粗苯加工工艺流程图
第十章粗苯的精制
第十章粗苯的精制二、莱托法加氢精制工艺1、轻苯预加氢处理由粗苯工序或预备蒸馏来的轻苯经原料泵加压,送入蒸发原料预热器预热至120℃(压力5929kPa),于高压状态下进入蒸发器;同时循环气体(含氢65~68mol%)被加压并预热至470℃左右,经三通调节控制阀将循环气分两路,一路送入蒸发器底部氢气喷射器,进行混合并使其轻苯蒸发气化;另一路与蒸发器出口气体混合,控制混合物进预反应器的温度约232℃,从顶部进入预反应器,在预反应器内经Co-Mo系催化剂床层,完成预加氢反应,从底部排出并去莱托反应系统。
预加氢处理的目的是:轻苯中含有2%左右的苯乙烯和其同系物,其热稳定性差,在高温条件下易进行热聚合反应,产生的高分子聚合物,不但能堵塞设备、管道,而且一旦附着在催化剂上(结焦现象),就会使催化剂降低活性,这就是在轻苯被汽化后,首先要通过催化加氢预处理来脱除苯乙烯类不饱和化合物的原因。
当然,不饱和烃类(如芳香族烯烃和环烯烃类)还需要在加氢后的工艺过程中进一步脱除。
二、莱托法加氢精制工艺苯乙烯在预加氢反应器的气氛中(压力5742.8kPa,温度232℃),通过Co-Mo系催化剂的特殊选择性能,可以使双键加氢,生成乙基苯。
在莱托反应中最终将转化为苯和低碳烷烃,所以,预加氢反应是对莱托反应的正常进行的保护性反应。
同时,预加氢反应也伴随着一部分含硫化合物的脱硫反应。
1mol的苯乙烯加氢生成乙基苯,需要1mol的H2,根据预加氢物料中不饱和烃类的量,就可以计算出所需要的H2量。
加氢预处理的效果,可以用预处理前后加氢物料中的不饱和烃含量进行评价。
一般出预反应器物料的溴价控制在5g/100g左右。
二、莱托法加氢精制工艺2、莱托加氢莱托加氢是催化加氢工艺的核心部分,其工艺流程见图10-3。
图10-3LITOL加氢工艺流程1-LITOL反应加热妒;2-第一LITOL反应器;3-第二LITOL反应器;4-蒸汽发生器;5-稳定塔重沸器;6-苯塔重沸器;7-循环气体预热器;8-稳定原料预热器;9-反应生成物凝结器;10-H2S脱除系统;11-氢精制系统;12-排气喷射器;13-高压分离器;14-水分离器;15-洗净水槽二、莱托法加氢精制工艺加氢预处理后的混合气体,首先经莱托反应加热炉加热至610℃(压力为5566.4kPa),从顶部进入莱托第一反应器,因加氢反应放热,由底部出来的油气温度大约升高17℃,通过冷氢气急冷,温度降至620℃,再进入第二加氢反应器。
炼焦化学产品回收与加工第七章粗苯的精制
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。
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:
表7-3(1)焦化苯的质量指标
指标名称
特级
一级
二级
三级
外观
密度(20℃),g/cm3 馏程,℃大101325Pa (包括80.1℃) 不大于 酸洗比色(按标准比色液)
不深于
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
0.867~0.880 0.867~0.880 0.875~0.880 0.874~0.880
0.7
0.8
0.9
1.0
0.15
0.20
0.30
0.40
溴价,g/100mL不大于
结晶点,℃ 不大于
粗苯精制工艺简介
丙酮等多数有机溶剂 苯、醇、醚等多数有 于乙醇、乙醚等多
机溶剂
数有机溶剂
熔点
5.5 ℃
-94.4℃
- 47.9℃
沸点
80.1 ℃
110.6℃
135~145℃
爆炸极限 1.2 - 8% (体积比) 1.5-8% (体积比) 1.1-7% (体积比)
第二节 苯加氢的原理
1、原理 轻苯加氢是为了将其中含硫杂质生成相应的碳氢化合物 和硫化氢,使含氮杂质加氢生成氨和碳氢化合物,含氧杂 质生成碳氢化合物和水,不饱和芳烃化合物通过加氢被饱 和,在高温条件下,还发生苯的同系物加氢脱烷基反应, 转化为苯及低分子烷烃,从而达到净化的目的。
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
甲苯 CH3C6H5
二甲苯 CH3CH3C6H5
外观气味 密度
无色透明易挥发液体有强 烈芳香气味。12ppm浓度 时可检测到油漆稀释剂气 味
0.878-0.881 g/cm3
无色透明液体,有类似 无色透明液体 苯的芳香气味
0 .865-0.868 g/cm3 0.855-0.870g/cm3
溶解性
净化车间,粗苯,工艺流程
净化车间粗苯工段操作工艺流程
从硫铵工段来的煤气首先进入终冷塔经终冷水直接冷却到25℃左右,去洗苯塔回收煤气中的苯。
煤气通过两台串联的洗苯塔与洗油逆流接触,洗涤煤气中的苯,洗涤后煤气去脱硫工段。
冷却煤气的终冷水由终冷水泵自终冷水池抽出,经终冷水冷却器降温后送往终冷塔顶,自上而下与煤气逆流接触冷却煤气,然后退回终冷水池,其中部分终冷水去酚氰工段脱氰。
洗苯用的贫油,由贫油槽用泵依次送往两台洗苯塔,洗苯后的富油用泵加压去脱苯系统将所含的苯脱除回收,脱除了苯的洗油返回贫油槽循环使用。
富油首先进入油-油换热器,富油在此被175~190℃的热贫油加热到150℃左右后进入管式炉,在管式炉中富油被加热到180℃左右后进入脱苯塔。
在塔中蒸出的粗苯蒸汽从塔顶逸出进入粗苯冷凝冷却器冷却,粗苯蒸汽被冷凝成液体出口温度30℃以下进入油水分离器,分离水后的粗苯一部分回流,一部分作为产品去粗苯贮槽。
为了保证粗苯质量,控制粗苯回流量。
脱去苯的贫油从脱苯塔底排出,经油-油换热器加热富油后,进入贫油冷却器,经过两段水冷后,温度降到27-40℃,然后进入贫油槽,去洗苯塔循环使用。
为了保证循环洗油质量,需抽取1%左右循环量去再生器再生。
粗苯流程图及工艺控制指标
热贫油槽液位
1000-2000mm
5
净煤气含萘
≤0.2g/Nm4
24
地下放空槽液位
700-1100mm
6
净煤气含氨
≤0.05g/Nm5
25
粗苯中间槽液位
1000-1800mm
7
进洗苯塔洗油温度
夏季27-28℃;冬季28-29℃
26
粗苯储槽液位
1000-5000mm
8
洗苯塔阻力
≤1.5KPa
27
富油流量
18
贫富油换热器后富油温度
≥135℃
37
进工段蒸汽压力
≥0.4MPa
19
贫富油换热器后贫油温度
97℃-130℃
粗苯工段工艺流程图控制点
标号
名称
指标内容
标号
名称
指标内容
1
入洗苯塔煤气温度约
25℃
20
循环洗油槽液位
1500-2500mm
2
入洗苯塔煤气压力
≤8KPa
21
二段贫油冷却器后贫油温度
夏季25-27℃;冬季27-29℃
3
出洗苯塔煤气压力
6-7KPa
22
一段贫油冷却器后贫油温度
40℃-50℃
4
净煤气含苯
≤4g/Nm3
45-50m3/h
9
洗苯塔塔底液位
≤1200mm
28
粗苯冷却器后粗苯温度
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ℃左右
10
脱苯塔塔顶温度
85℃±5℃
29
管式炉后富油温度
175±5℃
11
脱苯塔塔顶压力
≤20KPa
30
烟囱吸力
工艺流程简图文档
生产工艺流程简介原料储罐内的粗苯由计量泵输送到脱重塔,塔底除去的重质苯冷却后进入产品储罐(重质苯储罐),塔顶的轻组分混合物经冷凝器冷却后进入脱轻塔;脱轻塔塔顶脱除沸点小于苯烃的轻组分,轻组分经冷凝器冷却后少部分用于回流,余下较多的轻组分采集后进入产品储罐(头苯储罐),脱轻塔塔底物料经加压泵输送至分离塔进行分离;分离塔塔顶的轻组分经冷凝后少部分回流,余下部分进入精馏塔,分离塔塔底物料是甲苯和二甲苯等物料的混合物进入甲苯塔;进入精馏塔的物料于与萃取剂充分混合、精馏后,脱除非芳烃的塔顶馏分经冷凝器冷凝后,部分回流,余下部分采集后进入产品储罐(头苯罐),精馏塔塔底物料进入回收塔;回收塔塔顶较高纯度的苯馏分与吸附剂充分搅拌混合后,进入吸附系统(塔),塔底的吸附剂进入溶剂罐循环使用;物料在吸附塔内脱除微量硫、氮等杂质后进入纯苯塔;纯苯塔塔顶馏分经冷凝得到纯苯进入其成品储罐,纯苯塔塔底物料也进入甲苯塔。
甲苯塔塔顶组分经冷凝后进入产品储罐(甲苯),甲苯塔塔底组分进入二甲苯塔;二甲苯塔塔底组分采集进入二甲苯残油储罐,塔顶组分经冷凝采集后进入二甲苯储罐。
生产工艺流程图见图2-1。
公司成立应急救援指挥部,负责组织实施事故应急救援工作,其具体组成如下:总指挥:董事长副总指挥:总经理成员:公司办公室、生产部、供销科、保卫科、安环处、财务部应急救援指挥部办公室设置在公司安环处,负责日常工作,发生重大事故时,负责通知指挥部及所属各救援小组所有成员参加事故应急救援处理工作。
应急救援指挥部下设5个应急小组,其应急组织机构见下图3-1:图3-1应急组织机体系图应急救援组织各应急小组组长、副组长及成员见附表1。
当组长不在发生突发生产安全事故时,由各应急小组副组长员负责该组应急救援工作。
事故应急指挥机构及职责应急救援指挥部职责①事故发生时,立即组织自救,防止事故扩大,努力将事故危害降低到最低限度,并负责向当地政府主管部门报告求援。
②分析判断事故、事件或灾情的受影响区域、危害程度及应急处置程序,确定相应警报级别、应急救援级别。
粗苯操作规程
粗苯操作规程一、工艺流程来自硫铵的粗煤气,经终冷塔与上段的循环水和下段的制冷水换热后,由洗苯塔底部进塔,自下而上与塔顶喷淋的循环洗油逆流接触,煤气中苯被循环洗油吸收,净化后的煤气一部分自用,另一部分供给脱硫工段。
洗苯塔底富油由富油泵送至粗苯冷凝冷却器,与脱苯塔顶出来的苯汽换热后,经油油换热器与脱苯塔底出来的热贫油换热,然后进入管式炉加热,加热后的富油进入脱苯塔脱苯。
苯汽进入粗苯冷凝冷却器,被富油和制冷水冷却后,进入粗苯油水分离器进行分离,分离出的粗苯入粗苯回流槽,部分粗苯经粗苯回流泵送至脱苯塔塔顶作回流,其余部分流入粗苯贮槽外售。
分离出的油水混合物入控制分离器,再次分离出的洗油自流至地下放空槽,并由地下放空槽液下泵送至贫油槽;分离出的粗苯分离水送至冷凝液贮槽。
来自脱苯塔底的热贫油一部分经油油换热器换热后,进入贫油槽,并由贫油泵送至贫油冷却器,分别被循环水和冷却水,冷却后,送洗苯塔循环使用;另一部分进入洗油再生器再生,蒸出的油气进入脱苯塔,残渣排入残油池到机械化澄清槽。
外购的新洗油卸入新洗油地下槽,然后由新洗油地下槽液下泵送入新洗油槽,作循环洗油的补充。
蒸汽被管式炉加热后,经过再生器进入脱苯塔脱苯。
在洗苯脱苯的操作过程中,循环洗油的质量逐渐恶化,为保证洗油质量,洗油再生器将部分洗油再生。
由终冷塔冷凝所得的冷凝液流入冷凝液贮槽,有冷凝液泵送至鼓冷剩余氨水罐。
二、化学原理:相似相溶原理三、流程图:四、作业方法及条件五、工艺流质量控制标准主要控制指标注:加工用粗苯,如用石油洗油作吸收剂,密度允许不低于0.865g/ml。
洗油主要技术要求六、具体操作1、终冷塔开工:(1)开工前用蒸汽清扫终冷塔,待塔顶放散管大量冒蒸汽后,停进蒸汽。
(2)开煤气进塔阀门(DN1200阀门),用煤气赶蒸汽,见放散管(DN150阀门)有大量煤气冒出后,做爆发试验,合格后关闭放散管,打开煤气出口阀门(DN1200阀门)。
(3)缓慢关闭煤气直跑阀门(DN1200阀门),同时通知鼓风注意风机后压力变化,超过20000Pa时,立即打开直跑,查找阻力大的原因。
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。
4.5粗苯精制
⑵莱托法工艺流程 ①粗苯预蒸馏得轻苯; a:轻苯加热气化; 氢气保护作用下,(蒸发器内) b:轻苯预加氢; Co-Mo催化剂 加氢脱除苯乙烯及同系物(预反应器内)。 ②轻苯加氢(莱托加氢); 二个加氢反应器 催化剂Cr2O3-Al2O3
③加氢油精制(苯精制); a: 稳定处理 稳定塔分离掉<C4的烃及H2S。 b:白土吸附处理 白土(活性白土,以SiO2和 Al2O3为主要成分) 精制去除微量不饱和化物。 c:苯精馏 苯精馏塔制得99.9%纯苯。 见图
粗 苯 组 成
粗 苯 产 品 沸 点
初馏分: (环戊二烯46.5 ℃ 、二硫化碳42.5℃ 等)
∧
BTX馏 分:
∧
苯:80.1℃ ( 噻吩84.1℃等) 甲苯:110.6 ℃ 二甲苯:140 ℃左右(苯乙烯146 ℃等 )
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。
§ 4、炼焦化学产品的回收与精制
§ 4.5 粗苯精制
§ 4.5 粗苯精制
焦化粗苯精制主要有酸洗精制和加氢精 制工艺,酸洗法仍在发展中国家被大量采 用,酸洗精制由于具有工艺简单、操作灵 活、设备简单、材料易得和常温常压运行 等优点,目前国内中小型焦化厂仍在应用, 但其工艺落后、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 精制方法,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。势所趋。
7.古马隆-茚树脂生产 古马隆和茚在催化剂(如浓硫酸,三氯化铝,氟化硼)作 用下受热聚合成分子量为500~2000的古马隆茚树脂。 ⑴初馏 ⑵酸洗 ⑶脱色 ⑷连续聚合 ⑸聚合油水洗 ⑹闪蒸 ⑺含氟废水处理
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。
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
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。
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第一节粗苯精制苯基本原理精苯车间加工的原料是外购粗苯和轻苯。
其主要组分是苯及同系物、苯、甲苯、二甲苯等占80%—95%,此外还有脂肪烃、环烷烃、不饱合化合物以及少量硫化物、吡啶碱类、酸类如洗油的低沸点馏份。
粗苯的各种主要组份皆在180℃前馏出。
由于粗苯、轻苯是一种比较复杂的混合物,故其本身用途不大、但经加工以后所得的多和纯产品的却是重要的化工原料,具有很高的经济价值。
粗苯精制的目的在于获得尽可能多的苯族纯产品,同时对其它组份尽可能加以综合得用。
(一)硫酸洗涤净化法基本原理粗苯中含有5—12%的不饱合化合物及其它杂质,并主要分布在14℃以后和79℃以前馏出物中。
粗苯经两苯塔是除去140℃以后重苯中的不饱合化合物,以获得轻苯和重苯两种产品。
轻苯初馏的目的是切除79℃以前不饱合化合物及二硫化碳。
所得混合馏份还含有与苯族产品沸点相接近不饱合化合物及硫化物杂质,可以采用化学方法加以净化。
1、经常使用的是硫酸洗涤净化法,其主要化学方法如下:(1)不饱合化合物的聚合反应不饱合化合物在硫酸作用下很容易发生聚合反应,低沸点化合物易生成粘度大,不溶于混合份及硫酸的极深度的聚合物。
引起化合物的夹带损失。
所以必须先经过初馏除去低沸点不饱合化合物。
高沸点不饱合化合物聚合程度较差,一般只生成可溶混合份的二聚物,三聚物。
(2)加成反应硫酸各不饱合化合物还能生成酸式脂和中式脂,前者溶于硫酸中,后者溶于混合份中。
低沸点不饱合化合物与硫酸生成中性脂,在吹苯中,中性脂加热分解,放出腐蚀设备的酸性物质,故初馏时尽可能地把低沸点物质清除。
(3)清除噻吩反应噻吩在浓硫酸的催化作用下能和高沸点不饱合化合物共聚生成溶于混合物的共聚物,反应迅速完全,噻吩还能直接溶于硫酸中,但溶解速度很慢。
(4)苯族烃和不和化合物共聚反应苯族烃在浓酸的催化作用下和不饱合化合物发生共聚反应生成能溶解于混合物的共聚物。
(5)苯族烃的磺化反应苯族烃与浓硫酸作用能发生磺化反应而造成苯族烃的损失。
2、影响硫酸洗涤的方要因素(1)反应温度最适宜的反应温度为35—45℃,温度过低反应缓慢而达不到净化要求,温度过高苯族烃磺化反应以及不饱合化合物的共聚反应加剧,因而使苯族烃损失增加。
(2)硫酸浓度硫酸浓度过低达不到净化要求,浓度过高磺化反应加剧,苯族烃损失增加,因此先择较适宜的硫酸浓度为93—95%。
(3)硫酸和混合份的比例在保证洗涤质量要求的前提下,酸油比例愈小愈好。
不仅降低酸耗,而且可以减轻苯族烃的磺化反应。
(4)反应时间酸洗净化反应所需时间与反应温度、硫酸浓度、酸油化、搅拌合程度等因素有关。
一般反应时间为十分左右,时间过短,反应效果差,势必增加酸耗,时间过长,磺化反应加剧,苯族烃损失增加,所以反应器必须立即加水,使浓硫酸反应终止。
洗涤过程中,混合份中的吡啶类和酚类可由于硫酸及碱作用除去。
(二)精馏基本原理经硫酸净化的混合物仍是一种复杂的混合物。
为获得苯族烃纯产品,可用精馏方法使其分离。
精馏原理就是根据液体混合物中各组份具有不同的挥发度,在相同的温度下,液体混合物中各组份蒸气压不同。
显然,在相同的温度下,挥发度愈大的组份愈容易从液体中蒸发出来,同理,若使混合份部分冷凝,挥发度愈大的组份愈难冷凝下来。
如混合份中苯族烃的挥发度:苯>甲苯>二甲苯,混合份中苯的含量高,如果将此蒸汽部分冷凝,则从蒸汽中冷凝最多是二甲苯,其次是甲苯,因而使蒸汽中苯含量更高。
如果用含有与蒸汽组成相同的液体来冷却此蒸汽,那么受热的同时,挥发度大的组份苯就要挥发,蒸汽被冷却的同时,挥发度较小的组份二甲苯就冷凝下来,结果蒸汽中的苯含量增加,而液体中二甲苯、甲苯含量增加。
如此部分汽化,部分冷凝下去即可得到几乎纯净的组份。
蒸馏过程实质就是传质、传热同时进行的物理过程。
各精馏塔的每层塔板就起着这各部分汽化、部分冷凝的传质传热作用。
此蒸汽与自上往下流动的温度低的液流相遇时,在每层塔板上都发生蒸汽中难挥发组份的冷凝和液体中易挥发组份借冷凝热而蒸发。
连续蒸馏操作稳定的精馏塔,每层塔板将保持一个恒定的温度,此适于平衡状态的蒸汽与液体的组成。
上升的汽流不断富集挥发度大的组份,下降的液流不断富集挥发度小的组份,为了获得高纯度的产品,在塔顶用合格的产品打回流,以加强部分汽化、部分冷凝过程的进行。
精馏过程中传质传热是同时进行的、所以一个稳定生产的精馏塔是一个物料平衡和热量平衡的问题,若有一个平衡被破坏,势必就影响精馏塔的稳定生产。
第二节精苯车间工艺流程(一) 洗涤工艺流程浓硫酸由汽车槽车卸入浓酸接受液下槽,再由酸液下泵打入浓酸储槽储存。
生产时再将浓酸由浓酸储槽放入浓酸接受液下槽,以由酸液下泵打入浓酸高位槽。
液碱由汽车槽车卸入碱接受液下槽,再以碱液下泵打入液碱储槽储存。
生产时再将浓碱由液碱储槽放入碱接受液下槽,,配完碱后的稀碱由碱液下泵打入配碱槽打入碱高位槽。
未洗混合份与浓硫酸高位槽之浓硫酸按一定的比例由洗涤泵打入u形混合器,使酸和混合份进一步搅拌混合,然后再进入立罐反应器,反应时间约10分左右,然后进入酸油分离器(沉降),使酸油进行分离。
油由酸油分离器上部溢流出来,由稀碱高位槽连续按一定比例加碱液中和油中夹带的酸液,经加碱混合器(中和器)混合后进入碱油分离器,已洗混合份从碱油分离器上部满流到已洗混合份储槽(吹苯开工槽)。
酸油分离器底部排出的废酸排入酸焦油储槽,外运。
从酸焦油储槽分出的酸性苯经酸焦油泵打入酸油分离器(周期性检查实施)碱油分离器底部排出的废碱排入废碱储槽(二)蒸流工艺流程1、两苯塔:切除重苯,得到轻苯。
粗苯原料槽(1)原料经由原料泵打入粗苯原料加热器,加热后,进入两苯塔(2)塔底加附有蒸馏釜(3)蒸馏釜温度保持在150—180℃左右,重苯经化验合格后进入重苯储槽。
从两苯塔塔顶出来的轻苯蒸汽经冷凝冷却器冷凝冷却致18-30℃后进入油水分离,分除水后的轻苯满流到轻苯储槽后作为初馏塔的原料,同时经回流泵打入两苯塔顶控制塔顶温度75-82℃。
2、初馏塔、切除初馏份,得到未洗混合份。
轻苯原料槽原料经初馏进料泵打入初馏塔,塔底外部附有重沸器,用间接蒸汽加热到90─94℃左右,从初馏塔顶蒸出的初馏份蒸汽经冷凝冷却器冷凝冷却到18─30℃进入油水分离器,分离出来的初馏份返回进入轻苯槽,经苯头份采出阀采出部分苯头份至苯头份储槽。
一部分作为回流打入塔中(控制30盘温度在65─75℃)。
初馏塔底部采用的混合份经冷却器送未洗混合份槽作为洗涤系统的原料。
3、吹苯塔:切除已洗混合份中的高沸点油及残留聚合物。
经洗涤后的已洗混合份进入已洗份槽用吹苯原料泵送入吹苯原料加热器加热到105─115℃左右进入吹苯塔,塔底用直接蒸汽吹蒸,从吹苯塔顶部出来的吹出苯,经由吹出苯冷凝冷却器冷凝冷却到18─30℃,然后进入吹出苯油水分离器,吹出苯满流到纯苯原料槽从吹苯塔底部排出的吹苯残渣致吹苯残槽。
4、纯苯塔:连续提取纯苯。
吹出苯由纯苯原料槽经纯苯进料泵连续打入纯苯塔,塔底外部有重沸器(3)用间接蒸汽加热到125-135℃,塔顶出来的纯苯蒸汽以纯苯塔顶冷凝冷却器进入纯苯油水分离器,一部分由纯苯回流泵作为回流液打入塔顶控制温度79-81℃,另一部分满流至纯苯储槽作为产品外运,塔底排纯苯残油至纯苯残油冷却器冷却到18-30℃进入纯苯残油储槽(33)作为甲苯塔之原料。
5、甲苯塔:连续提取甲苯。
原料槽之纯苯残油由甲苯进料泵(连续打入甲苯塔,塔底外部有重沸器用间接蒸汽加热至145-155℃,从塔顶部出来的甲苯蒸汽经冷凝冷却器后到甲苯油水分离器,分离出的甲苯一部分作为回流由甲苯回流泵打回塔顶控制塔顶温度109-110℃。
另一部分作为产品满流至甲苯储槽(。
塔底排出的甲苯残油至甲苯残油槽作为二甲苯塔之原料。
6、二甲塔:提取二甲苯。
甲苯残油由其储槽经二甲进料泵连续打入二甲苯塔塔底外部附有重沸器,用间接蒸汽进行加热。
控制塔底温度在150-160℃左右。
从塔顶出来的二甲苯混合蒸汽经冷凝冷却器回到二甲苯油水分离器,一部分由二甲回流泵打入塔顶作为回流,控制塔顶温度140-145℃。
回一部分满流至二甲苯储槽作为产品外运。
二甲苯塔底排二甲残油至二甲残油槽作为一种副产品外运。
第三节工艺控制指标(一) 洗涤系统1、洗涤泵前油温25-35℃2、加酸量(为原料的)6-12%3、废酸浓度40-45%4、反应器温度40-45℃5、配碱浓度11-13%6、加稀碱量度到油份呈微碱性7、硫酸浓度>93%8、原料(未洗份)不得带水(二)蒸馏系统两苯塔初馏塔吹苯塔纯苯塔甲苯塔二甲苯塔进料板数m3/n 1.5-2.5 1.5-2.5 1.5-2.4 1.5-2.4 0.3-0.5 0.3-0.5进料板数回流比对原料 2.5-3.5 0.3-0.8 1.0-1.5 1.5-2.5 0.8-1.5重沸器温度℃91-96 125-130155-156160塔顶温度℃75—82 <60 95-105 80±0.5 110±0.5 135-145蒸发器出中温度℃110-120 105-115塔底温度℃140-150 90-94 124-128 130-145 1605盘温度℃86-87 108-115 136-141 150-15530盘温度65-75 8.2-8.3 113左右1135-145塔底压力kgcm2 <0.35 <0.4 <0.3 <0.4 <0.4 <0.35加热蒸汽压大kgcm2 1-1.5 3-4 直接15-7 7-810-12塔底液位1/2-2/3 1/2-2/3 1/2-2/3 1/2-2/3冷凝器出口油温15-30 15-30 15-30 15-30 15-30 15-30冷凝器出口水温<45 <45 <45 <45 <45 <45残油冷却器出中油温℃25-35 20-30 20-30 20-30第四节分析化验制度样品名称质量要求分析项目取样时间地点粗苯比重0.871-0.900,180℃前馏出量≮93℅蒸馏试验滴点100℃.125℃.150℃.160℃前各点馏出量、测比重出槽及每次事料分析一次轻苯比重d4^20≯0.88( 干点96﹪≯150℃) 蒸馏试验、滴点馏出10%、20%、…90%各点的温度测比重、测比色每班分析一次稀碱浓度11-13%d4^15 1.125-1.145 测比重每班一次未洗粉滴点>82℃CS2<0.05﹪蒸馏试验滴点每二小时一次已洗份比色≤0.5溴价比色每二小时一次吹出苯比色<0.6 比色每班一次纯苯出厂产品规格纯苯残油滴点≥113℃蒸馏试验、滴点每班二次甲苯出厂产品规格甲苯残油滴点≥138℃蒸馏试验滴点每班二次二甲苯出厂产品规格蒸馏试验比色每一小时一次槽满一次二甲残油滴点≥155℃蒸馏试验每班一次初馏份80℃前馏出量>90﹪蒸馏试验、滴点80℃前馏出量每班一次重苯d^20 0.91-0.98初馏点≮160℃200℃前馏出量≮60﹪蒸馏试验滴点200℃前馏出量测比重每班一次第二章精苯操作技术规程第一节洗涤系统安全技术规程(一)开车前准备工作。