直接蒸馏重整汽油获取邻二甲苯和重芳烃原料

第28卷第1期渤海大学学报(自然科学版)Vol.28No.1 2007年3月Journal of Bohai Univ ersity(Natural Science E ditio n)M ar.2007

直接蒸馏重整汽油获取邻二甲苯和重芳烃原料

姚玉瑞

(锦州石化精细化工公司,辽宁锦州121001)

摘　要:以精馏实验和化工模拟的方法建立了从重整汽油中获取邻二甲苯和重芳烃原料的流程,结果证明:直接精馏重整汽油可以获得短缺的化工原料邻二甲苯和重芳烃,且所得原料质量符合要求,生产目标产品质量收率大于88%,与生产汽油相比每吨增加经济效益2000元。

关键词:邻二甲苯;重芳烃;偏三甲苯;精馏

中图分类号:TQ21 文献标识码:A 文章编号:1673-0569(2007)01-0012-05

邻二甲苯和偏三甲苯是非常重要的有机化工原料,邻二甲苯主要用来生产苯酐,而偏三甲苯主要用来生产偏苯三酸酐[1]。近年来,由于市场需求旺盛,邻二甲苯和生产偏三甲苯的原料——重芳烃供不应求。锦州石化公司的苯酐装置和重芳烃装置也由于原料不足而经常停车。

1　锦州石化公司邻二甲苯及重芳烃原料供需概况

锦州石化公司目前有4万吨/年苯酐装置,每年需邻二甲苯原料3.9万吨,由于没有邻二甲苯生产装置,这部分邻二甲苯原料全部依赖外购;锦州石化公司重芳烃装置加工能力也在4.5万吨/年以上,近几年原料供给情况见表1。

表1　重芳烃原料供应情况

年份199920002001200220032004(1—6月)重整供给/T1027016851159018726114279320外购/T——800——2056875.263000

合计/T1027017651159011078212302.2612320

由表1可见,重芳烃原料的供给量远远不能满足装置的加工能力。原料不足难以实现规模化生产,同时该装置也时常因此而造成停产。这样装置既没有规模效益,又因间断开停车造成生产成本加大。

2001年以前锦州石化精细化工有限公司的偏三甲苯国内市场占有率达到70%,是国内最大的重芳烃生产基地,2002年占有率下降至30%,2003年下降至17%。随着长岭、九江和辽阳(扩建)、独山子、兰州等几套偏三甲苯装置的陆续投产,全国偏三甲苯生产能力显著增加,锦州石化精细化工有限公司的偏三甲苯国内市场占有率进一步下降至6%以下,在市场中完全处于从属地位。

实际上,锦州石化公司重整装置为60万吨/年连续重整。生产重整汽油44万吨/年,其中含邻二甲苯4万吨/年、重芳烃8万吨/年以上。只因现有的芳烃抽提能力(19.2万吨/年)不足,难以分离而已。

收稿日期:2007-01-15.

作者简介:姚玉瑞(1968-),男,硕士,总工程师,从事精细化工研究.

2　重整汽油直接蒸馏生产邻二甲苯及重芳烃原料可行性分析

2.1　原料组成分析

锦州石化分公司催化重整汽油组分组成见表2

表2　重整汽油组分组成及沸点

简称名称组成/%沸点/℃5M 1C65-甲基己烯-10.18293.652M C62-甲基己烷 3.37990.053M C63-甲基己烷 2.96291.853EC53-乙基戊烷0.51893.47N C7正庚烷 2.10198T 3M 3C6反-3-甲基己烯-30.32097.424DM C62,4-二甲基己烷

0.534109.43TO L 甲苯25.6371102M C72-甲基庚烷0.494117.653M C73-甲基庚烷0.741118.93N C8正辛烷0.445125EBZ 乙苯 5.860136M X YL 间二甲苯15.035139PX Y L 对二甲苯 4.160138.362M C 82-甲基辛烷0.127143.28OX Y L 邻二甲苯9.442144.43IC 3BZ 异丙基苯0.430152M ETO L 间乙基甲苯 6.594161135T M BZ 1,3,5-三甲基苯 1.567164.74O ETO L 邻乙基甲苯 1.866165.18124T M BZ 1,2,4-三基甲苯

8.309169.35N C10正癸烷0.218174.15123T M BZ 1,2,3-三甲基苯 2.480176.1213DEBZ 间二甲苯 1.147175.0814DEBZ 对二甲苯 2.304177.13N C11正十一烷0.552195.891245BZ 1,2,4,5-四甲基苯

1.706196.84N C12正十二烷

0.694216.28N A PH

萘

0.196

217.99

从表2中可以看到,与邻二甲苯沸点最接近的轻组分为2甲基辛烷,沸点143.28℃,接近邻二甲苯的

沸点144.43℃,难以分离,但其含量极低,只有0.127%,对邻二甲苯95%的质量要求影响极小,则轻关键组分为对二甲苯,沸点138.36℃,与邻二甲苯沸点有6.07℃至多,分离完全可以进行;同样,重关键组分

13

　第

1期

姚玉瑞:直接蒸馏重整汽油获取邻二甲苯和重芳烃原料

14渤海大学学报(自然科学版)第28卷

为异丙苯,沸点152℃,与邻二甲苯沸点有7.57℃至多,分离更容易进行。再来看偏三甲苯,轻关键组分为邻乙基甲苯,沸点165.18℃,与偏三甲苯沸点有4.17℃至多,分离完全可以进行;同样,重关键组分为正癸烷,沸点174.15℃,与偏三甲苯沸点有4.8℃至多,分离也可以进行。

通过分析可知,邻二甲苯与其前后组分沸点差大,产品质量要求低(大于95%),而偏三甲苯与其前后组分沸点差小,产品质量要求高(大于99%),偏三甲苯较邻二甲苯更难分离,也就是说只要偏三甲苯能够分离,邻二甲苯就必然能够分离。

2.2　重芳烃原料分离偏三甲苯实验及数据分析

锦州石化精细化工有限公司技术发展部实验室对该原料进行分离,分出重芳烃。实验仪器精馏塔塔板数为140块。首先将重整汽油进行拔头浓缩,使其组成接近芳烃厂目前使用的原料组成,再将几批浓缩原料混合进行精馏。并与芳烃厂的原料精馏结果进行对比。其回流比为10:1。实验结果与芳烃厂原料对比实验结果,如表3和表4所示:

表3　浓缩重整汽油原料(A)及芳烃厂原料(B)组成对比

轻组分均三甲苯X1偏三甲苯X2连三甲苯重组分A23.758.778.9530.36 1.5311.2115.43

B40.113.03 5.2332.240.09 5.54 3.77

表4　浓缩原料(A)与芳烃厂原料(B)精馏后偏三甲苯组成对比

轻组分均三甲苯X1偏三甲苯X2连三甲苯重组分A0.070.220.2599.210030.200.02

B——0.450.3899.01——0.16——

由实验结果可见,重整汽油拔头后的芳烃组成接近精细化工芳烃厂目前使用的原料组成,其中含有的偏三甲苯是可以通过精馏的方法进行提纯的。用芳烃厂精馏塔(145块塔板)进行精馏分离,根据实验对比数据分析,能够分离出纯度大于99%的偏三甲苯。

2.3　计算机模拟计算分析

上述原料由计算机模拟计算[2],分离结果见表5:

表5　计算机模拟计算结果

简称名称组成/%偏三甲苯产品组成/%

IC3BZ异丙基苯0.06——

M ETO L间乙基甲苯22.27——

135T M BZ1,3,5-三甲基苯 5.370.24

O ETO L邻乙基甲苯 6.840.61

124T M BZ1,2,4-三基甲苯30.7099.00

N C10正癸烷0.8050.09

123T M BZ1,2,3-三甲基苯9.170.08

13DEBZ间二甲苯 4.24——

14DEBZ对二甲苯8.52——

N C11正十一烷 2.04——

1245BZ1,2,4,5-四甲基苯 6.31——

N C12正十二烷 2.565——

N A PH萘0.725——