粗苯加工工艺流程

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