粗苯精制工艺流程
第十章粗苯的精制

第十章粗苯的精制二、莱托法加氢精制工艺1、轻苯预加氢处理由粗苯工序或预备蒸馏来的轻苯经原料泵加压,送入蒸发原料预热器预热至120℃(压力5929kPa),于高压状态下进入蒸发器;同时循环气体(含氢65~68mol%)被加压并预热至470℃左右,经三通调节控制阀将循环气分两路,一路送入蒸发器底部氢气喷射器,进行混合并使其轻苯蒸发气化;另一路与蒸发器出口气体混合,控制混合物进预反应器的温度约232℃,从顶部进入预反应器,在预反应器内经Co-Mo系催化剂床层,完成预加氢反应,从底部排出并去莱托反应系统。
预加氢处理的目的是:轻苯中含有2%左右的苯乙烯和其同系物,其热稳定性差,在高温条件下易进行热聚合反应,产生的高分子聚合物,不但能堵塞设备、管道,而且一旦附着在催化剂上(结焦现象),就会使催化剂降低活性,这就是在轻苯被汽化后,首先要通过催化加氢预处理来脱除苯乙烯类不饱和化合物的原因。
当然,不饱和烃类(如芳香族烯烃和环烯烃类)还需要在加氢后的工艺过程中进一步脱除。
二、莱托法加氢精制工艺苯乙烯在预加氢反应器的气氛中(压力5742.8kPa,温度232℃),通过Co-Mo系催化剂的特殊选择性能,可以使双键加氢,生成乙基苯。
在莱托反应中最终将转化为苯和低碳烷烃,所以,预加氢反应是对莱托反应的正常进行的保护性反应。
同时,预加氢反应也伴随着一部分含硫化合物的脱硫反应。
1mol的苯乙烯加氢生成乙基苯,需要1mol的H2,根据预加氢物料中不饱和烃类的量,就可以计算出所需要的H2量。
加氢预处理的效果,可以用预处理前后加氢物料中的不饱和烃含量进行评价。
一般出预反应器物料的溴价控制在5g/100g左右。
二、莱托法加氢精制工艺2、莱托加氢莱托加氢是催化加氢工艺的核心部分,其工艺流程见图10-3。
图10-3LITOL加氢工艺流程1-LITOL反应加热妒;2-第一LITOL反应器;3-第二LITOL反应器;4-蒸汽发生器;5-稳定塔重沸器;6-苯塔重沸器;7-循环气体预热器;8-稳定原料预热器;9-反应生成物凝结器;10-H2S脱除系统;11-氢精制系统;12-排气喷射器;13-高压分离器;14-水分离器;15-洗净水槽二、莱托法加氢精制工艺加氢预处理后的混合气体,首先经莱托反应加热炉加热至610℃(压力为5566.4kPa),从顶部进入莱托第一反应器,因加氢反应放热,由底部出来的油气温度大约升高17℃,通过冷氢气急冷,温度降至620℃,再进入第二加氢反应器。
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。
粗苯工艺的工艺流程详解及注意事项

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炼焦化学产品回收与加工第七章粗苯的精制

原等方法制取染料、医药、香料等中间体及炸药、糖精,此外 还可制取己内酰胺供生产尼龙6用。甲苯的冰点很低(-95℃), 可用作航空燃料及内燃机燃料的添加剂。
二甲苯: 粗苯精制所得的工业二甲苯是对—二甲苯(21%)、邻—
二甲苯(16%)、间—二甲苯(50%)和乙基苯(7%)的混合 物。工业二甲苯可用作橡胶和油漆工业的溶剂,航空和动力燃 料的添加剂。从工业二甲苯中得到的邻、间、对—二甲苯可用 于制取邻、间、对—苯二甲酸,其中邻、对—苯二甲酸是生产 增塑剂、聚酯树脂和聚酯纤维的重要原料。
0.9 69.0 12.8 3.0 0.8 2.2 0.8 3.0 4.0 1.9 1.6 100
轻苯产率
1.0 74.5 13.9 3.3 0.9 2.4 0.9 — — 2.0 1.1 100
第一节 粗苯精制主要产品及加工方法
三、粗苯精制主要产品的用途、质量指标
粗苯精制的主要产品为苯、甲苯、二甲苯、三甲苯 (轻溶剂油)。 苯:
表7-3(1)焦化苯的质量指标
指标名称
特级
一级
二级
三级
外观
密度(20℃),g/cm3 馏程,℃大101325Pa (包括80.1℃) 不大于 酸洗比色(按标准比色液)
不深于
室温(18~25℃)下透明液体,不深于每1000mL水中含有 0.003g重铬酸钾的溶液的颜色
0.867~0.880 0.867~0.880 0.875~0.880 0.874~0.880
0.7
0.8
0.9
1.0
0.15
0.20
0.30
0.40
溴价,g/100mL不大于
结晶点,℃ 不大于
粗苯精制工艺简介

甲酰吗啉萃取精馏法和环丁砜萃取法比较
序 号
方法
主萃取剂
适用原 料
辅助原 料
主产品质量
流程和投 资
操作费 用和设 备腐蚀
风险
非芳烃
甲酰吗
含量低、
1 啉萃取 甲酰吗啉 苯含量
精馏法
高的芳
烃提纯
无
可满足苯乙 烯生产要求
简单/低
低/无
适用不合格 萃取剂(如 甲酸法生产 产品)引起 产品N含量
1.1、粗苯的主要组分含量
粗苯主要组分含量(质量%)
组分
含量
组分
苯
55-80
古马隆
甲苯
12~22
茚
二甲苯
2~6
硫化氢
三甲苯
2~6
二硫化碳
乙基苯
0.5~1
噻吩
丙基苯
0.03~0.05 甲基噻吩
乙基甲苯 0.08~0.1 吡啶及其同系物
戊烯
0.5~0.8 苯酚及其同系物
环戊二烯 0.5~1.0
萘
C6~C8直链 0.6
4.3溶剂萃取低温加氢法
溶剂萃取低温加氢法在国内外得到广泛应用,大量被应用 于以石油高温裂解汽油为原料的加氢过程,目前在焦化粗 苯加氢过程中也得到应用
制氢系统与K.K法一致,可生产3种苯产品
4.4三种加氢方法比较
莱托法粗苯加氢工艺的加氢反应温度、压力较高,又存在氢腐 蚀,对设备的制造材质、工艺、结构要求较高,设备制造难度 较大,只能生产一种苯,制氢工艺较复杂,采用转化法,以循 环气为原料制氢,总精制率较低,但莱托法占地面积小。由于 莱托法与低温加氢工艺相比较,有很多不足,在国内除宝钢投 产一套莱托法高温加氢装置外,其他企业粗苯加氢都采用低温 加氢工艺。
粗苯加工工艺流程图

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。
粗苯工艺流程

粗苯工艺流程
粗苯是一种常用的有机溶剂,广泛应用于化工、冶金、涂料、油墨等领域。
下面是粗苯的生产工艺流程:
一、原料准备:
1. 撬场粗苯初步处理:将进厂的粗苯经过闪蒸段预热至一定温度,然后通过入料泵送到粗苯输送装置。
2. 粗苯气氛净化:将撬场粗苯送入粗苯沉积器进行净化处理,去除其中的硫化物、柯尔氮和酸性成分。
二、开釜分馏:
1. 粗苯至低压塔:经净化后的粗苯流入低压塔,在低压塔中进行塔底烧结蒸馏,使粗苯中的杂质和轻油分异出塔底。
2. 低压塔至高压塔:低压塔的塔顶液体进入高压塔,进行高效溴化脱色蒸馏,去除塔顶的色素和杂质。
3. 高压塔至气氛净化:高压塔的塔底液体通过塔底泵送到液相储配设备,塔顶气体经洗涤和冷却处理后排入大气。
三、产品和副产品处理:
1. 粗苯串馏:将低压塔和高压塔的尾液进行分离,分离出粗苯、尾液和溶剂废液。
2. 粗苯尾液处理:粗苯尾液通过蒸馏塔回收有价值的溶剂产品,并经过废水处理设备处理废水。
四、产品储运:
1. 粗苯分装:将粗苯从稳定器塔上推送泄放罐,经过过滤、分装和称重等工序后装入粗苯储罐。
2. 粗苯储运:将装好的粗苯储存于密封罐中,并进行各项安全措施和消防措施,然后运输到用户处或储罐区。
以上是粗苯的生产工艺流程,通过一系列的处理步骤,可以得到纯净的粗苯产品,满足市场需求。
在生产过程中,要严格控制操作指标,确保产品质量和生产安全。
同时,还要对废液和废水进行处理,减少对环境的污染。
39万吨年粗苯精制工艺设计

39万吨年粗苯精制工艺设计设计讲明iii一绪论11.1设计意义11.2设计任务的依据2二装置流程图及其讲明32.1生产设备的选择32.1.1精馏塔类型的选择 32.1.2化学精制工艺的选择42.2粗苯的精制4三装置的工艺运算53.1初步精馏运算53.1.1原始数据猎取63.1.2初馏塔清晰分割物料衡算 63.1.3用露点方程运算初馏塔塔顶温度 73.1.4用泡点方程运算初馏塔塔底温度 83.2化学精制93.3最终精馏93.3.1甲苯塔的物料衡算 103.3.2用露点方程运算甲苯塔塔顶温度 103.3.3用泡点方程运算甲苯塔塔底温度 113.4热量衡算113.4.1初馏塔的热量衡算 123.4.2甲苯塔的热量衡算 133.5常压塔要紧尺寸确定13四存在的咨询题及建议164.1改进设计164.2萃取溶剂的选择164.3三废治理和综合利用164.3.1废气的处理技术16 4.3.2废水 174.3.3固体废弃物 174.4总结184.5收成18参考文献20致谢20设计讲明中国是一个富煤贫油的国家,随着石油资源价格的上涨,以石油为原料的化工产品价格也随之水涨船高,本来我国作为一个贫油国家,这变凸显了煤化工艺技术在我国的重要性,更符合国际潮流,现在世界各国也都纷纷投入大量的资源尽兴煤化工艺技术的研究。
其中焦油苯粗苯加氢精制便是一例。
粗苯为中间体产品,本身用途极为有限,仅作为溶剂使用,然而精制后的焦化苯、焦化甲苯、焦化二甲苯等产品,是有机化工、医药和农药等的重要原料,在国内、国际上都有专门好的市场,目前精苯产品价格连续上涨,市场潜力庞大。
业内专家认为,粗苯加氢精制技术代表了粗苯加工精制的进展方向,这一技术在我国的推广使用,不仅可使宝贵的苯资源得到充分利用,还可有效改善粗苯精制的面貌,提升清洁生产的水平。
在本设计加氢工艺中,低温加氢工艺的加氢温度、压力较低,产品质量好,低温加氢工艺包括萃取蒸馏低温加氢工艺和溶剂萃取低温加氢工艺,这两种工艺在国内外是比较成熟的工艺,已被广泛用于石油重整油、高温裂解汽油、焦化粗苯为原料的加氢生产中,因此本粗苯精制采纳低温加氢精制工艺。
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1粗苯精制生产芳香烃苯、甲苯、二甲苯的主要原料是石油催化重整的重整油、石油裂化的高温裂解汽油和焦化粗苯。
这3种原料占总原料量的比例依次为:70%、27%、3%。
以石油为原料生产芳香烃的工艺都采用加氢工艺,以焦化粗苯为原料生产芳香烃的工艺有酸洗精制法和加氢精制法。
焦化苯与石油苯生产成本相比约低1500元/t。
2007年,我国加氢苯产能约56万t/a,产量约30万t,消耗粗苯约48万t,估计2008年建成投产的苯加氢装置产能为81万t/a,累计产能达到137万t/a。
2009年建成投产的苯加氢装置产能为78万t/a,累计产能达到215万t/a。
表1.1 焦化苯与石油苯产品质量对比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。
1.1加氢原理焦化苯中芳烃含量一般大于85%(wt),而其中苯、甲苯、二甲苯又占芳烃含量的95%以上。
焦化苯精致可分为两大类:酸洗法和加氢精制法。
1.1.1酸洗法传统的粗苯加工方法,采用硫酸洗涤净化。
常温常压、流程简单、操作灵活、设备简单。
但由于不饱和化合物及硫化物在硫酸作用下,生成黑褐色的深度聚合物(酸焦油),至今无有效治理方法,另外不能有效分离甲苯、二甲苯,产品质量、产品收率无法和加氢精制相比,正逐步被取代。
1.1.2加氢精制法粗苯加氢根据其催化加氢反应温度不同可分为高温加氢和低温加氢。
在低温加氢中,由于加氢油中非芳烃与芳烃分离方法的不同,又分为萃取蒸馏法和溶剂萃取法。
1.1.2.1高温法高温加氢比较有代表性的工艺:由美国胡德利公司开发、日本旭化成改进的高温热裂解法生产纯苯的莱托(Litol)法技术。
在高温(600~630℃)、高压(5.5MPa)、催化剂(Co-Mo和Cr2O3-Al2O3)作用下进行气相催化两段加氢的过程,将轻苯中的烯烃、环烯烃、含硫化合物、含氮化合物转化成相应的饱和烃,同时发生苯的同系物加氢和脱烷基发应,已转化成苯与低分子烷烃,高温加氢的产品只有苯,没有甲苯和二甲苯,另外还要进行脱硫、脱氮、脱氧的反应,脱除原料有机物中的S、N、O,转化成H2S、NH3、H2O的形式除去,对加氢油的处理可采用一般精馏方法,最终得到苯产品。
通过精制生产高纯苯,苯回收率可达114%。
由于高温催化加氢脱除的烷基制氢作为氢源,不需要外界给其提供氢气。
1.1.2.2低温法低温加氢代表性的工艺:美国Axens低温气液两相加氢和德国伍德(Uhde)KK低温气相加氢技术。
在低温(280~350℃)、低压(2.4MPa)、催化剂(Co-Mo和Ni-Mo)作用下进行气相催化或液相两段加氢的过程,将轻苯中的烯烃、环烯烃、含硫化合物、含氮化合物转化成相应的饱和烃。
对于加氢油的处理,萃取蒸馏低温加氢工艺采用萃取精馏方法,把非芳烃与芳烃分离开。
而溶剂萃取低温加氢工艺是采用溶剂液液萃取方法,把非芳烃与芳烃分离开,芳烃之间的分离可用一般精馏方法实现,最终得到苯、甲苯、二甲苯。
低温加氢工艺由加氢精制和萃取蒸馏工艺组成。
低温法加氢精制主要包括三个关键单元:制纯氢(纯度大于99.9%);催化加氢精制过程(预加氢和主加氢);产品提纯过程(萃取或萃取蒸馏)。
1.2加氢工艺主要介绍高温高压加氢和低温低压加氢工艺1.2.1高温高压加氢工艺粗苯先经预分馏塔分出轻、重苯。
重苯作为生产古马隆树脂的原料或者重新进入焦油中,轻苯去加氢工序。
加氢油经高压分离器分出循环氢后在苯塔内分离出纯苯。
塔底残油返回加氢精制系统继续脱烷基。
循环氢经MEA脱硫后大部分返回加氢系统循环使用,少部分送到制氢单元,制得的氢气作为加氢系统的补充氢。
高温高压加氢精制工艺对设备的要求高,制氢系统的温度和压力较高,流程也很复杂,操作难度大。
产品品种少,选择的厂家少。
工艺流程见图1.1。
图1.1 粗苯高温高压加氢工艺流程1.2.2低温低压加氢工艺粗苯经预处理、加氢、萃取、精馏等过程可得到纯苯、甲苯、二甲苯,在这些过程中前3个过程可采取的方法很多,以下作详细介绍。
工艺流程见图1.2。
图1.2 粗苯低温低压加氢工艺流程1.2.2.1原料预处理原料预处理是除去原料中的重组分,为加氢过程做准备。
包括三种工艺:两苯塔工艺、预蒸发工艺和混合流程。
1.2.2.1.1两苯塔工艺粗苯在两苯塔中以C8和C9为界分离。
与这种工艺配套的后处理过程不需要加氢油的预蒸馏塔和二甲苯蒸馏塔。
主要特点:工艺简单,设备少;两苯塔减压操作,要求操作精度高,三苯损失多;对原料要求不高。
工艺流程见图1.3。
图1.3 原料预处理二苯塔蒸馏工艺流程1.2.2.1.2预蒸发工艺粗苯中沸点较低的组分在预蒸发器中降膜蒸发,沸点较高的组分在喷嘴中靠氢气高速流动形成的局部低压而蒸发.最终在多段蒸发器中将轻重组分分离,在轻重组分分离过程中氢气与苯进行了有效混合。
喷嘴起两个作用,一是促使苯类的蒸发;二是促使氢气和苯类蒸汽的有效混合。
与这种工艺配套的后处理过程中.需要加氢油的预蒸馏塔和二甲苯蒸馏塔。
主要特点:粗苯处理过程中,没有将C8和C9严格分开,三苯损失少;由于用了特殊的喷嘴,在不用真空机组的情况下,蒸发温度较低,还能促使氢气和苯类蒸汽的有效混合;对原料要求较高。
工艺流程见图1.4。
图1.4 原料预蒸发工艺流程1.2.2.1.3混合流程混合流程是将以上2种粗苯处理方法结合在一起。
二苯塔的主要作用是将轻重组分分离,预蒸发系统是将轻组分汽化并使氢气与苯类蒸汽有效混合。
这种流程比较复杂,如果设计合理会有很好效果。
在与之配套的后处理过程中,是否需要使用加氢油的预蒸馏塔和二甲苯蒸馏塔.由二苯塔的分离效果决定。
主要特点:工艺复杂,设备多,操作难度大;设计合理时效果会很好。
工艺流程见图1.5。
图1.5 原料混合预处理流程1.2.2.2加氢工艺粗苯加氢处理可分为2种方法:液相加氢(Axens)和气相加氢(KK),区别在于物料的预反应过程,反应物流全是气相的称为气相加氢,反应物流有40%~50%是液相的称为液相加氢。
液相加氢和气相加氢的工艺流程基本相同。
加氢工艺包括预反应部分和主反应部分。
预反应过程中。
原料中的不饱合物被加氢饱和,主反应是通过加氢除去原料中的S、N、O。
工艺流程:1.2.2.2.1液相加氢特点1)预反应温度相对较低且有液相存在.减少了聚合反应的产生;2)预反应温度低,易造成加氢饱和反应不充分;3)保持反应物流在预反应器中40%~50%是液相,温度压力匹配要求严格、操作难度大。
1.2.2.2.2气相加氢特点1)预反应温度范围宽,容易控制;2)预反应温度高,加氢饱和反应充分,但有聚合反应产生。
1.2.2.3萃取工艺芳烃精制技术包括萃取蒸馏和液液萃取工艺.其中的最大区别是在萃取过程中有没有蒸馏。
1.2.2.3.1萃取蒸馏在萃取剂中芳烃和非芳烃的沸点变化幅度不同,使芳烃和非芳烃的沸点拉开,通过蒸馏的方式将其分离。
萃取蒸馏工艺包括:萃取蒸馏塔、汽提塔、溶剂再生系统(图7中溶剂再生系统未示出)。
萃取蒸馏塔的作用是将原料BTX中的非芳烃分离;汽提塔的作用是将溶剂与芳烃分离;溶剂再生系统的作用是保持溶剂的质量。
主要特点:工艺简单,设备少,容易控制;三苯收率高,原料适应能力强,能耗低;甲苯纯度较低。
工艺流程见图1.6。
图1.6 萃取蒸馏工艺流程1.2.2.3.2液液萃取利用萃取剂对BTX芳烃溶解度高.而对非芳烃基本不溶解的特性将芳烃与非芳烃分开。
液液萃取工艺包括:芳香抽提和汽提部分、抽余液洗涤和水汽提部分、溶剂回收和溶剂再生部分。
在芳香抽提和汽提部分,原料BTX中的非芳烃被分离:在抽余液洗涤和水汽提部分,非芳烃中的溶剂和水中的芳烃被回收;在溶剂回收和溶剂再生部分,将溶剂与芳烃分离,溶剂被再生。
液液萃取工艺分为采用单一萃取剂和在萃取剂中添加助剂.两者的工艺路线和设备是相同的。
主要特点:工艺复杂,设备多,操作难度大;三苯收率低,原料中非芳烃含量低时需回配,能耗高;甲苯纯度高。
工艺流程见图1.7。
图1.7 液液萃取工艺流程1.3典型工艺介绍目前已工业化的粗苯加氢工艺有莱托(Lito1)法、萃取蒸馏低温加氢(K.K)法和溶剂萃取低温加氢法,第一种为高温加氢,后两种为低温加氢。
1.3.1莱托法莱托法是上海宝钢于上世纪80年代由国外引进的第一套高温粗苯加氢工艺,也是目前国内唯一的焦化粗苯高温加氢工艺,工艺流程见图1.8。
图1.8 莱托法工艺流程粗苯预蒸馏是将粗苯分离成轻苯和重苯。
轻苯作为加氢原料,预反应器是在较低温度下(200~250℃)把高温状态下易聚合的苯乙烯等同系物进行加氢反应.防止其在主反应器内聚合,使催化剂活性降低,在2个主反应器内完成加氢裂解、脱烷基、脱硫等反应。
由主反应器排出的油气经冷凝冷却系统,分离出的液体为加氢油,分离出的氢气和低分子烃类脱除H2S后,一部分送往加氢系统,一部分送往转化制氢系统制取氢气。
预反应器使用Co-Mo 催化剂.主反应器使用Cr系催化剂。
稳定塔对加氢油进行加压蒸馏,除去非芳烃和硫化氢。
白土塔利用SiO2-Al2O3为主要成分的活性白土,吸附除去少量不饱和烃。
经过白土塔净化后的加氢油,在苯塔内精馏分离出纯苯和苯残油,苯残油返回轻苯贮槽.重新进行加氢处理。
制氢系统将反应系统生成的H和低分子烃混合循环气体通过单乙醇胺(MEA)法脱除硫化氢。
利用一氧化碳变换系统制取纯度99.9%的氢气。
不需要外来焦炉煤气制氢。
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。
纯苯的质量见表1.2,能耗见表1.3。
表1.2 莱托法生产的纯苯质量表1.3 莱托法能耗(t粗苯)1.3.2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,工艺流程见图1.9。
图1.9 萃取蒸馏低温加氢(K.K)工艺流程粗苯与循环氢气混合.然后在预蒸发器中被预热,粗苯被部分蒸发,加热介质为主反应器出来的加氢油,气液混合物进入多级蒸发器,在此绝大部分粗苯被蒸发。
只有少量的高沸点组分从多级蒸发器底部排出,高沸点组分进入闪蒸器.分离出的轻组分重新回到粗苯原料中,重组分作为重苯残油外卖,多级蒸发器由高压蒸汽加热,被气化的粗苯和循环氢气混合物经过热器过热后,进入预反应器,预反应器的作用与莱托法的预反应器相同,主要除去二烯烃和苯乙烯,催化剂为Ni-Mo,预反应器产物经管式炉加热后,进入主反应器,在此发生脱硫、脱氮、脱氧、烯烃饱和等反应,催化剂为Co-Mo,预反应器和主反应器内物料状态均为气相。