焦化粗苯加氢精制工艺的述评

2IO F ＆毪 f化Pr 。 m7 7月 · 炼焦化学产品的回收与深加工技术 · 焦化粗苯加氢精制工艺的述评 ，乙f。一 “ 堂壁 (鞍山焦耐设计研究院 。 、 摘要⋯ 舟绍了国内外粗苯加氢精制的发展和各种工艺流程的简况，通过对Litol法、环丁砜法和 N一甲酰吗啉法等三种加氢工艺的比较 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明，溶剂法的各项指标均优于Litol法．根据我国国情．该法 酢 _ - ' I?-Im 苯 ~ 一 评 寿 1。 1． ：墼～塑墨 墅 ． 一 苎 评 ：与 I。 §一 Review on Coking Crude Benzol Hydro-refining Process Qiu Yinian Anshan Coking and Refiactory Engineering Consulting Corp．) Abstract— The development of crude benzol hydro—refining and briefing of various hydro—refining processes fire described in this parper． By comparison of Lit01 process—Sui— folane process and N—Formyl Morpholine(NFM )process，it shows that all the indexes ot sol vent process are better than that of Litol process． In accord with the situation of our COUrt try，this process carl be selected among the crude benzol hydro refining processes． Subject words：Crude benzol--Hydro—refining—Process review 在焦化粗苯精制方面，目前国内外普遍采 用的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 有加氢法和酸洗法两大类 国内大多 数焦化厂仍以酸洗法作为粗苯的精制方法，由 于酸洗法具有工艺流程简单、操作灵活、设备 简单、材料易得和在常温常压下运行等优点，对 于中小型焦化厂，该法仍不失为一种较好的粗 苯精制法。但与加氢精制法相比，无论在产品 质量、产品收率和环境保护等方面均存在许多 难 克服的缺点，所以终将逐渐被加氢精制法 所替代 加氢精制可分为高温热裂解法、Pyvotl、 I)etol、Litol等中温催化加氢法、低温催化加氢 法等三大类。对于焦化粗苯的加氢，国外主要 采用Litol法、低温加氢法与溶剂萃取法， 1 粗苯加氢法的特点 (1)产品质量高。产品质量高是加氢法的 突出优点，表 1列出了不同方法所得纯苯的质 量。 表1 不同粗苯加氢法所得高纯度苯的质量指标 t．ito[迭 l环丁砜溶剂 质量指标 宝钢 日奉酉岛厂 日车千叶厂 纯度， 不小于 99．9 99．99 日9 97～99 9 噻盼．ppm 小于 l 】 甲苯-ppm 小于 50 庚烷，ppm 小于 50 甲基环戊烷．ppm (2／产品收率高。粗苯在加氢过程中的损 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 28卷 第1期 燃 料 与 化 工 FueI Chem／caI P⋯ 失极少，因操作压力高-几乎没有挥发损失，只 有稳定塔和系统的外排废气带出少量损失。与 酸冼法相 比，加氢法的产品收率可提高 8 ～ 10 0。 (3)环保与劳动条件好。加氢装置无外排 废渣、废液和废气，只有少量的外排废水。 (4)经济效益好。以 6．5万 t／a的粗苯加氢 装置为例，由三种苯产率的增加而增加的年收 入约 1 200万元，非芳烃的收入每年可增加约 400万元。虽然加氢法的投资要高t但经济效益 明屁好于酸洗法 2 国内粗苯加氢概况 大连石油研究所率先于 1 959年进行 r粗 苯加氢的研究工作，1 960年先后在大连油脂厂 和首钢焦化厂进行了中间试验。1 967～1 969 年．上海焦化厂也进行 用焦炉煤气进行粗苯 加氢的中间试验 1964～1974年．山西燃化所 进行 r甲苯和二甲苯催化脱烷基和粗苯未洗混 合分催化加氢的研究 ，在此基础上 ，1 g7 5年上 海焦化厂、山西燃化所和鞍山焦耐设计研究院 共同为北京焦化厂设计了 2．5万t／a的粗苯加 氢装置。该装置以未洗混合分为原料，采用两 段加氢工艺，预加氢段的温度为 220～230(， 压力5．0MPa，使用钴钼催化剂；主反应器内温 度为55o～590 C，采用铬系催化剂 1 992年10 月开工后，因操作不正常而停车。目前，随着 我国国内工业水平的提高，已完全具备 j，建设 粗苯加氢装置的各种条件。 3 粗苯加氢精制工艺简介 图l Litol法粗苯加氢精制工艺流程 1 预分馏塔；2 蒸发器‘3 顶反应器：卜 士反应器加热炉；5 主反直器；6 循环氧气加热炉．7 循环氢气压缩机 8 高压分离器一9-稳定塔；Io一白土塔；】1 纯苹塔；1 2 接触塔．1 3～解哦塔 如图 1所示，粗苯先经预分馏塔分出轻重 苯．重苯去生产古马隆．轻苯送去加氢精制。轻 苯经预反应器和主反应器加氢后得加氢油，再 经苯塔分离出高纯苯。苯塔底的残油返回加氢 精制系统进一步脱烷基．循环气体经 MEA法 脱硫后返回加氢系统循环使用。加氢系统所需 的补充氢气由循环气体或由PSA法从焦炉煤 气中提取的氢气供给。 上海宝钢一期 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 是从日本引进的美国胡 德利公司的Lkol法粗苯加氢装置，于1986年 投产，年处理粗苯 5万吨。加氢条件为：温度 610C·压力6．0MPa，预反应器内采用钴铝催 维普资讯 http://www.cqvip.com 21 2 F I燃。 、。m与ic 化P r l工¨、 97乍 月 化剂+主反应器内采用铬系催化剂．以加氢脱 烷基的循环气体经脱硫、重整、转化和吸附后 制得的纯度为99 氢气为氢源。该装置只能生 『芷一种产品．即纯度 99．9 结品点 ．52(、 全硫含龟低于 lppm、噬吩含量小于O．5ppm的 特号纯苯 3．2 环丁砜溶剂加氢工艺 如 2所示，租苯先经预分馏塔分离m轻 图 2 以环丁砜为溶剂的加氢工艺流程 【 预分馏塔；! 预反血器；J 燕发器 卜 预反应器加热炉I 5 土厦直器；6 董气加热炉；7 循环氢气雎缩机 s 稳定塔；9 高压分离器-1 J】 萃取塔 11 蒸馏塔I 12 刚收塔‘【 一白j 蜡；14 纯苯塔；I} 甲苹塔 重苯，重苯送去生产古马隆+轻苯经预反应器 和主反应器加氢后得加氢油+加氢油经液一液萃 取和萃取蒸馏得芳烃和非芳烃馏分，芳烃馏分 绎精馏系统分离出高纯苯、高纯甲苯和混合二 甲苯。系统连续释放部分尾气，同时连续补加 由PSA法从焦炉煤气中制得的氢气。 3．3 N-甲酰吗啉溶剂加氢工艺 如图 3所示，粗苯直接送人加氢系统．经 图 3 以N一甲酰吗啉为溶剂的加氢工艺流程 1 分段蒸发器；2 预反应器 3 主反应器加热炉l 4 主反应器l 5 循环氢气压缩机；6 高压分离器 7 稳定塔；8 预蒸簿塔；9 萃取蒸馏塔；10 汽提塔 l 11 纯苯塔；1g t甲苯塔 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 蛸 卷 第 ；期 燃 料 与 化 I Fuel 0 Chemical Processes 预反应器和主反应器加氢后得加氢油，再经预 分馏塔，预分馏塔底的(、 馏分送人二甲苯塔生 产混合二甲苯，塔顶分离出的苯、甲苯馏分经 萃取蒸馏得高纯苯、硝化级甲苯和非芳烃 若 生产高纯度甲苯，则可将硝化级甲苯再经一次 萃取蒸馏即可。往系统中连续补加的氢气是由 PSA法从焦炉煤气中制得的氢气提供t加氢装 置的蒸发残油送粗苯蒸馏装置处理 石家庄焦化厂在 l 993年从德国 KK公司 引进的BASF／VEBA加氢和奠菲兰萃取蒸馏 工艺就是N甲酰吗啉法，经萃取蒸馏生产高纯 苯、高纯甲苯、硝化级甲苯，再间歇生产混合 二甲苯。PSA法从焦炉煤气中制取 99．9 的纯 氢作为氢源，粗苯处理能力5万t／at加氢条件 为：t一30O～380 C，P=3，0～4，0MPa，预反应 使用NiMo催化剂．主反应使用CoMo催化剂。 目前正在施工的上海宝钢三期的 5万 t／a粗苯 加氢装置与石家庄焦化厂的基本相同，其不同 点是二甲苯不经溶剂萃取蒸馏，连续蒸馏制取 混合二甲苯 增加蒸发残液塔，从残液中提取 重苯作为生产古马隆树脂的原料。 4 加氢精制工艺的比较 4．1 Litol法与溶剂法的比较 Litol法只能生产一种高纯苯，苯的产率可 达 l14 #溶剂法则可生产高纯度的苯、甲苯、 和混合二甲苯，其产率分别为 98 、98 和 89 ～1 3O 。但纯苯质量基本相同。 另外，因Litol法需在高温高压下操作，又 有氢腐蚀，故设备结构复杂，制造难度大，硬 件费用高，对设备和管道材质的要求也很苛刻。 目前，国内能耐高温、高压和抗氢腐蚀的不锈 钢的品种规格尚不全t再加上用量少，品种规 格多，故只能从国外成套引进。所需仪表及其 备件也必须全套引进。而溶剂法的操作温度和 压力均较低，设备与管道的材料也容易选择， 400 C以下选用CrSMo就可满足要求，大部分 材料可在国内解决。仪表、阀门及其备件国内 均可解决 所以t在总投资方面，Liml法明显 高于溶剂法，而综合经济效益。溶济法明 好 于 Litol法。表 2列出了不同加氢法的综台比较 结果。 袁 2 粗苯不同加氧精制法的综台比较结果 硬 日 】Jtol法 I N甲酰吗啉格剂法阡丁砜桥荆 温度 ．t 610 300~380 i JUU-- - l 压力 ． MPa 6‘0 3 (I～ 4 0 j 3 ( “ 催化剂 CoMo，Cr系1 NIMo．CoMo I：",1iMo．{"oM 氢潦 循环气体 ， 焦炉煤气 ；焦炉馔气 溶剂 不用 』 用 J 用 脱硫装置 MEA法 I 无 I 无 材料选择 难 I 易 1 易 仪表选掸 难 I 易 易 设备制造 难 I 易 } 易 牛产危险性 较太 1 轻小 I 较小 投赘 高 。 低 · 低 经济效益 4．2 两种溶剂法的比较 前已述及，溶剂萃取法的综合指标均优于 Lilol法 虽然溶剂法加氢工艺都属于低温加 氢，产品均为苯、甲苯和混合二甲苯，其质量 也基本相同。但由于采用的溶剂不同一也存在 定差别 如环丁砜法是用轻苯加氢t与N 甲 酰吗啉法用粗苯加氢相比，可节省重苯和初馏 分加氢的氢气耗量 环丁砜法的预反应器内为 液相加氢，可防止生成聚合物而堵塞反应器， N一甲酰吗啉法为气相加氢 在加氢过程中产生 的硫化氢等气体，为维持循环氢和硫化氢的平 衡，环丁砜法除从稳定塔顶排出外，还需从系 统中连续外排一部分；而N一甲酰吗啉法则是靠 稳定塔顶排出的尾气就可维持加氢系统的平 衡，尾气直接送人煤气管道。环丁砜法的加氢 油先后经液一液萃取和萃取蒸馏分离掉非芳烃， 再经连续精馏得到高纯度的苯、甲苯和混台 甲苯产品t二甲苯中非芳烃含量低于2．5 nN 甲酰吗啉法在精馏加氢油时，若想生产高纯度 甲苯，就必须经二次萃取蒸馏，否则所得二甲 苯中的非芳烃含量达 4 ，故精馏操作较前者 维普资讯 http://www.cqvip.com 214 曲 ’ MWB降膜结晶法精萘装置的工艺及生产 e斗一 ＼ 兰 ‘鞍钢化工一 厂 ‘我厂的精萘生产工艺大体可分为三个阶 段，第一阶段从 jo年代至 8O年代末，精萘生 产工艺沿用前苏联技术，即由焦油蒸馏所得的 萘油馏分生产压榨萘，萘饼熔化后经酸洗净化 和简单蒸馏得产品精萘。由于该工艺存在生产 环境恶劣、洗涤需消耗大量酸碱且有外排废液、 煤气直接加热蒸馏釜，装置热效率低且不安全 以及压榨设备的备品备件奇缺，难以长期维持 稳定生产等原因，于 1 989年停产，并转产工业 萘 第二阶段从 1 989年至 1 994年，采用双炉 双塔工艺，以萘洗混合馏分为原料生产工业萘， 不仅较好地解决 了上述问题，还极大地改善 操作环境。1992年以来为第三阶段，为提高萘 产品附加值，我们于 1992年与瑞士苏尔寿公司 正式签 约，引进该公司年产 2万吨精萘 的 MWB降膜结晶法精萘装置，并于 1994年 1 2 月投产，生产出了合格的精萘产品，各项技术 经济指标均达到预期目标，从而使我厂的精萘 生产技术进入了崭新的阶段。 1 工艺流程 暇弦孙 l g97年 7月 、 高了设备的处理能力。还具有占地面积小、精 萘质量稳定、萘收率高和自动化水平高等优点 我厂采用的动态降膜结晶与静态结晶相结合的 工艺 (见下图)，取得了良好效果。 如图所示，由工业萘装置送来的液态工业 萘送人馏分槽 1—5中，当进行第四段结晶操作 时，用泵将槽 1～5中的原料液送人动态结晶器 收集槽中。未结晶萘油与发汗液放人纯度低--- 级的馏分槽 1～4中，全熔液可作为第五段的原 料。按预定程序进行六段结晶精制后即可得到 产品精萘。图中 1—1槽到 1—7槽中各馏分的 含萘量逐个递增，1—1槽为残液槽，1—7槽内 即为液态精萘，精萘产品即可装槽车外运，也 可经结片机切片包装后外销。 为提高萘的提取率，可将富古硫茚的馏分 送往静态结晶器中处理，静态结晶器所得的产 品返回动态结晶系统的相应馏分槽，残液可作 为减水剂出售。由于该装置同时采用了动态和 静态结晶器，既可保证较高的萘回收率，又能 降低能耗 我厂引进的MwB降膜结晶法精萘技术属 。 装置的运行情况及其特点 闭歇生产工艺，由于采用了独特的降膜结晶工 2．1 控制系统 艺，有效地强化 萘熔体的传热与传质过程，提 本装置的控制系统采用了MXL集散控制 麻烦。另外，环丁砜法对原料的适应性较强，无 厂的具体情况进行选择。 论采用粗苯或裂解汽油重整油或混合油作为原 (收稿日期：1997年3月 料油，操作条件的变化不大。总之，两种溶剂 谢兴衍 编辑 法粗苯加氢工艺的差别不大，生产厂可根据各 维普资讯 http://www.cqvip.com