苯加氢工艺培训课件

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CnH2n+H2
CoMo
CnH2n+2 C4H10+H2S C6H6+NH3 C6H6+H2O C6H12
2)加氢脱硫反应:
C4H2S+4H2
CoMo CoMo CoMo
3)加氢脱氮反应:
C6H7N+H2
4)加氢脱氧反应:
C6H6O+H2 C6H6+3H2
5)副反应,芳香烃氢化反应 :
CoMo
反应器R-1101 和R-1102 内的催化剂在操作周期内会因结焦
加热蒸汽量来调节;塔釜液位通过重苯采出量控制;塔顶回
流量通过流量控制。
流程简图
冷凝器 过 粗苯 滤 器 预热器 真空系统
脱 重 塔
回流槽 加 热 器
去加氢系统
重苯去罐区
2、反应部分
反应原料在轻苯预热器(E-1105)中与主反应产物进行换热(110℃) 后部分汽化,部分汽化的轻苯进入轻苯蒸发器(E-1106 A~C)与主反应 产物进行换热进一步汽化,同时在混合器(J-1101 A)中与循环氢压缩 机来的循环气混合。轻苯经三级蒸发后(175℃),送入蒸发塔混合器(J1102)与塔底来的物料混合后进入蒸发塔重沸器(E-1107),进一步汽 化后进入蒸发塔(C-1103);塔底热源采用2.2MPa(G)饱和蒸汽,蒸汽凝 液经蒸发塔底蒸汽凝液罐(V-1105),集中排放至装置内公用工程单元的 蒸汽凝液收集罐(V-1305)。蒸发塔汽相经主反应产物/预反应进料换热 器(E-1108),与主反应产物换热至反应温度(初期190℃、末期208℃) 进入预反应器(R-1101)底部,通过催化剂床层逆流向上,双烯烃、苯 乙烯、二硫化碳等在催化剂的作用下进行加氢脱除和饱和,由于该反应 属放热反应,进入预反应器的温度可通过主反产物与预反进料换热的量 来控制。
脱重组分塔底设置脱重组分塔底重沸器(E-1103A/B)和强制
循环的脱重组分塔底循环泵(P-1102A/B),热源采2.2MPa(G)
饱和蒸汽,蒸汽凝液经脱重组分塔蒸汽凝液罐(V-1103),集 中排放至装置内公用工程单元的蒸汽凝液收集罐(V-1305)。 脱重组分塔共设50 块浮阀塔板。塔顶压力通过真空泵(XP1101)出口补气量进行调节;重沸器管程出口温度通过控制
在预反应器内进行如下反应:
1)烯烃等不饱和物的加成反应。
CnH2n+H2 C6H5C2H3+H2 NiMo NiMo CnH2n+2 C6H5C2H5
2)含硫化合物的加氢脱硫反应:
CS2+4H2
NiMo
CH4+2H2S
预反应后的预反应产物经主反应产物/预反应产物换热器(E1109)、主反应器进料加热炉(H-1101),升温至主反应温度(初 期280℃、末期341℃)后进入主反应器(R-1102)顶部。物料气体 通过催化剂床层流下,在此进行脱硫、脱氮和烯烃加氢反应。反应 。 属放热反应。在主反应器进行如下反应:
H2S C2H6 C2H4 焦油+粉尘 萘 ≤924 1.14 4.37 ≤0.4 ≤50 mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3
3、甲醇弛放气
成份 H2 57.89 N2 16.25 CH4 6.48 CO CO2 5.08 ∑
含量 V%
13.96
99.98
压力:5.2Mpa 温 度:环境温度 流 量: 1100.00Nm3/h
四、去除杂质的方法
根据不同的杂质,苯加氢工艺采用不同的方法将其去除。
1、苯烃类化合物:
因为其沸点较高,在150℃以上,可通过脱重组分塔简单蒸馏脱除,
主要进入重苯馏分。
2、不饱和化合物: 含有不饱和键,利用预反应器加氢生成饱和物脱除。
反应方程式如下:
CnH2n +H2 NiMo CnH2n+2
(Ni-Mo催化剂)
苯加氢工艺培训

质量环保部
一、 加氢精制简介
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。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。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。随着对产品质量和环保的 要求越来越高,粗苯加氢工艺的应用是大势所趋。
二、粗苯中的有效成分


粗苯
[英文名]:Crudebenzene,Crudebenzol [危险货物编号]:32051 [IMDG规则页码]: [外观与性状]:黄色透明液体,有特殊臭味。本品系混合物,主 要含苯约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。
3、含硫化合物:
通过主反应器脱硫反应去除。反应方程式如下:
C4H2S+4H2 CoMo C4H10+H2S
(Co-Mo催化剂)
4、吡啶类化合物:
通过主反应器脱氮反应去除。反应方程式如下:
C6H7N+H2 CoMo C6H6+NH3
(Co-Mo催化剂)
5、酚类化合物:
通过主反应器脱氧反应去除。反应方程式如下:
高分气经主反应产物与循环气换热器(E-1110)换热 (62℃)后进入循环气分液罐(V-1107),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界外送入新氢压缩机压缩后,进
入循环气分液罐(V-1107),与循环氢一起,经循环氢压缩机
压缩后,经混合器(J-1101A)与反应进料充分混合。 高分液经稳定塔进料/稳定塔底油换热器(E-1113)换热






[主要用途]:经分馏得初馏分、苯、甲苯、二甲苯、动力苯和溶 剂油等,可用作农药原料或溶剂。 [闪点(℃)]:-11 [相对密度(水=1)]:0.871-0.900 [爆炸下限(V%)]:7.45 [爆炸上限(V%)]:1.14 [危险特性]:遇高热、明火、氧化剂有着火、爆炸危险,有麻醉 性和毒性。 [燃烧性]:易燃 [呼吸系统防护]:吸入高浓度蒸气能产生眩晕、头痛、恶心、神 志不清等症状。 [其他防护]:规格:(GB3059-82)加工用粗苯,沸程180℃前馏 出量≥93%;溶剂用粗苯,沸程,75℃前馏出量≤3%,180℃前馏 出量≥91%。馏程75-180℃。其他参见苯。
(127℃)后进入稳定塔(C-1102),高压分离器(V-1106)
水相排入焦化厂焦炉煤气精制系统处理。
反应部分简图
预蒸发器
多段蒸发器
预反应器 进料预热器
预反应器
主反应器 进料预热器
加热炉
主反应器
循环氢气 预热器
粗苯预热器
循环氢 换热器
主反应产物 水冷却器
高压 分离槽
气液 分离罐
循环氢气 压缩机
新氢压缩机
5、流程框图
解析气
焦炉煤气
脱硫
压缩
预处理
产品氢气
干燥
脱氧
PSA
Байду номын сангаас甲醇驰放气
六、主装置区
1.原料预分离
自罐区粗苯泵送来的粗苯原料经原料过滤器(FI1101A/B)、主反应产物/脱重组分塔进料换热器(E-1101) 换热(77℃)后进入脱重组分塔(C-1101),该塔为减压操 作(0.05MPaA),粗苯原料在塔中进行轻、重组分的分离, 塔顶气体(72℃)经脱重组分塔顶冷凝器(E-1102)冷凝冷 却(43℃)后进入脱重组分塔顶回流罐(V-1101),不凝气 和漏入系统空气经真空机组(X-1101)排放至火炬系统,冷凝 后的液体经脱重组分塔塔顶泵(P-1101A/B)一部分送至脱 重组分塔(C-1101)顶回流,一部分送入加氢进料缓冲罐 (V-1102),该罐采用氮气气封,罐中液体经加氢进料泵 (P-1104A/B)送入轻苯预热器(E-1105)。塔底重苯 (175℃)经脱重组分塔底泵(P-1103A/B)送至脱重组分塔 底冷却器(E-1104A/B)冷却(90℃)后送往罐区。。
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E-1109、E-1108、E-1106 C~A、E-1105、E1101、E-1110充分换热后、再经反应产物冷却器(E-1111A~B)换 热(40℃)后进入高压分离器(V-1106)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E-1106A~C 和E-1105 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沉积。
其有效成分为苯、甲苯、二甲苯(包括邻二甲苯、对
二甲苯、间二甲苯、乙苯),总含量约在85-90%,另外 还有C4~C7非芳烃、C8~C9非芳烃等。 苯类产品是易流动,不溶与水而溶于乙醇、乙醚等多种 有机溶剂的无色透明液体,其蒸气与空气能形成爆炸性 混合物
三、粗苯中的杂质
粗苯中主要有以下杂质: 1、苯烃类化合物: 主要有三甲苯类,包括1.3.5-三甲苯、1.2.4-三甲苯、 1.2.3-三甲苯等。 2、不饱和化合物: 主要有环戊二烯、苯乙烯、古马隆、茚等。 3、含硫化合物: 主要有二硫化碳、噻吩、甲基噻吩等。 4、吡啶类化合物: 主要有吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶等。 5、酚类化合物: 主要有苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚等。 6、其它化合物: 主要有萘、联苯等。
(0.4MPa(G)、43℃)排至界区,送至焦化厂焦炉煤气精制系统。回 流罐中液体经稳定塔顶回流泵(P-1105A/B)升压后回流至稳定塔顶
3、稳定塔部分
高压分离器的液相经减压后经稳定塔进料/稳定塔底油换热器
(E-1113换热后,进入稳定塔(C-1102),稳定塔顶气体(83℃)
经稳定塔顶冷凝器(E-1114)冷凝(62℃)后进入稳定塔顶回流罐 (V-1108),气体经稳定塔顶气冷却器(E-1115)进一步冷却
(43℃),分离一部分冷凝的碳氢化合物后,稳定塔顶气
C6H6O+H2 CoMo C6H6+H2O
(Co-Mo催化剂)
6、其它化合物:
因为其沸点较高,在 150℃以上,可通过脱重组分 塔简单蒸馏去除,主要进入重苯馏分。
五、氢气的来源
1、概述:
宁夏宝丰粗苯加氢装置氢气是由焦炉煤气和甲醇驰放 气采用变压吸附工艺分离提纯,由于焦炉煤气组成复杂 且产品氢纯度要求高,因而本装置工艺流程由压缩工序、 预处理工序、变压吸附工序、脱氧工序组成。制氢装置 的煤气消耗为1322Nm3/h,最大产氢能力为600Nm3/h,煤 气的组成如下表:
粗苯经脱重组分塔脱除C9 及以上重组分,再经换热及三级 蒸发后,进行两级加氢处理(预加氢和加氢净化),反应所需的 补充氢由焦炉煤气PSA 制氢单元提供。粗苯加氢所产生的含 H2S 气体经稳定塔分离出来,送出装置。经加氢处理后的产品 三苯馏份(BTXS)送往萃取精馏单元,非芳烃在萃取精馏塔中从 BTXS 馏份中分离出来,作为非芳烃副产品送往罐区, BTXS 馏 份经白土吸附后进入苯塔蒸馏,塔侧线分离出产品苯送往罐区。 塔釜甲苯及二甲苯等馏份送入甲苯塔,塔顶分离出产品甲苯送 往罐区。塔釜XS 馏份送入二甲苯塔,塔顶轻组分(C8-)、塔 底重组分(C8+)从XS 馏份中分离出来,侧线采出混合二甲 苯,轻组分、重组分和混合二甲苯被送往罐区。年加工粗苯 10 万吨,年产纯苯69744吨左右,甲15104吨左右,二甲苯约5104 吨,另外还有重苯676吨、非芳烃2416吨、C9及C824吨。本工 艺主装置区共分为两个单元,加氢单元和萃取精馏单元。
成份 含量V% N2 CH4 CO CO2 C2H 6 59.15 0.27 4.09 21.05 8.93 3.69 0.63 H2 O2 C2H4 2.18 ∑ 99.99
2、煤气中杂质的含量
煤气中杂质的含量直接影响到煤气压缩机的使用时间和 吸附剂的使用寿命,另外直接影响到氢气的纯度。下表 是煤气中对杂质含量的要求:
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