联苯工艺简介

1、原料：苯（Benzene）分子式：C6H6分子量：78. 11结构式：1、苯的主要物理化学性质：（1）物理性质：无色透明液体，具有强烈的芳香味，易燃、燃烧时发出浓 烟，有麻醉性及毒性，其蒸气与空气形成爆炸，极限为L4%-8.0%,比重0.8791 （20）,沸点80.5C,闪点-熔点5.5C,自燃点580C,不溶于水。（2）化学性质：溶于醇，醛等有机溶剂。2、苯的质量标准：根据实际使用经验，用做本生产中的原料苯，必须是从煤焦油分镭中得到 的，属纯苯或硝化用苯等级（规格），符合中华人民共和国冶金工业部YB289-75 标准，（摘自化工原料商品手册）其标准如表：指标名称指标硝化用苯纯苯外观透明液体

2、，不溶于1000毫升水中含0.003克 重倍酸钾的颜色比重（20C/4C）0. 876-0. 8800. 875-0. 880储程 初储点不小于（760mmhg）终 馀点不大于79.680.579.680. 1馀出95% （容积）温度范围不大于0.60.8酸洗比色按标准比色液不深于0.20.3澳价克/100毫升苯不大于0.20.4结晶点不小于5.05.0二硫化碳含量%不大于0. 070.01睡吩含量%不大于0. 10. 05反应中性水分室温（18-25）下目测无可见的不溶性的水第一章产品及原料联苯生产以苯为主要原料经高温脱氢制得一、产品：联苯（Diphenyl）分子式：C6H5-C6H5分子量

3、：154. 21结构式：1、联苯的主要物理化学性质：（1）物理性质：具有芳香煌所特有的官能团-苯基，而且是由苯基连结而 成，故乂称二苯基，它具有芳香燃的特性，但比苯稳定，室温时为白色或微黄色结 晶体，溶点71,沸点：255. 20,闪点：102,不溶于水。（2）化学性质：溶于醇、醛、酮、苯等有机溶剂。2、联苯的主要用途：（1）目前国内主要用作载热体,其26. 5%联苯和73. 5%二苯酸的混合物俗称 “道生”亦称混合导热油，它是品质优良的教热体，在各化工工业及其它部门得到 广泛应用。（2）也有用作制造杀菌剂，聚酯染料助剂等的原料。（3）医药级绝缘材料的原料。3、产品的规格：应符合A/HG200

4、0-05企业标准名称指标外观白色或微黄色结晶熔点（C） 268 残炭0. 1苯溶解试验合格3、辅助原料-乙醇分子式：CH3CH2OH分子量：46. 07结构式：H-C-C-OH（1）乙醇的主要物理化学性质：A、物理性质乙醇是酒的主要成份，乂称酒精，具有醇香味的无色透明液体，沸点78. 3,比重0.7892（20/4C）,熔点:T17.3C易挥发,酒精蒸汽与空气混合形 成爆炸，极限为3. 5-18.0% （体积），极易燃烧，燃烧时发出不易见的淡兰色无烟 火焰，并放出大量的热，也叫火酒，闪点12. 2C能与水以任何比例混溶。B、化学性质:能溶解多种物质，是良好的溶剂。能与多种物质在一定条件下发生反

5、应是化 工生产中的重要原料。（2）乙醇的质量标准：由于乙醇在联苯生产过程中作为辅助原料，添加量也较少，所以其规格只要 符合工业酒精标准即可。第二章苯高温脱氢生产联苯一、联苯的制造：联苯可以由滨苯与金属钠作用来合成或由碘苯与铜粉共热至220c而制得， 但在工业上普遍是采用苯高温脱氢方法来生产联苯，最早的是“铅洛法”，把苯蒸 汽通过熔融的铅来生产，乂因铅毒无法解决而很快被淘汰，目前世界上用“管式 法”，把苯蒸汽通红热的管道（700C以上）由2个苯分子各失一个氢原子互相结 合而制得联苯。至于从煤焦油中提炼得到的联苯，实际上也可以认为是在干锵过程 中由苯热解而产生的，但其中含量不多。二、反应机理：根据

6、我国研究院曾对苯高温裂解生产联苯用自由基理论作过推测认为按下面 历程进行。1、生产活化中心:C6H6 HC： + HOCHHC： + 3C6H6HC： +3C6H5HC=CH + 4 C6H6 C2H6 +4 C6H52、链反应C6H5 + C6H6C6H5 C6H5 + HC6H5 + H2 tC6H5H + C6H63、断链：C6H5 + C6H5C6H5C6H5 + HC6H6H + H H2 t以上推测苯分解时的一次反应，应先生成自由基HC：和HC=CH,这些自由基 与苯分子碰撞时，即被氢所饱和生成CH4, C2H4, C2H6等，同时苯分子变成自由基 C6H5,生成的苯基与苯分子相遇

7、时生成联苯并放出氢原子，而氢原子与苯分子相遇 就变成氢分子和苯基，因此链反应，继续进行的结果得到联苯与氢气。由于其氢、 苯基本身或者相互结合得到氢气、联苯、苯，结果中断了链反应。得出主反应式：3C6H6 高温C6H5C6H5+H2 t +Q 吸(1)4、生产过程存在的多种副反应:（1）多种的生产多联苯，本处以三联苯为代表。其反应机理基本同上反应式为：3C6H6 高温C6H5c6H4c6H5+2H2 t+Q 吸（2）（2）在过高温度下，苯分解为碳和氢反应式为：C6H6过高温6C+3H2t-Q放（3）三、反应条件选择：上面已述在高温时重要反应有三个（实际反应很复杂）其中式（1）是主反应，是我们所需

8、要的，所以在选择反应条件对它极为重要，应尽量选 择有利于它的反应条件，式（2）为副反应，也可说是苯的二次反应，它是在反应 过程很难避免的，但要加以限制，式（3）是苯的深度碳化反应，能引起裂化炉结 碳，影响生产必须避免，为此选择适当的原料，反应温度，停留时间，转化率就显 得更重要。1、原料的选择：根据反应的原理及反应的三式与生产工艺、设备和操作条件下，采用焦化路 线所得的苯（俗称焦化苯）或加氢苯，在规定条件下生产联苯时裂化炉管不易结 碳，可以认为是较合适的原料，而采用石油路线所得的苯（俗称石油苯）在同样条 件下操作易结碳。石油苯暂时还不能使用，其原因虽有此启蒙认识，还有待一步探 讨。2、反应温度

9、，停留时间，转化率相互关系:此三者的关系是相互制约的，现有利讨论，将其中一个条件恒定来分析另二 者的关系。（1）停留时间恒定：（即在已确定裂化炉结构情况下）苯蒸汽流量不变，转 化率随温度变化而变化，反之亦然，但反应温度的升高降低是受限制的，因为它首 先受到裂化炉材质和供电的约束，以目前使用的炉管材料其最高温度不能超过 800,在工艺上反应温度控制太高使式（2）或式（3）反应加快，从现象上看转 化率是提高了，但实际成品率下降，同样成品得率降低，此两种温度控制方法对原 料单耗、能耗，操作费用等均很不利，为此要有一个权益值，在目前的生产条件 下，可以认为转化率控制在10%左右，相应反应温度在750c

10、左右比较恰当。（2）反应温度恒定：转化率随停留时间而变化，一定量苯蒸汽在裂化炉管中停留时间越长转化率 越高，反之亦然，也就是说当裂化炉结构已确定则苯蒸汽流量减少停留时间增加， 相应转化率提高。苯蒸汽流量增加，则停留时间减少，则转化率下降，在实际生产 中则体现在蒸汽压力变化上，至于停留时间的长、短的利弊目前依据生产过程情况 而与产量质量有相当的关系。所以停留时间通常在裂化炉的设计时已确定，本工艺 设计中要求停留时间为1-1. 5秒。（3）转化率恒定：反应温度与停留时间或相反关系，为使转化率保持不变，这就可提高反应温 度，同时缩短停留时间，降低反应温度同时可增加停留时间，这就是说在裂化炉已 确定的

11、条件下，随反应温度升高，苯蒸汽也可增加，反之可以降低。前面已说过反 应温度受到一定制约，所以停留时间也是在设计时已确定，因此这两者变化范围是 受制约的，具体体现在目前操作要求苯蒸汽流量为1200T500 kg/小时，温度在 750 °C。以上已将恒定一个条件时，对其余二者变化作了叙述，但实际生产中三者是 互相联系在一起的整体，都会对生产产生影响，而对我们操作者而言，应懂得这三 面的相互关系，使操作值控制在规定指标内，谋求到达成品率高，原料单耗低，能 耗经济的目的。第三章工艺流程简述一、联苯生产工艺流程：苯高温脱氢生产联苯的流程包括：备料、预热、裂化、分苯、精制、包装等 生产任务：示意

12、图如下：裂化炉放氢气冷凝冷却器热交换器预热器循环槽纯苯乙醇精制低沸物（头子）取样口过滤加（分离）分苯釜塔精联苯槽精苯塔联苯成品高沸物（多联苯）水、碳二、流程简述：来自抽苯槽的原料泵和来自分苯塔经冷凝器回收的苯以及来自乙醇储槽的乙 醇，在循环槽内混合，用泵将槽内的混合原料打入预热器内。使用蒸发器液面调节 器控制打入的液体苯量以维持蒸发器内液面的恒定，泵出口多余的液体苯通过旁路 返回循环槽。蒸发锅内具有U型管式加热装置，使蒸发器压力调节器控制加热压 力，以达到加热器的恒定热量，现由于有流量孔板调节蒸发量以使蒸发器达到恒定 的蒸发压力（此点对反应很重要），定量的苯蒸汽进入套管式热交换器的壳程，被 预

13、热到650C左右，进入管道反应器，反应器借管道本身的电阻通电加热，使反应 器的出口温度达到750C左右，苯蒸发器内的停留时间为1-1. 5秒，转化率10%左 右，反应气体出管式反应器进入套管换热器的管程，经热交换，降到约250C进入 喷淋冷却器，使未转化苯成为液体及转化成的联苯、多联苯等被冷却也成液体，经 过滤器（即分离器）切水和所生成的碳后进入分苯釜，反应器内生成的富氢在氢气 冷凝器中经冷却后放空，在分苯釜和分苯塔中将苯和粗联苯（联苯与多联苯）进行 分储，塔顶得回收苯经冷凝后部分通过塔顶温度调节回流，另一部分至循环槽，分 苯釜底部得到粗联苯自流入粗联苯槽，此槽中粗联苯满至80%容积后抽入精镭

14、釜，在先常压下回收苯，后减压下回收精制头子（苯中含有少量联苯）即头子进入分苯 釜分饰，再进行减压蒸谭联苯进入成品贮槽，经化验合格进行包装入库，精制釜底 排放残渣（俗称下脚，主要是多联苯）。第四章岗位工艺指标一、蒸发裂化岗位工艺指标：（-）岗位任务：1、将液态苯转化成具有一定蒸汽压的气态苯。2、将苯蒸气转化为具有一定转化率的粗联苯。（二）操作要点1、循环槽最高液位2、泵出口压力3、苯蒸气流量4、裂化炉温度5、苯转化率6、乙醇加入量二、分苯岗位工艺指标:（-）岗位任务：<70%<0. 3MPa1200-1500 kg/小时730-76010%左右0. 3-0. 5% （占回收苯量）将来

15、自裂化炉的反应物料进行分储，塔顶得苯，塔釜处粗联苯。（二）操作要点:1、进料：反应冷凝液体1200 kg-1500 kg/小时2、塔顶压力：常压3、塔顶温度：80±lo4、塔釜水蒸气的压力7-8 kg/cm2 （表压）（约150C）5、塔釜温度：120c （参考值）三、精制岗位工艺指标：（-）岗位任务：将粗联苯进行常、减压的间歇蒸储，切除低沸物（俗称头子）和高沸物，得 到合格成品。（二）操作要点：1、投料量：约8吨粗联苯2、常压回收苯（塔顶温度）：80±13、减压回收苯：塔顶温度160c以下（真空度720mm Hg以上）4、出联苯成品气温：160c以下（真空度720mm Hg以上）5、放残渣液相温度：222 （真空度720mm Hg以上）四、辅助岗位工艺指标:（一）岗位任务：做好备料（纯苯）、（乙醇），成品包装入库，残渣的处置，机油蒸偏回收 苯。（二）操作要点：1、领料：抽苯及醇A、做好原料纯苯及辅助原料酒精的领料备料工作，对纯苯的来源，质量、数 量都要认真记录，逐日累计。B、完成桶装苯的抽吸工作，做到逐桶抽吸不存料，气温低于5