4.5粗苯精制解析
粗苯加工工艺流程
第一节粗苯精制苯基本原理精苯车间加工的原料是外购粗苯和轻苯。
其主要组分是苯及同系物、苯、甲苯、二甲苯等占80％—95％，此外还有脂肪烃、环烷烃、不饱合化合物以及少量硫化物、吡啶碱类、酸类如洗油的低沸点馏份。
粗苯的各种主要组份皆在180℃前馏出。
由于粗苯、轻苯是一种比较复杂的混合物，故其本身用途不大、但经加工以后所得的多和纯产品的却是重要的化工原料，具有很高的经济价值。
粗苯精制的目的在于获得尽可能多的苯族纯产品，同时对其它组份尽可能加以综合得用。
（一）硫酸洗涤净化法基本原理粗苯中含有5—12％的不饱合化合物及其它杂质，并主要分布在14℃以后和79℃以前馏出物中。
粗苯经两苯塔是除去140℃以后重苯中的不饱合化合物，以获得轻苯和重苯两种产品。
轻苯初馏的目的是切除79℃以前不饱合化合物及二硫化碳。
所得混合馏份还含有与苯族产品沸点相接近不饱合化合物及硫化物杂质，可以采用化学方法加以净化。
1、经常使用的是硫酸洗涤净化法，其主要化学方法如下：(1)不饱合化合物的聚合反应不饱合化合物在硫酸作用下很容易发生聚合反应，低沸点化合物易生成粘度大，不溶于混合份及硫酸的极深度的聚合物。
引起化合物的夹带损失。
所以必须先经过初馏除去低沸点不饱合化合物。
高沸点不饱合化合物聚合程度较差，一般只生成可溶混合份的二聚物，三聚物。
(2)加成反应硫酸各不饱合化合物还能生成酸式脂和中式脂，前者溶于硫酸中，后者溶于混合份中。
低沸点不饱合化合物与硫酸生成中性脂，在吹苯中，中性脂加热分解，放出腐蚀设备的酸性物质，故初馏时尽可能地把低沸点物质清除。
（3）清除噻吩反应噻吩在浓硫酸的催化作用下能和高沸点不饱合化合物共聚生成溶于混合物的共聚物，反应迅速完全，噻吩还能直接溶于硫酸中，但溶解速度很慢。
（4）苯族烃和不和化合物共聚反应苯族烃在浓酸的催化作用下和不饱合化合物发生共聚反应生成能溶解于混合物的共聚物。
（5）苯族烃的磺化反应苯族烃与浓硫酸作用能发生磺化反应而造成苯族烃的损失。
粗苯精制工艺简介 LN
莱托法只生产纯苯，纯苯对原料中苯的收率可达110%以上， 这是由于原料中的甲苯、二甲苯加氢脱烷基转化成苯造成的， 总精制率91.5%，偏低。原因是大部分苯环上烷基被作为制氢原 料，导致加氢油有所减少
超标
环丁砜 2 萃取法
比较
环丁砜
非芳烃 含量高 的芳烃
提纯
消泡剂、 单乙醇
胺等
可满足苯乙 烯生产要求
复杂/高
高/有
萃取剂分解 引起产品总
硫超标
5、粗苯精制三种产品的用途和理化性质
粗苯精制的主要产品为苯、甲苯、二甲苯 苯精制车间几种产品年产量，按每年8000小时操作 1、年处理粗苯：50000t 2、纯苯产量：35080t 3、硝化级甲苯产量：7070t 4、混合二甲苯产量：2620t 5、非芳烃产量：1760t 6、重苯产量：3800t
萃取蒸馏低温加氢方法和溶剂萃取低温加氢方法，加氢反应温 度、压力较低，设备制造难度小，很多设备可国内制造，可生 产3种苯一苯、甲苯、二甲苯，生产操作容易。制氢工艺采用变 压吸附法，以焦炉煤气为原料制氢，制氢工艺简单，产品质量 好。两种低温加氢方法相比较，前者工艺简单，可对粗苯直接 加氢，萃取剂选择的是N-甲酰吗啉；后者工艺较复杂，粗苯先 精馏分成轻苯和重苯，萃取剂选择的是环丁砜采用液液萃取工 艺，但产品质量较高。
5.1
纯苯
纯苯是重要的化工原料，广泛用作合成树脂、合成纤维、合成 橡胶、染料、医药、农药的原料，也是重要的有机溶剂。我国
纯苯的消费领域主要在化学工业，以苯为原料的化工产品主要
有苯乙烯、苯酚、己内酰胺、尼龙66盐、氯化苯、硝基苯、烷
粗苯精制工艺简介..
2、纯苯产量：35080t
3、硝化级甲苯产量：7070t 4、混合二甲苯产量：2620t 5、非芳烃产量：1760t 6、重苯产量：3800t
5.1
纯苯
纯苯是重要的化工原料，广泛用作合成树脂、合成纤维、合成
3.1加氢法和酸洗法相比，解决了酸洗法存在的问题，展现出引 人注目的优点： 1、产品质量高：产品质量高是加氢法的突出优点，尤其是 含硫低。 2、产品收率高：粗苯在加氢过程中的损失小，因压力高几 乎没有挥发损失，只有少量的系统外排气带出的少量损失，加
氢法比酸洗法的收率提高8--10%。
3、三废少：加氢法没有外排的废渣、废液、废气，只排少 量的易处理的废水。 4、经济效益好：加氢法产品质优价高：增产的非芳烃可以 作为燃料销售；三苯收率增加8--10%，其收入可观
4.2萃取蒸馏低温加氢法(K.K法)
萃取蒸馏低温加氢法是石家庄焦化厂于20世纪90年代由国
外引进的第一套粗苯低温加氢工艺，并在国内得到推广应
用中温加氢的温度为350-380℃，使用CoO(氧化钴)-MoO2 (二氧化钼）-Fe2O3系催化剂。
制氢系统与莱托法不同，是以焦炉煤气为原料，采用变压 吸附原理把焦炉煤气中的氢分离出来，制取纯度达99.9%
2
环丁砜 萃取法 比较
环丁砜
非芳烃 消泡剂、 含量高 可满足苯乙 单乙醇 的芳烃 烯生产要求 胺等 提纯
复杂/高
高 /有
萃取剂分解 引起产品总 硫超标
5、粗苯精制三种产品的用途和理化性质
粗苯精制的主要产品为苯、甲苯、二甲苯
苯精制车间几种产品年产量，按每年8000小时操作
1、年处理粗苯：50000t
甲酰吗啉萃取精馏法和环丁砜萃取法比较
粗苯的加氢精制
粗苯的加氢精制1. 粗苯加氢精制的应用历史与现状所谓“ 粗苯加氢”实质上是“ 轻苯加氢”。
即：在一定的温度、压力条件下，在专用催化剂、纯氢气的存在下，通过与氢气进行反应，使轻苯中的不饱和化合物得以饱和；使轻苯中的含硫化合物得以去除，转化成硫化氢气体。
然后再对“加氢油”进行精馏，最终可以获得高纯度的苯类产品。
显然，采用此工艺，没有污染物产生，产品质量好，越来越得到人们的青睐，是今后的发展方向。
对轻苯进行加氢精制工艺早在20 世纪50 年代就在国外得到了工业应用。
目前发达的国家，如美、英、法、德、日等均已广泛采用这个先进的加氢精制工艺。
而在国内，直到上世纪70 年代，北京燕山石油化工公司从西德引进第一套“ Pyrotol 制苯” 装置，利用裂解汽油为原料，经加氢以获得高纯度石油苯；接着，80 年代初，宝钢的一、二期工程从日本引进了一套“ 高温Litol ”加氢装置，对焦化轻苯进行加氢精制；尔后，河南“ 平顶山帘子布厂” 也引进了一套“ 高温Litol ”装置。
近年来，石家庄焦化厂、宝钢三期工程引进了德国的“ K.K 技术”，即：“ 中温Litol ”装置。
北京焦化厂也建成了国内自行设计的“ 中温加氢”装置，并已过关。
另外，山西太原等地也正在建设了轻苯加氢装置。
可见，粗苯加氢精制是国内今后的发展方向。
轻苯的加氢精制工艺方法很多，其中工业应用的有下列几种：（1）鲁奇法——该法所采用的催化剂为氧化钼、氧化钴和三氧化二铁；反应温度为350~380 C；以焦炉煤气为直接氢气源；操作压力为2.8Mpa。
该法的苯精制率较高，加氢油采用共沸蒸馏法或选择萃取法进行分离，可以制得结晶点为5.5 C的高纯度苯。
（2）考柏斯法——该法也是采用氧化钼、氧化钴和三氧化二铁为催化剂；反应温度也为360~370 C ,操作压力较高，为5.0Mpa ;也可采用焦炉煤气作为氢气源；苯的精制率为可达到97~98%。
(3)莱托法——该法采用三氧化二铬为催化剂；反应温度为600~650 C ;操作压力为6.0Mpa ，可以采用焦炉煤气作为氢气源。
粗苯精制技术比较
粗苯精制技术在 石油化工、精细 化工等领域具有广泛应用ຫໍສະໝຸດ 粗苯精制的目的01
提高粗苯 的纯度
02
降低粗苯 中的杂质 含量
03
提高粗苯 的回收率
04
降低粗苯 的生产成 本
05
提高粗苯 的质量和 稳定性
粗苯精制的工艺流程
01
粗苯精制工艺流程主要包括预处理、
精馏、结晶、干燥等步骤。
02
预处理主要包括过滤、脱硫、脱水
弃物产生
环保材料：使用环 保材料，减少对环
境的影响
绿色工艺：采用绿 色工艺，降低对环
境的影响
环保设备：使用环 保设备，降低对环
境的影响
节能高效
01
节能技术：采用节能型设备，降低能耗
02
高效技术：采用高效催化剂，提高反应速率
03
绿色环保：采用环保型工艺，减少污染排放
04
智能化：采用智能控制系统，提高生产效率
优点：操作简单，设备投资少， 能耗低
缺点：分离效率较低，溶剂消耗 量大，环境污染严重
应用：适用于低浓度粗苯的精制， 如煤焦油、石油焦等粗苯的精制。
吸附法
原理：利用吸附剂对粗苯中的杂质 进行吸附，以达到精制粗苯的目的
优点：操作简单，成本低廉，适 用于大规模生产
缺点：吸附剂的选择和再生问题 需要解决
应用：广泛应用于粗苯精制领域， 如石油化工、煤化工等行业
粗苯精制技术比较
演讲人
目录
01. 粗苯精制技术的概述 02. 粗苯精制技术的比较 03. 粗苯精制技术的发展趋势
1 粗苯精制技术的概述
粗苯精制的定义
粗苯精制是指将 粗苯进行净化、 分离、提纯的过
程
粗苯回收与精制剖析讲解
• 粗苯中主要含有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳 香烃，还含有不饱和化合物、硫化物、酚类和吡 啶碱类
• 回收粗苯的方法
• 洗油吸收法 • 吸附法 • 加压冷冻法
• 影响粗苯吸收的因素
• 吸收温度 • 洗油的相对分子质量及循环量 • 贫油含苯量 • 吸收面积 • 压力
• 煤气终冷和除萘工艺流程
• 煤气终冷和机械除萘
• 终冷和焦油除萘
• 终冷和油洗萘
• 富油脱苯
• 富油脱苯是典型的解吸过程，实现粗苯从富油中 解吸出的基本方法是提高富油的温度，使粗苯的 饱和蒸汽压大于其分气压，使粗苯由液相转入气 相。
• 粗苯的组成
• 焦炉煤气苯族烃含30~45g/m³，回收后降到 2~4g/m³，年300多万t
粗苯的精制
• 粗苯中苯、甲苯、二甲苯含量占90%以上，是粗 苯精制的主要产品
• 粗苯精制流程的过程
• 初步精馏 • 化学精制 • 最终精馏
粗苯精制方法的特点
酸洗精制法：工艺流程简单、操作灵活、设备投 资少，材料易得，常温、常压下运行，但有液 体废物产生，该法在中国焦化厂广泛采用
加氢精制法：工艺复杂，对设备材质要求较高， 所得产品质量好，用途广，售价较高，没有液 体废物产生，有利于环境保护，宜在粗苯集中 加工厂采用。该法在中国焦化厂也有采用
• 溶剂油：粗苯蒸馏145~180℃范围内流出的混合物， 其中二甲苯25~40%；脂肪烃和环烷烃
• 8~15%；丙苯和异丙苯10~15%；均三苯10~15%， 偏三甲苯12~20%；乙基甲苯20~25%。主要用于油
漆、燃料工业的溶剂，也可用于制取二甲苯和三 甲苯同分异构体的原料
粗苯精致的主要产品的用途和质量
粗苯精制技术分析设计说明
毕 业 设 计（论文）（说 明 书）题 目： 粗苯精制技术分析工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书专业煤炭深加工与利用任务下达日期 2011 年 2 月 21 日设计（论文）开始日期 2011 年 2 月 22 日设计（论文）完成日期 2011 年 4 月 15 日设计（论文）题目：粗苯精制技术分析A·编制设计通过对现行社会粗苯的精制工艺、设备的特点等进行分析，结合精苯发展趋势和科学发展观理念，剖析并完善现有的粗苯精制技术，感知未来精苯供需，开发并提高符合时代要求的粗苯精制技术。
B·设计专题（毕业论文）粗苯的精制指导教师璐（教师）系（部）主任杜卫新（主任）2011 年 4 月 15 日工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录化工系煤炭深加工与利用专业，学生于年月日进行了毕业设计（论文）答辩。
设计题目：粗苯精制技术分析专题（论文）题目：粗苯精制技术分析指导老师：答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生毕业设计（论文）成绩为。
答辩委员会人，出席人答辩委员会主任（签字）：答辩委员会副主任（签字）：答辩委员会委员：，，，，，，工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第页毕业设计（论文）及答辩评语：摘要化学工业与人类的生活息息相关。
无论是物质上的衣食住行，还是精神上的发展和娱乐，都离不开化工产品的支撑。
在千万种类的化工厂品中，有一种又是其中的重中之重，这种物质就是化工行业不可或缺的苯。
早是在19世纪初期就有了苯。
经过发展，如今的苯已经成为一种工业产品，苯的产量也在不断的提升。
苯作为一种石油化工基本原料，在常温下是一种无色、略有甜味的透明液体，同时具有强烈的芳香气味。
苯的产量和生产的技术水平标志着一个国家石油化工发展水平的高低。
同时，苯作为一种有机溶剂易溶于有机溶剂却难容与水。
需要注意的是，苯也是一种致癌物质，富有毒性，且可燃。
我们在生产生活过程中对苯进行使用时，务必要做好防护措施，将苯的积极作用最大化地释放出来，尽量避免其负面作用的产生。
4.5粗苯精制
⑵莱托法工艺流程 ①粗苯预蒸馏得轻苯； a:轻苯加热气化； 氢气保护作用下，（蒸发器内） b:轻苯预加氢； Co-Mo催化剂 加氢脱除苯乙烯及同系物（预反应器内）。 ②轻苯加氢（莱托加氢）； 二个加氢反应器 催化剂Cr2O3-Al2O3
③加氢油精制（苯精制）； a: 稳定处理 稳定塔分离掉<C4的烃及H2S。 b:白土吸附处理 白土（活性白土，以SiO2和 Al2O3为主要成分） 精制去除微量不饱和化物。 c:苯精馏 苯精馏塔制得99.9％纯苯。 见图
粗 苯 组 成
粗 苯 产 品 沸 点
初馏分： （环戊二烯46.5 ℃ 、二硫化碳42.5℃ 等）
∧
BTX馏 分:
∧
苯：80.1℃ （ 噻吩84.1℃等） 甲苯：110.6 ℃ 二甲苯:140 ℃左右（苯乙烯146 ℃等 ）
重苯：（茚181.5 ℃ 、古马隆173.5 ℃等 ）
粗苯精制流程包括： 初步精馏：使低沸点化合物和高沸点含硫化合 物分开。 化学精制：把粗苯主要组分沸点范围内含硫化 合物和不饱和化合物脱除。 最终精馏：得到合乎标准的纯产品。
§ 4、炼焦化学产品的回收与精制
§ 4．5 粗苯精制
§ 4．5 粗苯精制
焦化粗苯精制主要有酸洗精制和加氢精 制工艺，酸洗法仍在发展中国家被大量采 用，酸洗精制由于具有工艺简单、操作灵 活、设备简单、材料易得和常温常压运行 等优点，目前国内中小型焦化厂仍在应用, 但其工艺落后、产品质量低、无法与石油 苯竞争，而且收率低、污染严重，产生的 废液很难处理。在发达国家都已采用加氢 精制方法，产品可达到石油苯的质量标准。 国内有很多企业已建成投产或正在建设粗 苯加氢装置。势所趋。
7.古马隆-茚树脂生产 古马隆和茚在催化剂（如浓硫酸，三氯化铝，氟化硼）作 用下受热聚合成分子量为500～2000的古马隆茚树脂。 ⑴初馏 ⑵酸洗 ⑶脱色 ⑷连续聚合 ⑸聚合油水洗 ⑹闪蒸 ⑺含氟废水处理
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硫酸
馏分 添加剂
高位槽 碱液 洗净的 澄清槽 澄清槽
水
球形混合器 反应器 球形混合器 泵 酸焦油 酸焦油澄清槽 再生酸 盐溶液 球形混合器
图4-22
混合馏分酸洗工艺流程
5.吹苯和最终精馏 ⑴吹苯 ①吹苯的目的： 是把酸洗时溶于混合馏分中各种聚合物作为吹苯残渣 排出，该残渣可用作生产古马隆树脂的原料。 ②吹苯的方法： 塔底（可用筛板塔）有间接蒸汽加热器，同时吹入直 接蒸汽，吹苯塔塔顶温度为100～105℃，维持塔底温 度为135℃. ⑵连续精馏 已洗BTX混合馏分，连续地进行精馏。三个苯（精馏塔 可为浮阀塔）。 三个塔的塔顶温度分别是： 苯塔80±0.5℃； 甲苯塔110±0.5℃； 二甲苯塔89～96℃（水蒸气蒸馏法）
硫化物（ 噻吩80.1℃ 、二硫化碳46.25℃ ） ⑵用途：有机合成的基础原料，可致苯乙烯、苯酚、
硝基苯等进一步合成纤维、橡胶、农药、医药等。
⑶产率：
原料 初馏分∕% 纯苯∕% 甲苯∕% 二甲苯∕% 轻溶剂油∕% 吹苯残渣∕%
粗 苯
0.9
轻苯 原料
20世纪80年代上海宝钢从国外引进了第 一套Litol法高温加氢工艺，90年代石家庄 焦化厂从德国引进了第一套K.K法低温加 氢工艺，1998年宝钢引进了第二套K.K法 加氢工艺，还有很多企业正在筹建加氢装 置。随着对产品质量和环保的要求越来越 高，粗苯加氢工艺的应用是大
目的：获得苯、甲苯、二甲苯等纯产品。 1.粗苯组成、产率和用途 ⑴粗苯组成: 苯及其同系物 79℃以下的低沸点（环戊二烯）
苯：80.1℃ 甲苯：110.6 ℃ 间二甲苯139.1 ℃ 二甲苯： 对二甲苯138.4 ℃ 邻二甲苯144.9 ℃
酸洗法精制
苯及其同系物 79℃以下的低沸点 （环戊二烯46.5 ℃ ） 不饱和化合物： 140℃以上的高沸点（茚181.5 ℃ 、 古马隆173.5 ℃ 、 苯乙烯146 ℃ ） 硫化物 （ 噻吩84.1℃ 、 二硫化碳42.5℃ ）
粗 苯 组 成
粗 苯 产 品 沸 点
初馏分： （环戊二烯46.5 ℃ 、二硫化碳42.5℃ 等）
∧
BTX馏 分:
∧
苯：80.1℃ （ 噻吩84.1℃等） 甲苯：110.6 ℃ 二甲苯:140 ℃左右（苯乙烯146 ℃等 ）
重苯：（茚181.5 ℃ 、古马隆173.5 ℃等 ）
粗苯精制流程包括： 初步精馏：使低沸点化合物和高沸点含硫化合 物分开。 化学精制：把粗苯主要组分沸点范围内含硫化 合物和不饱和化合物脱除。 最终精馏：得到合乎标准的纯产品。
3.初步精馏
⑴粗苯的初步精馏 ①初馏塔： 塔顶得到初馏分； ②混合馏分（BTX）塔： 塔顶得到BTX馏分； 塔底得到重苯。 ⑵轻苯的初步精馏 不需要混合馏分（BTX）塔
初馏分
馏分 粗苯 初馏塔 苯、甲苯、二甲苯 （ ）塔
重苯
图4-21 粗苯初步精馏工艺流程
4.硫酸法精制 ⑴化学反应 ①不饱和物聚合反应： 在硫酸的作用下生成二聚物和三聚物其沸点比苯 的高，可用精馏法除去. ②磺化脱噻吩反应： 噻吩与硫酸反应生成噻吩磺酸溶于硫酸和水中，可 用洗涤法除去。 ③烷基化脱噻吩： 在硫酸作用下噻吩与不饱和化合物生成共聚物其沸 点比苯的高，可用精馏法除去. ⑵酸洗条件 硫酸含量：93%~95% 温度：35~40℃（＜ 40~45℃ ） 时间：10min（加水控制） 搅拌：有利
⑶莱托法（Litol法）。
采用三氧化二铬为催化剂， 反应温度600～650℃， 压力6.0MPa。 由于苯的同系物加氢脱烷基转化为苯，苯的收率达114 ％以上，可制得合成用苯，纯度99.9％。
1.0
粗苯 轻苯
0.8 3.0 4.0 1.9 1.6 ------2.0 1.0
69.0 74.5 12.8 13.9 3.0 0.8 3.3 0.9
2.2
2.4
精制残渣∕% 重质苯∕% 苯溶剂油∕% 洗涤损失∕% 精制损失∕% 合计∕%
100
100
酸洗法精制
2.粗苯酸洗法精制原理
苯 及 其 同 系 物 沸 点
⑶半连续精馏
6.初馏分加工 ⑴环戊二烯二聚体的生成： 从初馏分中制取环戊二烯，采用热聚合法，即在温度 60～80℃，反应16～20小时，就可使环戊二烯聚合成 二聚环戊二烯。 ⑵精馏分离： 二聚环戊二烯沸点较高，故在聚合完成后，进行蒸馏去 除所有轻质组分，釜底残液即为含量达95％的二聚环 戊二烯。 ⑶环戊二烯二聚体的解聚 经热解解聚又可得单体环戊二烯。
7.古马隆-茚树脂生产 古马隆和茚在催化剂（如浓硫酸，三氯化铝，氟化硼）作 用下受热聚合成分子量为500～2000的古马隆茚树脂。 ⑴初馏 ⑵酸洗 ⑶脱色 ⑷连续聚合 ⑸聚合油水洗 ⑹闪蒸 ⑺含氟废水处理
8· 加氢精制
⒈粗苯加氢工艺主要有： ⑴鲁奇法。
采用Co-Mo[wiki]催化剂[/wiki]， 反应温度360～380℃， 压力4～5MPa， 以焦炉煤气或纯氢为氢源，加氢油通过精馏分离，得到 苯、甲苯、二甲苯和溶剂油，产品收率可达97～99％。
§ 4、炼焦化学产品的回收与精制
§ 4．5 粗苯精制
§ 4．5 粗苯精制
焦化粗苯精制主要有酸洗精制和加氢精 制工艺，酸洗法仍在发展中国家被大量采 用，酸洗精制由于具有工艺简单、操作灵 活、设备简单、材料易得和常温常压运行 等优点，目前国内中小型焦化厂仍在应用, 但其工艺落后、产品质量低、无法与石油 苯竞争，而且收率低、污染严重，产生的 废液很难处理。在发达国家都已采用加氢 精制方法，产品可达到石油苯的质量标准。 国内有很多企业已建成投产或正在建设粗 苯加氢装置。势所趋。
加氢油用萃取法或共沸蒸馏法分离得到产品纯苯。
⑵ K.K法。 催化剂选用Ni－Mo及Co－Mo， 反应温度为200～400℃， 操作压力为5.0MPa， 一般用纯氢为氢源。加氢油采用萃取蒸馏法除去非芳 烃，经蒸馏可得到纯苯、甲苯、二甲苯等产品。 K.K加氢主要发生加氢脱硫、加氢脱氮和加氢 脱氧反应。 K.K法对加氢油进行分步逐级蒸馏制取纯苯、甲 苯、二甲苯、非芳烃、C9馏分等多种产品。