煤化工工藝學(xué)課件粗苯精制

1、 4、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收與精制 45 粗苯精制 45 粗苯精制 焦化粗苯精制主要有酸洗精制和加氫精制工藝，酸洗法仍在發(fā)展中國(guó)家被大量采用，酸洗精制由于具有工藝簡(jiǎn)單、操作靈活、設(shè)備簡(jiǎn)單、材料易得和常溫常壓運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)中小型焦化廠仍在應(yīng)用,但其工藝落后、產(chǎn)品質(zhì)量低、無(wú)法與石油苯競(jìng)爭(zhēng)，而且收率低、污染嚴(yán)重，產(chǎn)生的廢液很難處理。在發(fā)達(dá)國(guó)家都已采用加氫精制方法，產(chǎn)品可達(dá)到石油苯的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)有很多企業(yè)已建成投產(chǎn)或正在建設(shè)粗苯加氫裝置。20世紀(jì)80年代上海寶鋼從國(guó)外引進(jìn)了第一套Litol法高溫加氫工藝，90年代石家莊焦化廠從德國(guó)引進(jìn)了第一套K.K法低溫加氫工藝，1998年寶鋼引進(jìn)了第二套K.K法

2、加氫工藝，還有很多企業(yè)正在籌建加氫裝置。隨著對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)保的要求越來(lái)越高，粗苯加氫工藝的應(yīng)用是大勢(shì)所趨。 目的：獲得苯、甲苯、二甲苯等純產(chǎn)品。1.粗苯組成、產(chǎn)率和用途 粗苯組成: 用途：有機(jī)合成的基礎(chǔ)原料，可致苯乙烯、苯酚、硝基苯等進(jìn)一步合成纖維、橡膠、農(nóng)藥、醫(yī)藥等。 不飽和化合物：79以下的低沸點(diǎn)（環(huán)戊二烯）140以上的高沸點(diǎn)（茚、古馬隆、苯乙烯）苯及其同系物硫化物（ 噻吩80.1 、二硫化碳46.25 ）原料粗苯輕苯原料粗苯輕苯初餾分%0.91.0精制殘?jiān)?0.8-純苯%69.074.5重質(zhì)苯%3.0-甲苯%12.813.9苯溶劑油%4.0-二甲苯%3.03.3洗滌損失%1.92.0輕溶

3、劑油%0.80.9精制損失%1.61.0吹苯殘?jiān)?2.22.4合計(jì)%100100產(chǎn)率：酸洗法精制2.粗苯酸洗法精制原理 不飽和化合物：79以下的低沸點(diǎn)（環(huán)戊二烯46.5 ）140以上的高沸點(diǎn)（茚181.5 、古馬隆173.5 、苯乙烯146 ）苯及其同系物硫化物（ 噻吩84.1 、二硫化碳42.5 ）粗苯組成間二甲苯139.1 鄰二甲苯144.9 對(duì)二甲苯138.4 苯：80.1甲苯：110.6 二甲苯：苯及其同系物沸點(diǎn)苯：80.1 （ 噻吩84.1等） 甲苯：110.6 二甲苯:140 左右（苯乙烯146 等 ）初餾分：（環(huán)戊二烯46.5 、二硫化碳42.5 等）BTX餾分:重苯：（茚181

4、.5 、古馬隆173.5 等 ）粗苯產(chǎn)品沸點(diǎn)粗苯精制流程包括：初步精餾：使低沸點(diǎn)化合物和高沸點(diǎn)含硫化合物分開(kāi)?；瘜W(xué)精制：把粗苯主要組分沸點(diǎn)范圍內(nèi)含硫化合物和不飽和化合物脫除。最終精餾：得到合乎標(biāo)準(zhǔn)的純產(chǎn)品。3.初步精餾粗苯的初步精餾初餾塔： 塔頂?shù)玫匠躔s分；混合餾分（BTX）塔： 塔頂?shù)玫紹TX餾分； 塔底得到重苯。輕苯的初步精餾 不需要混合餾分（BTX）塔4.硫酸法精制化學(xué)反應(yīng)不飽和物聚合反應(yīng)： 在硫酸的作用下生成二聚物和三聚物其沸點(diǎn)比苯的高，可用精餾法除去.磺化脫噻吩反應(yīng)： 噻吩與硫酸反應(yīng)生成噻吩磺酸溶于硫酸和水中，可用洗滌法除去。烷基化脫噻吩： 在硫酸作用下噻吩與不飽和化合物生成共聚物其

5、沸點(diǎn)比苯的高，可用精餾法除去.酸洗條件 硫酸含量：93%95% 溫度：3540（ 4045 ） 時(shí)間：10min（加水控制） 攪拌：有利工藝流程5.吹苯和最終精餾吹苯吹苯的目的： 是把酸洗時(shí)溶于混合餾分中各種聚合物作為吹苯殘?jiān)懦?，該殘?jiān)捎米魃a(chǎn)古馬隆樹(shù)脂的原料。吹苯的方法： 塔底（可用篩板塔）有間接蒸汽加熱器，同時(shí)吹入直接蒸汽，吹苯塔塔頂溫度為100105，維持塔底溫度為135.連續(xù)精餾 已洗BTX混合餾分，連續(xù)地進(jìn)行精餾。三個(gè)苯（精餾塔可為浮閥塔）。 三個(gè)塔的塔頂溫度分別是：苯塔800.5；甲苯塔1100.5；二甲苯塔8996（水蒸氣蒸餾法）。半連續(xù)精餾6.初餾分加工環(huán)戊二烯二聚體的生成

6、： 從初餾分中制取環(huán)戊二烯，采用熱聚合法，即在溫度6080，反應(yīng)1620小時(shí)，就可使環(huán)戊二烯聚合成二聚環(huán)戊二烯。精餾分離： 二聚環(huán)戊二烯沸點(diǎn)較高，故在聚合完成后，進(jìn)行蒸餾去除所有輕質(zhì)組分，釜底殘液即為含量達(dá)95的二聚環(huán)戊二烯。環(huán)戊二烯二聚體的解聚 經(jīng)熱解解聚又可得單體環(huán)戊二烯。7.古馬隆-茚樹(shù)脂生產(chǎn)古馬隆和茚在催化劑（如濃硫酸，三氯化鋁，氟化硼）作用下受熱聚合成分子量為5002000的古馬隆茚樹(shù)脂。初餾酸洗脫色連續(xù)聚合聚合油水洗閃蒸含氟廢水處理8加氫精制粗苯加氫工藝主要有：魯奇法。 采用Co-Mowiki催化劑/wiki， 反應(yīng)溫度360380， 壓力45MPa， 以焦?fàn)t煤氣或純氫為氫源，加氫

7、油通過(guò)精餾分離，得到苯、甲苯、二甲苯和溶劑油，產(chǎn)品收率可達(dá)9799。 加氫油用萃取法或共沸蒸餾法分離得到產(chǎn)品純苯。 K.K法。 催化劑選用NiMo及CoMo， 反應(yīng)溫度為200400， 操作壓力為5.0MPa，一般用純氫為氫源。加氫油采用萃取蒸餾法除去非芳烴，經(jīng)蒸餾可得到純苯、甲苯、二甲苯等產(chǎn)品。 K.K加氫主要發(fā)生加氫脫硫、加氫脫氮和加氫脫氧反應(yīng)。 K.K法對(duì)加氫油進(jìn)行分步逐級(jí)蒸餾制取純苯、甲苯、二甲苯、非芳烴、C9餾分等多種產(chǎn)品。 萊托法（Litol法）。 采用三氧化二鉻為催化劑， 反應(yīng)溫度600650， 壓力6.0MPa。 由于苯的同系物加氫脫烷基轉(zhuǎn)化為苯，苯的收率達(dá)114以上，可制得合

8、成用苯，純度99.9。 Litol法加氫主要發(fā)生加氫脫硫、加氫裂解和加氫脫烷基反應(yīng)。 Litol法加氫油組成主要是苯，甲苯和二甲苯類物質(zhì)很少。 2、萊托法（Litol法）主要化學(xué)反應(yīng)：脫硫反應(yīng) 脫烷基反應(yīng) C6H5RH2C6H6RH飽和烴加氫裂解 烷烴與環(huán)烷烴幾乎全部裂解成低分子烷烴C6H123H23C2H6C7H162H22C2H6C3H8環(huán)烷烴脫氫 不飽和烴加氫 脫氧和脫氮 C5H5N5H2C5H12NH3C6H5OHH2C6H6H2O萊托法工藝流程 粗苯預(yù)蒸餾得輕苯；a:輕苯加熱氣化；氫氣保護(hù)作用下，（蒸發(fā)器內(nèi)）b:輕苯預(yù)加氫；Co-Mo催化劑加氫脫除苯乙烯及同系物（預(yù)反應(yīng)器內(nèi)）。輕苯加氫（萊托加氫）；二個(gè)加氫反應(yīng)器催化劑Cr2O3-Al2O3加氫油精制（苯精制）；a: 穩(wěn)定處理穩(wěn)定塔分離掉C4的烴及H2S。 b:白土吸附處理白土（活性白土，以SiO2和 Al2O3為主要成分）精制去除微量不飽和化物。c:苯精餾苯精餾塔制得99.9純苯。見(jiàn)圖制氫系統(tǒng)。原