粗苯加氢精制工艺生产方法和工艺流程的确定.pdfVIP

粗苯加氢精制工艺生产方法和工艺流程的确定 1.1、 工艺技术的比较与选择 1.1.1、 主要生产工艺技术简介 目前已工业化的粗苯加氢工艺有莱托(Litol)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)、Litol 法粗苯加氢 高温催化加氢的典型工艺是 Litol 工艺，在温度为 600-650℃，压力 6.0MPa 条件下进行催化加氢反应。主要进 行加氢脱除不饱和烃，加氢裂解把高分子烷烃和环烷烃转化 为低分子烷烃，以气态分离出去；加氢脱烷基，把苯的同系 物最终转化为苯和低分子烷烃。故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。 Litol 法发生的主要反应 ①脱硫反应 +4H2→C4H10+H2S 可使噻吩脱到 0.3± 0.2ppm ②脱烷基反应 C6H5R＋H2→C6H6＋RH ③饱和烃加氢裂解 烷烃与环烷烃几乎全部裂解成低分 子烷烃 C6H12＋3H2→3C2H6 C7H16＋2H2→2C2H6＋C3H8 ④环烷烃脱氢 → +3H2 ⑤不饱和烃加氢 +H2→ +H2→ +C2H6 ⑥脱氧和脱氮 C5H5N＋5H2→C5H12＋NH3 该法的工艺过程大致为：粗苯→预蒸馏、获得轻苯→预 加氢→主加氢→稳定塔→白土塔→精馏。可见，加氢用原料 实质上是轻苯，这里的预蒸馏相当于国内的两苯塔。国内回 收苯族烃广为采用生产两苯（轻苯与重苯）的工艺，因此， Litol 加氢技术应用于我国，应以轻苯直接作为加氢原料比 较合理。Litol 加氢工艺的特点是能够将苯环上的烷基脱除， 故只能获得一种产品：纯苯，但产率高达 114%。 预蒸馏采用减压操作，旨在降低温度，以避免不饱和化 合物在蒸馏过程中发生聚合。预加氢采用 Co-Mo 系催化剂， 但必须先硫化，以适当降低催化剂的活性、并提高不饱和化 合物加成反应的选择性 。该工序 的作用是先将易发生聚合的 物质除去，有利于后续主加氢的操作。 主加氢采用 Cr O －Al O 系催化剂，反应温度为 610～ 2 3 2 3 630℃、操作压力 5.88MPa。能将轻苯中的不饱和化合物与含 硫化合物几乎全部加氢脱除，获得的加氢油只需要采用普通 的精馏方法就能分离，稳定塔实质是一个精馏塔，且采用加 压操作，旨在提高苯的沸点、以减少苯的损失；同时使具有 不同沸点的饱和烃与苯分离。白土塔是起吸附作用的装置， 能将尚未反应的微量不饱和烃除去，为后续精馏工序获得优 质苯创造条件。 为了循环利用氢气，粗苯加氢后的尾气必须经过一系列 处理，包括脱硫（MEA 法）、甲苯洗净、改质变换与变压吸 附等工序，最终获得 99.9%的氢气返回系统供加氢之用。 （2）、萃取蒸馏低温加氢 (K.K)法和溶剂萃取低温加氢法 低温催化加氢的典型工艺是萃取蒸馏加氢 (K.K法)和溶 剂萃取加氢。在温度为 300-370℃，压力 1.5-3.0MPa 条件下 进行催化加氢反应。主要进行加氢脱除不饱和烃，使之转化 为饱和烃；另外还要进行脱硫、脱氮、脱氧反应，与高温加 氢类似，转化成 H2S、NH3、H2O 的形式。但由于加氢温度低， 故一般不发生加氢裂解和脱烷基的深度加氢反应。因此低温 加氢的产品有苯、甲苯、二甲苯。 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。 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。 萃取蒸馏低温加氢法可生产苯、甲苯、二甲苯，3 种苯 对原料中纯组分的收率及总精制率设计值见下表： 萃取蒸馏低温加氢苯、甲苯、二甲苯收率及总精制率 苯/% 甲苯/%