《苯加氢学习资料》PPT课件
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研究表明，●上述噻吩烷基化反应速度比其他磺化速度快10~20倍，故在不饱 和化合物存在下，首先噻吩进行烷基化反应，然后再发生磺化脱噻吩反应。
●烷基化脱噻吩反应比磺化法有很大优点，因为烷基化反应是不可逆的（低于
300℃）而磺化反应是可逆的，析出水使硫酸稀释，降低了反应速度。 ●噻吩大部分集中于苯馏分中，其中含不饱和化合物甚少，约为1~2%，故其
一般溶于已洗混合馏分中最h 终精馏时转入釜底残液 18
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4副反应
• （1）苯族烃与不饱和化合物的共聚反应 • （2）苯族烃的磺化反应
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（2）聚合反应 不饱和烃在硫酸作用下发生聚合反应，生成酸式酯，进 一步反应生成二聚物，例
此反应还可继续进行，生成三聚物和深度聚合物。二
聚物和三聚物与相应的芳烃的差别是沸点高。聚合程
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由上述数据可见，●沸点有差别，即挥发度不同，可以 很容易分离出苯和甲苯。二甲苯的三种异构体和乙苯的 沸点差甚小，难于用精馏方法分离。
●清除杂质意义 粗苯中与苯的沸点相近的有硫化物和不饱和化合物，
例如，噻吩和环己烷的沸点分别为84.07℃和81℃，精
馏时分不开，故欲得纯苯较难。 (1)由于以苯为原料进行催化加工时，硫化物能使催化
点是5.53，可用结晶点表明产品的
纯度。
3用途
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6.2 粗苯 酸洗精制工艺 粗苯精制流程包括：
①初步精馏 （目的） 使低沸点的二硫化碳和环戊二 烯、戊烯等不饱和化合物与苯族烃进行分离，得到初馏 分和苯、甲苯、二甲苯等组成的苯类混合馏分（也称未 洗混合分）。
②化学精制（目的） 把粗苯主要组分沸点范围内所 含的硫化物和不饱和化合物脱除。
●初馏分塔采用效率足够高的精馏塔，塔板数为 30~50。回流比为40~60，空塔气速为0.6~0.9m/s。
●初馏塔的再沸器容易堵塞，这是低沸点不饱和化合 物（如：环戊二烯反应能力大，粘度高，能形成高分
子聚合物）发生聚合，堵塞物主要是胶状游离碳。应
防止进料和回流带水，否则不仅塔操作不稳，而且增
加堵塞再沸器的可能性。
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6.2.2 酸洗净化法的主要反应及工艺 6.2.2.1主要化学反应 （1）脱硫反应（清除硫化物） ●混合馏分中二硫化碳与硫酸不起反应， ●噻吩能进行磺化反应：
●噻吩与不饱和化合物生成共聚物特别是与高沸点的 不饱和化合物的聚合，在少量硫酸
催化作用下，进行的极为迅速而完全。如与茚的反应。 噻吩磺酸可溶于硫酸和水中与已洗馏分分离。共聚物则
剂中毒，(2)不饱和化合物在储存时能聚合或产生暗色物， 在催化加工时，易使催化剂结焦。所以要求从苯中必须 除掉这些杂质。
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●去除方法
由于精馏方法不能脱除苯中噻吩和不饱和化合物，
所以在精馏之前采用化学方法把它们分离。为此，可
采用加入化学试剂或催化加氢的手段，使之生成易于
分离的产物，达到净化目的。
按除去不饱和化合物和硫化物的方式不同，粗苯精制
方法主要有酸洗精制法和加氢精制法。
采用化学净化方法，需要消耗化学试剂和损失原
料，所以仅对精馏分离不掉的硫化物 和不饱和化合物，
采用化学净化方法。不同沸点馏分中不饱和化合物和
硫化物含量不同，在低于苯沸点的初馏分中含量高。
（79以前℃）
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在二甲苯高沸点馏分中不饱和化合物（古马隆、茚、 苯已烯）含量很高（140℃以上），很明显，分出高沸 点馏分不用化学净化方法，而只对沸点较低的馏分进 行化学净化，这不仅减少了化学净化消耗，而且可以 分别利用各馏分。例如初馏分（低于苯沸点馏分）含 有环戊二烯，是合成橡胶、药品和合成树脂的原料， 该树脂可制造油漆、颜料和绝缘材料等。
需要第二个塔。
●轻苯的初馏分产率为1.0~1.2%，其组成约为：环戊
二烯及其它不饱和化合物等50~60%；二硫化碳为
25~35%；苯为5~15%。纯苯中含二硫化碳不应超过
1~50ppm。
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●初馏塔很重要，初馏分要分离的很干净，否则二硫
化碳进入BTX馏分中，进一步留在苯中；此外，使
BTX馏分的化学净化难度增大。
中噻吩难除净， ●若对苯、甲苯、二甲苯混合馏分进行酸洗，其中不饱和化合物含量为4~6%，
易将噻吩及其同系物分出，且硫酸耗量少，焦油生成量也少。所得聚合物溶于混 合馏分中，最终精馏时入塔底残渣中。
●为了强化烷基化反应，于酸洗时添加h0.5~2%沸点为160~250℃的粗溶剂2油3 ，
6.2.2.2 酸洗净化的工艺要求及生产流程
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6.1.2 粗苯精制产品的质量和用途
1 质量标准
2 关于质量准标中几项指标的说明
（1）蒸馏试验：说明产品中物质集
中的程度
（2）酸洗比色：产品中杂质含量越
多，硫酸着色越深
（3）溴价：不饱和物能与溴起反应。
溴价的高低反映试样中不饱和化合
物含量的大小。催化加氢精制法不
用此指标。
（4）结晶点：100%的纯苯的结晶
度越大，粘度越高，溶于净化产品的溶解度降低，导
致树脂状物沉着于器壁。故应防止聚合程度增大。聚
合物呈黑褐色，简称酸焦油，比重较大，可以从混合
物中分离出来。
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（3）噻吩与不饱和化合物反应 噻吩与不饱和化合物在硫酸催化作用下，可生成共聚物：
●生成物是热稳定的烷基化噻吩，其沸点比苯的沸点高60~70℃。
第六章 粗苯的精制
6.1 粗苯的组成及精制产品
6.1.1 粗苯的组成及其主要组分的性质
1、组成●苯及同系物：80~95% ●不饱和化合物：5~15% ●硫、氧、氮的化合物：0.2~2.0% ●饱和烃：0.3~2.0% 2、主要组分及性质 粗苯中主要成分为：苯、甲苯、二甲苯。它们在101Kpa压 力下的沸点如下： 苯80.1℃；甲苯110.6℃；间二甲苯139.1℃；； 对二甲苯138.4℃；邻二甲苯144.4℃；乙苯136.2℃。
③最终精馏（目的） 得到合乎标准的纯产品。
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6.2.1 轻苯连续 初馏工艺
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●以粗苯为原料
粗苯初步精馏可由两个精馏塔完成。（图略）
（1）粗苯在第一个初馏塔顶分出初馏分；（2）在
第二个苯、甲苯、二甲苯（BTX）混合馏分塔顶分出
BTX馏分，塔底分出重苯。
●以轻苯为原料（工艺流程见图6—3）
假如粗苯回收工段把粗苯已分成轻苯和重苯，则不再
●烷基化脱噻吩反应比磺化法有很大优点，因为烷基化反应是不可逆的（低于
300℃）而磺化反应是可逆的，析出水使硫酸稀释，降低了反应速度。 ●噻吩大部分集中于苯馏分中，其中含不饱和化合物甚少，约为1~2%，故其
一般溶于已洗混合馏分中最h 终精馏时转入釜底残液 18
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4副反应
• （1）苯族烃与不饱和化合物的共聚反应 • （2）苯族烃的磺化反应
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（2）聚合反应 不饱和烃在硫酸作用下发生聚合反应，生成酸式酯，进 一步反应生成二聚物，例
此反应还可继续进行，生成三聚物和深度聚合物。二
聚物和三聚物与相应的芳烃的差别是沸点高。聚合程
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由上述数据可见，●沸点有差别，即挥发度不同，可以 很容易分离出苯和甲苯。二甲苯的三种异构体和乙苯的 沸点差甚小，难于用精馏方法分离。
●清除杂质意义 粗苯中与苯的沸点相近的有硫化物和不饱和化合物，
例如，噻吩和环己烷的沸点分别为84.07℃和81℃，精
馏时分不开，故欲得纯苯较难。 (1)由于以苯为原料进行催化加工时，硫化物能使催化
点是5.53，可用结晶点表明产品的
纯度。
3用途
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6.2 粗苯 酸洗精制工艺 粗苯精制流程包括：
①初步精馏 （目的） 使低沸点的二硫化碳和环戊二 烯、戊烯等不饱和化合物与苯族烃进行分离，得到初馏 分和苯、甲苯、二甲苯等组成的苯类混合馏分（也称未 洗混合分）。
②化学精制（目的） 把粗苯主要组分沸点范围内所 含的硫化物和不饱和化合物脱除。
●初馏分塔采用效率足够高的精馏塔，塔板数为 30~50。回流比为40~60，空塔气速为0.6~0.9m/s。
●初馏塔的再沸器容易堵塞，这是低沸点不饱和化合 物（如：环戊二烯反应能力大，粘度高，能形成高分
子聚合物）发生聚合，堵塞物主要是胶状游离碳。应
防止进料和回流带水，否则不仅塔操作不稳，而且增
加堵塞再沸器的可能性。
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6.2.2 酸洗净化法的主要反应及工艺 6.2.2.1主要化学反应 （1）脱硫反应（清除硫化物） ●混合馏分中二硫化碳与硫酸不起反应， ●噻吩能进行磺化反应：
●噻吩与不饱和化合物生成共聚物特别是与高沸点的 不饱和化合物的聚合，在少量硫酸
催化作用下，进行的极为迅速而完全。如与茚的反应。 噻吩磺酸可溶于硫酸和水中与已洗馏分分离。共聚物则
剂中毒，(2)不饱和化合物在储存时能聚合或产生暗色物， 在催化加工时，易使催化剂结焦。所以要求从苯中必须 除掉这些杂质。
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●去除方法
由于精馏方法不能脱除苯中噻吩和不饱和化合物，
所以在精馏之前采用化学方法把它们分离。为此，可
采用加入化学试剂或催化加氢的手段，使之生成易于
分离的产物，达到净化目的。
按除去不饱和化合物和硫化物的方式不同，粗苯精制
方法主要有酸洗精制法和加氢精制法。
采用化学净化方法，需要消耗化学试剂和损失原
料，所以仅对精馏分离不掉的硫化物 和不饱和化合物，
采用化学净化方法。不同沸点馏分中不饱和化合物和
硫化物含量不同，在低于苯沸点的初馏分中含量高。
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在二甲苯高沸点馏分中不饱和化合物（古马隆、茚、 苯已烯）含量很高（140℃以上），很明显，分出高沸 点馏分不用化学净化方法，而只对沸点较低的馏分进 行化学净化，这不仅减少了化学净化消耗，而且可以 分别利用各馏分。例如初馏分（低于苯沸点馏分）含 有环戊二烯，是合成橡胶、药品和合成树脂的原料， 该树脂可制造油漆、颜料和绝缘材料等。
需要第二个塔。
●轻苯的初馏分产率为1.0~1.2%，其组成约为：环戊
二烯及其它不饱和化合物等50~60%；二硫化碳为
25~35%；苯为5~15%。纯苯中含二硫化碳不应超过
1~50ppm。
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●初馏塔很重要，初馏分要分离的很干净，否则二硫
化碳进入BTX馏分中，进一步留在苯中；此外，使
BTX馏分的化学净化难度增大。
中噻吩难除净， ●若对苯、甲苯、二甲苯混合馏分进行酸洗，其中不饱和化合物含量为4~6%，
易将噻吩及其同系物分出，且硫酸耗量少，焦油生成量也少。所得聚合物溶于混 合馏分中，最终精馏时入塔底残渣中。
●为了强化烷基化反应，于酸洗时添加h0.5~2%沸点为160~250℃的粗溶剂2油3 ，
6.2.2.2 酸洗净化的工艺要求及生产流程
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6.1.2 粗苯精制产品的质量和用途
1 质量标准
2 关于质量准标中几项指标的说明
（1）蒸馏试验：说明产品中物质集
中的程度
（2）酸洗比色：产品中杂质含量越
多，硫酸着色越深
（3）溴价：不饱和物能与溴起反应。
溴价的高低反映试样中不饱和化合
物含量的大小。催化加氢精制法不
用此指标。
（4）结晶点：100%的纯苯的结晶
度越大，粘度越高，溶于净化产品的溶解度降低，导
致树脂状物沉着于器壁。故应防止聚合程度增大。聚
合物呈黑褐色，简称酸焦油，比重较大，可以从混合
物中分离出来。
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（3）噻吩与不饱和化合物反应 噻吩与不饱和化合物在硫酸催化作用下，可生成共聚物：
●生成物是热稳定的烷基化噻吩，其沸点比苯的沸点高60~70℃。
第六章 粗苯的精制
6.1 粗苯的组成及精制产品
6.1.1 粗苯的组成及其主要组分的性质
1、组成●苯及同系物：80~95% ●不饱和化合物：5~15% ●硫、氧、氮的化合物：0.2~2.0% ●饱和烃：0.3~2.0% 2、主要组分及性质 粗苯中主要成分为：苯、甲苯、二甲苯。它们在101Kpa压 力下的沸点如下： 苯80.1℃；甲苯110.6℃；间二甲苯139.1℃；； 对二甲苯138.4℃；邻二甲苯144.4℃；乙苯136.2℃。
③最终精馏（目的） 得到合乎标准的纯产品。
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14
6.2.1 轻苯连续 初馏工艺
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●以粗苯为原料
粗苯初步精馏可由两个精馏塔完成。（图略）
（1）粗苯在第一个初馏塔顶分出初馏分；（2）在
第二个苯、甲苯、二甲苯（BTX）混合馏分塔顶分出
BTX馏分，塔底分出重苯。
●以轻苯为原料（工艺流程见图6—3）
假如粗苯回收工段把粗苯已分成轻苯和重苯，则不再