苯加氢技术资料
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1、“加氢单元”的工艺技术“加氢单元”包括粗苯蒸发、加氢反应、残油蒸馏和稳定塔处理等4个系统。
加氢反应所需要的氢气由外界提高。
(1)粗苯蒸发系统:从“槽区”来的原料(COLO),先经“粗苯过滤器”、再经“粗苯中间槽”、原料泵升压到所要求的操作压力,即:在开始运转时,该压力约为3030kPa;后期运转时,此时的压力约为3420kPa。
已升压的粗苯进入“预蒸发器”(实际上是热交换器),在此与主反应器的高温反应物进行热交换,粗苯的温度提高并部分汽化,然后通过“混合喷嘴”,在此与氢气压缩机送来的循环氢气相混合。
经“混合喷嘴”后的温度为177℃/183℃的混合气体进入“蒸发器”的底部。
该蒸发器实际上是个蒸馏塔,器底的压力约为2960/3320kPa,温度约为184/190℃;器底有重沸器(实际上为换热器),以提供塔内蒸发所需要的热量。
器底的高沸点残油排出去“残油蒸馏塔”,而“残油蒸馏塔”塔顶获得的部分产品又送回到该蒸发器的器顶作回流。
(2)加氢反应系统:从上述“蒸发器”顶部出来的油气,先经“预反应器热交换器”与主反应器来的反应物进行热交换,油气的温度升到190/228℃后进入“预反应器”的底部,向上通过器内的催化剂床层;在此,油气中的烯烃与苯乙烯等不饱和化合物在高活性Ni-Mo系催化剂的作用下加氢饱和。
由于烯烃的加成反应是放热反应,在预反应器内的温度升高到202/240℃,该温度靠“预反应器热交换器”的主反应器的反应物量来加以控制的。
“预反应器”底部的高沸点液体也排往残油蒸馏塔系统。
从“预反应器”顶部出来的油气,再经主反应器热交换器、加热炉进一步加热后入“主反应器”,其加热炉出口的油气温度要求使主反应器内部的第二层温度在280/341℃。
如果为新催化剂,此时的催化剂活性较高,故应降低进入反应器的油气温度,一般控制在260℃左右。
加热升温了的油气从“主反应器”的顶部进入,经器内的催化剂床层,在此进行脱硫、脱氮、脱氧与烯烃加成等反应。
《苯加氢学习资料》课件
欢迎大家来到《苯加氢学习资料》PPT课件!在本次课件中,我们将深入探讨 苯加氢的概念、原理、催化剂、反应机理和实验步骤,以及它在现实世界中 的应用和重要性。
引言和介绍
苯加氢作为有机化学中的关键反应之一,是一种重要的碳氢生成方法。本节将介绍苯加氢的作用和意义,以及 我们为什么要学习这个反应。
苯加氢概念和原理
苯加氢是一种将苯环中的双键将烯烃还原成饱和烃的反应。本节将详细解释苯加氢的概念和反应机制,并探讨 其在化学领域中的重要性。
催化剂及其种类
苯加氢反应需要催化剂的存在来加速反应速率。本节将介绍苯加氢常用的催 化剂种类,例如铂、钯和钌等,并探讨它们各自的优缺点。
反应机理和条件
苯加氢反应的具体机理和反应条件对反应产率和选择性具有重要影响。本节 将探讨苯加氢反应的机理和影响因素,以及如何通过控制条件来改善反应效 果。
通过学习本课件,希望大家能够全面了解苯加氢的概念、原理、催化剂、反应机理和实验步骤,以及它在现实 世界中的应用和重要性。同时,我们也将展望苯加氢反应在未来的发展。
反应实验步骤
实践是了解苯加氢反应的最佳方式。本节将逐步介绍苯加氢反应的实验步骤, 包括反应装置的搭建、反应物的投入等,并重点强调安全操作的重要性。
应用和重要性
苯加氢反应在合成有机化合物和医药领域中具有广泛的应用。本节将详细解 释苯加氢反应在不同领域的应用案例,并强调它在化学工业中的重要性。
总结和展望
苯加氢工艺技术
苯加氢工艺技术苯加氢工艺技术是一种重要的化学工艺,主要用于将苯加氢转化为环己烷。
这种工艺技术具有广泛的应用领域,特别在石油化工行业中得到了广泛的关注和应用。
苯加氢是一种重要的烃类转化反应,在石油化工行业中有着广泛的应用。
由于苯加氢可以将不饱和的芳香烃转化为饱和的环烷烃,因此可以改善燃料的质量,提高汽油的辛烷值。
苯加氢工艺技术主要通过使用合适的催化剂来实现,常使用的催化剂有铂、铑等。
在催化剂的作用下,苯分子中的碳氢键发生断裂,并与氢气反应生成环己烷。
催化剂的选择对于苯加氢反应的效率和选择性起着重要的影响。
苯加氢工艺技术中的重要问题是如何提高反应的选择性和产率。
选择性是指在反应中生成目标产品的能力,产率是指目标产品的生成量与起始物质的转化率之比。
针对这些问题,研究者们提出了很多方法来提高反应的选择性和产率。
例如,调节反应温度、控制反应压力、优化催化剂的配比等。
同时,研究者们还在催化剂的改性和反应条件的优化方面进行了很多努力,以进一步提高苯加氢反应的效果。
苯加氢工艺技术的应用非常广泛。
首先,苯加氢可以用于生产燃料油。
环己烷是一种优质的燃料,可以被广泛用于汽车、航空器等交通工具的燃料中。
其次,苯加氢还可以用于生产精细化工产品。
环己烷是精细化工产品的重要原料,可以用于生产塑料、涂料、橡胶等各种化工产品。
总之,苯加氢工艺技术是一种重要的化学工艺,具有广泛的应用领域和重要的经济价值。
在石油化工行业中,苯加氢技术可以改善燃料的质量,提高汽油的辛烷值。
在精细化工领域中,苯加氢技术可以用于生产各种化工产品。
然而,苯加氢工艺技术中仍然存在一些问题,例如反应的选择性和产率等方面需要进一步研究和优化。
希望未来能够有更多的科学研究来解决这些问题,进一步提高苯加氢工艺技术的效果和应用价值。
苯加氢项目培训教材
苯加氢项目培训资料加氢单元工艺技术一、概述1 概述加氢精制单元包括粗苯预分馏系统、加氢反应系统、稳定塔系统。
粗苯预分馏系统主要设备为预分馏塔。
加氢反应系统主要设备包括一段反应器、二段反应器、氢气压缩机、反应加热炉、循环氢加热炉和循环氢洗净塔。
稳定塔系统主要设备为稳定蒸馏塔。
粗苯原料在加氢单元先经过预分馏系统脱除重苯,然后经加氢系统,在催化剂的作用下,不饱和化合物和含有硫、氮、氧的杂质组分别发生加成反应和氢解反应,而被脱除。
接下来经过稳定塔系统将加氢油中的轻质组分如甲烷、硫化氢等脱除,最终将满足产品生产要求的C5-C8馏份送至萃取蒸馏单元。
2 基本定义加氢- 一种烃类加氢的化学工艺,用于脱除污染物和使碳键饱和。
此套装置具体作用是去除硫和氮、链烯烃和双烯烃双键的饱和,但芳烃双键有限饱和。
催化剂- 一种增加一个反应开始发生化学变化的速度的物质。
Axens公司使用氧化铝为载体的粒状和长粒状钴/氧化钼和镍/氧化钼为催化剂。
芳烃化合物- 一种非常稳定、难以处理的环状HC(烃)。
可能有侧链,例如在枯烯和苯乙烯中都有侧链。
在石脑油中,只存在单环(单芳香烃),但也可能有微量的双环芳香烃存在,例如萘。
链烯烃/二烯烃- 不稳定链状HC,在碳和氢气之间有一个或两个双键。
特别是在高温或有氧气存在时,可通过聚合作用形成胶类。
严苛性- 用于达到理想产品质量的反应器条件。
高压高温和低空间速度可视为更加严苛的条件。
H2/HC比例- 进入反应器的总氢气流量与进入反应器的总HC进料量之比。
该比例越高,成焦反应越少。
3 加氢原理3.1 主要反应-脱硫- 氢气与烃中的硫反应形成硫化氢。
并饱和环中硫腾出的位置。
这些条件很容易达到。
-饱和-就是将氢插入双C/C键。
这一快速反应要求不但有温和的操作条件,而且还要有高放热量(即反应热)。
当进料中二烯烃的含量较高时,该反应将在一个独立的反应条件严苛性不高的反应段进行。
这样可以避免温度剧增和催化剂床层的拥塞。
苯加氢工艺流程 doc
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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。
苯加氢工艺
苯加氢工艺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。
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。
苯加氢小资料
焦炉煤气做为氢源的粗苯加氢工艺流程简述焦炉煤气做为氢源的粗苯加氢工艺流程简述(1) 脱硫及制氢原料焦炉煤气经湿法脱硫后,脱出的硫磺做副产品去包装。
脱硫后的焦炉煤气经变压吸附提氢装置制氢后,送入苯加氢工序。
新鲜氢经过压缩机加压及加热后进入主反应器,作为补充氢气。
(2) 原料预处理工序(100#)自罐区来的粗苯经两苯塔原料泵打入两苯塔中部,在两苯塔中进行轻重苯分离。
塔顶逸出BTX混合馏份蒸汽进入两苯塔冷凝冷却器,冷却后进入两苯塔油水分离器,分离掉水后的油经两苯塔回流泵,一部分打入两苯塔顶作为回流,其余部分送到罐区贮槽作为加氢的原料,两苯塔底采出的重苯以重苯油水分离器,通过地下槽泵送到罐区重苯贮槽。
(3) 加氢工序(200#)经过预处理后的轻苯由加氢原料油泵从600#罐区(V604)打入原料油换热器与加氢反应气换热后,与加热后的循环氢同时进入蒸发器的底部进行混合汽化。
经压缩机加压后的氢气先进入氢气换热器与加氢反应气换热后进入氢气加热炉加热后再与经预热后的轻苯油混合后进入蒸发器下部,使轻苯汽化。
从蒸发器底部排出含有聚合物的蒸发残油过滤器除渣后,去100#重质苯油水分离器。
将顶部排出苯类蒸汽和氢气的混合气体,由顶部进入预反应器,在CoMo催化剂的作用下不饱和化合物加氢饱和,反应后的油气和氢的混合物,从预反应器底部出来进入油气换热器,升温后进入主反应器加热炉,加热后进入两个串联的主反应器,在CrMo系催化剂的作用下进行脱硫、脱碳、脱氧、脱烷基和非芳烃裂解反应。
为控制反应器内的温升,在两个串联的主反应器之间加入冷氢。
从主反应器出来的加氢混合气体经过一系列换热器降温后冷却到40℃,气液两相全部进入高压分离器进行气液分离。
分离出来的气相90%被送到循环压缩机后循环使用。
油经过换热后进入稳定塔中部。
稳定塔底用蒸汽加热的稳定塔再沸器连续加热,加氢油在塔内蒸馏,C5以下的烃类和溶解在加氢油中的H2S等酸性气体被蒸出由塔顶排出。
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。
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
苯加氢技术规程简介教学课件PPT
Hale Waihona Puke 主反应产物经主反应产物/预反应产物换热器(E31108)、主反应产物/预反应进料换热器(E31107)、轻苯蒸发器(E-31105A~C)、主反 应产物/脱重组分塔进料换热器(E-31101)、主 反应产物/循环氢换热器(E-31109)及反应产物 冷却器(E-31110)换热、冷却后进入高压分离器 (V-31104)进行两相闪蒸分离。
高压分离器顶部气体(高分气)经过主反应产物/ 循环氢换热器(E-31109)换热后进入循环氢分液 罐(V-31105),换热目的主要是为了避免酸性 气冷凝,确保压缩机不带液。
装置加氢反应所需新氢由合成氨制氢装置送入循环 气分液罐(V-31105)。新氢和高分气混合后一 起经循环氢压缩机(K-31101A/B)压缩后,经轻 苯蒸发器混合器(J-31101A~C)与反应进料充 分混合。高压分离器中的液体进入稳定塔(C31102);高压分离器水包中的水相则排入含硫污 水系统。
在二甲苯塔蒸馏中,轻组分、重组分从XS馏分中分
离出来,以获得高纯度二甲苯。轻组分、重组分和 二甲苯分别送往罐区,作为产品出厂。
加氢精制单元
加氢精制单元是通过两级加氢反应脱除粗苯原料中 的杂质,主要由原料预分离系统、加氢反应系统、 加氢油稳定系统、预分馏系统组成。包括脱重组分 塔(C-31101)、轻苯蒸发器(E-31105A~C)、 预反应器(R-31101)、主反应器(R-31102)、 主反应器进料加热炉(H-31101)、稳定塔(C31102)等主要设备。
苯加氢说明
10万t苯加氢技术说明中冶焦耐工程技术有限公司2011-5-241原料、辅助原料及产品1.1原料规格1.1.1粗苯装置设计能力为年处理粗苯100,000t,原料可处理粗苯或轻苯。
原料的质量应符合YB/T5022-93国家标准,其标准如下:1.1.2氢气本装置年消耗氢气量约3680×103 Nm3,以焦炉煤气为制氢原料,由PSA变压吸附装置制得,氢气质量指标要求如下:纯度≥99.9%(V/V)含甲烷量≤0.1%(V/V)含氮量<10PPM总硫≤2.0ppm(wt.)CO+CO2≤10.0 ppm(wt.)H2O ≤30.0 ppm(wt.)含氧量≤10.0 ppm(wt.)操作压力: 1.6 MPa (g)操作温度:常温焦炉煤气中约含58%的氢气,其质量大致如下:温度:常温提取氢气后,排放的的弛放气送煤气净化系统。
1.2原料、辅助原料及产品量表辅助原材料是指苯加氢装置在开工和正常生产时所需要的各种催化剂和化学试剂等。
1.3产品质量指标主要产品质量指标如下:a) 纯苯b)甲苯c)二甲苯d)非芳烃2建设规模及装置组成2.1确定原则本工程依据下列原则确定:a) 自产或外购的原料总量;b) 满足国内外一致公认的最小经济规模;c) 达到高起点、高水准、高附加值、深加工所必需的规模;d) 综合利用、降低能耗、提高环保水平所需的规模装配水平。
2.2生产规模及单元组成2.2.1生产规模本项目苯精制装置的建设规模为年处理粗苯10万t。
年操作时间:8000小时。
操作制度:四班三运转。
装置的操作弹性为设计处理能力的50~110 wt%。
2.2.2装置组成本工程由以下装置组成:a) 制氢装置:通过PSA变压吸附,由焦炉煤气制备氢气。
b) 加氢蒸馏装置:包括预分馏、蒸发汽化、加氢反应、加氢油稳定、萃取蒸馏及苯类产品蒸馏分离等生产装置。
包含导热油循环供热系统。
c) 生产油库装置:包括原料粗苯贮槽和各种产品贮槽的槽区及汽车装卸台。
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。
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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。
一、苯加氢技术1、美国Axens低温气液两相加氢技术。
美国Axens采用自行开发的两段加氢技术。
粗苯经脱重组分由高压泵提压进入预反应器,进行加氢反应,在此容易聚合的物质,如双烯烃、本苯烯烃、二硫化碳在有活性的Ni-Mo催化剂作用下液相加氢变为单烯烃。
由于加氢反应温度低,有效的抑制双烯烃的聚合。
预反应物经高温循环氢汽化后经加热炉加热到主反应温度后进入主反应器,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经分离,液相组分经稳定塔将氨等气体除去,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,且要一台高温循环氢加热炉。
工艺流程图如下:加氢条件:预反应加氢为液相加氢,反应温度80℃,主反加氢为气相加氢,反应温度300~380℃,压力3.0~4.0MPa。
由于液相加氢温度较低,加氢可以是粗苯加氢也可以是轻苯,对原料适应性强。
经过预反应后的原料需由循环气循环使用,分离出的加氢油在稳定塔排除尾气后进入预分馏塔,塔底的C8馏分去二甲苯塔生产混合二甲苯,塔顶分离出的苯、甲苯馏分进入萃取蒸馏塔分离出非芳烃后经汽提塔和纯苯塔得到高纯苯和高纯甲苯产品。
预反应器加氢采用的新氢是用PSA法制得氢气。
2、德国Uhde低温气相加氢技术(K.K法)由德国BASF公司开发,Uhde公司改进的粗苯加氢精制工艺。
粗苯与循环氢气混合,然后在预蒸发器中预热,粗苯被部分蒸发,加热介质为主反应器出来的加氢油,气液混合物进入多级蒸发器,在此绝大部分粗苯被蒸发,只有少量的高沸点组分从多级蒸发器底部排出,高沸点组分进入闪蒸器,分离出的轻组分重新回到粗苯原料中,重组分作为重苯残油外卖。
多级蒸发器由高压蒸汽加热,被气化的粗苯和循环氢气的混合物经过热器过热后进入预反应器,预反应器的作用与莱托法的预反应器相同,主要除去二烯烃和苯乙烯,催化剂为Ni-Mo,预反应器产物经管式炉加热后进入主反应器,在此发生脱硫、脱氮、脱氧、烯烃饱和等反应,催化剂为Co-Mo,预反应器和主反应器内物料状态均为气相。
从主反应器出来的产物经一系列换热器和冷却器冷却,在进入分离器之前注入软水,软水的作用是溶解产物中沉积的盐类。
分离器把主反应器产物最终分离成循环氢气、液态加氢油和水,循环氢气经预热器补充部分氢气后,由压缩机送到预蒸发器前与原料粗苯混合。
加氢油经预热器预热后进入稳定塔,稳定塔由中压蒸汽加热,稳定塔实质就是精馏塔,把溶解于加氢油中的氮、硫化氢以尾气形式除去,含H2S的尾气可送入焦炉煤气脱硫脱氰系统,稳定塔出来的苯、甲苯、二甲苯混合馏分进入预蒸馏塔,在此分离成苯、甲苯馏分(BT馏分)和二甲苯馏分(XS馏分),二甲苯馏分进入二甲苯塔,塔顶采出少量C8非芳烃和乙苯,侧线采出二甲苯,塔底采出二甲残油即C9馏分,由于塔顶采出量很小,所以通常塔顶产品与塔底产品混合后作为二甲残油外卖。
苯、甲苯馏分与部分补充的甲酰吗啉溶剂混合后进入萃取蒸馏塔,萃取蒸馏塔的作用是利用萃取蒸馏方式,除去烷烃、环烷烃等非芳烃,塔顶采出非芳烃作为产品外卖,塔底采出苯、甲苯、甲酰吗啉的混合馏分,此混合馏分进入汽提塔。
汽提塔在真空下操作,把苯、甲苯馏分与溶剂甲酰吗啉分离开,汽提塔顶部采出苯、甲苯馏分,苯、甲苯馏分进入苯、甲苯塔精馏分离成苯、甲苯产品。
汽提塔底采出的贫甲酰吗啉溶剂经冷却后循环回到萃取精馏塔上部,一部分贫溶剂被间歇送到溶剂再生器,在真空状态下排出高沸点的聚合产物,再生后的溶剂又回到萃取蒸馏塔。
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,3种苯对原料中纯组分的收率见表1。
表2萃取蒸馏低温加氢能耗(吨粗苯)二甲苯收率超过100%是由于在预反应器中,苯乙烯被加氢转化成乙苯,而二甲苯中含有乙苯,总精制率达99.8%,比莱托法高。
能耗见表2。
二甲苯质量受原料粗苯中苯乙烯含量的影响较大,如果粗苯中苯乙烯含量小于1%,才能生产馏程最大为5℃的二甲苯。
否则只能生产馏程最大为10℃的二甲苯。
3、溶剂萃取低温加氢法溶剂萃取低温加氢法在国内外得到了广泛应用,大量被应用于以石油高温裂解汽油为原料的加氢过程,目前在焦化粗苯加氢过程中也得到应用。
在苯加氢反应工艺上,与萃取蒸馏低温加氢法相近,而在加氢油的处理上则不同,是以环丁飒为萃取剂采用液液萃取工艺,把芳烃与非芳烃分离开来。
粗苯经预蒸馏塔分离成轻苯和重苯,然后对轻苯进行加氢,除去重苯的目的是防止C9以上重组分使催化剂老化。
轻苯与补充氢气和循环氢气混合,经加热器加热后,以气液两相混合状态进入一级反应器,一级反应器的作用与莱托法和K.K法的预反应器相同,使苯乙烯和二烯烃加氢饱和,一级反应器中保持部分液相的目的是防止反应器内因聚合而发生堵塞。
一级反应器出来的气液混合物在蒸发器中与管式炉加热后的循环氢气混合后被全部气化,混合气体经管式炉进一步加热后进入二级反应器,在二级反应器中发生脱硫、脱氮、烯烃饱和反应。
一级反应器催化剂为Ni-Mo型,二级反应器催化剂为Co-Mo型。
二级反应器结构是双催化剂床层,使用内床层循环氢气冷却来控制反应器温度。
二级反应器产物经冷却后被注入软水,然后进入分离器,注水的目的与K.K法相同,溶解生成的NH4HS、NH4Cl 等盐类,防止其沉积。
分离器把物料分离成循环氢气、水和加氢油。
加氢油经稳定塔排出NH3、H2S后进入萃取塔。
萃取塔的作用是以环丁砜为萃取剂把非芳烃脱除掉,汽提塔进一步脱除非芳烃,回收塔把芳烃与萃取剂分离开,回收塔出来的芳烃经白土塔,除去微量的不饱和物后,依次进入苯塔、甲苯塔,最终得到苯、甲苯、二甲苯。
制氢系统与K.K法一致,可生产3种苯产品,3种苯对原料中纯组分的收率见表4,能耗见表5。
表表5 溶剂萃取低温加氢的能耗(吨粗苯)4、日本Litol高温、高压气相加氢技术由美国胡德利公司开发。
日本旭化成公司改进的轻苯催化加氢精制工艺技术。
粗苯经预分馏塔分离为轻苯和重苯残夜,为抑制结焦预分馏塔采用真空蒸馏,塔底重沸器采用降膜重沸器,并向粗苯原料中注入一定比例的阻聚剂。
轻苯经高压泵进入蒸发器与循环氢气混合后,芳烃蒸汽和氢气混合物从塔顶出来进入预反应塔,在约6.0MPa、250℃左右Co-Mo催化剂作用下,除去高温时易聚合的不饱和组分(苯乙烯等)。
预反产物进入主反应器中,在约6.0mpMPa、620℃左右在Cr203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硫化氢、低低碳烃等组分,塔底产品加氢油经白土塔将一些痕量烯烃、比二甲苯沸点高的芳烃以及微量硫化氢吸附除去,经白土吸附后的加氢油进入苯塔,塔顶得到含噻吩〈1mg/kg、结晶点高于5.45℃的纯苯。
该工艺由于加氢脱烷基,因此只生产高纯苯。
工艺流程简图如下:氢条件:温度610℃,压力6.0MPa。
粗苯先经预分馏塔分出轻、重苯。
重苯作为生产古马隆树脂的原料,轻苯去加氢。
加氢油在高压分离器分出循环氢后在苯塔内分离出纯苯,塔底残油返回加氢精制系统继续脱烷基。
循环氢经单乙纯胺(MEA)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,制得的氢气作为加氢系统的补充氢,不需要外来焦炉煤气制氢。
能耗见表3:低温加氢不同工艺比较如下:莱托法粗苯加氢工艺的加氢温度和压力较高,又存在氢腐蚀,对设备的材质、工艺、结构要求较高,设备制造难度较大,只能生产一种苯,制氢工艺较复杂,采用转化法,以循环气为原料制氢,总精制率较低,但莱托法占地面积小。
由于莱托法与低温加氢工艺相比较,有很多不足,在国内除宝钢投产1套莱托法高温加氢装置外,其他企业粗苯加氢都采用低温加氢工艺。
萃取蒸馏低温加氢方法(德国K.K法和美国Axens)和溶剂萃取低温加氢的加氢温度和压力较低,设备制造难度小,很多设备可国内制造,可生产苯、甲苯、二甲苯,生产操作容易。
制氢工艺采用变压吸附法,以焦炉煤气为制氢原料,制氢工艺简单,产品质量好。
低温加氢方法相比较,K.K法工艺简单,可对粗苯直接加氢,不需先精馏分离成轻苯和重苯,但粗苯在预蒸发器和多级蒸发器中容易结焦堵塞;溶剂萃取低温加氢工艺较复杂,粗苯先精馏成轻苯和重苯,然后对轻苯加氢,但产品质量较高。
加氢精制单元流程图:萃取单元流程图:。