苯加氢工艺说明书

1 总论

1.1 概述

山东金能科技有限公司是以生产煤化工产品为主的能源化工企业，公司座落在齐河县境内，距省会济南仅25公里。

拟建的100kt/a粗苯精制项目以该厂炼焦所产生的副产物焦化粗苯为原料，采用国家鼓励发展的粗苯加氢精制工艺技术生产纯苯、甲苯、二甲苯等产品，属于资源综合利用及环保型项目，符合焦化行业准入条件（2008修订）中粗（轻）苯精制单套装置规模要达到5万吨/年及以上的要求，是《产业结构调整指导目录（2005年本）》鼓励类项目（煤炭-13-煤焦化-焦炉煤气、煤焦油深加工一体化建设）。采用国家鼓励发展的粗苯加氢精制工艺技术，避免采用酸洗法精制苯产生三废对环境造成的污染，实现社会效益、环境效益和经济效益的统一。

本项目建设地址位于老厂区金能公司西北部，该项目区占地面积7000m2。

1.2 设计依据

1.2.1 《建设工程设计和技术转让合同书-金能科技有限责任公司10万吨/年苯加氢项目》，-金能科技有限责任公司，四川天一科技股份有限公司，2011年4月2日。

1.2.1 金能科技有限公司提供的设计基础资料。

1.3 设计原则

1.3.1 采用四川天一科技股份有限公司拥有自主知识产权的低温低压加氢精制粗苯成套技术，技术方案力求先进可靠。

1.3.2 贯彻“五化”(一体化、露天化、轻型化、社会化和国产化)的方针，主装置一体化、露天布置，尽量采用轻型化建筑结构，装置除催化剂外可完全国产化。

1.3.3 遵循国家、地方及相关部委颁发的有关设计规范、规定及标准。

1.3.4 本装置的原料及产品为易燃易爆物质，故在设计中严格执行国家及有关部委关于消防、环保、劳动安全与工业卫生的有关规范，采取有效措施，改善劳动条件，保证安全生产。

1.4 装置组成及设计分工

1.4.1 装置组成

本项目包括100kt/a粗苯精制项目生产装置、辅助生产设施和配套工程。装置组成如下表：

表1-1 装置组成表

1.4.2 设计分工

四川天一科技股份有限公司负责单元界区内所有设计工作。界区外的工作由金能科技有限公司负责完成。

1.5 建设规模及产品方案

1.5.1 建设规模

年处理粗苯：101984t/a；

年工作日：333d，生产负荷：12.748t/hr；

年操作时间：8000hr。

1.5.2 产品方案

本装置产品方案如下表：

表1-2 产品方案表

1.6 主要原材料、燃料规格、消耗和来源

1.6.1 主要原材料

本装置主要原辅料为粗苯、焦炉煤气、甲酰吗啉、阻聚剂等。

1.6.1.1 粗苯

本装置主要原料-粗苯质量指标应符合YB/T 5022-93标准，本项目设计粗苯组成如下表：

表1-3 粗苯质量指标

原料粗苯年消耗量（按年运行8000hr计）101984t／a，由金能科技原有的炼焦装置提供。

1.6.1.2 焦炉煤气

焦炉煤气由金能科技原有的炼焦装置提供，焦炉煤气规格如下：

表1-4 焦炉煤气组成

表1-5 焦炉煤气杂质含量

压力：50 KPa(G)；

年消耗量（按年运行8000hr计）2080x104Nm3／a。

1.6.1.3 甲酰吗啉

本装置萃取精馏使用萃取剂为复合甲酰吗啉萃取剂。采用甲酸法生产，可从市场采购，规格如下：

形态：液体

颜色：无色透明

气味：无味

密度：1145kg/m3（25℃）

纯度：99.9%（wt）

pH值：8.6

熔点：23℃

沸点：240℃

闪点：118℃

燃点：345℃

蒸气压：1mbar（50℃）

粘度：4.1mpa.s（50℃）。

年消耗量（按年运行8000hr计）4t／a。

1.6.1.4 阻聚剂

本装置采用阻聚剂为HK-17B型抗垢剂。可从市场采购，规格如下：

外观：红色油状液体；

胺值：15-25（KOH mg/g）；

密度：0.800-0.900（20℃，g/cm3）；

凝点：≦-20℃。

年消耗量（按年运行8000hr计）10t／a。

1.7 生产方法及全厂总流程

1.7.1 生产方法

本装置采用四川天一科技股份有限公司的低温低压法粗苯加氢精制技术、CNL-16专用复合萃取工艺技术、焦炉煤气提氢技术。1.7.2 全厂总流程

本装置采用焦化粗苯为原料，经原料预处理脱除重杂质，然后进入加氢系统，采用低温低压法加氢脱除以噻酚为主的硫等杂质，加氢用的氢气由新建的焦炉煤气制氢装置提供。加氢系统出来的粗品进入脱轻系统，脱除低沸点物质后再进入精馏工序。在精馏工序先经一个预精馏塔将粗品分离为以苯和甲苯为主的BT组份和含二甲苯的重组份两部分。BT组份进入萃取精馏系统脱除非芳烃，再经一个精馏塔分离为纯苯产品和甲苯产品。重组份经间歇精馏分离得到二甲苯产品。

焦炉煤气首先经过脱硫脱萘处理，除去焦炉煤气中的萘、氨、有机硫、灰尘和硫化氢等杂质，再经压缩升压进入变压吸附提氢系统分离获得氢气。为了除去氢气中的微量氧，经氧化反应脱除氧，再经干燥获得合格的产品氢气。

1.7.3 工艺技术特点

1.7.3.1 本工艺产品质量高：产品质量高是加氢法的突出优点，尤其是含硫低。

1.7.3.2 本工艺产品收率高：焦化苯在加氢过程中的损失少。因操作压力高，几乎没有挥发损失。

1.7.3.4 采用原料预处理工艺，除去粗苯中重质苯等成分，较大程度的防止易结焦堵塞物质进入加氢反应系统，延长了设备检修周期和催化剂再生周期，同时简化加氢物料汽化工艺。

由于采用特殊结构的再沸器，可在较高温度下防止物料结焦，因此本系统采用常压精馏。采用常压精馏比采用减压精馏的同类装置既节约真空泵和釜液循环泵电耗，又减少真空物料损失。

1.7.3.5 本工艺加入阻聚剂，防止不饱和化合物的聚合，同样延长了设备检修周期和催化剂再生周期。

1.7.3.6 本工艺技术加氢系统采用“一次蒸发式蒸发工艺”，大大简化了蒸发流程，并有效防止蒸发结焦堵塞。

1.7.3.7 本工艺预加氢反应器和主加氢反应器：由于预加氢反应和主加氢反应的温升均不大于40℃，因此均采用绝热固定床加氢反应器。采用两级加氢工艺，很好地解决不饱和烃聚合结焦等问题。

1.7.3.8 本工艺充分合理地利用加氢产品气预热原料气，无需加热炉等升温设备，只配备开工加热器，简化流程。

1.7.3.9 采用CNL-16专用复合萃取精馏工艺，萃取效率高，流程简洁，萃取剂质量稳定、消耗低。