粗苯加氢精制工艺生产方法和工艺流程的确定.docx

粗苯加氢精制工艺生产方法和工艺流程的确定1.1v工艺技术的比较与选择1.1.主要生产工艺技术简介目前已工业化的粗苯加氢工艺有莱托(LitOI)法、萃取蒸偏低温加氢(K.K)法和溶剂萃取低温加氢法，第一种为高温加氢，后两种为低温加氢。(1)、Litol法粗苯加氢高温催化加氢的典型工艺是LitOl工艺，在温度为600-650oC,压力6.OMPa条件下进行催化加氢反应。主要进行加氢脱除不饱和烧，加氢裂解把高分子烷烧和环烷煌转化为低分子烷烧，以气态分离出去；加氢脱烷基，把苯的同系物最终转化为苯和低分子烷烧。故高温加氢的产品只有苯，没有甲苯和二甲苯，另外还要进行脱硫、脱氮、脱氧的反应,脱除原料有机物中的S、N、0,转化成H2S、NH3、H20的形式除去，对加氢油的处理可采用一般精微方法，最终得到苯产品。Litol法发生的主要反应脱硫反应+4H2C4H10+H2S可使睡吩脱到0.3士0.2ppm脱烷基反应C6H5R+H2C6H6+RH饱和烧加氢裂解烷烧与环烷煌几乎全部裂解成低分子烷烧C6H12+3H23C2H6C7H16+2H22C2H6+C3H8环烷烧脱氢一÷3H2不饱和燃加氢+H2+H2+C2H6脱氧和脱氮C5H5N+5H2C5H12+NH3该法的工艺过程大致为：粗苯一预蒸储、获得轻苯一预加氢一主加氢一稳定塔一白土塔一精偏。可见，加氢用原料实质上是轻苯，这里的预蒸播相当于国内的两苯塔。国内回收苯族烧广为采用生产两苯（轻苯与重苯）的工艺，因此，Litol加氢技术应用于我国，应以轻苯直接作为加氢原料比较合理。Litol加氢工艺的特点是能够将苯环上的烷基脱除,故只能获得一种产品：纯苯，但产率高达114%。预蒸储采用减压操作，旨在降低温度，以避免不饱和化合物在蒸储过程中发生聚合。预加氢采用Co-Mo系催化剂，但必须先硫化，以适当降低催化剂的活性、并提高不饱和化合物加成反应的选择性。该工序的作用是先将易发生聚合的物质除去，有利于后续主加氢的操作。主加氢采用C0O3AI2O3系催化剂，反应温度为610630C、操作压力5.88MPao能将轻苯中的不饱和化合物与含硫化合物几乎全部加氢脱除，获得的加氢油只需要采用普通的精储方法就能分离，稳定塔实质是一个精微塔，且采用加压操作，旨在提高苯的沸点、以减少苯的损失；同时使具有不同沸点的饱和烧与苯分离。白土塔是起吸附作用的装置，能将尚未反应的微量不饱和烧除去，为后续精僧工序获得优质苯创造条件。为了循环利用氢气，粗苯加氢后的尾气必须经过一系列处理，包括脱硫(MEA法)、甲苯洗净、改质变换与变压吸附等工序，最终获得99.9%的氢气返回系统供加氢之用。(2)、萃取蒸储低温加氢(K.K)法和溶剂萃取低温加氢法低温催化加氢的典型工艺是萃取蒸储加氢(K.K法)和溶剂萃取加氢。在温度为300-370oC,压力1.5-3.OMPa条件下进行催化加氢反应。主要进行加氢脱除不饱和烧，使之转化为饱和崎；另外还要进行脱硫、脱氮、脱氧反应，与高温加氢类似，转化成H2S、NH3、H20的形式。但由于加氢温度低,故一般不发生加氢裂解和脱烷基的深度加氢反应。因此低温加氢的产品有苯、甲苯、二甲苯。对于加氢油的处理，萃取蒸偏低温加氢工艺采用萃取精镭方法，把非芳煌与芳煌分离开。而溶剂萃取低温加氢工艺是采用溶剂液液萃取方法，把非芳煌与芳煌分离开，芳煌之间的分离可用一般精微方法实现，最终得到苯、甲苯、二甲苯。萃取蒸储低温加氢法是石家庄焦化厂于20世纪90年代由国外引进的第一套粗苯低温加氢工艺，并在国内得到推广应用。萃取蒸储低温加氢法可生产苯、甲苯、二甲苯，3种苯对原料中纯组分的收率及总精制率设计值见下表：萃取蒸锵低温加氢苯、甲苯、二甲苯收率及总精制率苯/%甲苯/%二甲苯/%总粗制率/%98.598.011799.8二甲苯收率超过100%是由于在预反应器中，苯乙烯被加氢转化成乙苯，而二甲苯中含有乙苯，总精制率达99.8%,比莱托法的要高。1.1.2. 工艺技术的比较Li法粗苯加氢工艺的加氢反应温度、压力较高，又存在氢腐蚀，对设备的制造材质、工艺、结构要求较高，设备制造难度较大，只能生产1种苯，制氢工艺较复杂，采用转化法，以循环气为原料制氢，总精制率较低。与Litol法相比,萃取蒸储低温加氢方法和溶剂萃取低温加氢方法的优点是以粗苯或焦油蒸僧的脱酚轻油为原料，氢耗较低，加氢反应温度、压力较低，设备制造难度小，很多设备可国内制造，能耗也较少，能够生产3种苯一纯苯、甲苯、二甲苯，生产操作容易。制氢工艺采用变压吸附法，以甲醇为原料制氢，制氢工艺简单，产品质量好。1.1.3. 本设计采用的方法在本设计加氢工艺中，低温加氢工艺的加氢温度、压力较低，产品质量好，低温加氢工艺包括萃取蒸锵低温加氢工艺和溶剂萃取低温加氢工艺，这两种工艺在国内外是比较成熟的工艺，已被广泛用于石油重整油、高温裂解汽油、焦化粗苯为原料的加氢生产中，因此本粗苯精制采用低温加氢精制工艺。纯苯精度可达99.9%以上，甲苯也在99%以上，产品纯度均优于其他方法。K-K法粗苯加氢属于中温、中压、不脱烷基的加氢技术,其操作温度为340370、压力为1.83.0MPa0显然，该技术对加氢设备的材质要求相应较低。萃取蒸储低温加氢方法和溶剂萃取低温加氢方法两种低温加氢方法相比较，前者工艺简单，可对粗苯直接加氢，不需先精编分离成轻苯和重苯，但粗苯在预蒸发器和多级蒸发器中容易结焦堵塞；后者工艺较复杂，粗苯先精微分成轻苯和重苯，然后对轻苯加氢，但产品质量较高。经过综合比较考虑，本设计采用溶剂萃取低温加氢工艺