一種高純連三甲苯的提純方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高純連三甲苯的提純方法，包括原料預(yù)處理和萃取精餾兩部分，采用過程集成差壓熱耦合設(shè)計。預(yù)脫重塔T2塔頂為預(yù)脫輕塔T1塔底供熱，萃取精餾塔T3塔頂為預(yù)脫重塔T2塔底供熱，溶劑回收塔T4塔頂為萃取精餾塔T3塔底供熱，溶劑回收塔T4用蒸汽供熱；預(yù)脫輕塔T1、預(yù)脫重塔T2和萃取精餾塔T3塔均設(shè)置有再沸器。過程采用質(zhì)量比為10～5:1的環(huán)丁砜/二甲基亞砜作萃取劑，采用集成的差壓熱耦合萃取精餾設(shè)計，降低設(shè)備投資和操作成本，同時提高連三甲苯的收率。該系統(tǒng)能夠有效的從混合C9芳烴溶劑油中提取高純的連三甲苯，使產(chǎn)品純度≥99wt％，收率在92～95％之間。
【專利說明】
一種高純連三甲苯的提純方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種高純連三甲苯的提純方法，尤其涉及一種從混合c9芳烴溶劑油中 提純連三甲苯的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 連三甲苯作為一種重要的醫(yī)藥、化工行業(yè)中間體，其在生產(chǎn)苯胺染料、連苯三酸， 合成西藏麝香，制取血小板防凝劑等藥品方面具有廣泛的用途。混合C9芳烴主要來自煉油 廠重整裝置，其中含有的大量連三甲苯大多作為汽油的調(diào)和組分被燒掉，資源浪費嚴(yán)重。采 用合理的分離技術(shù)獲得高純度的連三甲苯產(chǎn)品，對其加工利用有著重要的意義，并且能夠 創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟、社會效益。目前其分離難點主要在于連三甲苯與茚滿等組分的沸點相差 很小，采用普通精餾很難獲得高純的連三甲苯產(chǎn)品。
[0003] 發(fā)明專利申請公開號CN 1900034 A"從混合C9芳烴溶劑油中提純連三甲苯的方 法"采用烷基化轉(zhuǎn)換法分離提純連三甲苯。利用該方法可獲得質(zhì)量分?jǐn)?shù)92%以上的連三甲 苯產(chǎn)品，但該法工藝過程復(fù)雜，經(jīng)濟性差，催化劑壽命短，不易于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0004] 發(fā)明專利申請公開號CN 101704706 A"從重芳烴中分離提純連三甲苯和茚滿的方 法"利用吸附分離結(jié)合精密精餾法獲得了質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于95%的連三甲苯產(chǎn)品，但該方法 過程繁瑣，催化劑活性低、壽命短，成本高，工業(yè)化生產(chǎn)困難。
[0005] 因此，提出一種產(chǎn)品純度高，過程能耗小，操作工藝簡單，易于工業(yè)化的連三甲苯 分離提純工藝很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種從混合C9芳烴溶劑油中獲取高純連三甲苯的生產(chǎn)方 法，過程采用質(zhì)量比為10~5:1的環(huán)丁砜/二甲基亞砜作萃取劑，采用集成的差壓熱耦合萃 取精餾設(shè)計，降低設(shè)備投資和操作成本，同時提高連三甲苯的收率。該系統(tǒng)能夠有效的從混 合C9芳烴溶劑油中提取高純的連三甲苯，使產(chǎn)品純度2 99wt%，收率在92~95%之間。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：
[0008] 一種高純連三甲苯的提純方法，包括原料預(yù)處理和萃取精餾兩部分，采用過程集 成差壓熱耦合設(shè)計。
[0009] 所述集成差壓熱耦合設(shè)計流程為:預(yù)脫重塔塔頂為預(yù)脫輕塔塔底供熱，萃取精餾 塔塔頂為預(yù)脫重塔塔底供熱，溶劑回收塔塔頂為萃取精餾塔塔底供熱，溶劑回收塔用蒸汽 供熱;預(yù)脫輕塔、預(yù)脫重塔和萃取精餾塔均設(shè)置有再沸器。
[0010] 原料預(yù)處理部分包括預(yù)脫輕塔和預(yù)脫重塔，萃取精餾部分包括萃取精餾塔和溶劑 回收塔;預(yù)脫輕塔脫除原料中比連三甲苯沸點低的組分;預(yù)脫重塔脫除比茚滿沸點高的組 分;萃取精餾塔增大連三甲苯和茚滿的相對揮發(fā)度，脫除茚滿，得到連三甲苯產(chǎn)品；溶劑回 收塔回收萃取劑。
[0011] 操作方法為:待提純的混合c9原料進(jìn)入預(yù)脫輕塔的中部，脫去大部分的輕組分并 損失少量的連三甲苯，預(yù)脫輕塔再沸器利用預(yù)脫重塔塔頂氣相物流冷凝做為熱源，經(jīng)預(yù)脫 輕塔再沸器換熱后的塔頂冷凝液回到預(yù)脫重塔部分作為回流，部分采出；預(yù)脫輕塔塔釜脫 輕后混合C9物流進(jìn)入預(yù)脫重塔的中部，脫去大部分的重組分并損失少量的連三甲苯，預(yù)脫 重塔再沸器利用萃取精餾塔塔頂氣相物流冷凝作為熱源，經(jīng)預(yù)脫重塔再沸器換熱后的塔頂 冷凝液回到萃取精餾塔部分作為回流，部分采出；預(yù)脫重塔塔頂濃縮的連三甲苯物流進(jìn)入 萃取精餾塔中部，循環(huán)溶劑物流在萃取精餾塔上部加入，經(jīng)萃取精餾脫除茚滿，萃取精餾塔 塔頂?shù)玫礁呒冞B三甲苯產(chǎn)品，萃取精餾塔再沸器利用溶劑回收塔塔頂氣相物流冷凝作為熱 源，經(jīng)萃取精餾塔再沸器換熱后的塔頂冷凝液回到溶劑回收塔部分作為回流，部分采出；萃 取劑及茚滿等重組分物流進(jìn)入溶劑回收塔，溶劑回收塔塔頂?shù)玫杰釢M及重組分，塔底得到 回收的萃取劑；回收的萃取劑與補充的新鮮萃取劑混合后返回萃取精餾塔。
[0012] 所述預(yù)脫輕塔塔頂操作壓力5~30KPa，塔釜操作溫度80~140°C，理論板數(shù)30~ 150,進(jìn)料位置為理論板10~70,回流比20~70。
[0013] 所述預(yù)脫重塔塔頂操作壓力20~90KPa，塔釜操作溫度120~190°C，理論板數(shù)40~ 150,進(jìn)料位置為理論板20~80,回流比4~40。
[0014] 所述萃取精餾塔塔頂操作壓力70~lOOKPa，塔釜溫度220~280 °C，理論板數(shù)100~ 200，原料進(jìn)料位置為理論板40~120，萃取劑進(jìn)料位置為理論板5~30，溶劑比5~15，回流 比3~12〇
[0015] 所述溶劑回收塔塔頂操作壓力70~lOOKPa，塔釜溫度260~300 °C，理論板數(shù)30~ 100,進(jìn)料位置為理論板8~32,回流比5~20。
[0016]本發(fā)明通過對系統(tǒng)進(jìn)行減壓梯級精餾，降低了混合C9芳烴溶劑油原料液中混合物 的沸點，增大了各組分之間的相對揮發(fā)度，降低了分離難度，提高了產(chǎn)品收率;過程采用差 壓熱耦合精餾也降低了過程的能耗。本發(fā)明的精密壓差熱耦合萃取精餾相對于傳統(tǒng)的精餾 分離工藝，過程總能耗降低約30~50%。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點是：
[0018] (1)本發(fā)明采用精密壓差熱耦合萃取精餾設(shè)計，通過減壓梯級精餾降低了分離難 度及能耗。
[0019] (2)本發(fā)明提出一種新型的萃取精餾工藝，采用新型的環(huán)丁砜/二甲基亞砜(質(zhì)量 比10~5:1)做混合萃取劑，可以進(jìn)一步提高連三甲苯的純度U99wt%)，減壓操作進(jìn)一步 提高了連三甲苯的收率(92~95%之間）。
[0020] (3)本發(fā)明采用集成精密壓差熱耦合梯級減壓蒸餾工藝，可以大幅度降低能耗，較 傳統(tǒng)精餾工藝節(jié)能約30~50%。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明一種高純連三甲苯提純方法的流程示意圖。
[0022] 其中：
[0023] 說明：T1預(yù)脫輕塔;T2預(yù)脫重塔;T3萃取精餾塔;T4溶劑回收塔;E1預(yù)脫輕塔再沸 器;E2預(yù)脫重塔再沸器;E3萃取精餾塔再沸器；1待提純的混合C9原料;2脫除的輕組分物流； 3脫輕后混合C9物流;4預(yù)脫重塔塔頂氣相物流;5經(jīng)預(yù)脫輕塔再沸器換熱后的塔頂冷凝液;6 濃縮的連三甲苯物流;7脫除的重組分物流;8萃取精餾塔塔頂氣相物流;9經(jīng)預(yù)脫重塔再沸 器換熱后的塔頂冷凝液；10循環(huán)溶劑物流;11高純連三甲苯產(chǎn)品；12萃取劑及茚滿等重組分 物流;13溶劑回收塔塔頂氣相物流;14經(jīng)萃取精餾塔再沸器換熱后的塔頂冷凝液;15茚滿及 重組分物流;16回收的萃取劑;17補充的新鮮萃取劑。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整 地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。
[0025] 一種從混合C9芳烴溶劑油中提取高純連三甲苯的流程，包括原料預(yù)處理和萃取精 餾兩部分，涉及預(yù)脫輕塔T1、預(yù)脫重塔T2、萃取精餾塔T3和溶劑回收塔T4。其中原料預(yù)處理 部分包括預(yù)脫輕塔T1和預(yù)脫重塔T2,萃取精餾部分包括萃取精餾塔T3和溶劑回收塔T4。預(yù) 脫輕塔T1的目的是脫除原料中比連三甲苯沸點低的組分;預(yù)脫重塔T2的目的是脫除比茚滿 沸點高的組分;萃取精餾塔T3的目的是增大連三甲苯和茚滿的相對揮發(fā)度，脫除茚滿，得到 連三甲苯產(chǎn)品；溶劑回收塔T4的目的是回收萃取劑。
[0026]本發(fā)明的裝置如圖1所示：
[0027] 待提純的混合C9原料1的進(jìn)料管線與預(yù)脫輕塔T1中部連接，脫除的輕組分物流2的 管線與預(yù)脫輕塔T1塔頂相連接，脫輕后混合C9物流3的管線與預(yù)脫重塔T2中部連接，預(yù)脫輕 塔T1塔釜設(shè)置預(yù)脫輕塔再沸器E1;預(yù)脫重塔塔頂氣相物流4的管線與預(yù)脫輕塔再沸器E1相 連接，經(jīng)預(yù)脫輕塔再沸器換熱后的塔頂冷凝液5的管線與預(yù)脫重塔T2塔頂相連接，經(jīng)預(yù)脫重 塔T2濃縮的連三甲苯物流6的管線與萃取精餾塔T3相連接，預(yù)脫重塔T2塔釜連接脫除的重 組分物流7的管線，預(yù)脫重塔T2塔釜設(shè)置預(yù)脫重塔再沸器E2;萃取精餾塔塔頂氣相物流8的 管線與預(yù)脫重塔再沸器E2相連接，經(jīng)預(yù)脫重塔再沸器換熱后的塔頂冷凝液9的管線與萃取 精餾塔T3頂部相連接，循環(huán)溶劑物流10的管線與萃取精餾塔T3上部相連接，萃取精餾塔T3 塔頂連接高純連三甲苯產(chǎn)品11的管線，萃取劑及茚滿等重組分物流12的管線與溶劑回收塔 T4相連接，萃取精餾塔T3塔釜設(shè)置萃取精餾塔再沸器E3;溶劑回收塔塔頂氣相物流13的管 線與萃取精餾塔再沸器E3相連接，經(jīng)萃取精餾塔再沸器換熱后的塔頂冷凝液14的管線與溶 劑回收塔T4頂部相連接，茚滿及重組分物流15的管線與溶劑回收塔T4塔頂相連，回收的萃 取劑16的管線與溶劑回收塔T4塔釜相連接。
[0028] 整個流程采用過程集成精密壓差熱耦合設(shè)計，即高壓塔塔頂給低壓塔塔釜提供再 沸熱量，既降低了過程的能耗又節(jié)省了設(shè)備投資，最大限度的降低整個流程的設(shè)備投資和 操作費用。
[0029]預(yù)脫重塔T2塔頂為預(yù)脫輕塔T1塔底供熱，萃取精餾塔T3塔頂為預(yù)脫重塔T2塔底供 熱，溶劑回收塔T4塔頂為萃取精餾塔T3塔底供熱，溶劑回收塔T4用蒸汽供熱。
[0030] 物料流程如下：
[0031] 待提純的混合C9原料1進(jìn)入預(yù)脫輕塔T1的中部，脫去大部分的輕組分并損失少量 的連三甲苯(物流2)，預(yù)脫輕塔再沸器E1利用預(yù)脫重塔塔頂氣相物流4冷凝做為熱源，經(jīng)預(yù) 脫輕塔再沸器換熱后的塔頂冷凝液5回到預(yù)脫重塔T2部分作為回流，部分采出;預(yù)脫輕塔T1 塔釜脫輕后混合C9物流3進(jìn)入預(yù)脫重塔T2的中部，脫去大部分的重組分并損失少量的連三 甲苯(物流7)，預(yù)脫重塔再沸器E2利用萃取精餾塔塔頂氣相物流8冷凝作為熱源，經(jīng)預(yù)脫重 塔再沸器換熱后的塔頂冷凝液9回到萃取精餾塔T3部分作為回流，部分采出；預(yù)脫重塔T2塔 頂濃縮的連三甲苯物流6進(jìn)入萃取精餾塔T3中部，循環(huán)溶劑物流10在萃取精餾塔T3上部加 入，經(jīng)萃取精餾脫除茚滿，萃取精餾塔Τ3塔頂?shù)玫礁呒冞B三甲苯產(chǎn)品(物流11 )，萃取精餾塔 再沸器Ε3利用溶劑回收塔塔頂氣相物流13冷凝作為熱源，經(jīng)萃取精餾塔再沸器換熱后的塔 頂冷凝液14回到溶劑回收塔Τ4部分作為回流，部分采出；萃取劑及茚滿等重組分物流12進(jìn) 入溶劑回收塔Τ4,溶劑回收塔Τ4塔頂?shù)玫杰釢M及重組分(物流15)，塔底得到回收的萃取劑 (物流16)并返回萃取精餾塔Τ3，補充的新鮮萃取劑由物流17實現(xiàn)。
[0032]本發(fā)明為了較好的匹配各塔之間的熱量，控制預(yù)脫輕塔Τ1塔頂操作壓力5~ 3〇KPa，塔釜操作溫度80~140°C，理論板數(shù)30~150,進(jìn)料位置10~70(理論板），回流比20~ 70;預(yù)脫重塔T2塔頂操作壓力20~90KPa，塔釜操作溫度120~190 °C，理論板數(shù)40~150,進(jìn) 料位置20~80(理論板），回流比4~40;萃取精餾塔T3塔頂操作壓力70~lOOKPa，塔釜溫度 220~280°C，理論板數(shù)100~200,原料進(jìn)料位置40~120(理論板），萃取劑進(jìn)料位置5~30 (理論板），溶劑比5~15,回流比3~12;溶劑回收塔T4塔頂操作壓力70~lOOKPa，塔釜溫度 260~300°C，理論板數(shù)30~100,進(jìn)料位置8~32(理論板），回流比5~20。
[0033] 實施例一：
[0034] 原料進(jìn)料量為1000kg/h，環(huán)丁砜/二甲基亞砜質(zhì)量比為10:1，進(jìn)料組成如下表所 示：
[0035]
[0036]
[0037] 工藝條件如下：
[0038]
[0rmi
[0040] 上述工藝條件下生產(chǎn)的連三甲苯產(chǎn)品純度為99.2%，產(chǎn)品回收率為:93.9%。
[0041 ] 實施例二：
[0042] 原料進(jìn)料量為1200kg/h，環(huán)丁砜/二甲基亞砜質(zhì)量比為8:1，進(jìn)料組成如下表所示：
[0043]
[0044] 工藝條件如下：
[0045]
[nruAl
[0047] 上述工藝條件下生產(chǎn)的連三甲苯產(chǎn)品純度為99.3%，產(chǎn)品回收率為:94.4%。
[0048] 實施例三：
[0049] 原料進(jìn)料量為1200kg/h，環(huán)丁砜/二甲基亞砜質(zhì)量比為5:1，進(jìn)料組成如下表所示： [00501
[0051]
[0052] 工藝條件如下：
[0053]
[0054]
[0055] 上述工藝條件下生產(chǎn)的連三甲苯產(chǎn)品純度為99.5%，產(chǎn)品回收率為:92.8%。 [0056]本發(fā)明公開和提出的一種高純連三甲苯的提純方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可通過借鑒 本文內(nèi)容，適當(dāng)改變條件路線等環(huán)節(jié)實現(xiàn)，盡管本發(fā)明的方法和制備技術(shù)已通過較佳實施 例子進(jìn)行了描述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本
【發(fā)明內(nèi)容】
、精神和范圍內(nèi)對本文所述的 方法和技術(shù)路線進(jìn)行改動或重新組合，來實現(xiàn)最終的制備技術(shù)。特別需要指出的是，所有相 類似的替換和改動對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本發(fā)明精 神、范圍和內(nèi)容中。
【主權(quán)項】
1. 一種高純連三甲苯的提純方法，其特征在于:包括原料預(yù)處理和萃取精餾兩部分，采 用過程集成差壓熱耦合設(shè)計。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于集成差壓熱耦合設(shè)計流程為:預(yù)脫重塔塔頂為 預(yù)脫輕塔塔底供熱，萃取精餾塔塔頂為預(yù)脫重塔塔底供熱，溶劑回收塔塔頂為萃取精餾塔 塔底供熱，溶劑回收塔用蒸汽供熱;預(yù)脫輕塔、預(yù)脫重塔和萃取精餾塔均設(shè)置有再沸器。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述方法，其特征在于原料預(yù)處理部分包括預(yù)脫輕塔和預(yù)脫重 塔，萃取精餾部分包括萃取精餾塔和溶劑回收塔;預(yù)脫輕塔脫除原料中比連三甲苯沸點低 的組分;預(yù)脫重塔脫除比茚滿沸點高的組分;萃取精餾塔增大連三甲苯和茚滿的相對揮發(fā) 度，脫除茚滿，得到連三甲苯產(chǎn)品；溶劑回收塔回收萃取劑。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述方法，其特征在于，待提純的混合C9原料進(jìn)入預(yù)脫輕塔的中部，脫 去大部分的輕組分并損失少量的連三甲苯，預(yù)脫輕塔再沸器利用預(yù)脫重塔塔頂氣相物流冷 凝做為熱源，經(jīng)預(yù)脫輕塔再沸器換熱后的塔頂冷凝液回到預(yù)脫重塔部分作為回流，部分采 出；預(yù)脫輕塔塔釜脫輕后混合C 9物流進(jìn)入預(yù)脫重塔的中部，脫去大部分的重組分并損失少 量的連三甲苯，預(yù)脫重塔再沸器利用萃取精餾塔塔頂氣相物流冷凝作為熱源，經(jīng)預(yù)脫重塔 再沸器換熱后的塔頂冷凝液回到萃取精餾塔部分作為回流，部分采出；預(yù)脫重塔塔頂濃縮 的連三甲苯物流進(jìn)入萃取精餾塔中部，循環(huán)溶劑物流在萃取精餾塔上部加入，經(jīng)萃取精餾 脫除茚滿，萃取精餾塔塔頂?shù)玫礁呒冞B三甲苯產(chǎn)品，萃取精餾塔再沸器利用溶劑回收塔塔 頂氣相物流冷凝作為熱源，經(jīng)萃取精餾塔再沸器換熱后的塔頂冷凝液回到溶劑回收塔部分 作為回流，部分采出；萃取劑及茚滿等重組分物流進(jìn)入溶劑回收塔，溶劑回收塔塔頂?shù)玫杰?滿及重組分，塔底得到回收的萃取劑；回收的萃取劑與補充的新鮮萃取劑混合后返回萃取 精餾塔。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述從方法，其特征在于:預(yù)脫輕塔塔頂操作壓力5~30KPa，塔釜操 作溫度80~140°C，理論板數(shù)30~150,進(jìn)料位置為理論板10~70,回流比20~70。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述從方法，其特征在于:預(yù)脫重塔塔頂操作壓力20~90KPa，塔釜操 作溫度120~190°C，理論板數(shù)40~150,進(jìn)料位置為理論板20~80,回流比4~40。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述從方法，其特征在于：萃取精餾塔塔頂操作壓力70~lOOKPa，塔 釜溫度220~280°C，理論板數(shù)100~200,原料進(jìn)料位置為理論板40~120,萃取劑進(jìn)料位置 為理論板5~30,溶劑比5~15,回流比3~12。8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述從方法，其特征在于：溶劑回收塔塔頂操作壓力70~lOOKPa，塔 釜溫度260~300°C，理論板數(shù)30~100,進(jìn)料位置為理論板8~32,回流比5~20。9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述從方法，其特征在于:萃取精餾部分所選的萃取劑為質(zhì)量比10~ 5:1環(huán)丁砜/二甲基亞砜。
【文檔編號】C07C7/08GK105837394SQ201610209495
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月5日
【發(fā)明人】肖曉明, 任海倫, 楊娜, 張瑞琪, 張呂鴻, 孫永利
【申請人】天津大學(xué)