粗苯的精制精选文档.ppt

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1、粗苯的精制本讲稿第一页，共五十页为什么精制粗苯？为什么精制粗苯？（1）粗苯是一种初级化工产品，成分复杂，通过精）粗苯是一种初级化工产品，成分复杂，通过精制，可以得到许多化工产品，如纯苯、甲苯、二甲苯制，可以得到许多化工产品，如纯苯、甲苯、二甲苯等基本有机化工原料，减少对石油的依赖。等基本有机化工原料，减少对石油的依赖。本讲稿第二页，共五十页甲苯二异氰酸酯甲苯二异氰酸酯甲苯二异氰酸酯即甲苯二异氰酸酯即TDI，用于制造，用于制造聚氨酯泡沫塑料聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯弹性体聚氨酯弹性体(用用于实芯轮胎、胶带、胶辊衬里、油封、密封圈、模垫、电器元件灌封、粘于实芯轮胎、胶带、胶辊衬里、油封、密封圈、模垫、

2、电器元件灌封、粘台剂及涂层等台剂及涂层等)、涂料、涂料、粘台剂粘台剂(对金属、术材、橡胶、织物、大部分对金属、术材、橡胶、织物、大部分塑料都有很好的亲和性塑料都有很好的亲和性)、乙烯基聚合物的薄膜、天然橡胶的表面、乙烯基聚合物的薄膜、天然橡胶的表面加工、纺织加工等方面。加工、纺织加工等方面。本讲稿第三页，共五十页十二烷基苯磺酸钠十二烷基苯磺酸钠性能：阴离子表面活性剂，具有乳化、发泡、分散、去污、渗透之功效性能：阴离子表面活性剂，具有乳化、发泡、分散、去污、渗透之功效，能用于各类物体的洗涤，去油垢性强；也是一种高效乳化、分散、渗，能用于各类物体的洗涤，去油垢性强；也是一种高效乳化、分散、渗透剂。

3、广泛应用于食品、医药、农药、化肥、化工、金属、建材、橡胶透剂。广泛应用于食品、医药、农药、化肥、化工、金属、建材、橡胶、印染、造纸、餐具洗涤。、印染、造纸、餐具洗涤。本讲稿第四页，共五十页（2）由于国际石油资源价格不断上涨，石油苯与粗苯加）由于国际石油资源价格不断上涨，石油苯与粗苯加氢生产的焦化纯苯生产成本相差较大（氢生产的焦化纯苯生产成本相差较大（2006年相差年相差2000元元/吨），高利润增加了人们对粗苯资源的重视。吨），高利润增加了人们对粗苯资源的重视。本讲稿第五页，共五十页目前石家庄焦化厂目前石家庄焦化厂5万吨万吨/年装置；目前邢台建滔年装置；目前邢台建滔5万吨；旭阳万吨；旭阳20万

4、万吨。吨。河北到河北到2010年约年约80万吨万吨山西目前约山西目前约30万吨，到万吨，到2010年约年约100多万吨粗苯加工规模。多万吨粗苯加工规模。山东目前约山东目前约30万吨，到万吨，到2010年约年约70万吨粗苯加工规模。万吨粗苯加工规模。河北、山西、山东三省到河北、山西、山东三省到2010年粗苯加工能力预计总计约年粗苯加工能力预计总计约250万万吨吨目前国内粗苯加工规模目前国内粗苯加工规模本讲稿第六页，共五十页粗苯的初步分离粗苯的初步分离粗苯经过蒸馏可以得到粗苯经过蒸馏可以得到轻苯和重苯轻苯和重苯。苯、甲苯、二甲苯、苯、甲苯、二甲苯、硫化物的大部分和近硫化物的大部分和近50%的不饱和

5、化合物集中于的不饱和化合物集中于轻苯轻苯中中。苯乙烯、古马隆、茚等高沸点不饱化合物集苯乙烯、古马隆、茚等高沸点不饱化合物集中于中于重苯重苯中。中。本讲稿第七页，共五十页根据轻苯中各组分的性质不同选用适宜的分离方法。根据轻苯中各组分的性质不同选用适宜的分离方法。苯、甲苯、二甲苯等由于相邻的二组分之间的沸点相苯、甲苯、二甲苯等由于相邻的二组分之间的沸点相差较大，可用差较大，可用精馏方法精馏方法分离；某些不饱和化合物及硫分离；某些不饱和化合物及硫化物的沸点与苯类产品之间的沸点相差很小，不能用精化物的沸点与苯类产品之间的沸点相差很小，不能用精馏的方法分离，必须用馏的方法分离，必须用化学方法分离化学方法

6、分离如硫酸洗涤、加氢。如硫酸洗涤、加氢。本讲稿第八页，共五十页一、酸洗净化一、酸洗净化-精馏分离法精馏分离法什么是酸洗净化？什么是酸洗净化？用硫酸洗涤法除去轻苯中沸点与苯类化合用硫酸洗涤法除去轻苯中沸点与苯类化合物相近的不饱和化合物及硫化物，得到合格物相近的不饱和化合物及硫化物，得到合格的苯类产品。的苯类产品。本讲稿第九页，共五十页酸洗前初步精馏酸洗前初步精馏 1、将低沸点的二硫化碳和环戊二烯、戊烯等不饱合物与、将低沸点的二硫化碳和环戊二烯、戊烯等不饱合物与苯类化合物进行分离，得到初馏分和苯类混合物（未洗混苯类化合物进行分离，得到初馏分和苯类混合物（未洗混合分）。合分）。2、不饱和化合物的存在

7、会在酸洗时与硫酸反应，、不饱和化合物的存在会在酸洗时与硫酸反应，消耗较多硫酸。生成的不溶于硫酸和水的中式酯精消耗较多硫酸。生成的不溶于硫酸和水的中式酯精馏时会分解生成二氧化硫等腐蚀性的气体，因此酸馏时会分解生成二氧化硫等腐蚀性的气体，因此酸洗前应充分除去。洗前应充分除去。本讲稿第十页，共五十页轻苯初步蒸馏轻苯初步蒸馏静止静止脱水后脱水后初馏分（产率初馏分（产率1.01.2）2540的二硫化碳的二硫化碳2030的环戊二烯的环戊二烯515的苯的苯未洗混和馏分（产率未洗混和馏分（产率1.01.2），主要是），主要是苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯本讲稿第十一页，共五十页酸洗净化的主要化学反应酸洗净化

8、的主要化学反应清除不饱和化合物：不饱和化合物在硫酸作清除不饱和化合物：不饱和化合物在硫酸作用下会发生聚合反应。深度聚合物密度较大用下会发生聚合反应。深度聚合物密度较大，可以从已洗混合馏分中分离出来；聚合度，可以从已洗混合馏分中分离出来；聚合度较低的产物精馏时可以分离。较低的产物精馏时可以分离。本讲稿第十二页，共五十页清除硫化物：噻吩与硫酸反应生成溶于硫酸清除硫化物：噻吩与硫酸反应生成溶于硫酸和水的噻吩磺酸，与已洗馏分分离。噻吩及和水的噻吩磺酸，与已洗馏分分离。噻吩及其类似物与茚等不饱合物发生共聚反应，溶其类似物与茚等不饱合物发生共聚反应，溶于已洗馏分，精馏时分离。于已洗馏分，精馏时分离。本讲稿

9、第十三页，共五十页酸洗副反应酸洗副反应苯类芳烃与烯烃聚合，生成高沸点产物，溶苯类芳烃与烯烃聚合，生成高沸点产物，溶于已洗混和馏分中，精馏时进入釜残。产生于已洗混和馏分中，精馏时进入釜残。产生酸焦油和焦油残渣，降低苯的产率。酸焦油和焦油残渣，降低苯的产率。叔己烯叔己烯叔己烯基苯叔己烯基苯 酸焦油组成的质量分数：硫酸酸焦油组成的质量分数：硫酸15-30%；苯类；苯类15-30%；聚合物；聚合物40-60%。本讲稿第十四页，共五十页苯类芳烃的磺化反应苯类芳烃的磺化反应 酸洗反应温度越高，洗涤时间越长，此类磺化反应酸洗反应温度越高，洗涤时间越长，此类磺化反应越剧烈，硫酸消耗越大。为了减少磺化副反应，要

10、越剧烈，硫酸消耗越大。为了减少磺化副反应，要求洗涤操作在最短时间内，酸消耗最少情况下进行。求洗涤操作在最短时间内，酸消耗最少情况下进行。本讲稿第十五页，共五十页未洗混合馏分未洗混合馏分除小型焦化厂外，除小型焦化厂外，大中型焦化厂均大中型焦化厂均采用连续洗涤系采用连续洗涤系统。统。本讲稿第十六页，共五十页已洗混合馏分略带已洗混合馏分略带碱性，首先进行简碱性，首先进行简单吹苯，在进行最单吹苯，在进行最终精馏。终精馏。已洗混合馏分送入吹苯塔连续吹苯是一次已洗混合馏分送入吹苯塔连续吹苯是一次闪蒸分离过程，即气液混合物突然进入减闪蒸分离过程，即气液混合物突然进入减压设备，实现气液分离。压设备，实现气液分

11、离。目的是：使溶于其中的硫酸酯分解为目的是：使溶于其中的硫酸酯分解为SO2、SO3、CO2等，分离出去；各等，分离出去；各种聚合物作为吹苯残渣排出，以免影种聚合物作为吹苯残渣排出，以免影响精馏。响精馏。本讲稿第十七页，共五十页以吹出苯为原料，以吹出苯为原料，先经纯苯塔提取纯先经纯苯塔提取纯苯，再从残液中提苯，再从残液中提取其它产品。取其它产品。本讲稿第十八页，共五十页酸洗精制粗苯主要缺点酸洗精制粗苯主要缺点生成的含酸煤焦油处理困难，环境污染较大。生成的含酸煤焦油处理困难，环境污染较大。生产的纯苯指标低于加氢精制产品，硫化物含量较生产的纯苯指标低于加氢精制产品，硫化物含量较高，不能用于生产苯酐等

12、化工产品。高，不能用于生产苯酐等化工产品。酸洗过程中容易使芳烃发生烷基化、磺化等副反应，导酸洗过程中容易使芳烃发生烷基化、磺化等副反应，导致苯、甲苯等芳烃损失大（约致苯、甲苯等芳烃损失大（约10）。）。本讲稿第十九页，共五十页思考题思考题轻苯酸洗前为什么要进行初步精馏？轻苯酸洗前为什么要进行初步精馏？硫酸洗涤轻苯的主要目的是什么？硫酸洗涤轻苯的主要目的是什么？酸洗精馏法精制粗苯工艺的主要缺点有哪酸洗精馏法精制粗苯工艺的主要缺点有哪些？些？本讲稿第二十页，共五十页加氢精制加氢精制-精馏分离法精馏分离法加氢精制粗苯的优点加氢精制粗苯的优点 （1）能有效脱除粗苯中硫、氮、不饱合物等杂质，生产）能有效

13、脱除粗苯中硫、氮、不饱合物等杂质，生产的纯苯达到石油苯标准（硫化物含量为的纯苯达到石油苯标准（硫化物含量为ppm级）。级）。（2）产品收率高，克服了酸洗法粗苯损失（约）产品收率高，克服了酸洗法粗苯损失（约10%）大的缺点。）大的缺点。（3）克服了酸洗法因为含酸煤焦油引起的环境污染。）克服了酸洗法因为含酸煤焦油引起的环境污染。本讲稿第二十一页，共五十页催化加氢反应类型催化加氢反应类型加氢脱除硫化物：二硫化碳、噻吩及其同系物。加氢脱除硫化物：二硫化碳、噻吩及其同系物。加氢脱除氮化物：吡啶加氢脱除氮化物：吡啶本讲稿第二十二页，共五十页加氢脱除含氧化合物：苯酚加氢脱除含氧化合物：苯酚使不饱和烃变为饱和

14、烃：使不饱和烃变为饱和烃：本讲稿第二十三页，共五十页高温加氢时发生脱烷基化反应，增加苯的产率。高温加氢时发生脱烷基化反应，增加苯的产率。本讲稿第二十四页，共五十页催化加氢催化加氢本讲稿第二十五页，共五十页高温高温加氢加氢（）加氢温度：（）加氢温度：600650;催化剂催化剂:Cr2O3-Al2O3系系（）主要进行脱硫、脱氮、脱氧、（）主要进行脱硫、脱氮、脱氧、加氢裂解、脱烷基化反应。加氢裂解、脱烷基化反应。（3）脱烷基化反应和裂解反应）脱烷基化反应和裂解反应生成低碳分子烷烃，因而加氢油生成低碳分子烷烃，因而加氢油中接近芳烃的非芳烃含量仅中接近芳烃的非芳烃含量仅0.4。（4）美国、日本采用）美国

15、、日本采用Litol法。采法。采用高效精馏，纯苯纯度用高效精馏，纯苯纯度99.9本讲稿第二十六页，共五十页莱莱托托尔尔法法高高温温加加氢氢20世纪世纪60年代由美国胡年代由美国胡德利德利(Houdry)空气产品空气产品公司开发成功的一种高公司开发成功的一种高温粗苯加氢精制法。温粗苯加氢精制法。加氢条件为：预反应器温度加氢条件为：预反应器温度为为230，压力为，压力为5.7MPa，催化剂为，催化剂为Co-Mo催化剂；催化剂；主反应器温度为主反应器温度为610630，压力为，压力为5.7MPa，催化剂为催化剂为Cr系催化剂。系催化剂。该法除了加氢精制该法除了加氢精制功能外，还能将粗功能外，还能将粗

16、苯中的苯、甲苯和苯中的苯、甲苯和二甲苯经催化脱烷二甲苯经催化脱烷基反应转化为苯，基反应转化为苯，故只能得到一种产故只能得到一种产品纯苯。品纯苯。该法的缺点是：该法的缺点是：反应条件苛刻、反应条件苛刻、产品单一、设备产品单一、设备结构复杂，且投结构复杂，且投资高、经济效益资高、经济效益差。差。本讲稿第二十七页，共五十页在高温在高温(620左右左右)、高压、高压(5.5MPa)和催化剂和催化剂(Co-Mo和和Cr2O3-Al2O3)作用下进行气相催化两段加氢：将作用下进行气相催化两段加氢：将轻苯中的烯烃、环烷烃、含硫化合物、含氮化合物转轻苯中的烯烃、环烷烃、含硫化合物、含氮化合物转化为相应的饱和烃

17、，化为相应的饱和烃，同时发生苯的同系物加氢和脱烷基同时发生苯的同系物加氢和脱烷基反应，导致苯的收率可达反应，导致苯的收率可达114%。由于用高温催化加氢脱除的烷基制氢作为氢源，不需由于用高温催化加氢脱除的烷基制氢作为氢源，不需要外界提供氢气。要外界提供氢气。高温加氢精制工艺高温加氢精制工艺本讲稿第二十八页，共五十页预热到预热到90-9026.7kPa减压分馏减压分馏轻苯用高压轻苯用高压泵经预热到泵经预热到120-150400H2喷喷5.8MPa175 5.8MPa250 除除苯苯乙乙烯烯600-650用部分新用部分新鲜鲜H2冷激冷激预热到预热到120 加压加压（0.8MPa）蒸）蒸馏除去馏除去

18、H2及及C4以下烃以下烃塔底塔底180 加氢油进加氢油进入白土塔脱出烯烃等入白土塔脱出烯烃等0.15MPa苯塔减压蒸馏，塔顶苯塔减压蒸馏，塔顶41.2kPa，92-95 碱洗除去微量碱洗除去微量H2S99.9%的苯的苯本讲稿第二十九页，共五十页确保主反应器长期、稳定运行措施确保主反应器长期、稳定运行措施 （1）粗苯进入预反应器前经）粗苯进入预反应器前经预蒸馏塔预蒸馏塔和和蒸发器蒸发器2次对粗苯进行次对粗苯进行分离，除去重组分，（分离，除去重组分，（2）为了防止高温下不饱合物苯乙烯）为了防止高温下不饱合物苯乙烯在主反应器中聚合，首先在预反应器中低温下进行加氢，生在主反应器中聚合，首先在预反应器中

19、低温下进行加氢，生成性质稳定的饱和物。成性质稳定的饱和物。分离、纯化措施分离、纯化措施（1）加氢油首先在稳定塔中加压分离加氢油首先在稳定塔中加压分离H2和和C4以下馏分并回收，以下馏分并回收，（2）经白土塔脱除微量烯烃、高沸点芳烃及微量）经白土塔脱除微量烯烃、高沸点芳烃及微量H2S，（，（3）经）经苯塔进一步分离出重组分，最后用碱除去微量苯塔进一步分离出重组分，最后用碱除去微量H2S。本讲稿第三十页，共五十页单位体积催单位体积催化剂单位时化剂单位时间内处理的间内处理的标准状态下标准状态下的气体体积的气体体积称为称为空间速空间速度简称空速。度简称空速。加氢反应器是一个圆加氢反应器是一个圆柱体，两

20、端是两个半柱体，两端是两个半球形封头，内衬隔热球形封头，内衬隔热层和保护层，反应器层和保护层，反应器内填充催化剂。内填充催化剂。空速增大，空速增大，停留时间短，停留时间短，处理能力大，处理能力大，反应不彻底。反应不彻底。空速降低，空速降低，停留时间长，停留时间长，处理能力小，处理能力小，反应转化率反应转化率高，但分解高，但分解副反应不多。副反应不多。防止反应器防止反应器内隔热层损内隔热层损坏引起壳体坏引起壳体局部过热，局部过热，反应器外壁反应器外壁涂有温变色涂有温变色漆，以便随漆，以便随时监测。时监测。本讲稿第三十一页，共五十页催化剂催化剂催化剂组成：采用固体催化剂，由主催化剂（活性组分）、助

21、催化剂催化剂组成：采用固体催化剂，由主催化剂（活性组分）、助催化剂（本身没有或催化活性很低，但能起到提高活性组分能力的作用）和（本身没有或催化活性很低，但能起到提高活性组分能力的作用）和载体组成（是活性组分和助催化剂的支撑物和分散剂，利于成型，减载体组成（是活性组分和助催化剂的支撑物和分散剂，利于成型，减少活性组分用量）。少活性组分用量）。主催化剂要求：使主催化剂要求：使H2与与C-S、C-O、C-N键反应能力；对双键有选键反应能力；对双键有选择性加氢能力；能尽量减少脱氢和聚合反应；对硫、氮有抵抗能力；择性加氢能力；能尽量减少脱氢和聚合反应；对硫、氮有抵抗能力；具有抑制游离碳生成能力。具有抑制

22、游离碳生成能力。催化剂主要成分主要是铬、钼、钴、镍、钯等。钴常为助催化剂。催化剂主要成分主要是铬、钼、钴、镍、钯等。钴常为助催化剂。型三氧化二铝常用作载体。型三氧化二铝常用作载体。本讲稿第三十二页，共五十页催化剂的活化与再生催化剂的活化与再生购买的催化剂在使用前均为购买的催化剂在使用前均为氧化态氧化态，基本不具有催化活性。因此，基本不具有催化活性。因此，使用前需要在反应炉中进行使用前需要在反应炉中进行预硫化处理预硫化处理，使催化剂中的各组分均呈，使催化剂中的各组分均呈硫化态硫化态如如MoS2，具有了催化活性。，具有了催化活性。催化剂长期使用后，表面沉积碳、胶状物等，催化活性下降，催化剂长期使用

23、后，表面沉积碳、胶状物等，催化活性下降，直至完全丧失催化活性，需要进行直至完全丧失催化活性，需要进行再生再生。催化剂再生时，加。催化剂再生时，加热到沉积物热到沉积物燃烧点燃烧点（390-400 ），通入氧气使沉积物燃烧。），通入氧气使沉积物燃烧。然后，在进行硫化使其具有催化活性。然后，在进行硫化使其具有催化活性。如果发生催化剂载体表面金属熔融，则催化剂完全丧失催化活性，如果发生催化剂载体表面金属熔融，则催化剂完全丧失催化活性，必须更新催化剂。催化剂一般使用寿命必须更新催化剂。催化剂一般使用寿命3-5年。年。本讲稿第三十三页，共五十页白土吸附塔白土吸附塔塔体由碳钢制作，塔内底部设有隔栅和金属塔体

24、由碳钢制作，塔内底部设有隔栅和金属网，网上添有活性白土作为吸附剂。加氢油网，网上添有活性白土作为吸附剂。加氢油从塔顶进入，活性白土从加氢油中吸附微量从塔顶进入，活性白土从加氢油中吸附微量的烯烃、硫化氢等。的烯烃、硫化氢等。活性白土失活以后，用水蒸气吹扫进行再生。活性白土失活以后，用水蒸气吹扫进行再生。活性白土一般使用寿命活性白土一般使用寿命3年。年。本讲稿第三十四页，共五十页思考题思考题高温加氢精馏生产纯苯工艺中，白土塔的作用是什高温加氢精馏生产纯苯工艺中，白土塔的作用是什么？么？加氢用催化剂使用前为什么要进行活化？加氢用催化剂使用前为什么要进行活化？轻苯加氢反应器外壁的温变色漆起什么作用？轻

25、苯加氢反应器外壁的温变色漆起什么作用？采用轻苯高温加氢精馏生产高纯度苯工艺时，为什么采用轻苯高温加氢精馏生产高纯度苯工艺时，为什么回收率可达到回收率可达到114%？因为甲苯、二甲苯等在进行高温？因为甲苯、二甲苯等在进行高温加氢时发生脱烷基化反应生成部分苯，导致苯收率增加加氢时发生脱烷基化反应生成部分苯，导致苯收率增加缘故。缘故。本讲稿第三十五页，共五十页（）加氢温度：（）加氢温度：500550;催化剂催化剂:Cr2O3-MOO2-Al2O3系系（）加氢裂解、脱烷基化（）加氢裂解、脱烷基化反应弱，生成的低分子烃少。反应弱，生成的低分子烃少。（）苯的产率较低，苯残油（）苯的产率较低，苯残油量多，可

26、采用萃取精馏生产甲量多，可采用萃取精馏生产甲苯。苯。中温中温加氢加氢 本讲稿第三十六页，共五十页（）加氢温度：（）加氢温度：350380;催化剂催化剂:CoO-MOO2-Fe2O3系系（）主要进行脱硫、脱氮、脱氧、（）主要进行脱硫、脱氮、脱氧、加氢饱和化反应。裂解反应很弱。加氢饱和化反应。裂解反应很弱。（）加氢油中含有较多的饱和烃。（）加氢油中含有较多的饱和烃。采用普通精馏难以分离芳烃中的饱采用普通精馏难以分离芳烃中的饱和烃，需要采用共沸精馏、萃取精和烃，需要采用共沸精馏、萃取精馏等获得高纯产品。馏等获得高纯产品。（）德国等采用（）德国等采用Lurgi法、环丁砜法、环丁砜法、法、KK法。法。低

27、温低温加氢加氢 本讲稿第三十七页，共五十页环环丁丁砜砜低低温温低低压压加加氢氢法法美国开发的美国开发的Shell-UOP(液液/液萃取蒸馏液萃取蒸馏)一种低温、低压加一种低温、低压加氢蒸馏工艺，其产品氢蒸馏工艺，其产品为苯、甲苯、二甲苯、为苯、甲苯、二甲苯、非芳烃。使用环丁砜非芳烃。使用环丁砜萃取剂。萃取剂。加氢工艺条件：加氢工艺条件：预反应器温度为预反应器温度为220230，压，压力为力为35MPa，催，催化剂为化剂为Ni-Mo催催化剂；主反应器化剂；主反应器温度为温度为320380，压力为，压力为34MPa，催化剂，催化剂为为Co-Mo催化剂。催化剂。优点：优点：预反应器内为液相加预反应器

28、内为液相加氢，可避免管道堵塞现象发生氢，可避免管道堵塞现象发生；经一次萃取精馏过程即可经一次萃取精馏过程即可得到纯度很高的苯、甲苯和得到纯度很高的苯、甲苯和混合二甲苯等粗产品，操作混合二甲苯等粗产品，操作相对简单；相对简单；加氢装置对原加氢装置对原料适用性强，还可用于裂解料适用性强，还可用于裂解汽油重整油或混合油的加氢；汽油重整油或混合油的加氢；产品品种多，市场适应性产品品种多，市场适应性强；强；投资低、经济效益好，投资低、经济效益好，生产过程生产过程“三废三废”排放量几排放量几乎为零。乎为零。本讲稿第三十八页，共五十页KK低低温温低低压压加加氢氢法法由德国由德国BASF公司公司开发，经德国开

29、发，经德国公司改进的低温低公司改进的低温低压加氢和萃取蒸馏压加氢和萃取蒸馏工艺。工艺。加氢工艺条件：预加氢工艺条件：预反应器温度为反应器温度为220230，压力为，压力为3.5MPa，催化剂为，催化剂为Ni-Mo催化剂；主反催化剂；主反应器温度为应器温度为340380，压力为，压力为3.4MPa，催化剂为，催化剂为Co-Mo催化剂。催化剂。与环丁砜法的主与环丁砜法的主要工艺基本相同，要工艺基本相同，其产品为苯、甲其产品为苯、甲苯、二甲苯、非苯、二甲苯、非芳烃。精馏萃取芳烃。精馏萃取过程所使用的萃过程所使用的萃取剂为取剂为-甲酰吗甲酰吗啉。啉。优点主要有优点主要有:加氢和操作压力加氢和操作压力低

30、，设备和材料问题易解决、投低，设备和材料问题易解决、投资低；资低；采用导热油作热载体，采用导热油作热载体，同时采用换热的方法回收利用产同时采用换热的方法回收利用产品及中间产品的热量，热效率高；品及中间产品的热量，热效率高；-甲酰吗啉萃取剂的选择性甲酰吗啉萃取剂的选择性高，热稳定性和化学稳定性好且高，热稳定性和化学稳定性好且无毒；无毒；产品品种多、市场适应产品品种多、市场适应性强、经济效益好性强、经济效益好,生产过程几乎生产过程几乎无污染。无污染。本讲稿第三十九页，共五十页 在低温在低温(350左右左右)、低压、低压(3.4MPa左右左右)和催化剂和催化剂(Co-Mo和和Ni-Mo)作用下进行催

31、化加氢过程作用下进行催化加氢过程,使轻苯组分中的烯烃、使轻苯组分中的烯烃、环烷烃、含硫化合物、含氮化合物转化为相应的饱和烃，环烷烃、含硫化合物、含氮化合物转化为相应的饱和烃，通过萃取蒸馏将芳烃和非芳烃分离，得到高质量的苯、甲通过萃取蒸馏将芳烃和非芳烃分离，得到高质量的苯、甲苯、二甲苯等产品。苯、二甲苯等产品。低温加氢精制工艺低温加氢精制工艺本讲稿第四十页，共五十页加氢油加氢油与加氢与加氢油换热油换热后达到后达到185 经管式炉加热经管式炉加热后达到后达到350 高压分离器高压分离器得到的气体得到的气体去脱硫塔，去脱硫塔，回收回收H2S后后作为循环气作为循环气经经萃取萃取精馏精馏得得到苯、到苯、

32、甲苯等甲苯等补充氢气补充氢气因为低温加氢过程没有除去与苯类沸点因为低温加氢过程没有除去与苯类沸点接近的化合物，萃取精馏可以选择性的接近的化合物，萃取精馏可以选择性的分离它们。分离它们。轻苯本讲稿第四十一页，共五十页几种加氢方法的比较几种加氢方法的比较环丁砜法和法投资低、经济效益好、生环丁砜法和法投资低、经济效益好、生产过程产过程“三废三废”排放几乎为零，二者优劣互排放几乎为零，二者优劣互补，构成粗苯加氢工艺发展的主流。补，构成粗苯加氢工艺发展的主流。这两种方法无论在投资还是运行、环保等各这两种方法无论在投资还是运行、环保等各方面都具有很大的优势，比较适合我国国情方面都具有很大的优势，比较适合我

33、国国情。尤其是法在我国已有成功投产的示范。尤其是法在我国已有成功投产的示范厂。厂。部分关键技术，如加氢催化剂、连续蒸发塔部分关键技术，如加氢催化剂、连续蒸发塔等相关专利技术，还需从国外引进。等相关专利技术，还需从国外引进。本讲稿第四十二页，共五十页石焦集团的石焦集团的KK加氢工艺加氢工艺1997年引进德国年引进德国BASF粗苯加氢工艺。粗苯加氢工艺。加氢部分存在不足：对粗苯的蒸发处理不彻加氢部分存在不足：对粗苯的蒸发处理不彻底。具体表现为多段蒸发器底部外排苯残渣底。具体表现为多段蒸发器底部外排苯残渣中三苯中三苯(纯苯、甲苯、二甲苯纯苯、甲苯、二甲苯)含量高、排量含量高、排量大，造成三苯损失，并

34、且重组分夹带较多，大，造成三苯损失，并且重组分夹带较多，影响催化剂寿命，很难达到设计要求。影响催化剂寿命，很难达到设计要求。本讲稿第四十三页，共五十页预蒸发器预蒸发器粗苯过滤器和预蒸发器堵塞非常严重，特别粗苯过滤器和预蒸发器堵塞非常严重，特别是预蒸发器，设计的使用周期为半年切换一是预蒸发器，设计的使用周期为半年切换一次，但实际上结焦很快（在管程及上下封头次，但实际上结焦很快（在管程及上下封头沉积了大量的焦状物，清理起来十分困难）沉积了大量的焦状物，清理起来十分困难）。在开始结焦以后，使用周期急剧缩短，开。在开始结焦以后，使用周期急剧缩短，开工一年以后，切换周期为工一年以后，切换周期为2d3d。

35、清理后使。清理后使用周期不断缩短，降低了换热效果，增加了用周期不断缩短，降低了换热效果，增加了能耗能耗。本讲稿第四十四页，共五十页多段蒸发器多段蒸发器多段蒸发器由多段蒸发器由3个喷嘴和个喷嘴和2个再沸器及多段个再沸器及多段蒸发器本体组成。蒸发器本体组成。主要蒸发部位是喷嘴，粗苯在此与氢气相混主要蒸发部位是喷嘴，粗苯在此与氢气相混合后，进入塔内闪蒸汽化。合后，进入塔内闪蒸汽化。生产中顶部和底部处生产中顶部和底部处2个喷嘴结焦比较严重，个喷嘴结焦比较严重，在很大程度上影响了蒸发效果。在很大程度上影响了蒸发效果。本讲稿第四十五页，共五十页反应器反应器大量不饱和化合物大量不饱和化合物(如古马隆和茚如古

36、马隆和茚)进入加氢进入加氢反应器，增加了反应器的负荷，影响了操作反应器，增加了反应器的负荷，影响了操作参数。参数。并且高沸点不饱和化合物在反应器中发生缩并且高沸点不饱和化合物在反应器中发生缩聚反应，在催化剂表面结焦，降低了加氢反聚反应，在催化剂表面结焦，降低了加氢反应的效果。应的效果。本讲稿第四十六页，共五十页结焦的原因结焦的原因焦化粗苯中挥发性低的组分焦化粗苯中挥发性低的组分(如三甲苯、茚及萘系组分如三甲苯、茚及萘系组分)在精制过程中，受热后易沉积，造成堵塞。因此，在加在精制过程中，受热后易沉积，造成堵塞。因此，在加氢前必须将其分离出去。氢前必须将其分离出去。低挥发组分主要是在原有装置的预蒸

37、发器和多段蒸发器低挥发组分主要是在原有装置的预蒸发器和多段蒸发器（主要在多段蒸发器）中蒸发。实践表明：只依靠预蒸（主要在多段蒸发器）中蒸发。实践表明：只依靠预蒸发器和多段蒸发器，不能将焦化粗苯中的轻重组分有效发器和多段蒸发器，不能将焦化粗苯中的轻重组分有效地分开。地分开。本讲稿第四十七页，共五十页改进方法改进方法在加氢单元前增加预处理装置，将粗苯原料分离成在加氢单元前增加预处理装置，将粗苯原料分离成轻苯和重苯，重苯进入焦油系统进行深加工，轻苯轻苯和重苯，重苯进入焦油系统进行深加工，轻苯进入加氢单元。既保证了进入加氢单元的原料质量，进入加氢单元。既保证了进入加氢单元的原料质量，又提高了三苯收率和

38、加工量。又提高了三苯收率和加工量。整个预分离装置可以作为一个独立系统，开工正常时，整个预分离装置可以作为一个独立系统，开工正常时，可向加氢单元提供轻苯，有问题发生时，可停下来，可向加氢单元提供轻苯，有问题发生时，可停下来，加氢单元还可继续加工粗苯，不受任何影响。加氢单元还可继续加工粗苯，不受任何影响。本讲稿第四十八页，共五十页焦化粗苯经原料泵送至预蒸馏装置区，首先经粗苯过滤焦化粗苯经原料泵送至预蒸馏装置区，首先经粗苯过滤器，过滤后进入用蒸汽加热的预热器，被加热至器，过滤后进入用蒸汽加热的预热器，被加热至90左左右，经流量控制送到预处理塔。右，经流量控制送到预处理塔。塔顶压力为塔顶压力为40kPa(绝压绝压)、68塔底为塔底为168，压，压力为力为55kPa(绝压绝压)本讲稿第四十九页，共五十页思考题思考题按照反应压力划分，加氢反应主要分为哪几按照反应压力划分，加氢反应主要分为哪几类？类？德国公司的加氢工艺属于低压加氢德国公司的加氢工艺属于低压加氢还是高压加氢工艺？还是高压加氢工艺？本讲稿第五十页，共五十页