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1、粗苯加氢提纯的工艺流程**09级应用化工摘要:本文系统的阐述粗苯加氢的工艺技术,详细地介绍了粗苯加氢的工艺流程和提纯所用的各种设备。通过对比其他提纯方法,提出了加氢提纯的优点,加氢提纯成为未来提纯粗苯的环保方式。关键词:粗苯;加氢提纯;工艺流程;萃取精馏1.引言粗苯精制就是以粗苯为原料,经化学和物理等方法将上述杂质去除,以便得到可作原料使用的高纯度苯。目前,国内焦化粗苯的加工仍存在两种工艺,一种是古老的酸洗净化法,另一种是先进的加氢精制法。目前我国粗苯加工能力仅为65万t,其中只有19万t采用加氢工艺生产,其他均采用酸洗法。酸洗法只能部
2、分脱除粗苯中粗苯(混合芳烃的的含硫化合物(主要是噻吩和杂质,在加工过程中芳烃化合物损失较大(8%一10%,其副产废物酸焦油和残渣尚无有效的治理方法,造成环境的污染。随着有机化学工业的迅速发展,对苯系芳烃产品的质量要求很高,酸洗法得到的芳烃产品已无法满足需要,在发达国家该方法早已被淘汰。二十世纪五十年代初期,美、英、德、法等国相继开发成功粗苯催化加氢精制法,所得苯的凝固点为5.2℃一5.4℃。后来由于萃取蒸馏法的开发成功,采用较低温度(小于400℃【1】的粗苯加氢精制法,也能得到高质量的苯、甲苯和二甲苯。目前国外粗苯加氢【2】精制过程以反
3、应温度区分有高温法(600℃一630℃与低温法(320℃一380℃二种低温法加氢精制法主要包括三个关键单元:焦炉煤气变压吸附制纯氢(纯度大于99.9%;催化加氢精制过程(预加氢和主加氢;产品提纯过程(萃取或萃取蒸馏。低温法也能得到优质的苯、甲苯和二甲苯等产品,三种苯系芳烃收率为:苯98%、甲苯98%、二甲苯89%。该方法反应条件比较温和,反应温度为320℃一380℃,压力为3.0MPa-3.5MPa,设备和管道的材料容易解决,400℃以下CrMo钢即可满足要求,国内就能供应。因此建厂投资较低,操作过程危险性可大为降低。低温加氢法是目前技
4、术下相对比较理想的方法,既能得到优质的苯系列芳烃产品,又可解决环境污染问题2工艺流程本工艺分为4个单元,分别为100单元,200单元,300单元和400单元,导热油系统及制氢系统。2.1100单元工艺流程2.1.1脱重塔粗苯原料自罐区粗苯罐经粗苯过滤器F-1101、调节阀LV-1101到粗苯原料缓冲槽V-1101,液位由LV-1101控制调节。V-1101有氮封装置,压力的控制由PV1101A.B调节。缓冲槽中的粗苯经进料泵P-1101A/B至原料预热器E-1101(此换热器是由主反应产物和粗苯换热经原料流量调节阀FV1101后进入脱重
5、组分塔C-1101,脱重组分塔的作用是脱除粗苯原料中的重组分,防止重组分在加氢系统聚合结焦。脱重塔底的热量由导热油加热的塔底再沸器E-1103供给,为了减少重组分在E-1103中结焦,再沸器中原料的循环由塔底泵P-1103A/B强制循环,富裕的重组分经冷却器E-1104A/B排至罐区重芳烃罐,重芳烃的采出由塔底液位控制调节阀LV1102来控制。脱重组分塔顶轻苯产品经冷凝器E-1102冷凝后到塔顶回流槽V-1102,未被完全冷凝的气体经二次冷凝器E-1105冷凝后重新返回V-1102,回流槽中的轻苯一部分作为回流由回流泵P-1104A/B
6、经流量调节阀FV1105打回流塔顶,另一部分由轻苯采出泵高速泵P-1105A/B抽出经液位控制调节阀FV1104至加氢系统。脱重组分塔是负压操作塔,真空的供给是由真空机组XP-1101A/B从冷凝器E-1105抽出的,压力的调节由真空泵的旁路调节阀PV1106控制。由于粗苯原料中含有容易聚合结焦的物质,所以在脱重塔的进料中加入阻聚剂【3】。阻聚剂的加入是由往复泵P-1102A/B从阻聚剂罐V-1107中抽出阻聚剂注入进料管中的。(图见100#脱重塔2.1.2加氢系统由高速泵P-1105A/B抽出的轻苯与少量的循环气体(15%混合后进入预
7、蒸发器(管程,经预蒸发器E-1106A/B后进入多段蒸发器上部混合器。多段蒸发器C-1102的热量供给是由塔底导热油加热的再沸器E-1109和E-1110A/B提供的。在多段蒸发器塔底,少量的重组分经流量调节FV1108排至脱重塔,塔顶蒸汽经预反应器加热器E-1108(管程预热后进入预反应器R-1101底部(E-1108的换热是由主反应产物供给的,在预反应器底部,多段蒸发器带来的极少量的液体由底部排空阀排至脱重塔。预反应器的作用是除去原料中的双烯烃、苯乙烯等不饱和烃,预反应产物从预反应器顶部离开经主反应产物换热器E-1111加热后进入主
8、反应器加热炉H-1101,加热炉的燃气是焦炉煤气。预反应产物经加热炉加热后进入主反应器顶部,在主反应器中原料进行脱硫、脱氮等反应,在主反应器中催化剂分为两层,少量循环冷氢从两段催化剂中间加入以控制第二催化剂
