粗苯加氢精制工艺的比较

家一级排放标准。 应用组合生物酶技术后， 在我厂 后续加药处理法， 特别是添加化学氧化剂后， 废水
实际生产过程中， 因一次蒸氨工序的原因， 进入废 处理成本约为 3.5 元/t， 废水处理按 200m3/h 计 算，
水系统的氨氮超过了 600mg/L， 在进水时间超过 8h 费用需要 600 万元/a （不包括所产生的化学污泥处
后， 出水氨氮经检测并没有超标。 可见， 组合生物 理 费 ）， 而 采 用 组 合 生 物 酶 技 术 处 理 成 本 仅 为 1.5
酶处理技术可有效提高生化系统抗氨氮冲击。
元/t， 运 行 费 用 为 200 万 元/a。 同 时 ， 组 合 生 物 酶
3 经济效益
技术可以减少废水生化处理后的 CODCr 排放量， 减 少泡沫飞溅， 有利于环境的保护， 可见， 组合生物
关键词： 焦化粗苯 加氢精制 工艺特点
中图分类号： TQ522.62
文献标识码： A
Comparison on crude benzol hydro-refining process
Li Tongjun (Baosteel, Shanghai 201900, China)
Abstract: The crude benzol hydro-refining processes were introduced, and the features of different processes were compared. The high temperature and high pressure hydro-refining processs has higher require ment on equipment, the process flow is complicated and is difficult to operate, the operating temperature and pressure of the low temperature and low pressure hydro-refining process is lower, three kinds of benzenes can be produced, this process is widely used at present. Key words: Coking crude benzol Hydro-refining Process feature
加 氢 条 件 ： t=300～380℃ ， P＝3.0～4.0MPa。 工 艺流程见图 2。
粗苯先经预分馏塔分出轻、 重苯。 重苯作为生
收稿日期： 2009-05-21 作者简介： 李同军 （1963-）， 男， 高级工程师
粗苯经预处理、 加氢、 萃取、 精馏等过程可得
2009年 11 月
燃料与化工
粗苯加氢精制有多种工艺方法， 为了便于用户 选择， 本文对各种工艺方法作了综合分析。
1 粗苯加氢精制的主要工艺方法
粗苯加氢的工艺方法分为高温高压加氢和低温 低压加氢， 加氢油精制工艺方法分为萃取蒸馏和液 液萃取。 1.1 高温高压加氢精制工艺
加 氢 条 件 ： t=610℃， P＝6.0MPa。 工 艺 流 程 见 图 1。
燃料与化工
Nov. 2009
42
Fuel & Chemical Processes
Vol.40 No.6
粗苯加氢精制工艺的比较
李同军 （宝钢工程技术有限公司， 上海 201900）
摘 要： 对焦化粗苯加氢精制工艺进行了介绍， 对不同工艺的特点进行了比较。 高温高压加氢精制工艺对设备要
求高， 流程复杂， 操作难度大； 低温低压加氢精制工艺的操作温度和压力较低， 可生产 3 种苯， 目前应用较多。
组合生物酶技术可以在原 AAO 工艺的基础上 酶技术具有很高的经济效益和社会效益。
进行技术改进而实现， 不需再增加基建投资。 但该
甘李军 编辑
主要特点： 工艺简单， 设备少； 两苯塔减压操 作， 要求操作精度高， 三苯损失多； 对原料要求不 高。 2.2 预蒸发工艺
粗苯中沸点较低的组分在预蒸发器中降膜蒸 发， 沸点较高的组分在喷嘴中靠氢气高速流动形成 的局部低压而蒸发， 最终在多段蒸发器中将轻重组 分分离， 在轻重组分分离过程中氢气与苯进行了有 效混合。 喷嘴起两个作用， 一是促使苯类的蒸发； 二是促使氢气和苯类蒸汽的有效混合。 与这种工 艺配套的后处理过程中， 需要加氢油的预蒸馏塔和 二甲苯蒸馏塔。 工艺流程见图 4。
池 设 计 要 求 ， 蒸 氨 废 水 中 氨 氮 需 要 控 制 在 50 ～ 学加药方法相比， 要达到同样的出水排放指标， 组
200mg/L。 若 进 水 中 氨 氮 含 量 高 于 400mg/L， 出 水 合 生 物 酶 技 术 的 运 行 费 用 仅 为 化 学 加 药 方 法 的
中氨氮 就 会 超 过 15mg/L， 导 致 外 排 废 水 达 不 到 国 50%。 以目前太钢焦化厂废水处理工序为例， 采用
5 结束语
主要特点： 工艺简单， 设备少， 容易控制； 三苯 收率高， 原料适应能力强， 能耗低； 甲苯纯度较低。 度高， 而对非 芳 烃基本不溶解的特性将芳烃与非芳烃分开。 液液萃 取工艺包括： 芳香抽提和汽提部分、 抽余液洗涤和 水汽提部分、 溶剂回收和溶剂再生部分。 在芳香抽
3.2 液相加氢的特点 1） 预反应温度相对较低且有液相存在， 减少
了聚合反应的产生； 2） 预反应温度低， 易造成加 氢饱和反应不充分； 3） 保持反应物流在预反应器 中 40%～50%是液相， 温度压力匹配 要求严格， 操 作难度大。 3.3 气相加氢的特点
1） 预反应温度范围宽， 容易控制； 2） 预反应 温度高， 加氢饱和反应充分， 但有聚合反应产生。
主要特点： 工艺复杂， 设备多， 操作难度大； 设计合理时效果会很好。
3 加氢工艺
粗苯加氢处理可分为 2 种方法 （液相加氢和气 相加氢）， 区别在于物料的预反应过程， 反应物流 全是气相的称为气相加氢， 反 应物流有 40%～50% 是液相的称为液相加氢。 液相加氢和气相加氢的工 艺流程基本相同。 3.1 主要工艺流程
粗苯加氢精制可选择的工艺方法很多， 以上分
析了 3 种原料预处理方法、 2 种加氢方法和 2 种萃
取方法， 这些方法可组合成 12 套差别较大的工艺
方法 。 如果再考虑 BTX 是萃取前分 离还是萃取 后
分离等较小的差别， 可以组合成近百种各有特点的
工艺方法。 用户可根据原料情况、 产品要求、 自身
加氢工艺包括预反应部分和主反应部分。 预反 应过程中， 原料中的不饱合物被加氢饱和， 主反应 是通过加氢除去原料中的 S、 N、 O。 工艺流程见 图 6。
主要特点： 粗苯处理过程中， 没有将 C8 和 C9 严格分开， 三苯损失少； 由于用了特殊的喷嘴， 在 不用真空机组的情况下， 蒸发温度较低， 还能促使 氢气和苯类蒸汽的有效混合； 对原料要求较高。 2.3 混合流程
第 40 卷第 6 期
Fuel & Chemical Processes
43
到纯苯、 甲苯、 二甲苯， 在这些过程中前 3 个过程 可采取的方法很多， 作为下一步分析的重点。
2 原料预处理
原料预处理是除去原料中的重组分， 为加氢过 程做准备。 2.1 两苯塔工艺
粗苯在两苯塔中以 C8 和 C9 为界分离。 与这种 工艺配套的后处理过程不需要加氢油的预蒸馏塔和 二甲苯蒸馏塔。 工艺流程见图 3。
燃料与化工
Nov. 2009
44
Fuel & Chemical Processes
Vol.40 No.6
4 萃取工艺
芳烃精制技术包括萃取蒸馏和液液萃取工艺， 其中的最大区别是在萃取过程中有没有蒸馏。 4.1 萃取蒸馏
在萃取剂中芳烃和非芳烃的沸点变化幅度不 同， 使芳烃和非芳烃的沸点拉开， 通过蒸馏的方式 将其分离。 萃取蒸馏工艺包括： 萃取蒸馏塔、 汽提 塔、 溶剂再生系统 （图 7 中溶剂再生系统未示出）。 萃取蒸馏塔的作用是将原料 BTX 中的非芳烃分离； 汽提塔的作用是将溶剂与芳烃分离； 溶剂再生系 统的作用是保持溶剂的质量。 工艺流程见图 7。
条件等进行选择。
甘李军 编辑
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （上接第 41 页）
2.5 组合酶体系可减轻氨氮的冲击作用
方法需要一段组合生物酶的培养时间， 一般约需
为了使出水氨氮能够达到排放标准， 依据生化 3~4 个月才能逐步建立新的组合生物酶体系。 与化
提和汽提部 分， 原料 BTX 中的 非芳烃被分 离； 在 抽余液洗涤和水汽提部分， 非芳烃中的溶剂和水中 的芳烃被回收； 在溶剂回收和溶剂再生部分， 将溶 剂与芳烃分离， 溶剂被再生。 液液萃取工艺分为采 用单一萃取剂和在萃取剂中添加助剂， 两者的工艺 路线和设备是相同的。 工艺流程见图 8。
主要特点： 工艺复杂， 设备多， 操作难度大； 三苯收率低， 原料中非芳烃含量低时需回配， 能耗 高； 甲苯纯度高。
产古马隆树脂的原料或者重新进入焦油中， 轻苯去 加氢工序。 加氢油经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 MEA 脱硫后大部分返回加氢系 统循环使用， 少部分送到制氢单元， 制得的氢气作 为加氢系统的补充氢。
高温高压加氢精制工艺对设备的要求高， 制氢 系统的温度和压力较高， 流程也很复杂， 操作难度 大， 产品品种少， 选择的厂家少， 不作重点介绍。 1.2 低温低压加氢精制工艺
混合流程是将以上 2 种粗苯处理方法结合在一 起。 二苯塔的主要作用是将轻重组分分离， 预蒸发 系统是将轻组分汽化并使氢气与苯类蒸汽有效混 合， 这种流程比较复杂， 如果设计合理会有很好效 果。 在与之配套的后处理过程中， 是否需要使用加 氢油的预蒸馏塔和二甲苯蒸馏塔， 由二苯塔的分离 效果决定。 工艺流程见图 5。