第七章 粗苯的精制
粗苯精制工艺简介 LN
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
超标
环丁砜 2 萃取法
比较
环丁砜
非芳烃 含量高 的芳烃
提纯
消泡剂、 单乙醇
胺等
可满足苯乙 烯生产要求
复杂/高
高/有
萃取剂分解 引起产品总
硫超标
5、粗苯精制三种产品的用途和理化性质
粗苯精制的主要产品为苯、甲苯、二甲苯 苯精制车间几种产品年产量，按每年8000小时操作 1、年处理粗苯：50000t 2、纯苯产量：35080t 3、硝化级甲苯产量：7070t 4、混合二甲苯产量：2620t 5、非芳烃产量：1760t 6、重苯产量：3800t
萃取蒸馏低温加氢方法和溶剂萃取低温加氢方法，加氢反应温 度、压力较低，设备制造难度小，很多设备可国内制造，可生 产3种苯一苯、甲苯、二甲苯，生产操作容易。制氢工艺采用变 压吸附法，以焦炉煤气为原料制氢，制氢工艺简单，产品质量 好。两种低温加氢方法相比较，前者工艺简单，可对粗苯直接 加氢，萃取剂选择的是N-甲酰吗啉；后者工艺较复杂，粗苯先 精馏分成轻苯和重苯，萃取剂选择的是环丁砜采用液液萃取工 艺，但产品质量较高。
5.1
纯苯
纯苯是重要的化工原料，广泛用作合成树脂、合成纤维、合成 橡胶、染料、医药、农药的原料，也是重要的有机溶剂。我国
纯苯的消费领域主要在化学工业，以苯为原料的化工产品主要
有苯乙烯、苯酚、己内酰胺、尼龙66盐、氯化苯、硝基苯、烷
粗苯回收与精制剖析讲解
• 粗苯中主要含有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳 香烃，还含有不饱和化合物、硫化物、酚类和吡 啶碱类
• 回收粗苯的方法
• 洗油吸收法 • 吸附法 • 加压冷冻法
• 影响粗苯吸收的因素
• 吸收温度 • 洗油的相对分子质量及循环量 • 贫油含苯量 • 吸收面积 • 压力
• 煤气终冷和除萘工艺流程
• 煤气终冷和机械除萘
• 终冷和焦油除萘
• 终冷和油洗萘
• 富油脱苯
• 富油脱苯是典型的解吸过程，实现粗苯从富油中 解吸出的基本方法是提高富油的温度，使粗苯的 饱和蒸汽压大于其分气压，使粗苯由液相转入气 相。
• 粗苯的组成
• 焦炉煤气苯族烃含30~45g/m³，回收后降到 2~4g/m³，年300多万t
粗苯的精制
• 粗苯中苯、甲苯、二甲苯含量占90%以上，是粗 苯精制的主要产品
• 粗苯精制流程的过程
• 初步精馏 • 化学精制 • 最终精馏
粗苯精制方法的特点
酸洗精制法：工艺流程简单、操作灵活、设备投 资少，材料易得，常温、常压下运行，但有液 体废物产生，该法在中国焦化厂广泛采用
加氢精制法：工艺复杂，对设备材质要求较高， 所得产品质量好，用途广，售价较高，没有液 体废物产生，有利于环境保护，宜在粗苯集中 加工厂采用。该法在中国焦化厂也有采用
• 溶剂油：粗苯蒸馏145~180℃范围内流出的混合物， 其中二甲苯25~40%；脂肪烃和环烷烃
• 8~15%；丙苯和异丙苯10~15%；均三苯10~15%， 偏三甲苯12~20%；乙基甲苯20~25%。主要用于油
漆、燃料工业的溶剂，也可用于制取二甲苯和三 甲苯同分异构体的原料
粗苯精致的主要产品的用途和质量
粗苯精制工艺流程
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。
粗苯精制生产工艺流程
粗苯精制生产工艺流程1、洗涤工艺流程轻苯经由初馏塔顶部切除苯头份后，塔底排出的混合馏份进入未洗混合份中间槽。
未洗混合份与浓硫酸高位槽之硫酸按一定比例由混合泵混合，经过管道强化器使酸与混合份进一步充分混合后进入反应器，反应时间10分钟，反应出来的混合物进入酸油分离器进行分离。
酸油分离器底部之酸焦油按加入酸的多少定时排入酸焦油槽。
从上部溢流出的混合份由碱高位槽加碱液以中和物料中夹带的酸液，经碱强化器充分混合后进入碱油分离器，已洗混合份从碱油分离器上部溢流至已洗混合份储槽，从碱油分离器底部排出的废碱液排放至废碱液槽。
2、蒸馏工艺流程一、两苯塔：从粗苯中切除重苯提取轻苯原料粗苯槽原料经由原料泵送入两苯塔内，塔底液位1／3时，加热器加热至100—150℃，从两苯塔顶蒸发的轻苯蒸汽液（150℃前）经冷凝器冷却后，流入油水分离器，一部分经回流泵打回塔内（塔顶温度在90-90℃），另一部分采出送入轻苯开停工槽，塔底重苯排入重苯槽。
二、初馏塔：切除苯头份，得到未洗混合份轻苯槽原料经由初馏进料泵送入初馏塔内，用间接加热蒸汽将其加热至93-100℃，从初馏塔塔顶蒸发出的苯头份蒸汽经冷凝器冷却后，流入油水分离器，分离出来的苯头份经回流泵一部分作为回流打入塔顶（控制塔顶温度），另一部分送入苯头份槽，初馏塔底采出的未洗混合份，经过冷却后送入未洗槽。
三、吹苯塔：切除已洗份中的高沸点油与残留聚合物经过洗涤后的已洗混合份经吹本进料泵送入再沸器加热后进入塔内，塔底用直接蒸汽进行吹蒸，从塔顶出来的吹出苯，经过冷凝器冷凝后进入油水分离器再满流到纯苯开停工槽。
从塔底排出的吹本残渣到吹本残渣槽。
四、纯苯塔：连续提取纯苯纯苯开停工槽内原料由纯苯原料泵打入纯苯塔内，利用间接加热蒸汽加热，塔顶出来的纯苯蒸汽经过冷凝器冷却后进入油水分离器，纯苯回流泵将分离出来的纯苯一部分作为回流打入塔顶，控制塔温，另一部分作为产品送入纯苯计量槽，经分析合格后利用产品泵送入纯苯产品储槽。
煤化工工艺设计粗苯精制
煤化工工艺设计粗苯精制
随着化工工业的发展，煤化工在国民经济发展中扮演着重要的角色。
煤化工工艺设计粗苯精制是其中的关键点，本文将介绍煤化工工艺设计粗苯精制的意义、流程及其影响。
一、煤化工工艺设计粗苯精制的意义
煤炭是我国的主要能源之一，煤化工的发展能够降低能源的消耗，减少对石油等化石能源的依赖，达到可持续发展的目的。
粗苯是煤化工技术中的一个重要组份，可用于生产最终产品如合成树脂、塑料、橡胶、染料、医药、香料等，具有广泛的应用前景。
但粗苯中的杂质物质较多，对生产设备以及最终产品品质有很大影响，粗苯精制的工艺设计可以提高产品的质量，增加市场竞争力。
二、煤化工工艺设计粗苯精制的流程
1. 粗苯分离
通过减少一次油、沥青等杂志物的混合物和二次碳黑、焦油及煤气等杂质物的蒸汽重组能，来增加粗苯含量，分离出粗苯。
2. 粗苯洗涤
将粗苯通过多级精馏过程和再结晶处理后,通过临界分子量法获得较为纯净的苯，但仍然含有苯类和环香族化合物，还需要对苯分别用溶液进行浸泡、搅拌、沉淀等方法进行洗涤。
3. 蒸馏精制
在提高分离质量和提高产品精度的前提下，通过吸附或蒸馏、结晶、吸附剂组成的萃取剂一步浸泡等方式，提高精制效率达到最高效益。
三、煤化工工艺设计粗苯精制的影响
煤化工工艺设计粗苯精制可以提高产品的优势性，使生产设备受损情况减少；产品精度的提高为生产市场提供了更多的选择。
同时，工艺设计的优化可以减少工业生产对环境的污染，提升企业的竞争力。
总之，煤化工工艺设计粗苯精制在化工行业的发展中发挥着重要的作用。
不仅可以提高生产设备的品质，也可以增加企业的生产效益，对于推动煤化工的可持续发展具有十分重要的意义。
粗 苯 精 制
粗苯精制前言粗苯精制的目的是将粗苯或轻苯，通过净化及精馏的方法加工成苯类产品。
目前，粗苯精制净化的主要方法有硫酸洗涤精制法，加氢精制法及新型莱托尔法（Litol），即加氢转化精制法等。
现在国内一般仍采用硫酸洗涤精制法。
在精馏方面连续化程度逐步提高，国内对于年处理轻苯两万吨以上规模的精苯装置已普遍采用热油连续精馏流程。
汽相串联新工艺也在不少厂取得成功。
对于一万吨规模的粗苯精制装置，目前仍采用半连续或分段连续流程：我厂精馏、洗涤采用连续流程。
一、粗苯的组成、性质与应用（一）、粗苯的组成粗苯是由多种有机化合物组成的混合物，其主要成分为苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等芳香族化合物。
此外，尚有少量脂肪烃、环烷烃、不饱和烃、酚类、吡啶类、含硫化合物、洗油低沸点馏份及其它杂质。
生成量约为炼焦用干煤量的1.0%～1.2%。
目前我国粗轻苯标准执行国标GB3059——82（标准附后）。
1、芳香族（苯族）碳氢化合物：苯：C6H6甲苯：C6H5CH3CH3HCH-CH-CC-HC-HHC二甲苯：C6H4（CH3）2有三种：邻位二甲苯(1、2）CH3CH3近式三甲苯(1、2、3）CH 3CH 3CH 3 CH 3丙苯：C 6H 5C 3H 7C 3H 7CH 32、不饱和碳氢化合物： 戊烯：C 5H 6 环戊二烯：C 5H 6苯乙烯：C 6H 5C 2H 3C 2H 3间位二甲苯(1、3）CH 3CH 3对位二甲苯(1、4）CH 3CH 3乙苯：C 6H 5C 2H 5C 2H 5三甲苯：C 6H 3（CH 3）3 有三种：对称三甲苯(1、3、5） CH 3CH 3CH 3 偏式三甲苯(1、2、4）CH 3CH 3CH 3古马隆：C 8H 6OO茚：C 9H 83、氮化物：吡啶：C5H 5 N甲基吡啶：C5H4 NCH3有三种：α甲基吡啶：CH3β甲基吡啶：CH3r甲基吡啶：CH3NH2苯胺：C6H5NH2甲基苯胺：C6H4（NH2）CH3有三种情况：α甲基苯胺：NH2β甲基苯胺：CH3 r甲基苯胺：CH3NH2二甲基苯胺：C6H3（NH2）（CH3）2CH3NH2NH2CH3CH34、硫化物：二硫化碳：CS2噻吩：C4H4SS甲基噻吩：C4H3SCH3有两种α甲基噻吩CH3CH3β甲基噻吩硫化氢：H2S（二）、粗苯的组份含量粗苯各组份含量常在很大范围内波动，它因焦炉炉型、炼焦程度、炉顶空间温度、结焦时间以及焦用煤性质及回收的操作条件而异。
粗苯的精制ppt课件
萃取精馏工艺
萃取精馏粗苯优点
一 收率高：通过普通精馏和萃取精馏将粗苯分离成
重芳烃、初馏分、纯苯、甲苯、二甲苯、噻吩、C8C9溶剂油，甲基噻吩馏分和粗苯乙烯等产品，粗苯 中所有的成分都可以回收，与酸洗和加氢相比，多 收了噻吩、粗苯乙烯和甲基噻吩馏分，总收率可达 到99.9%
二 产品纯度高：通过萃取精馏可以使纯苯含量达到 99.95%以上，噻吩含量降到1ppm以下；甲苯纯度 达到99.8%以上，甲基噻吩含量降到70ppm以下； 二甲苯可以达到5度二甲苯标准。 环保：分离过程为纯物理过程，没有化学反应，不 产生废料，循环水与物料间壁换热，只起冷却作用， 不与物料接触，不产生废水。
主要工艺路线
粗苯精制 工艺路线
硫酸酸洗 精制法
催化加氢 精制法
萃取精馏 精制法
流程简单， 纯度低，有 污染
纯度高，投 资大，能耗 高，芳烃损 失
纯度高，投 资低，效益 好，无污染
萃取精馏法制取
萃取精馏法粗苯精制技术共分四个单元；⑴是粗苯分 离，是将粗苯分离成重质苯、初馏分、含硫苯、含硫 甲苯、含苯乙烯的混合二甲苯和C8-C9溶剂油； ⑵是 苯萃取精馏，是将苯中的烷烃、烯烃、环烷烃和噻吩 脱除，生产出合格的纯苯和噻吩产品； ⑶是甲苯萃 取精馏，是将甲苯中的烷烃、烯烃、环烷烃和甲基噻 吩脱除，生产出合格的甲苯；⑷是二甲苯萃取精馏， 主要是将混合二甲苯中的非芳和苯乙烯脱除，生产出 合格的二甲苯。
粗苯的精制
主要内容
国内粗苯精制现状 粗苯精制介绍 粗苯精制的主要工艺 主要工艺路线 萃取精馏法 低温法催化加氢精制工艺
国内粗苯精制现状
焦化粗苯加工精制可获得苯、甲苯、二甲苯和重 苯等多种产品。近年来一些特大型焦炉相继建成投 产，焦化粗苯加工规模化、产业化、集约化已是粗 苯精加工的必然趋势。我国焦炭产量已达到3.6亿吨， 而我国目前的粗苯加工能力仅为65万吨，其中只有 44万吨采用加氢法生产工艺，其他均采用酸洗法。 粗苯加氢精制工艺能耗低、成本低、产品质量好、 竞争力强，代表了粗苯加工精制的发展方向，不仅 从真正意义上做到了清洁生产，而且还能使宝贵的 苯资源得到充分利用，因此粗苯加氢精制工艺引起 了焦化行业的广泛关注。
粗苯精制工艺简介29页
5.1
纯苯
纯苯是重要的化工原料，广泛用作合成树脂、合成纤维、合成 橡胶、染料、医药、农药的原料，也是重要的有机溶剂。我国
4.2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 用中温加氢的温度为350-380℃，使用CoO(氧化钴)-MoO2 (二氧化钼）-Fe2O3系催化剂。 制氢系统与莱托法不同，是以焦炉煤气为原料，采用变压 吸附原理把焦炉煤气中的氢分离出来，制取纯度达99.9% 的氢气 萃取蒸馏低温加氢法可生产苯、甲苯、二甲苯
制氢系统将反应系统生成的H2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
脂肪烃
丙乙烯
0.5～1.0
含量 0.6－1.0 1.5－2.5 0.1～0.2 0.3～1.5 0.2～1.0 0.1～0.2 0.1～0.5 0.1～0.6 0.5～2.0 0.5～1.0
2、粗苯精制的目的
粗苯加氢的目的是除去其中的含硫、氮和氧杂质并生成相 应的碳氢化合物和硫化氢、氨和水。而其中的不饱和烃加 氢后则生成饱和烃，从而达到净化的目的。 用物理和化学的方法将粗苯加工成苯、甲苯、二甲苯等产 品，因为这些产品都是宝贵的化工原料。
裕隆化工选用的是萃取蒸馏低温加氢方法(K.K法）
甲酰吗啉萃取精馏法和环丁砜萃取法比较
序 号
方法
粗苯精制
粗苯精制一、粗苯精制目的得到基本的有机化工原料苯、甲苯、二甲苯等。
二、粗苯精制步骤酸洗或加氢、精馏分馏、初馏分中环戊二烯加工及高沸点茚和古马隆的加工。
三、粗苯组成苯及同系物占80-95%；不饱和化合物占5-15%，主要集中在≤79℃低沸点馏分和≥140℃高沸点馏分，它们主要为戊二烯、茚、古马隆及苯乙烯等；硫化物含量为0.2-2.0%；饱和烃含量为0.3-2.0%；此外还有来自洗油的轻组分、萘、酚、吡啶等成分。
四、粗苯中苯、甲苯、二甲苯及乙苯的沸点五、粗苯精制流程1、初步精馏1.1目的使低沸点化合物、高沸点含硫化合物和不饱和化合物分开。
1.2工艺流程粗苯送入1#初馏塔，塔顶逸出初馏分（环戊二烯50-60%、二硫化碳25-35%、苯5-15%）；而塔底排出混合馏分进入2#初馏塔。
塔顶逸出苯、甲苯、二甲苯（BTX）馏分；塔底排出重苯。
注：初苯精馏塔的塔板30-50、回流比40-60、空塔气速0.6-0.9m/s。
2、化学精制2.1目的把粗苯中主要馏分沸点范围内所含的硫化物和不饱和化合物脱除。
2.2硫酸法精制2.2.1原理苯、甲苯、二甲苯（BTX）馏分用90-95%浓度的硫酸酸洗时，不饱和化合物、含硫化合物发生化学反应，生成复杂的产物。
2.2.1.1化学反应（1）聚合反应不饱和烃在硫酸的作用下发生聚合反应，生成酸式酯，进一步反应生成二聚物，此反应还可以进一步发生聚合反应生成三聚物和深度聚合物。
由于二聚物、三聚物和深度聚合物沸点高、粘度大从而与苯、甲苯、二甲苯（BTX）馏分分离。
（2）脱硫反应苯、甲苯、二甲苯（BTX）馏分中二硫化碳不与硫酸反应，但噻吩能与硫酸磺化反应生成噻吩硫酸能溶于硫酸和水中，因此自洗涤的方法与苯、甲苯、二甲苯（BTX）馏分分离。
（3）噻吩与不饱和化合物反应噻吩与不饱和化合物在硫酸的催化作用下发生反应生成烷基化噻吩，其沸点比苯高60-70℃，从而与苯分离。
2.2.1.2硫酸浓度酸洗硫酸浓度93-95%，浓度低时，达不到洗涤效果；而浓度高时，生产中性酯量增大，不饱和化合物聚合程度加深，磺化反应加剧。
粗苯精制
河北省唐山学院化学与环境工程系《煤化工工艺》课程设计粗苯的精制指导教师：程磊姓名：郭伟杰班级：09石油2班日期：20120501目录一综述 (1)1.1概述 (1)1.2文献综述 (1)1.3设计任务的依据 (2)二生产方案的选择 (5)2.1精馏塔类型的选择 (5)2.2化学精制工艺的选择 (6)三工艺流程的说明 (7)四粗苯精制的工艺计算 (9)4.1初步精馏计算 (9)4.1.1原始数据获取 (9)4.1.2初馏塔清晰分割物料衡算 (10)4.1.3用露点方程计算初馏塔塔顶温度 (11)4.1.4用泡点方程计算初馏塔塔底温度 (11)4.2化学精制 (12)4.3最终精馏 (14)4.3.1纯苯塔的物料衡算 (14)4.3.2用露点方程计算纯苯塔塔顶温度 (15)4.3.3用泡点方程计算纯苯塔塔底温度 (15)4.3.4甲苯塔的物料衡算 (16)4.3.5用露点方程计算甲苯塔塔顶温度 (17)4.3.6用泡点方程计算甲苯塔塔底温度 (17)4.3.7二甲苯塔的物料衡算 (18)4.3.8用露点方程计算二甲苯塔塔顶温度 (18)4.3.9用泡点方程计算二甲苯塔塔底温度 (19)五热量衡算 (20)5.1初馏塔的热量衡算 (20)5.1.1塔顶冷凝器的热量衡算 (20)5.1.2塔底再沸器的热量衡算 (20)5.2纯苯塔的热量衡算 (21)5.2.1塔顶冷凝器的热量衡算 (21)5.2.2塔底再沸器的热量衡算 (21)5.3甲苯塔的热量衡算 (22)5.3.1塔顶冷凝器的热量衡算 (22)5.3.2塔底再沸器的热量衡算 (22)5.4二甲苯塔的热量衡算 (22)5.4.1塔顶冷凝器的热量衡算 (22)5.4.2塔底再沸器的热量衡算 (23)六设计体会与收获 (24)七参考资料和文献 (26)内容摘要粗苯为中间体产品，本身用途极为有限，仅作为溶剂使用，但是精制后的焦化苯、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、国际上都有很好的市场，目前精苯产品价格持续上涨，市场潜力巨大。
粗苯精制
加氢油用萃取法或共沸蒸馏法分离得到产品纯苯。
⑵ K.K法。 催化剂选用Ni－Mo及Co－Mo， 反应温度为200～400℃， 操作压力为5.0MPa， 一般用纯氢为氢源。加氢油采用萃取蒸馏法除去非芳 烃，经蒸馏可得到纯苯、甲苯、二甲苯等产品。 K.K加氢主要发生加氢脱硫、加氢脱氮和加氢 脱氧反应。 K.K法对加氢油进行分步逐级蒸馏制取纯苯、 甲苯、二甲苯、非芳烃、C9馏分等多种产品。
重苯：（茚181.5 ℃ 、古马隆173.5 ℃等 ）
粗苯精制流程包括： 初步精馏：使低沸点化合物和高沸点含硫化合物分开。 化学精制：把粗苯主要组分沸点范围内含硫化合物和不饱和化合物脱除。 最终精馏：得到合乎标准的纯产品。
3.初步精馏
⑴粗苯的初步精馏 ①初馏塔：
初馏分
塔顶得到初馏分；
②混合馏分（BTX）塔： 塔顶得到BTX馏分； 塔底得到重苯。 ⑵轻苯的初步精馏 不需要混合馏分 （BTX）塔
重苯 粗苯 初馏塔 苯、甲苯、二甲苯 （ ）塔
馏分
图4-21 粗苯初步精馏工艺流程
4.硫酸法精制 ⑴化学反应 ①不饱和物聚合反应： 在硫酸的作用下生成二聚物和三聚物其沸点比苯的高，可用精 馏法除去. ②磺化脱噻吩反应： 噻吩与硫酸反应生成噻吩磺酸溶于硫酸和水中，可用洗涤法除去。 ③烷基化脱噻吩： 在硫酸作用下噻吩与不饱和化合物生成共聚物其沸点比苯的高， 可用精馏法除去. ⑵酸洗条件 硫酸含量：93%~95% 温度：35~40℃（＜ 40~45℃ ） 时间：10min（加水控制） 搅拌：有利
⑶产率：
原料
粗苯 轻苯
0.9
69.0 12.8 3.0 0.8 2.2
原料
粗苯 轻苯
0.8
3.0 4.0 1.9 1.6 100
第七章 粗苯的精制
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
0.863~0.868 0.861~0.868
0.860~0.870
0.7
0.9
2.0
酸洗比色（按标准比色
0.15
0.20
0.30
液） 不深于
溴价，g/100mL 不大于
0.1
中性试验
0.2
0.3
中性
水分 铜片腐蚀试验 不深于
粗苯的精制
第七章
粗苯的精制
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节
粗苯精制主要产品及加工方法 轻苯的初馏及酸洗净化 已洗混合馏分的精馏 酸洗精制主要设备 精苯车间（工段）主要操作和安全防火 催化加氢精制轻苯 初馏分的加工 古马隆—茚树脂的生产
第一节 粗苯精制主要产品及加工方法
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：
第一节 粗苯精制主要产品及加工方法
溴价： 不饱和化合物能与溴起反应。在规定条件下，溴与
100ml苯类产品试样反应，溴的消耗克数即为溴价。溴价 的高低反应试样中不饱和化合物含量的大小。溴价广泛用 于测定轻苯酸洗精制法生产的苯类产品中的不饱和化合物 含量。催化加氢精制法制得的苯类产品中的不饱和化合物 含量甚微，不用此指标。 结晶点：
第一节 粗苯精制主要产品及加工方法
粗苯精制工艺概述
粗苯精制工艺概述
2011-03-14
粗苯精制
工艺概述
粗苯是由多种有机物组成的复杂混合物，主要成分是苯及其同系物甲苯、二甲苯及三甲苯等。
粗苯精制过程就是通过化学的方法将粗苯中的不饱和化合物、硫化物等除去，然后用蒸馏方法将苯类产品分离出来的过程。
在连续式粗苯精制过程中，比较常见的工艺是五塔蒸馏方式。
粗苯精制工艺流程框图
控制方案
在粗苯精制过程中，主要是要解决各种塔的操作问题，这些塔的共同点是为了进行物质分离，其分离的原理是：根据混合液中各种组分的相对挥发度不同，使液相中的轻组分上升，重组分下降，从而达到分离物质的作用。
塔釜温度控制框图
塔釜温度控制是采用加热蒸汽流量与塔釜温度进行串级控制来实现的，影响塔釜温度的主要因素是物料进入再沸器后带走的热量，而再沸器的热量是由进入塔釜的蒸汽所提供的，因此，塔釜的温度可以通过调节进入再沸器的蒸汽流量来控制的，同时引入进料流量进行前馈控制，以此来实现对塔釜的温度控制，由于蒸汽的加入量对塔的其他参数如塔压影响很大，为了保证塔的安全，这里增加一个条件判断，当塔压在安全范围内用蒸汽流量和温度串级控制，当塔压过高时采用塔压控制的方法，使塔压降下来，以保证塔设备的安全。
影响塔顶温度的因素有许多，例如物料的回流量、再沸器的加热蒸汽量、冷凝器的冷却水量等，其中影响最大，作用最强的是物料回流量，所以通过回流量可以控制塔顶的温度，由于塔的进料量和其组成是主要干扰因素，由于5个塔是前后串联的，前一个塔的出料是后一个塔的进料，前后关联，进料量是不可控的，因此在这里引入前馈。
塔顶温度控制框图
五塔式粗苯精制流程图
蒸馏过程控制曲线。
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第七章
粗苯的精制
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节
粗苯精制主要产品及加工方法 轻苯的初馏及酸洗净化 已洗混合馏分的精馏 酸洗精制主要设备 精苯车间（工段）主要操作和安全防火 催化加氢精制轻苯 初馏分的加工 古马隆—茚树脂的生产
第一节 粗苯精制主要产品及加工方法
苯是粗苯最主要的组分，含量占55%~80%。苯为无 色易挥发和易燃液体，有芳香气味，不溶于水，而溶于乙 醇。苯是有机合成工业的基础原料，用途极其广泛 。中 国目前主要用于合成纤维、塑料、合成橡胶、制取农药及 国防工业等方面。苯的主要用途见图7-1
第一节 粗苯精制主要产品及加工方法
第一节 粗苯精制主要产品及加工方法
二、粗苯精制方法和主要产品的产率
粗苯的精制方法是根据粗苯的组成、性质、产品的品种 和质量要求而制定的。
粗苯的主要成分苯、甲苯、二甲苯及三甲苯等由于相邻 的二组分之间的沸点温度相差较大，可用精馏方法进行分 离。而某些不饱和化合物及硫化物的沸点与苯类产品之间 的沸点温度相差很小，不能用精馏的方法把它们分开,要用 化学的方法分离。
79℃以前的初馏分中主要有环戊二烯类脂肪烃； 140℃以上的重苯中主要含有古马隆、茚、苯乙烯。此外 还含有甲基氧茚和二甲茚等。
第一节 粗苯精制主要产品及加工方法
这些不饱和化合物主要是带有一个或两个双键的环烯 烃和直链烯烃，极易发生聚合、树脂化作用，易和空气中 的。氧形成深褐色的树脂状物质，溶解于苯类产品中，使 之变成褐色。所以在生产苯、甲苯和二甲苯时，需将不饱 和化合物除去。
第一节 粗苯精制主要产品及加工方法
按除去不饱和化合物和硫化物的方式不同，粗苯精制 方法主要有酸洗精制法和加氢精制法。酸洗精制法具有工 艺流程简单、操作灵活、设备投资少，材料易得，常温、 常压下运行，但有液体废物产生。该法在中国焦化厂广泛 采用。加氢精制法工艺复杂，对设备材质要求较高，所得 产品质量好，用途广，售价较高，没有液体废物产生，有 利于环境保护，宜在粗苯集中加工厂采用。该法在中国焦 化厂也有采用。
第一节 粗苯精制主要产品及加工方法
溶剂油： 溶剂油是粗苯蒸馏145~180℃范围内溜出的混合物，
其组成大致为：二甲苯25%~40%；脂肪烃和环烷烃 8%~15%；丙苯和异丙苯10%~15%；均三甲苯10%~15%； 偏三甲苯12%~20%；乙基甲苯20%~25%。
主要用于油漆、染料工业的溶剂，也可用于制取二甲 苯和三甲苯同分异构体的原料。从溶剂油中分离出的三甲 苯同分异构体，可用于生产苯胺染料、药物等。
粗苯中还含有少量的饱和烃，总含量一般在0.6%~ 1.5%,并多集中于高沸点馏分中。因高沸点馏分产量不 大，所以饱和烃的含量颇为显著。如二甲苯馏分中可达 3%~ 5%，因而使产品的比重降低。纯苯中含有 0.2%~0.8%的饱和烃，其中主要是环己烷和庚烷，它们 都能与苯形成共沸化合物。
第一节 粗苯精制主要产品及加工方法
甲苯: 甲苯的产率仅次于苯，可由氯化、硝化、磺化、氧化及还
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。
粗苯中的硫化物含量约为0.6%～2%，主要是二硫化碳、 噻吩及其同系物。在刚生产出来的粗苯中尚含有约0.2%的 硫化氢，但在粗苯储存过程中逐渐被氧化成单体硫。粗苯 中的硫化物还有硫醇，含量甚微，一般不超过总硫化物的 0.1%。
粗苯中尚含有吡啶及其同系物和酚类，因含量甚少， 不作为产品提取。
第一节 粗苯精制主要产品及加工方法
第一节 粗苯精制主要产品及加工方法
第一节 粗苯精制主要产品及加工方法
第一节 粗苯精制主要产品及加工方法
粗苯中不饱和化合物含量为5%~10%，此含量主要取 决于炼焦炭化室温度。炭化温度越高，不饱和化合物的 含量就越低，不饱和化合物在粗苯馏分中的分布很不均 匀，主要集中在140℃以上的高沸点馏分和79℃以前的低 沸点馏分中。
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：
粗苯精制产品的产率同原料的性质和操作条件有关。 大型焦化厂粗苯精制生产苯类产品的产率见表7-2。
第一节 粗苯精制主要产品及加工方法
表7-2 粗苯和轻苯精制产品和产率
产率 /% 原料 （对原料） 产品
初馏分
纯苯 甲苯 二甲苯 轻溶剂油 吹苯残渣 精制残渣 重质苯 苯溶剂油 洗涤损失 精制损失 共计
粗苯
第一节 粗苯精制主要产品及加工方法
粗苯精制除得到苯类产品外，还得到一些不饱和化合 物和硫化物。以粗苯的初馏份为原料，经蒸馏和热聚合得 到二聚环戊二烯，可用于制取单体环戊二烯。二聚物及单 体物均可同植物油类经热聚合制取合成树脂。环戊二烯还 可通过氯化和聚合作用制取“氯丹”等有机农药和杀虫剂。
一、粗苯的组成及主要组分的性质
粗苯主要是由苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等苯族烃组成， 还有不饱和化合物及少量含硫、氮、氧的化合物。其中各组 分的含量因配煤质量和组成及炼焦工艺条件的不同而有较大 波动。
粗苯中主要组分含量及其性质见下表7-1 粗苯中苯、甲苯、二甲苯含量占90%以上，是粗苯精制 提取的主要产品。苯族烃是易流动、易燃烧、不溶于水、无 色透明的液体，其蒸汽与空气混合能形成爆炸性混合物。在 常温常压的爆炸范围：苯蒸气1.4%~7.1%；甲苯蒸气1.4%~ 6.7%；二甲苯蒸气1.0%~6.0%。