吸附分离课件

3.3.1装置概况本装置使用UOP开发的模拟移动床技术和ADS-27吸附剂，利用吸附剂对二甲苯各同分异构体不同的吸附性，采用选择性吸附的方法，通过物料与吸附剂床层逆流接触，回收对二甲苯。采用单系列两台直径8.6米12个床层的吸附塔，用两台V号旋转阀并联操作。解吸剂为对二乙基苯，对二甲苯单程回收率可以达到97%以上。装置建设公称规模430万吨/年，年操作8400小时。3.3吸附分离装置3.3.2吸附分离装置工艺说明吸附分离装置可以分成两个独立的部分：吸附部分和分馏部分。吸附部分采用单系列，两个模拟移动床吸附塔、两个V号旋转阀的工艺流程。吸附部分中进料和解吸剂与吸附剂相互作用，以分离PX和其它C8芳烃；分馏部分是将解吸剂与其它组分分离使解吸剂可以循环使用。来自二甲苯分馏单元的C8芳烃原料用泵送至异构化部分换热后进入吸附分离部分,经进料过滤器M-2602除去固体微粒后分两路分别进入1号旋转阀M-2601A和2号旋转阀M-2601B，通过旋转阀进入吸附塔吸附区（I区和IIa区之间）。

在吸附区域内,对二甲苯被吸附在吸附剂上,吸附区底部物料中的一部分即抽余液在压力控制下分别经两个旋转阀流出。来自成品塔解吸剂重沸器E-2608的解吸剂经解吸剂过滤器M-2603除去固体微粒后分别进入1号旋转阀和2号旋转阀，通过旋转阀进入吸附塔的解吸区（III区顶部），解吸剂向下流过III区，部分在II区顶部作为抽出液分别经两个转阀引出，部分在I区底部作为抽余液引出。两台吸附塔之间通过吸附塔循环泵建立起循环：1号吸附塔D-2601底物料经1号吸附塔循环泵升压后进入2号吸附塔D-2602顶部，沿床层流至吸附塔底部后，经2号吸附塔循环泵升压后进入1号吸附塔顶部。在两塔循环过程中，物料不断的经过转阀进、出吸附塔，使循环回路中物料的组成不断发生变化。

抽余液与抽余液塔底物在抽余液塔进料/塔底换热器E-2601换热升温后进入抽余液塔C-2601，用于转阀穹顶密封及吸附塔封头冲洗的对二乙基苯也返回到抽余液塔。抽余液塔顶气体经抽余液塔顶空冷器A-2601冷却后进入抽余液塔回流罐D-2604，罐顶气体经抽余液塔顶放空气冷凝器E-2604冷却后进入抽余液塔放空罐D-2605，液体自流回抽余液塔回流罐，放空罐中液体在过冷条件下会析出游离水。抽余液塔回流罐中物料全回流至抽余液塔顶，抽余液塔侧线抽出C8芳烃，在流量控制下进入抽余液塔侧线缓冲罐D-2603，作为异构化装置的原料送出。

抽余液塔底物是含有少量C8芳烃的解吸剂，用抽余液塔底泵P-2603升压后，先与塔进料换热，然后与抽出液塔底的解吸剂混合，一起作为成品塔重沸器部分热源。在成品塔解吸剂重沸器E-2608，解吸剂被冷至177℃，注入少量水后，经解吸剂过滤器进入旋转阀并送入吸附塔的解吸区。抽余液塔底共有三个重沸器，抽余液塔重沸器E-2602A/B以二甲苯塔顶气相为热源，抽余液塔蒸汽重沸器E-2603以脱过热的中压蒸汽为热源。抽出液(被吸附的对二甲苯和解吸剂)从吸附塔经旋转阀引出后并在流量控制下进入抽出液塔进料/塔底换热器E-2605,与抽出液塔底的解吸剂换热升温后进入抽出液塔C-2602,使对二甲苯和解吸剂分离。塔顶气体经抽出液塔顶空冷器A-2602冷凝冷却后进入抽出液塔回流罐D-2606，回流罐底液体一部分作为回流打回塔顶,另一部分用泵送往成品塔C-2603进一步处理。

抽出液塔底物与塔进料换热后与抽余液塔底的解吸剂混合，作为成品塔重沸器部分热源。抽出液塔重沸热源采用二甲苯塔顶物料。从抽出液塔顶分出的粗对二甲苯进入成品塔进料/塔底换热器E-2607,与成品塔底的物料换热升温后进入成品塔。塔顶气体经成品塔顶空冷器A-2603冷凝冷却后进入成品塔回流罐D-2607，回流罐底液体用成品塔顶泵P-2608升压后，一部分作为回流打回塔顶,另一部分送往歧化装置。塔底物即为对二甲苯产品，经成品塔底泵P-2607升压后，与成品塔进料换热后，经对二甲苯空冷器A-2604、对二甲苯后冷器E-2610冷却后送至中间罐区对二甲苯检查罐T-2603。成品塔底重沸热源有两个，一个是抽出液塔和抽余液塔底的解吸剂，另一个是重芳烃塔顶气相物料。

从抽余液塔或抽出液塔底分出的一部分解吸剂（约占解吸剂循环总量的3%）送至解吸剂再蒸馏塔C-2604处理。解吸剂再蒸馏塔热源为二甲苯塔底物料。塔顶气体是再生后的解吸剂,返回抽余液塔循环使用，塔底物是变质解吸剂,收集在塔底，定期用解吸剂再蒸馏塔底泵P-2610送到二甲苯分馏装置重芳烃塔底和重芳烃一起送出装置。装置内设解吸剂罐T-2601和吸附分离储罐T-2602。解吸剂罐内是洁净的解吸剂，用于系统解吸剂的补充，为了防止由补充解吸剂带入系统重组分，补充解吸剂需要经解吸剂再蒸馏塔处理后再进入系统。吸附分离储罐用于储存装置维护时各用户排放的烃类，罐中物料可以经流量控制返回至抽余液塔。

吸附分离地下罐D-2609用于储存装置各密闭排放点排放的含有解吸剂的烃类，罐中物料由吸附分离地下罐泵P-2614升压并经空冷冷却后根据物料组成送至解吸剂罐或吸附分离储罐3.3.3吸附分离装置工艺流程3.3.4吸附分离装置物料平衡名称Kg/h×104t/a进料1.吸附分离进料自二甲苯塔顶来513980431.74小计513980431.74出料1.抽余液400489336.412.成品塔顶粗甲苯6830.573.对二甲苯产品11280894.76小计513980431.743.3.5理想的移动床3.3.5.1理想的移动床简介吸附剂作为一个密相床层以封闭的循环方式连续循环，从吸附室底部向顶部向上移动。液体向下流，流经床层，对流到固体。假定进料是Ａ和Ｂ的二元混合物，相对于Ｂ而言，组分Ａ更具有选择性吸附作用。解吸剂Ｄ在高于抽出液位置的一个点被引入移动床模型。吸附能力较弱的组分Ｂ与解吸剂混合组成的抽余液产品从吸附室低于进料入口的位置排出来。吸附能力强的组分Ａ与解吸剂混合组成的抽出液产品从吸附室高于进料点的位置中排出。床层中只有一部分流动液体排出，其余的继续以封闭回路的方式流动。3.3.5.2理想的移动床系统简图3.3.5.3理想移动床层分区区域Ｉ定义为进料点和抽余液点之间的部分。区域１的主要功能是从液体中吸附Ａ。该区域被称为吸附区。区域Ⅱ定义为抽出液点和进料点之间的区域。区域２的主要功能是从固体的孔中脱除Ｂ。它也被称提纯区区域Ⅲ定义为解吸剂和抽出液点之间的区域。该区域的功能是从孔中解吸Ａ。它也被称为解吸区。区域Ⅳ定义为抽余液和解吸剂点之间的区域。区域Ⅳ的目的是阻止区域１底部的组分Ｂ进入区域Ⅲ

，以防污染抽出液物料。该区域也被称为缓冲区。3.3.6吸附室的主要变量Li区域“i”的区域净流率，m3/hA选择性孔容积循环率，m3/hFa芳烃体积进料量，m3/hLi’/A区域“i”的区域容积流量比W非选择性空隙容积循环率，m3/h1、L2’/A

Ⅱ区域由8个吸附剂床层组成，是吸附室的解吸区。区域比L2’/A是保持对二甲苯产品纯度的关键控制因素。对二甲苯产品纯度随着L2’/A的增加而提高。如果L2’/A过低，那么杂质将经由区域Ⅱ随着吸附剂而向上携带，降低对二甲苯纯度。如果L2’/A过高，纯度将随之提高，但是同时对二甲苯产品回收率将降低。L2’/A对纯度和回收率的影响如下图2、L3’/A

区域Ⅲ由5个或者6个吸附剂床层组成，是吸附室的提纯区。区域比L3’/A是对二甲苯产品回收的关键控制因数。对二甲苯回收率将随着L3’/A的增加而提高。L3’/A如果过低，解吸过程就不能完成，并且对二甲苯将随着吸附剂经由区域Ⅲ和区域Ⅳ向上携带，从而造成对二甲苯进入抽余液物料中而损失。这就造成了对二甲苯回收率的损耗。如果L3’/A过高，回收率肯定不会提高，而公用工程的消耗成本将由于解吸剂循环率的提高而相应增加。L３’/A对于对二甲苯回收率的影响

4、L4’/A

区域比L4’/A为负数，对于控制对二甲苯产品纯度是非常重要的。区域ＩＶ由３个吸附剂床层组成，是吸附室区域Ｉ和区域Ⅲ之间的缓冲区。这是净液体流量向上流动且与吸附剂循环并行的唯一区域。这将能防止不需要的进料组分从区域Ｉ转移到区域Ⅲ，防止它们污染抽出液物料。