粗苯加氢精制工艺技术路线比较与选择

国产化低温气相加氢法工艺如图 ４ 所示。
加 氢 条 件 ： 预 反 应 温 度 １９０℃， 压 力 ２．９ＭＰａ； 主 反 应 温 度 ２８０℃， 压 力 ２．７ＭＰａ。 粗 苯 原 料 先 经 脱 重 组 分 塔， 脱除重组分后， 轻苯与循环氢混合， 经连续蒸发 后， 进入加氢反应器， 加氢反应为连续固定床气相加 氢 反 应 。 加 氢 过 程 产 生 的 Ｈ２Ｓ 及 其 他 气 体 ， 从 稳 定 塔 顶 排 出 。 加 氢 油 经 ＳＥＤ（ 环 丁 砜 ） 三 苯 萃 取 蒸 馏 工 艺 ， 把 非 芳 烃 分 离 出 去 。再 经 连 续 精 馏 ， 可 以 得 到 产 品 苯 、
噻 吩＜０．５ｍｇ／ｋｇ 的 加 氢 油 。加 氢 过 程 中 产 生 的 Ｈ２Ｓ 及 其 他 气 体 ， 从 稳 定 塔 顶 排 出 。加 氢 油 经 ＥＮＤ（Ｎ－ 甲 酰 吗 啉）萃取蒸馏， 把非芳烃分离出去。再经连续精馏， 可 以 得 到 产 品 苯 、甲 苯 及 混 合 二 甲 苯 。 二 甲 苯 中 非 芳 烃 的质量分数小于 ２．５％。由于粗苯对组成变化大的原 料 适 应 性 不 强 ， 连 续 蒸 发 器 易 堵 ， 采 用 ＥＮＤ 两 苯 萃 取 精 馏 ， 不 易 操 作 ， 产 品 苯 、甲 苯 中 全 氮 指 标 高 ， 中 性 试 验呈碱性。 １．１．３ Ｌｉｔｏｌ 法 技 术
１．２．２ 加氢精制 基 于 酸 洗 法 的 诸 多 缺 点 ， 我 国 自 ２０ 世 纪 ７０ 年 代
初期， 就开始从事焦化粗苯加氢精制工艺的研究与开 发工作， 研制开发出中温加氢法和低温加氢法。中温 加氢法的优点在于不用萃取精馏就能获得高纯苯， １９７６ 年 北 京 焦 化 厂 采 用 中 国 科 学 院 山 西 煤 炭 化 学 研 究所中温法粗苯加氢技术， 建成我国第 １ 套年处理粗 苯 ２．５ 万 ｔ 的 工 业 试 验 装 置 。２０ 世 纪 ８０ 年 代 又 进 行 低 温 法 （ ３００℃￣３７０℃） 粗 苯 加 氢 精 制 工 艺 过 程 的 研 制 与 开 发 。２０ 世 纪 ９０ 年 代 我 国 相 继 在 宝 钢 化 工 一 期 工 程 及 河 南 神 马 ， 先 后 引 进 日 本 ＬｉｔｏＬ 法 高 温 热 裂 解 生 产高纯苯工艺技术； 石家庄焦化厂及宝钢化工三期工 程 先 后 引 进 德 国 ＫＫ 法 工 艺 技 术 。２００４ 年 由 浙 江 美 阳 国际石化医药工程设计有限公司在消化吸收国外同 类装置的基础上， 开发了国产化气相加氢技术， 先后 用 于 山 西 太 化 股 份 公 司 一 期 ８ 万 ｔ／ａ 粗 苯 加 氢 精 制 装 置 、 山 东 枣 矿 集 团 柴 里 煤 矿 １５ 万 ｔ／ａ 粗 苯 加 氢 精 制 工 程 、山 东 海 力 化 工 有 限 公 司 ８ 万 ｔ／ａ 粗 苯 加 氢 精 制 工 程 等 近 １０ 套 装 置 。 其 针 对 不 饱 和 烃 结 焦 问 题 进 行工艺优化， 增加了脱重组分塔， 塔釜重沸器采用强 制 循 环 重 沸 器 ， 粗 苯 原 料 先 脱 除 Ｃ９ 以 上 重 组 分 ， 轻 苯 加氢反应减少了粗苯中不饱和烃对加氢系统结焦堵 塞问题， 提高了对原料的适应性， 降低了加氢负荷， 同 时优化了加氢流程。
该工艺采用自行开发的两段加氢技术， 其工艺流 程示于０９－１３ 作 者 简 介 ： 景 志 林 （ １９７９－） ， 男 ， ２００４ 年 毕 业 于 太 原 理 工 大 学， 硕士学位， 助工， 现从事煤化工新产品研发工作。
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
１ 国内外粗苯精制工艺路线
１．１ 国外工艺技术路线 目前国外用于焦化粗苯加氢代表性的工艺技术
有 ： 美 国 Ａｘｅｎｓ 低 温 气 液 两 相 加 氢 技 术 、德 国 Ｕｈｄｅ 低 温 气 相 加 氢 技 术 、 日 本 高 温 高 压 气 相 加 氢 Ｌｉｔｏｌ 技 术。 １．１．１ 美 国 Ａｘｅｎｓ 低 温 气 液 两 相 加 氢 法
２００７年 １２ 月
景志林等： 粗苯加氢精制工艺技术路线比较与选择
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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 ＜０．５ ｍｇ／ｋｇ 的 加 氢 油 。由 于 预 反 应 温 度 低 ， 且 为 液 相 加 氢 ，
目前国内产能中， 粗苯酸洗法精制加工工艺占大 多数， 然而生产的产品只能达到焦化苯的质量， 产品 只能定位于顺酐等低端产品市场， 其生产销售受到顺 酐 生 产 的 制 约 ， 而 且 三 苯 收 率 低 ， 只 能 达 到 ８０％， 生 成 废物焦油和残渣， 尚无有效的治理方法， 造成环境污 染严重。
该 粗 苯 加 氢 精 制 工 艺 ， 由 德 国 ＢＡＳＦ 公 司 开 发 、 Ｕｈｄｅ 公 司 改 进 ， 其 工 艺 流 程 示 于 图 ２。
粗苯经高速泵提压后， 与循环氢混合， 进入连续 蒸发器， 抑制了高沸物在换热器及重沸器表面的聚合 结焦， 苯蒸汽与循环氢混合物进入蒸发塔再次蒸发 后 ， 进 入 预 反 应 器 ， 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 ， 在 １９０℃￣２４０℃， 被 加 氢 变 为 单 烯 烃 。脱 除 后 的 预 反 应 器 产 物 进 入 主 反 应 器 中 ， 在 高 选 择 性 Ｃｏ－Ｍｏ 催 化 剂 作 用 下， 进行气相加氢反应， 单烯烃在此发生饱和反应， 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％。反应产物经分离后， 液 相 组 分 经 稳 定 塔 脱 除 Ｈ２Ｓ、ＮＨ３ 等 气 体 ， 塔 底 得 到 含
粗 苯 加 氢 精 制 工 艺 通 过 加 氢 ， 部 分 脱 除 所 含 Ｓ、Ｎ 及不饱和化合物， 经萃取单元分离精制， 生产高质量 的 纯 苯 、纯 甲 苯 、二 甲 苯 等 产 品 。 其 产 品 质 量 高 ， 加 氢
纯 苯 纯 度 可 达 ９９．９５％ 、二 甲 苯 纯 度 可 达 ９９．８％， 能 满 足 下 游 高 端 产 品 苯 乙 烯 、ＴＤＩ （ 甲 苯 二 异 氰 酸 酯 ） 生 产 需 要 ， 产 品 售 价 远 高 于 酸 洗 苯 ； 三 苯 收 率 可 达 到 ９０％以 上， 其加工收益显著， 代表了当今粗苯深加工的方向。
关键词 粗苯 加氢精制 工艺
文 章 编 号 ： １００５－９５９８（２００７）－０６－０００８－０４ 中 图 分 类 号 ： ＴＱ５２ 文 献 标 识 码 ： Ａ
引言
粗苯精制就是以粗苯为原料， 经化学和物理等方 法 除 去 其 中 的 碳 氢 化 物 、硫 化 氢 、氨 和 水 等 有 害 杂 质 ， 以 便 得 到 可 作 原 料 使 用 的 高 纯 度 苯 、甲 苯 、二 甲 苯 。
混 合 物 从 塔 顶 出 来 ， 进 入 预 反 应 器 ， 在 约 ６．０ＭＰａ、 ２５０℃ 、Ｃｏ－Ｍｏ 催 化 剂 作 用 下 ， 除 去 高 温 时 易 聚 合 的 不
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煤化工
２００７年 第 ６ 期
饱 和 组 分 。预 反 应 产 物 经 加 热 后 ， 进 入 主 反 应 器 中 ， 在 约 ６．０ＭＰａ、６２０℃、Ｃｒ２Ｏ３ 催 化 剂 作 用 下 ， 进 行 脱 硫 、脱 氮 、脱 氧 和 加 氢 脱 烷 基 等 反 应 ， 苯 收 率 约 为 １１４％。 反 应 产 物 经 分 离 后 ， 液 相 组 分 经 稳 定 塔 脱 除 Ｈ２Ｓ、 低 碳 烃等组分， 塔底产品加氢油经白土塔， 脱除其中微量 不 饱 和 物 后 ， 进 入 苯 塔 ， 塔 顶 得 到 含 噻 吩 ＜１ｍｇ／ｋｇ、 结 晶 点 高 于 ５．４５℃的 纯 苯 。循 环 氢 经 ＭＥＡ（ 单 乙 醇 胺 ） 脱硫后， 大部分返回加氢系统循环使用， 少部分送至 制氢单元， 制得氢气作为加氢系统的补充氢。该工艺 由于加氢脱烷基， 因此只生产高纯苯。 １．２ 国内工艺技术路线
第 ６ 期（总 第 １３３ 期） ２００７ 年 １２ 月
煤化工
Ｃｏａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
Ｎｏ．６（Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．１３３） Ｄｅｃ．２００７
粗苯加氢精制工艺技术路线比较与选择
景志林 杨瑞平 （ 山西焦化股份有限公司， 洪洞 ０４１６０６）
摘 要 介 绍 了 国 内 外 粗 苯 精 制 的 工 艺 技 术 路 线 ， 国 外 加 氢 精 制 主 要 工 艺 有 ： Ａｘｅｎｓ 法 、Ｌｉｔｏｌ 法 、ＫＫ 法 ； 国 内 主 要 有 ： 酸 洗 法 、国 产 化 加 氢 精 制 法 。 并 对 几 种 粗 苯 加 氢 精 制 和 酸 洗 法 工 艺 技 术 路 线 进 行 了 比 较 、选 择 ， 提 出 技 术 路 线 选 择 的 原 则 ， 指 出 新 建 装 置 应 结 合 产 品 质 量 要 求 、建 设 投 资 情 况 和 单 位 消 耗 指 标 等 因 素 ， 按 照 选 择 原 则， 综合衡量， 来确定工艺技术路线方案。