粗苯精制的工藝及綜合評(píng)價(jià)
作者：佚名發(fā)布時(shí)間：1970-01-01
粗苯精制的工藝及綜合評(píng)價(jià)
陳佩文 方生濤（唐山中潤(rùn)煤化工有限公司，唐山063611)
1 國(guó)內(nèi)粗苯精制現(xiàn)狀
焦化粗苯加工精制可獲得苯、甲苯、二甲苯和重苯等多種產(chǎn)品。近年來(lái)一些特大型焦?fàn)t相繼建成投產(chǎn)，焦化粗苯加工規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化、集約化已是粗苯精加工的必然趨勢(shì)。我國(guó)焦炭產(chǎn)量已達(dá)到3.6億噸，而我國(guó)目前的粗苯加工能力僅為65萬(wàn)噸，其中只有44萬(wàn)噸采用加氫法生產(chǎn)工藝，其他均采用酸洗法。粗苯加氫精制工藝能耗低、成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好、競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)，代表了粗苯加工精制的發(fā)展方向，不僅從真正意義上做到了清潔生產(chǎn)，而且還能使寶貴的苯資源得到充分利用，因此粗苯加氫精制工藝引起了焦化行業(yè)的廣泛關(guān)注。
2 粗苯精制的主要工藝
國(guó)內(nèi)粗苯精制工藝主要有酸洗法和加氫法。由于投資少、見(jiàn)效快，生產(chǎn)裝置易建設(shè)，國(guó)內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)裝置采用這類(lèi)工藝。但是酸洗工藝生產(chǎn)的苯純度低，而且不能有效分離甲苯、二甲苯，生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量無(wú)法處理的酸焦油，嚴(yán)重污染環(huán)境，產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)率低，生產(chǎn)成本高，很難與大型精苯裝置競(jìng)爭(zhēng)，已被國(guó)家明令禁止并限期取締。目前有實(shí)力的焦化企業(yè)和化工企業(yè)都在爭(zhēng)取建設(shè)大型粗苯加氫裝置，在建或者正在規(guī)劃中的苯加氫項(xiàng)目不低于10套。
國(guó)外粗苯加氫精制工藝以反應(yīng)溫度區(qū)分有高溫法（600～630℃）和低溫法（320～380℃）兩種。低溫法主要以美國(guó)的Axens低溫氣液兩相加氫技術(shù)、德國(guó)的Uhde低溫氣相加氫技術(shù)為代表；高溫法主要以Litol法為代表。下面就兩種工藝作簡(jiǎn)要介紹。
2.1 低溫法催化加氫精制工藝
低溫加氫精制工藝是在低溫（280～350℃ )、低壓（2.4MPa)、催化劑（Co-Mo和Ni-Mo）作用下進(jìn)行的催化加氫過(guò)程，將輕苯組分中的烯烴、環(huán)烷烴、含硫化合物、含氮化合物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的飽和烴，再通過(guò)萃取蒸餾法將芳烴和非芳烴分離。通過(guò)精餾生產(chǎn)可以得到高質(zhì)量的苯、甲苯、二甲苯等產(chǎn)品。低溫法加氫精制主要包括三個(gè)關(guān)鍵單元：制純氫（純度大于99.9%)、催化加氫精制（預(yù)加氫和主加氫）和產(chǎn)品提純過(guò)程（萃取或萃取蒸餾），工藝流程見(jiàn)圖1。
圖1 粗苯低溫加氫工藝流程
2.2 高溫法催化加氫精制工藝
高溫加氫精制工藝是在高溫（620℃ )、高壓(5.5MPa)、催化劑（Co-Mo和Cr2O3-A12O3）作用下進(jìn)行的氣相催化兩段加氫技術(shù)，將輕苯中的烯烴、環(huán)烷烴、含硫化合物、含氮化合物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的飽和烴，同時(shí)發(fā)生苯的同系物加氫和脫烷基反應(yīng)，再通過(guò)精餾方法提取高純度的苯產(chǎn)品，達(dá)到苯的高回收率（回收率可達(dá)114%)。由于高溫催化加氫脫除的烷基制氫作為氫源，不需要外界提供氫氣，工藝流程見(jiàn)圖2。
圖2 粗苯高溫加氫工藝流程
3粗苯精制工藝的綜合比較
從上面兩種加氫工藝可以看出，兩種加氫工藝與酸洗法相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)，下面就兩種加氫工藝與酸洗法之間的各技術(shù)參數(shù)做綜合比較，見(jiàn)表1。
表1 粗苯精制各工藝參數(shù)比較
|
項(xiàng)目 |
酸洗法 |
高溫加氫法 |
低溫加氫法 |
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氣相加氫（KK法） |
氣液兩相加氫 |
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處理不飽和雜質(zhì) |
硫酸洗滌 |
加氫 |
加氫 |
加氫 |
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蒸餾方式 |
簡(jiǎn)單蒸餾 |
簡(jiǎn)單蒸餾 |
N-甲酰嗎啉
萃取蒸餾 |
環(huán)丁砜萃取蒸餾 |
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催化劑 預(yù)反應(yīng)器
主反應(yīng)器 |
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Co-Mo
Cr系 |
Ni-Co
Co-Mo |
Ni-Co
Co-Mo |
|
洗滌劑 |
濃硫酸、氫氧化鈉 |
無(wú) |
無(wú) |
無(wú) |
|
反應(yīng)溫度 預(yù)反應(yīng)器
主反應(yīng)器 |
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260℃
620℃ |
190～210℃
280～350℃ |
80℃
320～380℃ |
|
反應(yīng)壓力 預(yù)反應(yīng)器
主反應(yīng)器 |
|
5.5MPa
5.4MPa |
2.5MPa
2.4MPa |
3.5～4.0MPa
3.4～4.0MPa |
|
純苯質(zhì)量 結(jié)晶點(diǎn)
全硫含量
純 度 |
5.0～5.2℃
200～500ppm
≯99.5% |
≮5.50
＜0.5
99.95% |
≮5.50
≤0.5
99.95% |
≮5.50
≤0.5
99.95% |
|
芳烴收率 |
91% |
114% |
98% |
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產(chǎn)品品種 |
苯、甲苯、二甲苯 |
苯 |
苯、甲苯、二甲苯、非芳烴 |
|
工藝污染物 |
酸焦油3%～8%
再生酸5%～6% |
無(wú) |
無(wú) |
4 結(jié)語(yǔ)
1) 酸洗工藝已經(jīng)完全被市場(chǎng)所淘汰，尤其是面對(duì)未來(lái)的高端市場(chǎng)，加氫工藝替代酸洗工藝已是大勢(shì)所趨。
2) 高溫加氫和低溫加氫具有各自的優(yōu)勢(shì)，且又有互補(bǔ)作用，企業(yè)可以根據(jù)自身的情況選擇，但隨著設(shè)備制造等工藝技術(shù)的提高，高溫加氫可能會(huì)有更大的作為。
3) 兩種低溫加氫技術(shù)從工藝上來(lái)說(shuō)沒(méi)有太大的區(qū)別，有其自身的特點(diǎn)，大多數(shù)企業(yè)選擇KK法加氫工藝。
4) 目前國(guó)內(nèi)的加氫工藝都是以國(guó)外的加氫工藝為基礎(chǔ)適當(dāng)進(jìn)行了優(yōu)化，只是設(shè)計(jì)單位不同，優(yōu)化的方式和方法有些差異，不過(guò)目前國(guó)內(nèi)更趨向于低溫加氫。
5) 由于受利益的驅(qū)動(dòng)，近年來(lái)準(zhǔn)備建設(shè)和已經(jīng)建設(shè)的粗苯加氫裝置可能面臨粗苯原料的激烈爭(zhēng)奪，由此可能導(dǎo)致原料的大幅度提價(jià)，從而壓縮了粗苯加氫工藝的利潤(rùn)空間。同時(shí)由于中國(guó)焦化企業(yè)分布不均，導(dǎo)致粗苯資源的分布不均，必將影響粗苯精制的競(jìng)爭(zhēng)。因此各地應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，不能盲目跟風(fēng)。
