二乙苯产品的开发与流程优化

隋春磊

(海南实华嘉盛化工有限公司，海南 洋浦 578001)

二乙苯产品的开发与流程优化

隋春磊

(海南实华嘉盛化工有限公司，海南 洋浦 578001)

分析了二乙苯产品开发的难点和问题，介绍了高附加值二乙苯产品的开发和产品流程改造，通过丙苯塔、多乙苯塔的优化操作，实现了二乙苯的高效优质回收，降低了装置物耗、能耗，避免了二乙苯产品被污染的风险。二乙苯产品的开发可为公司增加经济收入642万元，经济效益可观。

二乙苯 ；丙苯塔； 多乙苯塔； 流程优化

稀乙烯制乙苯装置以苯和催化干气作为原料，经过烷基化反应生成中间产品乙苯及副产品二乙苯、丙苯等，二乙苯经过烷基转移反应生成乙苯。在烷基化反应中产生的二乙苯可以脱氢生成二乙烯基苯，该产品有在制药、塑料制品方面用途较广。由于二乙苯的附加值较高，海南实华嘉盛化工有限公司(下简称“公司”)在保证正常苯乙烯装置生产的情况下，通过流程改造与操作优化，开发了二乙苯新产品。

1 二乙苯产品开发的难点和问题

1.1 丙苯塔的操作影响二乙苯的质量与产量

自装置开工以来，丙苯塔一直在超负荷的状态下运行，按照设计要求的塔顶压力0.15MPa，塔顶温度197.5℃进行操作时，塔底再沸器热负荷无法满足生产的要求，导致丙苯塔塔底组分中丙苯含量高于0.02%，严重影响二乙苯产品的质量。为使丙苯塔塔底物料中不含丙苯，必须降低塔压，减少热量的消耗，使部分二乙苯等较重组分进入塔顶物料中。

在实际运行中该塔的操作压力无法控制在设计范围之内，只能够在20-35kPa之间进行操作且无法自动控制，为了尽量降低塔顶物料中二乙苯的含量，在实际操作中塔顶温度一般控制在165-167℃之间，降低丙苯塔塔顶中二乙苯的携带，塔底温度控制在200℃左右，可以有效控制塔底组分中不带丙苯，为提高二乙苯产品质量提供了保证[1]。

1.2 丙苯塔底泵流量低

丙苯塔在没有进行改造之前，即使该塔满负荷生产，塔底采出量不会超过2000kg/h,丙苯塔经过塔盘改造、优化操作参数之后，在实际操作中，塔底采出量明显增大，塔底采出流量表超流量显示(流量表最大值为2040kg/h)，在塔底泵单独运行时，调节阀阀位100%、副线阀全开时，丙苯塔塔底不能及时采出，易造成满塔或淹塔。为了避免出现满塔或淹塔现象发生，一般采取开两台塔底泵的方式，才可以维持正常生产。

通过计算，丙苯塔塔底管线流量可以满足现在的操作条件，只需要将塔底两台机泵更换为大流量、高扬程的机泵即可满足生产需要。

1.3 多乙苯塔的操作影响产品质量

在实际生产过程中，多乙苯塔一直满负荷操作，影响二乙苯产品质量的因素很多，主要受进料组成、回流比、塔温和塔压等的影响。控制多乙苯塔进料组分中丙苯、丁苯含量，避免其被带入二乙苯产品中，影响产品质量。稳定多乙苯塔操作，避免塔底组分中的三乙苯、高沸物等带入塔顶二乙苯产品中。

2 二乙苯产品的开发

2.1 丙苯塔的操作优化

在设计中，丙苯塔塔顶组分中二乙苯的含量约为8%，在实际操作中为了保证塔底组分中不带丙苯，丙苯塔顶组分中二乙苯的含量约为20%，导致大量二乙苯损失。通过将该塔由条形浮阀塔板改为固阀塔板，增大开孔率，塔顶物料组成中二乙苯的含量可以控制在以内10%，大大减少了二乙苯的损失[1]。优化丙苯塔操作，减少塔底组分中丙苯、丁苯的携带量，为多乙苯塔提供优质进料，避免进料中轻组分过多影响二乙苯的纯度。

2.2 多乙苯塔的操作优化

按设计要求，多乙苯塔塔顶回流罐设计压力为20kPaA，塔底温度为233.1℃，而在实际操作中，为保证烷基转移反应所需原料中二乙苯的含量，将该塔塔顶回流罐压力控制32KPaA，塔底温度控制在170℃，保证塔顶组分中二乙苯组分含量在95%以上，而塔底中二乙苯含量约10%。而二乙苯下游市场所需求的原料二乙苯纯度为97%以上，因此需要对多乙苯塔进行操作优化。

调整该塔操作将回流罐的操作压力控制在30kPaA，塔底温度控制在175℃，回流量控制在8.5-9.5t/h,经过化验分析，塔顶组分中的二乙苯含量大于97%，塔底二乙苯含量降至5%以下，通过优化操作在保证二乙苯产品纯度的前提下，实现了二乙苯的有效回收，减少了二乙苯损失。多乙苯塔优化前后参数对比见表1。

表1 多乙苯塔优化前后参数对比

2.3 二乙苯流程的开发

设计中，二乙苯作为烷基转移反应的原料全部用以生产乙苯，但在实际生产中为了充分利用干气中的乙烯，在保证装置满负荷的前提下，烷基转移所需要的二乙苯原料过剩，而市场上对二乙苯的需求量正在不断增加。为适应市场需求，追逐效益最大化，增加了二乙苯产品的临时流程，实现了对二乙苯产品的开发。

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优化前二乙苯产品流程简图如下：

图1 优化前二乙苯产品流程简图

此流程图是在原有工艺流程的基础上进行了改造，利用不合格冷却器，对多乙苯塔顶二乙苯产品进行冷却，并在其出口增设单独管线去二乙苯产品罐，实现了二乙苯产品的回收。

3 二乙苯流程优化

3.1 优化后的二乙苯产品流程

优化后二乙苯产品流程见图2。

图2 优化后二乙苯产品流程简图

优化后的二乙苯产品流程，多乙苯塔塔顶采出二乙苯经过专门的产品冷却器冷却，并增加了调节阀和质量流量计，操作更加简单便捷，且计量准确。

3.2 原流程与优化后的新流程比较

两种流程都可以将二乙苯产品送至成品罐，但工艺流程存在较大差别。

3.2.1 新流程可有效避免产品污染

原流程中的不合格冷却器只用于乙苯单元开停工过程、事故处理过程中产生的不合格物料的冷却，经冷却后的不合格物料退至不合格物料罐。在出现开停工或事故处理时，必须将经过不合格冷却器的二乙苯采出线切出，如果没有及时切出或在进行不合格流程改动时将会污染二乙苯产品。另外，在不合格冷却器的置换过程中需要浪费大量的二乙苯产品，物耗、能耗都会增加。经改造后，二乙苯产品专线专用，避免了产品污染事故发生。

3.2.2 新流程降低了劳动强度

优化后的新的流程新流程增设了调节阀、流量计、二乙苯产品冷却器，可以降低劳动强度。通过增加调节阀，操作人员可以及时调整操作，将塔顶回流罐液位控制在要求范围之内，避免了操作人员频繁手动调节二乙苯产品采出阀门。

3.2.3 新流程二乙苯产品计量准确

原流程由于是临时流程，没有流量计，无法实现二乙苯产品的准确计量，需要通过物料平衡计算。新流程增加了质量流量计，可以准确计量二乙苯产量，避免了因没有流量计时造成的计量误差。

3.2.4 新流程可节约循环水用量正常生产中二乙苯产品最大采出不会超出2t/h，循环水量用量较小，由于不合格冷却器的循环冷却水管径较大，循环水阀门的开度不易控制，导致循环水量增大，能耗增加。通过计算二乙苯产品和循环水使用量，增设单独的二乙苯产品冷却器，可明显降低循环水使用量。

4 效益分析

根据当前市场中催化干气的价格约为3500元/吨，苯的价格约为5000元/吨，通过计算生成一吨二乙苯产品的成本约为4325元/吨，而当前市场二乙苯成品的价格约为7000元/吨，差价约为2675元/吨，经济效益相当可观。

5 小结

二乙苯产品的开发和流程的优化，是适应市场需求的结果。该流程的开发不但可以提高公司的经济效益，而且可以使公司的运作更加灵活，更加避免了在烷基转移反应换剂时大量的二乙苯被送到不合格物料中造成重复加工。在保证乙苯产品满足苯乙烯装置需求的情况下，应充分利用干气中的乙烯，增加二乙苯产品产量，提高公司的市场竞争力。

[1] 王建建.丙苯塔存在的问题分析与对策[J].化工技术与开发,2014(5):64-65.

(本文文献格式：隋春磊.二乙苯产品的开发与流程优化[J].山东化工，2016，45(04)：79-80，82.)

2015-11-25

隋春磊(1984—)，山东烟台人，工程师，从事苯乙烯工艺操作。

TQ241.14

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1008-021X(2016)04-0079-02