关于苯加氢的有关资料
粗苯加氢工艺介绍
4、产品氢气及解析气
产品氢气
组成:H2≥99.9(v%),O2≤10PPmv,CO+CO2≤10PPm ,全硫≤0.5PPmwt, H2O含量≤30ppm,NH3-N:0.5mg/Nm3,氯:0.1mg/ Nm3 产品压力:≥1.2MPa(G) 温度:≤40℃ 流量: ≥600Nm3/h,
解吸气
温度:40℃ 压力:≥0.02Mpa(G) 流量:原料气为焦炉煤气时: 流量:720.6Nm3/h 原料气为甲醇弛放气时: 流量:478.5Nm3/h
。 吸附剂的再生过程依次如下: a. 均压降压过程。 本流程共包括了三次连续的均压降压过程 b. 顺放过程。顺放出来的氢气放入顺放气缓冲罐中混合并储存起来,用作吸附
塔冲洗的再生气源。
c. 逆放过程。逆着吸附方向将吸附塔压力降至接近常压,此时被吸附的杂质开 始从吸附剂中大量解吸出来,解吸气送至解吸气缓冲罐用作预处理系统的再 生气源。
2台预处理器并联操作,交替轮换使用,通过程序控制阀来实现。再生时, 解吸气经加热器加热到150℃左右对预处理器进行再生,再用常温解吸气 冷吹降温,冷吹解吸气和再生的解吸气经再生冷却器降温后进入解吸气管 网。 (3)变压吸附工序 预处理气进入变压吸附系统,获得氢纯度~99.9%的半产品气,还含有部 分氧气,需进入脱氧干燥工序除去氧气。 解吸气作为预处理工序再生气和冷吹气。 装置主程序采用5-1-3/P工艺,主要由5台吸附塔,1台解吸气缓冲罐和31 台程控阀及一些手阀组成。5-1-3/P工艺的特点是任何时刻总有1个吸附塔 处于吸附状态,进行3次均压,顺放冲洗再生。 (4)脱氧干燥工序 由PSA来的半产品气经脱氧和干燥的得到H2≥99. 9%的合格产品氢气,送出 界外.
含苯约70%、甲苯约14%,二甲苯约8%和三甲苯及其他芳烃。 • [危险性类别]:第3.2类中闪点易燃液体 • [危险货物包装标志]:7 • [包装类别]: • [溶解性]:不溶于水。溶于有机溶剂。
加氢苯的基本概况
1 / 1 加氢苯的基本概况
1.1 加氢苯的基本概况
加氢苯是一种粗苯加氢萃取得到的混合物。
加氢脱硫,纯度更高,味道更小。
加氢苯是新的一种环保工艺,通过对粗苯在苯加氢工序加入从焦炉煤气提取的高纯度氢气,加压催化而得到一种高纯苯,一般纯度为99.95%,纯苯可以理解为应用于化学分析中的分析纯苯,一般纯度为99.99%以上。
加氢萃取工艺分为高温法(620℃左右)和低温法(350℃左右)两种,低温法主要以美国的Axens低温气液两相加氢技术和德国的Uhde低温气相加氢技术为代表。
高温法主要以胡德利开发、日本旭化成采取粗苯加氢高温裂解生产精苯的Litol法为代表。
由于项目投资大、建设周期长,一般被大企业所采用。
该工艺技术稳定,产品苯纯度高,与石油苯基本无差异。
焦化粗苯加氢精制的主要产品是纯苯、甲苯、二甲苯等,纯苯、甲苯、二甲苯均为重要的有机化工原料,普遍应用合成染料、有机颜料、合成农药、合成医药、合成树脂、日用化工制品等有机化工行业。
目前我国对三苯的需求越来越大,现三苯的需求量正以每年3~4%的速度增长。
1.2 加氢苯的理化性质
“苯”,俗称天那水,是一种具有特殊芳香气味的无色透明液体,易挥发、易燃,蒸汽有爆炸性,常温下挥发很快。
短时间内吸入高浓度苯蒸汽可发生急性苯中毒,出现兴奋或酒醉感,伴有黏膜刺激症状。
内容摘自六鉴网()发布《加氢苯技术与市场调研报告》。
苯加氢技术资料
苯加氢技术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。
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:“低温Litol”装置。
北京焦化厂也建成了国内自行设计的“低温加氢”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。
粗苯产品是苯系家族产品的混合物,不能单独使用,需要深加工才能成为客户的最终消费,粗苯产品的这一特征决定了其市场出路主要是销售到下游精苯生产厂家,只有少量产品进入溶剂、农药厂家。
目前国内对粗苯进行深加工,制成纯苯的生产厂家主要分为两大类:一类是酸洗法生产纯苯,另一类是采用粗苯加氢工艺生产纯苯。
酸洗法工艺投资少,见效快,生产装置易建设,国内大多数精苯生产装置均采用该生产工艺。
但是,酸洗法工艺生产的苯纯度低,而且不能有效分离甲苯、二甲苯,无法实现环保达标排放,而且产品质量低,生产成本高,销售价格上不去。
粗苯加氢工艺则不同,装置投资大,建设周期长,但是生产技术先进,生产的苯纯度高,能达到石油苯产品质量,能实现与甲苯、二甲苯等的有效分离,而且能消耗低、成本低、产品质量好、销售价格高、竞争力强,表了粗苯加工精制的发展方向。
目前,有实力的焦化企业或化工企业都在争取建设大型精苯装置。
并且可以看出粗苯加氢工艺必将成为粗苯精制的一种趋势。
目前国外用于焦化粗苯加氢有代表性的工艺技术有美国Axens低温汽液两相加氢技术、德国Uhde低温气相加氢技术、胡德利开发日本旭化成应用于粗苯加氢的高温热裂解法生产纯苯的Litol法技术。
苯加氢
▪ 泄漏处理:疏散污染区无关人员至安全区,切断火源。现 场通风; 用蛭石、干砂、泥土或类似物质吸收泄漏液至密 闭容器内; 不得将泄漏物排入下水道, 以防爆炸。应急人员 戴自给式呼吸器,在确保安全情况下堵漏。喷水雾减少蒸
▪ a.装置的主厂房部分采用露天布置,压缩机厂房采用半敞 开布置,以使装置内易燃易爆物质(如氢气、苯、环己烷 等)能够流通扩散、减少积聚,防止燃烧爆炸。
▪ b.主要设备及装置易燃易爆介质的设备装有安全阀,以保 证设备安全。
▪ c.装置中主要设备装有可燃气体报警仪和联锁控制,以保 证设备及人员安全。
▪ d.在管线上装有在线分析仪,连续测定氢气含水量,保证 系统安全运行。
反应系统
P-4
汽包
蒸气
苯 氢气
主反应器
循环泵
热交换器
后反应器 去环己烷回收系统
四、环己烷回收系统
▪ 气相环己烷从后反应器底部出来,进入锅炉给水预热 器与锅炉水进行换热,换热后进入中温冷却器用冷却水冷 却,45℃左右的环已烷气液混合物料进入第一分离器进行 分离,在第一分离器中,未凝的少量环已烷及过剩氢气以 及其它情性气体进入尾气换热器,冷却到40℃后再进入低 温冷却器,经低温水再次冷却后,在第二分离器中气、液 再次分离,液相部份回流至第一分离器,气相部份作为冷 剂进入尾气换热器,换热后作为制氢原料使用。
水和进食
医
刺激有痒感
穿工作服,必要时戴防 脱去污染衣物,大量清
护手套
水清洗。
刺激
戴化学安全防护镜
流动清水冲洗。
▪ 物理性质: 沸点 80.7℃
苯加氢工艺流程 doc
苯加氢工艺流程 doc
苯加氢是石油化工中的一种重要生产工艺,可以将苯转化为环己烷、甲基环己烷等烷
基化产品。
本文将介绍苯加氢的工艺流程及反应条件。
一、原料准备
苯加氢的原料是苯和氢气,一般苯的纯度要求在99%以上,氢气的纯度在99.9%以上。
二、反应器
苯加氢反应器通常采用固定床反应器,反应器内填充着催化剂。
催化剂有铂、钯、
镍等金属催化剂,也有贵金属在碱性氧化物的载体上制备而得的贵金属催化剂。
三、反应条件
1、温度
苯加氢反应的最适反应温度为200-250℃,苯加氢反应的化学反应速度与温度有关。
随着反应温度的提高,反应速率也会逐渐增加,但是过高的反应温度会导致副反应的增加,催化剂的活性也因此降低。
2、压力
苯加氢反应的最适反应压力在5-15Mpa,随着反应压力的提高,反应速率也会逐渐增加。
压力过高会导致催化剂粒子的虚化和堵塞,同时也会导致造成能源的浪费和催化剂的
损耗。
3、催化剂
四、反应流程
苯经加热至热力学平衡前,可加入适量的溶剂,然后通入氢气并升温至反应温度,开
始反应。
开始反应后,维持反应温度和反应压力不变,继续通入氢气,同时置换掉反应器
中的离子水和产物,收集产气、产液。
当反应达到平衡时,收集稳态的产物。
反应结束后,催化剂还需要进行再生。
五、总结
苯加氢反应是一种重要的化学工艺,科学的反应流程和反应条件对于产物的选择性和
收率都有很大的影响。
在实际应用中,我们需要根据生产需求和催化剂的特性,选择适合
的反应流程和反应条件,使得生产过程更加稳定和高效。
粗苯加氢PPT课件
分离设备
分离设备类型
分离效果
根据粗苯加氢工艺的需求,常用的分 离设备包括蒸馏塔、过滤器和萃取塔 等。
分离设备的分离效果应满足工艺要求, 保证产品质量的稳定和符合标准。
分离原理
分离设备的工作原理基于不同的物理 和化学原理,如蒸馏基于物质的沸点 差异,过滤基于物质的粒径差异等。
加热与冷却设备
加热设备
02
粗苯加氢工艺流程
原料准备
原料选择
选择低硫、低氮、低氯的粗苯原 料,以确保加氢过程的稳定性和 产品质量。
原料预处理
通过脱水和脱杂质等预处理步骤 ,提高原料的纯度和稳定性。
反应过程
01
02
03
反应温度与压力
控制适宜的反应温度和压 力,以促进加氢反应的进 行和抑制副反应的发生。
氢气与原料配比
合理控制氢气与原料的配 比,保证加氢反应的完全 性和效率。
VS
预案制定
根据安全风险评估结果,制定相应的事故 应急预案,明确应急组织、救援队伍、救 援装备和救援流程等。同时,定期组织应 急演练,提高应急处置能力。
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原料质量
粗苯加氢反应需要使用一定质量的原料,如果原 料质量不符合要求,会影响反应效果和产品质量 。因此,需要对原料进行质量检测和控制。
压力
粗苯加氢反应需要在一定的压力下进行,压力的 大小也会影响反应效果和产品质量。因此,需要 选择合适的压力范围,并根据实际情况进行调节 。
催化剂
粗苯加氢反应需要使用催化剂,催化剂的种类和 质量也会影响反应效果和产品质量。因此,需要 选择合适的催化剂并进行质量检测和控制。
在煤化工领域,粗苯加氢工艺可以将煤焦油中的苯类物质转化为高纯度苯,提高 煤资源的利用率和附加值。
重苯加氢反应动力学与机理解析
重苯加氢反应动力学与机理解析重苯加氢反应是石化工业中一种重要的催化加氢反应,常用于芳烃加氢制取烷烃的过程。
本文将对重苯加氢反应的动力学与机理进行解析,并探讨其在工业应用中的意义。
一、重苯加氢反应的动力学重苯加氢反应的速率可由以下动力学方程描述:r = k * P_Ar * P_H2其中,r为反应速率;k为反应速率常数;P_Ar为苯的分压;P_H2为氢气的分压。
该动力学方程表明,重苯加氢反应速率与苯和氢气的分压成正比。
若提高反应温度、氢气过量、催化剂活性等因素,都有助于提高反应速率,增加产物输出。
二、重苯加氢反应的机理解析重苯加氢反应的机理可分为三个步骤:吸附、活化和脱附。
1. 吸附:苯和氢气分子在催化剂表面吸附,形成吸附态中间体。
这一步骤是决定整个反应速率的关键。
2. 活化:吸附态中间体分子在催化剂表面发生活化,苯环中的氢原子与吸附的氢分子反应,形成活性中间体。
3. 脱附:活性中间体脱附出催化剂表面,生成加氢产物。
重苯加氢反应机理的详细步骤和分子间的相互作用力有关,这些相互作用力包括范德华力、键合力以及催化剂表面的活性位点等。
三、重苯加氢反应在工业应用中的意义重苯加氢反应广泛应用于石化工业中,具有以下几个重要意义:1. 烷烃生产:重苯加氢反应可将苯等芳烃加氢生成烷烃,提供石化工业中的重要原料。
这些烷烃广泛应用于润滑油、溶剂、燃料等领域。
2. 环保性:重苯加氢反应可将苯等有毒有害物质转化为无害烷烃,从而降低工业生产对环境的影响。
3. 能源利用:重苯加氢反应可利用富余的氢气资源,将其与芳烃反应制取有用烷烃,提高氢气的利用率,减少资源浪费。
综上所述,重苯加氢反应的动力学与机理解析对于石化工业的发展具有重要意义。
通过深入了解该反应的动力学规律以及反应机理,可以优化催化剂的设计和反应条件的选择,提高重苯加氢反应的效率和产量,为工业生产提供技术支持。
同时,重苯加氢反应的工业应用也对环境保护和资源利用具有积极作用。
苯加氢工艺
工艺流程本装置包括加氢精制、预蒸馏、萃取蒸馏、二甲苯蒸馏和罐区五个部分,其中前四部分为主装置部分,简称加氢蒸馏部分。
加氢蒸馏部分概述粗苯在加氢精制单元中经过多级蒸发后,进行两级加氢处理(预加氢、加氢净化),反应所需的补充氢气由外界提供。
粗苯加氢所产生的轻质组分及H2S从产品中分离出来是利用稳定塔来实现的,将其送往煤气精制厂集中处理。
经加氢处理后的产品三苯馏份(BTXS)送往预蒸馏单元。
加氢精制单元的重组分分离是利用一残油蒸馏塔实现的,其重组分送往古马隆生产装置。
三苯馏份(BTXS)在预蒸馏单元进行蒸馏分离,被分成含有苯和甲苯的BT馏份和含有二甲苯的XS馏份,BT馏份送入萃取蒸馏单元,而XS馏份送入二甲苯蒸馏单元。
BT馏份中的非芳香烃是在萃取蒸馏单元中从BT馏份中分离出来的,随后作为非芳馏份产品送往罐区单元,蒸馏中分离出的纯苯、硝化级甲苯送往槽区单元。
在二甲苯蒸馏单元里,轻组分、重组分从XS组分中分离出来,以获得纯二甲苯,轻组分与重组分一起和二甲苯送往罐区单元,作为产品出厂。
工艺流程见加氢及蒸馏部分工艺流程图。
工艺流程叙述加氢反应从槽区来的原料(COLO)经过粗苯过滤器(2F-6101A/B)和粗苯中间槽(2T-6101)到粗苯原料泵(2P-6101A/B),将原料升压至操作压力,开始运转时(SOR)约3030KPa,后期运转时(EOR)约3420KPa。
原料在预蒸发器(2E-6101A~E)内通过与主反应器反应物进行热交换,被预加热和部分汽化,通过混合喷嘴(2J-6101A~E)原料和循环氢压缩机(2K-6102A/B)来的循环氢混合,从预蒸发器来的混合物经过混合喷嘴后温度约177/183℃(SOR/EOR),进入蒸发器底部。
蒸发器塔底压力约2960/3320KPa(SOR/EOR),温度约为184/190℃(SOR/EOR),由蒸发器再沸器(2E-6102A/B)提供蒸发所需的热量,一部分高沸点组分作为残油从底部抽到残油塔。
粗苯的加氢精制(精制甲类)
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℃;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℃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℃,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℃;操作压力为 6.0Mpa,可以采用焦炉煤气作为氢气源。
苯加氢工艺
苯加氢工艺一、国外苯加氢工艺:1.1低温法粗苯催化加氢精制工艺低温加氢精制工艺是在低温( 反应温度280℃~350℃) 、低压( 2.4MPa) 和催化剂( Co-Mo 和Ni-Mo) 作用下进行的催化加氢过程, 经脱重装置后轻苯组分中的烯烃、环烷烃、含硫化合物、含氮化合物转化为相应的饱和烃, 通过萃取蒸馏法将芳烃和非芳烃分离。
通过精馏生产可以得到高质量的苯、甲苯、二甲苯等产品。
1.2高温法催化加氢精制工艺高温加氢精制工艺是在高温(620℃) 、高压( 5.5MPa) 和催化剂( Co-Mo 和Cr2O3- Al2O3) 作用下进行的气相催化两段加氢技术, 将轻苯中的烯烃、环烷烃、含硫化合物、含氮化合物转化为相应的饱和烃, 同时发生苯的同系物加氢和脱烷基反应, 通过精馏方法提取高纯度的苯产品, 达到苯的高回收率( 回收率可达114%) 。
同时值得说明的是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。
1.3 美国Axens 低温气液两相加氢法粗苯经脱重组分后, 由高速泵提压进入预反应器, 进行液相加氢反应, 在此容易聚合的物质, 如双烯烃、苯乙烯、二硫化碳在有活性的Ni-Mo 催化剂作用下, 加氢变为单烯烃。
由于预加氢反应为液相反应, 可有效地抑制双烯烃的聚合。
粗苯先经脱重组分后, 轻苯加氢, 原料适应性强。
预反应器产物经高温循环氢汽化后, 再经加热炉加热到主反应温度, 进入主反应器, 在高选择性Co-Mo催化剂作用下, 进行气相加氢反应, 单烯烃经加氢生成相应的饱和烃。
硫化物主要是噻吩, 氮化物及氧化物被加氢转化成烃类、硫化氢、水及氨, 同时抑制芳烃的转化, 芳烃损失率应<0.5%。
反应产物经一系列换热后, 再经分离, 液相组分经稳定塔, 将H2S、NH3 等气体除去, 塔底得到含噻吩<0.5mg/kg 的加氢油。
由于预反应温度低, 且为液相加氢, 预反应器产物靠热氢汽化, 需要高温循环氢量大, 循环氢压缩机相对大, 且需要1 台高温循环氢加热炉。
苯加氢反应方程式
苯加氢反应方程式全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:苯加氢反应是有机化学中一种非常重要的反应,也被称为氢化反应。
在这种反应中,苯分子通过加氢反应转化为环己烷分子,这是一种重要的有机化合物。
苯加氢反应通常需要一定的催化剂和特定的反应条件,反应方程式如下:C6H5CH3 + 3H2 → C6H11CH3反应中,苯乙烷(甲苯)和氢气在催化剂的作用下发生反应,生成环己基甲烷。
这个反应是通过重氮化钠(NaNH2)作为催化剂进行的。
在这个过程中,氢气被添加到苯环中,形成环己基基团,同时苯环上的甲基被氢原子取代,生成环己基甲烷。
苯加氢反应是一种重要的有机合成方法,它可以用来合成一系列环烷烃衍生物。
环烷烃是许多有机化合物的基础,如柴油、石油和橡胶等。
苯加氢反应在化工工业中具有广泛的应用。
苯加氢反应的实验条件可以根据不同的反应要求进行调控,一般来说,反应温度和压力是影响反应速率和产率的两个重要参数。
当温度较高时,反应速率会增加,但同时也会造成不必要的副反应。
在实际反应过程中需要根据具体情况来选择适当的反应条件。
苯加氢反应是一种重要的有机合成方法,通过这种反应可以合成出许多重要的有机化合物。
合成化学家们不断地在研究和探索新的反应方法,以满足社会对高效合成方法的需求。
相信随着科学技术的不断发展,苯加氢反应及其它合成方法将会得到更好的应用和发展。
第二篇示例:苯加氢反应是有机化学领域中一个重要的反应,其反应方程式为C6H6 + 3H2 → C6H12。
在这个反应中,苯(C6H6)与氢气(H2)在催化剂的作用下,反应生成环己烷(C6H12)。
苯是一个由六个碳原子和六个氢原子组成的芳香烃,而环己烷则是一个由六个碳原子和十二个氢原子组成的脂肪烃。
苯加氢反应是一个重要的工业反应,用于生产环己烷等烷烃类化合物。
在工业生产中,这个反应通常在高温高压下进行,以提高反应速率和产率。
通常会使用一些催化剂,例如铂、钯、镍等金属催化剂,以促进反应的进行。
加氢苯原理和技术
生产苯、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。
酸洗法仍在发展中国家被大量采用,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。
20世纪80年代,上海宝钢从日本引进了第一套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严格,粗苯加氢工艺的应用是大势所趋。
1 粗苯加氢精制的原理粗苯加氢根据其催化加氢反应的温度不同可分为高温加氢和低温加氢。
在低温加氢工艺中,由于加氢油中非芳烃与芳烃的分离方法不同,又分为萃取蒸馏法和溶剂萃取法。
高温催化加氢的典型工艺是Litol法,在温度为600~650℃、压力6.0MPa条件下进行催化加氢反应。
主要加氢脱除不饱和烃,加氢裂解把高分子烷烃和环烷烃转化为低分子烷烃,并以气态形式分离出去。
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除去,对加氢油的处理可采用一般精馏方法,最终得到产品纯苯。
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2.5~3.0MPa条件下催化加氢。
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。
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。
关于苯加氢的有关资料
从不同方法得到的含苯馏分,其组分非常复杂,用普通的分离方法很难见效,一般采用溶剂进行液-液萃取或者萃取蒸馏的方法进行芳烃分离,然后再采用一般的分离方法分离苯、甲苯、二甲苯。根据采用的溶剂和技术的不同又有多种分离方法。
①Udex法:由美国道化学公司和UOP公司在1950年联合开发,最初用二乙二醇醚作溶剂,后来改进为三乙二醇醚和四乙二醇醚作溶剂,过程采用多段升液通道(multouocomer)萃取器。苯的收率为100%。
此外由苯生成六氯环己烷(六六六)的反应可以在紫外线照射的条件下,由苯和氯气加成而得。
氧化反应(redoຫໍສະໝຸດ ) 燃烧 苯和其他的烃一样,都能燃烧。当氧气充足时,产物为二氧化碳和水。但在空气中燃烧时,火焰明亮并有浓黑烟。这是由于苯中碳的质量分数较大。
2C6H6+15O2——→12CO2+6H2O
②Suifolane法:荷兰壳牌公司开发,专利为UOP公司所有。溶剂采用环丁砜,使用转盘萃取塔进行萃取,产品需经白土处理。苯的收率为99.9%。
③Arosolvan法:由联邦德国的鲁奇公司在1962年开发。溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP),为了提高收率,有时还加入10-20%的乙二醇醚。采用特殊设计的Mechnes萃取器,苯的收率为99.9%。
在强路易斯酸催化下,苯与酰氯或者羧酸酐反应,苯环上的氢原子被酰基取代生成酰基苯。反应条件类似烷基化反应。
加成反应(addition reaction)
苯环虽然很稳定,但是在一定条件下也能够发生双键的加成反应。通常经过催化加氢,镍作催化剂,苯可以生成环己烷。
C6H6+3H2——→C6H12
在水中的溶解度: 0.18 g/ 100 ml 水
苯加氢
• 由上表看出,温度越高转化率越低,压力越低转 化率越低,,在工业装置上压力越低受温度的影 响越明显,温度越高时受压力的影响也越明显。 • 各种硫化物因分子大小及结构的不同,其加氢反 应活性按以下顺序递减: • 硫醇>二硫化物>硫醚>噻吩 • 噻吩类化合物的活性按下列顺序递减: • 噻吩>苯并噻吩≥二苯并噻吩>甲基取代的苯并噻 吩 • 加氢反应均为放热反应。
• C4H4S + 4H2 CoMo C4H10+H2S 加氢脱氮反应 C5H5N + 5H2 CoMo C5H12+ NH3。 加氢脱氧反应 C6H6O + H2 CoMo C6H6 + H2O 副反应、芳香烃氢化反应 C6H6 + 3H2 CoMo C6H12
反应部分4
• • • • • • 两台反应器内的催化剂在操作周期内会因结焦等因素而失去活性,可 使用蒸汽为载体和空气一起进行烧焦的方式再生,使其恢复活性。 主反应产物经一系列换热后、再经反应产物冷却器换热到40℃后进入 高压分离器进行三相闪蒸分离。 由于反应产物在冷却过程中会有NH4Cl , NH4HS 等盐类物质析出, 故在轻苯预热器和轻苯蒸发器每台壳程入口管道均设有注脱盐水,根 据生产过程具体情况注射脱盐水以防止铵盐结晶结晶沉积。 高分气经主反应产物与循环气换热器换热到62℃后进入循环气分液罐, 高分气换热主要目的是避免循环氢中酸性气及烃类物质冷凝,确保压 缩机不带液。 装置加氢反应所需新氢由甲醇驰放气PSA制氢装置送入循环气分液罐 与循环氢一起,经循环氢压缩机压缩后,经混合器与反应进料充分混 合。 高分液经稳定塔进料进料/稳定塔底油换热器换热到127℃后稳定塔, 高压分离器的水相排入含硫污水系统。
合计 平均分子量 标准密度kg/Nm3 实际密度kg/m3 1.16 5.09 标准体积Nm3/h 实际体积 (43℃,0.4MPaG)
苯加氢工艺
苯加氢工艺—-基本原理及工艺流程§1.2基本原理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.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2。
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。
§1.3苯加氢工艺流程1。
3.1PSA制氢工艺说明PSA制氢单元由预处理单元和变压吸附单元两部分组成,采用PLC程序控制系统;预处理单元由一台气液分离器、两台变温吸附器、一台解吸气加热器、一台解吸气冷却器、13台程控阀和一系列调节阀、手动阀组成;预处理单元采用变温吸附(TSA)原理吸附甲醇驰放气中携带的甲醇组分,在吸附剂选择吸附条件下,低温吸附除去原料气中杂质组分,高温下脱附这些杂质而使吸附剂获得再生。
整个操作过程在1.70MPa压力下进行,两台预处理器交替工作,每个吸附器在一次循环中均需经历吸附、逆放、加热、冷吹、充压共五个工艺步骤;变压吸附单元由一台产品气缓冲罐、一台解吸气缓冲罐、31台程控阀以及一系列调节阀和手动阀组成;变压吸附单元采用变压吸附(PSA)原理分离气体的工艺,从甲醇弛放气中提取纯氢气,在吸附剂选择吸附条件下,高压吸附除去原料气中杂质组分,低压下脱附这些杂质而使吸附剂获得再生。
整个操作过程是在环境温度下进行的,五个吸附塔交替工作,每个吸附器在一次循环中均需经历吸附,一均降,二均降,顺放,三均降,逆放,冲洗,三均升,二均升,隔离,三均升,终充,共12个工艺步骤,五台吸附器在程序的安排上相互错开,以保证原料气连续输入和产品气不断输出;变压吸附主工艺采用5—1-3/P工艺,即5塔在线、1塔吸附、同时进行3次均压工艺1.3。
甲苯和氢气反应方程式
甲苯和氢气反应方程式概述在化学领域,甲苯和氢气之间的反应是一种重要的有机合成反应。
甲苯是一种常用的溶剂和起始原料,而氢气是一种无色无味的气体,广泛应用于工业生产中。
本文将介绍甲苯和氢气反应的方程式、反应机理、应用领域以及相关的实验条件。
反应方程式甲苯和氢气的反应可以表达为以下化学方程式:C6H5CH3 + H2 → C6H6 + CH4在这个反应中,甲苯经过加氢反应生成苯和甲烷。
苯是一种无色液体,常用作溶剂和化学原料。
甲烷是一种无色无味的气体,是天然气的主要成分之一。
反应机理甲苯和氢气的反应机理主要包括芳烃加氢和裂解两个步骤。
1.芳烃加氢(芳烃饱和)芳烃加氢是甲苯和氢气反应的第一个步骤。
在芳烃加氢过程中,氢气进入甲苯分子中,与其芳环上的碳碳双键发生反应,形成饱和的环烷化合物。
具体反应过程如下:C6H5CH3 + H2 → C6H6 + H2O这是一个典型的加氢反应,芳烃中碳碳双键断裂,生成饱和的环烷化合物和水。
经过该步骤后,甲苯中的苯环饱和,生成苯和水。
苯是一种重要的化学原料,广泛应用于工业生产中。
2.芳烃裂解(碳碳键断裂)在芳烃裂解过程中,甲苯分子中的苯环再次发生反应,碳碳键断裂,产生甲烷和苯。
具体反应过程如下:C6H6 → C6H5CH3 + H2这是一个裂解反应,苯环中的碳碳键断裂,生成甲烷和苯。
甲烷是一种重要的工业原料,广泛用于化学合成和能源领域。
应用领域甲苯和氢气反应在化学工业中具有广泛的应用领域。
以下是其中的几个例子:1.苯生产甲苯和氢气反应是苯的主要生产方法之一。
苯是一种重要的化学原料,广泛用于合成塑料、橡胶、染料、医药和农药等各个领域。
2.甲烷生产甲苯和氢气反应可以生成甲烷,甲烷是一种重要的工业原料。
甲烷广泛应用于化学合成、能源领域以及燃料电池等技术。
3.加氢裂化反应甲苯和氢气反应还可以作为加氢裂化反应的一部分,用于生产烯烃和芳烃。
这种反应主要应用于石油化工领域,生产烯烃供给高分子化合物的合成,以及芳烃的分离和提纯。
重苯加氢技术研究与应用前景分析
重苯加氢技术研究与应用前景分析重苯加氢技术是一种在石化行业中被广泛应用的方法,可以将苯类化合物加氢转化为环烷烃,具有重要的经济和社会意义。
本文将对重苯加氢技术的研究进展进行归纳总结,并分析其在未来的应用前景。
一、重苯加氢技术的原理与过程重苯加氢技术是利用催化剂将苯类化合物加氢转化为环烷烃的过程。
该技术的主要原理是通过加氢反应,将苯环上的氢原子被氢气替代,形成环烷烃产物。
这一过程需要合适的催化剂,常用的是铂、钼、钯等金属催化剂。
在重苯加氢过程中,合理的反应条件如适宜的温度、压力和催化剂选择是关键因素。
通常情况下,重苯加氢反应在200-300℃和20-50atm的压力下进行。
此外,反应过程中需要防止异构化和芳烃烷化等副反应的发生,以提高重苯加氢的选择性和产率。
二、重苯加氢技术的研究进展随着石化工业的发展,重苯加氢技术在过去几十年中得到了广泛的研究与应用。
研究人员通过改进催化剂的配方、改进反应条件以及设计更高效的反应装置等手段,不断提高了重苯加氢技术的性能和经济性。
在催化剂方面,过去常用的铂、钼、钯等金属催化剂已经逐渐被新型的贵金属催化剂所取代。
例如,铑、钌、钯和铂-钌组合催化剂的研究表明,它们具有更高的活性和选择性,能够实现更高的加氢转化率和产率。
在反应条件方面,研究人员发现适当提高反应温度和压力可以有效地提高重苯加氢的转化率和选择性。
此外,还有研究表明,联合使用多种催化剂可以进一步增强重苯加氢的效果。
同时,反应装置的设计也对重苯加氢的效率有着重要的影响。
采用更高效的催化剂载体和多相催化反应器可以提高催化剂利用率和反应效果,降低生产成本。
三、重苯加氢技术的应用前景重苯加氢技术作为一种重要的石化转化技术,在石油炼制和化工领域具有广泛的应用前景。
首先,重苯加氢技术可以用于苯类化合物的加氢脱芳构化,得到环烷烃产物。
这些环烷烃可以作为优质柴油和航空燃料,替代传统的石油燃料,减少对化石燃料的依赖,降低碳排放。
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关于苯的详细资料。
苯(benzene,C6H6),有机化合物,是组成结构最简单的芳香烃,在常温下为一种无色、有甜味的透明液体,并具有强烈的芳香气味。
苯可燃,有毒,为IARC一类致癌物。
苯难溶于水,易溶于有机溶剂,本身也可作为有机溶剂。
苯是一种石油化工基本原料。
苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。
苯具有的环系叫苯环,是最简单的芳环。
苯分子去掉一个氢以后的结构苯与苯基叫苯基,用Ph表示。
因此苯也可表示为PhH。
CAS号: 71-43-2RTECS号: CY1400000SMILES: C1=CC=CC=C1化学式: C6H6摩尔质量: 78.11 g /mol密度: 0.8786 g/mL熔点: 278.65 K (5.5 ℃)沸点: 353.25 K (80.1 ℃)在水中的溶解度: 0.18 g/ 100 ml 水标准摩尔熵So298: 173.26 J/mol·K标准摩尔热容 Cpo: 135.69 J/mol·K (298.15 K)闪点: -10.11℃(闭杯)自燃温度: 562.22℃1.发现历史苯最早是在18世纪初研究将煤气作为照明用气时合成出来的。
1803年~1819年G. T. Accum制出了许多产品,其中一些样品用现代的分析方法检测出有少量的苯。
1825年,迈克尔·法拉第(Michael Faraday)从鱼油等类似物质的热裂解产品中分离出了较高纯度的苯,称之为“氢的重碳化物”(Bicarburet of hydrogen)。
并且测定了苯的一些物理性质和它的化学组成,阐述了苯分子的碳氢比。
1833年,Milscherlich确定了苯分子中6个碳和6个氢原子的实验式(C6H6)。
1845年德国化学家霍夫曼从煤焦油的轻馏分中发现了苯,他的学生C. Mansfield随后进行了加工提纯。
后来他又发明了结晶法精制苯。
他还进行工业应用的研究,开创了苯的加工利用途径。
凯库勒双键摆动模型1865年,弗里德里希·凯库勒提出了苯环单、双键交替排列、无限共轭的结构,即现在所谓“凯库勒式”。
他对这一结构作出解释说环中双键位置不是固定的,可以迅速移动,所以造成6个碳等价。
他通过对苯的一氯代物、二氯代物种类的研究,发现苯是环形结构,每个碳连接一个氢。
也有说法指出,把苯的分子结构画成六角形环状结构最早是法国化学家奥古斯特·劳伦1854年在《化学方法》一书中提出的。
但是出于某种原因,凯库勒在论文没有提及劳伦的成果。
此外,詹姆斯·杜瓦发现了一种苯的类似物;命名为“杜瓦苯”,现已被证实,可由苯经光照得到。
1865年,苯成为一种工业产品。
最初是从煤焦油中回收。
随着它的用途的扩大,产量不断上升,到1930年已经成为世界十大吨位产品之一。
2.物质结构苯分子中的离域大Π键苯具有的苯环结构导致它有特殊的芳香性。
苯环是最简单的芳环,由六个碳原子构成一个六元环,每个碳原子接一个基团,苯的6个基团都是氢原子。
碳数为4n+2(n是正整数,苯即n=1),且具有单、双键交替排列结构的环烯烃称为轮烯(annulene),苯是一种轮烯。
(参见“4n+2规则”)苯分子是平面分子,12个原子处于同一平面上,6个碳和6个氢是均等的,C-H键长为1.08Α,C-C键长为1.40Α,此数值介于单双键长之间。
分子中所有键角均为120°,碳原子都采取sp2杂化。
每个碳原子还剩余一个p轨道垂直于分子平面,每个苯分子中的σ键轨道上有一个电子。
6个轨道重叠形成离域大Π键,莱纳斯·鲍林提出的共振杂化理论认为,苯拥有共振杂化体是苯环非常稳定的原因,也直接导致了苯环的芳香性。
从分子轨道理论来看,可以认为苯的6个p轨道相互作用形成6个π分子轨道,其中ψ1、ψ2、ψ3是能量较低的成键轨道,ψ4、ψ5、ψ6是能量较高的反键轨道。
ψ2、ψ3和ψ4、ψ5是两对简并轨道。
基态时苯的电子云分布是三个成键轨道叠加的结果,故电子云均匀分布于苯环上下及环原子上,形成闭合的电子云。
它是苯分子在磁场中产生环电流的根源。
3.物理性质苯的沸点为80.1℃,熔点为5.5℃,在常温下是一种无色、有芳香气味的透明液体,易挥发。
苯比水密度低,密度为0.88g/ml,但其分子质量比水重。
苯难溶于水,1升水中最多溶解1.7g苯;但苯是一种良好的有机溶剂,溶解有机分子和一些非极性的无机分子的能力很强。
苯能与水生成恒沸物,沸点为69.25℃,含苯91.2%。
因此,在有水生成的反应中常加苯蒸馏,以将水带出。
在10-1500mmHg之间的饱和蒸气压可以根据安托万方程计算:lgP = A - P/(C + t)参数:A = 6.91210,B = 1214.645,C = 221.205其中,P 单位为 mmHg,t 单位为℃。
4.化学性质苯参加的化学反应大致有3种:一种是其他基团和苯环上的氢原子之间发生的取代反应;一种是发生在C-C双键上的加成反应;一种是苯环的断裂。
取代反应(substitution reaction)苯环上的氢原子在一定条件下可以被卤素、硝基、磺酸基、烃基等取代,生成相应的衍生物。
由于取代基的不同以及氢原子位置的不同、数量不同,可以生成不同数量和结构的同分异构体。
苯环的电子云密度较大,所以发生在苯环上的取代反应大都是亲电取代反应。
亲电取代反应是芳环有代表性的反应。
苯的取代物在进行亲电取代时,第二个取代基的位置与原先取代基的种类有关。
卤代反应苯的卤代反应的通式可以写成:PhH+X2——→PhX+HX反应过程中,卤素分子在苯和催化剂的共同作用下异裂,X+进攻苯环,X-与催化剂结合。
以溴为例,反应需要加入铁粉,铁在溴作用下先生成三溴化铁。
催化历程:FeBr3+Br-——→FeBr4-PhH+Br+FeBr4-——→PhBr+FeBr3+HBr在工业上,卤代苯中以氯和溴的取代物最为重要。
硝化反应苯和硝酸在浓硫酸作催化剂的条件下可生成硝基苯PhH+HO-NO2——→PhNO2+H2O硝化反应是一个强烈的放热反应,很容易生成一取代物,但是进一步反应速度较慢。
磺化反应用浓硫酸或者发烟硫酸在较高温度下可以将苯磺化成苯磺酸。
PhH+HO-SO3H——→PhSO3H+H2O苯环上引入一个磺酸基后反应能力下降,不易进一步磺化,需要更高的温度才能引入第二、第三个磺酸基。
这说明硝基、磺酸基都是钝化基团,即妨碍再次亲电取代进行的基团。
傅-克反应在AlCl3催化下,苯也可以和醇、烯烃和卤代烃反应,苯环上的氢原子被烷基取代生成烷基苯。
这种反应称为烷基化反应,又称为傅-克烷基化反应。
例如与乙烯烷基化生成乙苯PhH+CH2=CH2—AlCl3→Ph-CH2CH3在反应过程中,R基可能会发生重排:如1-氯丙烷与苯反应生成异丙苯,这是由于自由基总是趋向稳定的构型。
在强路易斯酸催化下,苯与酰氯或者羧酸酐反应,苯环上的氢原子被酰基取代生成酰基苯。
反应条件类似烷基化反应。
加成反应(addition reaction)苯环虽然很稳定,但是在一定条件下也能够发生双键的加成反应。
通常经过催化加氢,镍作催化剂,苯可以生成环己烷。
C6H6+3H2——→C6H12此外由苯生成六氯环己烷(六六六)的反应可以在紫外线照射的条件下,由苯和氯气加成而得。
氧化反应(redox)燃烧苯和其他的烃一样,都能燃烧。
当氧气充足时,产物为二氧化碳和水。
但在空气中燃烧时,火焰明亮并有浓黑烟。
这是由于苯中碳的质量分数较大。
2C6H6+15O2——→12CO2+6H2O臭氧化反应苯在特定情况下也可被臭氧氧化,产物是乙二醛。
这个反应可以看作是苯的离域电子定域后生成的环状多烯烃发生的臭氧化反应。
在一般条件下,苯不能被强氧化剂所氧化。
但是在氧化钼等催化剂存在下,与空气中的氧反应,苯可以选择性的氧化成顺丁烯二酸酐。
这是屈指可数的几种能破坏苯的六元碳环系的反应之一。
(马来酸酐是五元杂环。
)这是一个强烈的放热反应。
其他反应苯在高温下,用铁、铜、镍做催化剂,可以发生缩合反应生成联苯。
和甲醛及次氯酸在氯化锌存在下可生成氯甲基苯。
和乙基钠等烷基金属化物反应可生成苯基金属化物。
在四氢呋喃、氯苯或溴苯中和镁反应可生成苯基格氏试剂。
5.制备方法苯可以由含碳量高的物质不完全燃烧获得。
自然界中,火山爆发和森林火险都能生成苯。
苯也存在于香烟的烟中。
直至二战,苯还是一种钢铁工业焦化过程中的副产物。
这种方法只能从1吨煤中提取出1千克苯。
1950年代后,随着工业上,尤其是日益发展的塑料工业对苯的需求增多,由石油生产苯的过程应运而生。
现在全球大部分的苯来源于石油化工。
工业上生产苯最重要的三种过程是催化重整、甲苯加氢脱烷基化和蒸汽裂化。
从煤焦油中提取在煤炼焦过程中生成的轻焦油含有大量的苯。
这是最初生产苯的方法。
将生成的煤焦油和煤气一起通过洗涤和吸收设备,用高沸点的煤焦油作为洗涤和吸收剂回收煤气中的煤焦油,蒸馏后得到粗苯和其他高沸点馏分。
粗苯经过精制可得到工业级苯。
这种方法得到的苯纯度比较低,而且环境污染严重,工艺比较落后。
从石油中提取在原油中含有少量的苯,从石油产品中提取苯是最广泛使用的制备方法。
烷烃芳构化重整这里指使脂肪烃成环、脱氢形成芳香烃的过程。
这是从第二次世界大战期间发展形成的工艺。
在500-525°C、8-50个大气压下,各种沸点在60-200°C之间的脂肪烃,经铂-铼催化剂,通过脱氢、环化转化为苯和其他芳香烃。
从混合物中萃取出芳香烃产物后,再经蒸馏即分出苯。
也可以将这些馏分用作高辛烷值汽油。
蒸汽裂解蒸汽裂解是由乙烷、丙烷或丁烷等低分子烷烃以及石脑油、重柴油等石油组份生产烯烃的一种过程。
其副产物之一裂解汽油富含苯,可以分馏出苯及其他各种成分。
裂解汽油也可以与其他烃类混合作为汽油的添加剂。
裂解汽油中苯大约有40-60%,同时还含有二烯烃以及苯乙烯等其他不饱和组份,这些杂质在贮存过程中易进一步反应生成高分子胶质。
所以要先经过加氢处理过程来除去裂解汽油中的这些杂质和硫化物,然后再进行适当的分离得到苯产品。
芳烃分离从不同方法得到的含苯馏分,其组分非常复杂,用普通的分离方法很难见效,一般采用溶剂进行液-液萃取或者萃取蒸馏的方法进行芳烃分离,然后再采用一般的分离方法分离苯、甲苯、二甲苯。
根据采用的溶剂和技术的不同又有多种分离方法。
①Udex法:由美国道化学公司和UOP公司在1950年联合开发,最初用二乙二醇醚作溶剂,后来改进为三乙二醇醚和四乙二醇醚作溶剂,过程采用多段升液通道(multouocomer)萃取器。
苯的收率为100%。
②Suifolane法:荷兰壳牌公司开发,专利为UOP公司所有。
溶剂采用环丁砜,使用转盘萃取塔进行萃取,产品需经白土处理。