关于焦化苯精制的进一步发展规划和可行性研究

关于焦化苯精制的进一步发展规划和可行性研究化硕1101 20110902310 孙小东

背景：纯苯是重要的石油化工原料，也是衡量一个国家石油化工发展水平的重

要标志。用于生产苯乙烯等化工产品的原料只能是石油苯，焦化苯不能

作为作为原料，为适应化工发展，焦化苯精制至关重要

关键词；焦化苯精制，杂质噻吩（0.2%-1.6%）二硫化碳（0.3%-0.4%）苯、甲苯、二甲苯以及一些重质苯的混合物其中噻吩不与苯等形成共沸物，沸点

相差很小（分离关键）

。

规划；该公司投入了投产了一条100kt/a 精制焦化苯的生产线，查阅相关资料

得目前主要精制有粗苯—焦化纯苯、焦化纯苯—无硫苯和粗苯加氢萃取

三种方案，其中传统的酸洗法生产苯仍占主导市场，但是纯度低，污染

环境落后工艺。粗苯加氢萃取工艺近几年发展也比较迅猛。由于生产线

为10万吨/年，属于大吨位的焦化苯精制法。该方法产品质量高，收率

高，废气，废液少，经济效益好。能很好的增强市场竞争力。

该方法是将粗苯中的噻吩等得杂质利用加氢将硫化物转化为H2S,氮化物转变为NH3

氧化物转变为H2O，不饱和烃加氢饱和，萃取精馏除去杂质，

，

从而生产出优质苯。

相关方程式烃+H2→饱和烃

氧化物+O2→H2O

氮化物+H2→NH3

硫化物+H2→H2S（见下面）

→

反应机理：前面四种均为简单的加氢反应无需做谈论

后面的两个反应可以直接加氢脱硫形成丁二烯和硫，或者通过两种互为异构的二氢噻吩中间体进一步加氢形成四氢噻吩后脱硫形成正丁烷和硫。区别为加氢的位置不同。分为α-C，β—C两种

通过模拟噻吩在Au上吸附加氢过程，通过计算吸附能，结构参数，反应热，活化能，提出有利的反应途径

最后得出加氢异构方式进行，且噻吩张力较大，容易开环。具体步骤：（1）C4H4+S+H2→α，α-C4H6S （2）α，α-C4H6S +H2→C4H8S (3)C4HS+H2→C4H10+S 最后一步活化能较高，为限速步骤

原料中的H2 可以由反应只制得

C+H2O→CO+H2

CO+H2O→CO2+H2

成本低（相较于电解水制氢），产量大，尾气无害。

主要步骤：

1．预处理（根据质量轻重分离重苯轻苯）

2．催化加氢（控制各反应条件，压力，温度等对苯进行气相加氢将苯中烯烃，环烯烃转化为相应的饱和烃去除）

3．加氢后产生的废气杂物（NH3，H2S等等）通过驰放气排出或者回收利用

4．苯及相关芳香烃脱氢（将变为环己烷的苯还原为苯。在脱氢塔进行，其他的一些相关的杂物已经在上步骤除去）

5．精馏（精馏塔中进行，根据沸点等的不同分离）

分别塔顶塔底得到不同组分，分别二次精馏，常用法分离（KMnO4+NaOH后蒸馏）。最后得到产物如苯甲苯高级烃醚等等。

总之，焦化苯的精制就是笨及其一系列有机物的分离。通过学过的相关知识以及分析化学知识运用方法可以分离出来。并达到环境友好型，可持续发展方式。两者兼顾

环境保护：

废气：反应产生了H2S NH3等废气，硫化氢制备氢气和硫化锌、中间体、甲硫醇、硫磺、浓硫酸和二甲基亚砜。氨气可以用来制冷等其他方面的应用

废水：集体输送到污水处理厂处理。

小结与讨论：针对我国的焦化企业采用的工艺相对落后等，提出以下建议

1.加强工艺的改进提升从反应机理产率等方面实验研究

2.探索各种新的分离方法在苯精制的应用，很大发展的前景

3.先进的分离技术与传统工艺相结合，在简化工艺，降低能耗，

消除环境污染前提下得到良好的效果

随着化学工业的快速发展，对化工原料的不断提高，而此工

艺流程符合了国情和企业经济效益，粗苯加氢精制既能调整

原有的产业结构又能增强企业的市场竞争力，为我国粗苯精

制工业的提高和发展起进步作用

参考文献

钱松，我国芳烃生产和技术现状【J】。中国石油和化工，2004，（1）；56-57 GB-T 2283-2008，焦化苯【S】，北京中国标准化出版社

肖瑞华，白金峰，煤化学产品工艺学【M】，北京，冶金工业出版社，2003，153

郭树才，煤化工工艺学【M】，北京，化学工艺出版社，1992,109-110