第4章天工化学制艺

化学工艺学

第四章芳烃转化过程

化学工艺学

芳烃转化过程

主要内容

1

2

3

芳烃的生产方法

芳烃的转化单一芳烃产品的分离精制

化学工艺学

主要芳烃及用途

z 三苯：苯、甲苯和二甲苯

简称BTX

z 混合二甲苯：乙苯和三个二甲苯异

构体组成的混合物C8芳烃

z 异丙苯、十二烷基苯和萘

化学工艺学

z

煤焦化芳烃

炼焦副产的粗苯、煤焦油

z

石油芳烃

石脑油催化重整油烃裂解副产的裂解汽油

芳烃的来源

化学工艺学

不同国家芳烃来源构成

化学工艺学

分馏

煤干馏

粗煤气

初冷、净化、终冷洗油吸收蒸馏脱吸粗苯粗苯

轻苯重苯

分馏

BTX 混合馏分

硫酸精制催化加氢精制

分馏

苯

甲苯二甲苯

化学工艺学

化学工艺学

石油芳烃生产方法

z 工艺过程反应分离转化

美国、西欧和日本、中国的特点不同z 原料石脑油裂解汽油

z 生产过程

芳烃的生产

化学工艺学

石油芳烃的生产过程

化学工艺学

z

美国UOP 公司第一套铂重整装置工业化z

60年代工业上成功应用双催化剂z 70年代实现移动床催化剂连续再生

催化重整生产芳烃

它用于生产高辛烷值汽油或BTX 等芳烃，其中约10％的装置用于生产芳烃产品石油芳烃的生产

化学工艺学

催化重整基本化学反应

z 主反应

环烷烃脱氢

五元环异构脱氢

烷烃脱氢环化

烷烃异构加氢裂解

z 副反应

烯烃聚合

加氢裂解石油芳烃的生产

化学工艺学

z 催化重整原料

z 石脑油馏分

烃族组成: 含环烷烃多

馏程: 依据生产目的芳烃选取z 发展新原料

加氢裂化石脑油

加氢焦化汽油

裂解汽油萃余油石油芳烃的生产

化学工艺学

z 加氢预处理

除去微量对催化剂有害的杂质硫

w% < 0.5~2 ×10

-6砷w% < 2 ×10-9

重金属w% < 2 ×10-8催化重整原料预处理

化学工艺学

z 一种或多种贵金属高度分散在多孔载体上，主金属铂z 双金属催化剂( 工业化）铂铼铂锡铂铱

z 载体：γ-Al 2O 3

催化重整催化剂

化学工艺学

催化重整工艺

z 连续催化重整（UOP IFP ）

催化剂连续再生操作压力低收率高z M2重整（Mobil ）

ZSM-5择形催化剂原料为各种轻烃z Aromax 重整（Chevron ）轻石脑油Pt/Ba-K-L 沸石重整抽余油C6-C8烷烃共同点：甲苯、二甲苯较多苯较少

石油芳烃的生产

化学工艺学催化重整工艺

化学工艺学

裂解汽油组成

化学工艺学

40~60% C6-C9芳烃

二烯烃、单烯烃、烷烃

氧、氮、硫及砷的化合物

裂解汽油组成

化学工艺学

z 裂解汽油预处理

分馏除去C5馏分、部分C9芳烃与C9以上馏分得到C6-C9馏分

z 裂解汽油精制

加氢精制

段加氢精制工艺

C5馏分的不同利用途径裂解汽油生产芳烃

石油芳烃的生产

化学工艺学

z 异戊二烯间戊二烯环戊二烯合成橡胶和精细化工原料

z 二烯烃加氢生成烯烃

汽油z 加氢生成C5烷烃烃裂解原料

裂解汽油中的C5馏分

化学工艺学

化学工艺学

z 由烷烃生产芳烃的Cyclar 工艺

英国石油（BP ）公司，以世界市场过剩的低价液化石油气－丙烷、丁烷为原料，经催化脱氢、齐聚、环化和芳构化生产芳烃z 特点：与石脑油重整相比较

原料无须预处理

不需芳烃抽提装置（非芳烃<10-3）

副产氢气产率高轻烃芳构化与重芳烃的轻质化石油芳烃的生产

化学工艺学

化学工艺学重芳烃轻质化的Detol 工艺 ABB Crest 公司技术 原料：重芳烃及甲苯

重整生成油裂化汽油焦化汽油 采用载于Al 2O 3上的Cr 2O 3作催化剂

化学工艺学芳烃馏分的分离

z 芳烃馏分都是由芳烃和非芳烃组成的混合物

z 溶剂萃取法

从宽馏分中分离苯、甲苯、二甲苯z

萃取蒸馏法

从窄馏分中分离纯度高的单一芳烃

化学工艺学

对溶剂性能的基本要求

对芳烃的溶解选择性好、溶解度高

与萃取原料密度差大

蒸发潜热与热容小、蒸汽压小 有良好的化学稳定性与热稳定性、

腐蚀性小

溶剂萃取

化学工艺学

工业生产方法

–Unex 法

二甘醇–Sulfolane 法

环丁砜–Arosolvan 法

N-甲基吡络烷酮–IFP 法N-甲酰吗啉

溶剂萃取

化学工艺学

化学工艺学

z 原理

萃取蒸馏是利用极性溶剂与烃类混合时，能降低烃类蒸汽压使混合物初沸点提高的原理而设计的工艺过程

萃取蒸馏