煤化工工艺学课件粗苯精制

1、 4、炼焦化学产品的回收与精制 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氢精制工艺，酸洗法仍在发展中国家被大量采用，酸洗精制由于具有工艺简单、操作灵活、设备简单、材料易得和常温常压运行等优点，目前国内中小型焦化厂仍在应用,但其工艺落后、产品质量低、无法与石油苯竞争，而且收率低、污染严重，产生的废液很难处理。在发达国家都已采用加氢精制方法，产品可达到石油苯的质量标准。国内有很多企业已建成投产或正在建设粗苯加氢装置。20世纪80年代上海宝钢从国外引进了第一套Litol法高温加氢工艺，90年代石家庄焦化厂从德国引进了第一套K.K法低温加氢工艺，1998年宝钢引进了第二套K.K法

2、加氢工艺，还有很多企业正在筹建加氢装置。随着对产品质量和环保的要求越来越高，粗苯加氢工艺的应用是大势所趋。 目的：获得苯、甲苯、二甲苯等纯产品。1.粗苯组成、产率和用途 粗苯组成: 用途：有机合成的基础原料，可致苯乙烯、苯酚、硝基苯等进一步合成纤维、橡胶、农药、医药等。 不饱和化合物：79以下的低沸点（环戊二烯）140以上的高沸点（茚、古马隆、苯乙烯）苯及其同系物硫化物（ 噻吩80.1 、二硫化碳46.25 ）原料粗苯轻苯原料粗苯轻苯初馏分%0.91.0精制残渣%0.8-纯苯%69.074.5重质苯%3.0-甲苯%12.813.9苯溶剂油%4.0-二甲苯%3.03.3洗涤损失%1.92.0轻溶

3、剂油%0.80.9精制损失%1.61.0吹苯残渣%2.22.4合计%100100产率：酸洗法精制2.粗苯酸洗法精制原理 不饱和化合物：79以下的低沸点（环戊二烯46.5 ）140以上的高沸点（茚181.5 、古马隆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 ）粗苯组成间二甲苯139.1 邻二甲苯144.9 对二甲苯138.4 苯：80.1甲苯：110.6 二甲苯：苯及其同系物沸点苯：80.1 （ 噻吩84.1等） 甲苯：110.6 二甲苯:140 左右（苯乙烯146 等 ）初馏分：（环戊二烯46.5 、二硫化碳42.5 等）BTX馏分:重苯：（茚181

4、.5 、古马隆173.5 等 ）粗苯产品沸点粗苯精制流程包括：初步精馏：使低沸点化合物和高沸点含硫化合物分开。化学精制：把粗苯主要组分沸点范围内含硫化合物和不饱和化合物脱除。最终精馏：得到合乎标准的纯产品。3.初步精馏粗苯的初步精馏初馏塔： 塔顶得到初馏分；混合馏分（BTX）塔： 塔顶得到BTX馏分； 塔底得到重苯。轻苯的初步精馏 不需要混合馏分（BTX）塔4.硫酸法精制化学反应不饱和物聚合反应： 在硫酸的作用下生成二聚物和三聚物其沸点比苯的高，可用精馏法除去.磺化脱噻吩反应： 噻吩与硫酸反应生成噻吩磺酸溶于硫酸和水中，可用洗涤法除去。烷基化脱噻吩： 在硫酸作用下噻吩与不饱和化合物生成共聚物其

5、沸点比苯的高，可用精馏法除去.酸洗条件 硫酸含量：93%95% 温度：3540（ 4045 ） 时间：10min（加水控制） 搅拌：有利工艺流程5.吹苯和最终精馏吹苯吹苯的目的： 是把酸洗时溶于混合馏分中各种聚合物作为吹苯残渣排出，该残渣可用作生产古马隆树脂的原料。吹苯的方法： 塔底（可用筛板塔）有间接蒸汽加热器，同时吹入直接蒸汽，吹苯塔塔顶温度为100105，维持塔底温度为135.连续精馏 已洗BTX混合馏分，连续地进行精馏。三个苯（精馏塔可为浮阀塔）。 三个塔的塔顶温度分别是：苯塔800.5；甲苯塔1100.5；二甲苯塔8996（水蒸气蒸馏法）。半连续精馏6.初馏分加工环戊二烯二聚体的生成

6、： 从初馏分中制取环戊二烯，采用热聚合法，即在温度6080，反应1620小时，就可使环戊二烯聚合成二聚环戊二烯。精馏分离： 二聚环戊二烯沸点较高，故在聚合完成后，进行蒸馏去除所有轻质组分，釜底残液即为含量达95的二聚环戊二烯。环戊二烯二聚体的解聚 经热解解聚又可得单体环戊二烯。7.古马隆-茚树脂生产古马隆和茚在催化剂（如浓硫酸，三氯化铝，氟化硼）作用下受热聚合成分子量为5002000的古马隆茚树脂。初馏酸洗脱色连续聚合聚合油水洗闪蒸含氟废水处理8加氢精制粗苯加氢工艺主要有：鲁奇法。 采用Co-Mowiki催化剂/wiki， 反应温度360380， 压力45MPa， 以焦炉煤气或纯氢为氢源，加氢

7、油通过精馏分离，得到苯、甲苯、二甲苯和溶剂油，产品收率可达9799。 加氢油用萃取法或共沸蒸馏法分离得到产品纯苯。 K.K法。 催化剂选用NiMo及CoMo， 反应温度为200400， 操作压力为5.0MPa，一般用纯氢为氢源。加氢油采用萃取蒸馏法除去非芳烃，经蒸馏可得到纯苯、甲苯、二甲苯等产品。 K.K加氢主要发生加氢脱硫、加氢脱氮和加氢脱氧反应。 K.K法对加氢油进行分步逐级蒸馏制取纯苯、甲苯、二甲苯、非芳烃、C9馏分等多种产品。 莱托法（Litol法）。 采用三氧化二铬为催化剂， 反应温度600650， 压力6.0MPa。 由于苯的同系物加氢脱烷基转化为苯，苯的收率达114以上，可制得合

8、成用苯，纯度99.9。 Litol法加氢主要发生加氢脱硫、加氢裂解和加氢脱烷基反应。 Litol法加氢油组成主要是苯，甲苯和二甲苯类物质很少。 2、莱托法（Litol法）主要化学反应：脱硫反应 脱烷基反应 C6H5RH2C6H6RH饱和烃加氢裂解 烷烃与环烷烃几乎全部裂解成低分子烷烃C6H123H23C2H6C7H162H22C2H6C3H8环烷烃脱氢 不饱和烃加氢 脱氧和脱氮 C5H5N5H2C5H12NH3C6H5OHH2C6H6H2O莱托法工艺流程 粗苯预蒸馏得轻苯；a:轻苯加热气化；氢气保护作用下，（蒸发器内）b:轻苯预加氢；Co-Mo催化剂加氢脱除苯乙烯及同系物（预反应器内）。轻苯加氢（莱托加氢）；二个加氢反应器催化剂Cr2O3-Al2O3加氢油精制（苯精制）；a: 稳定处理稳定塔分离掉C4的烃及H2S。 b:白土吸附处理白土（活性白土，以SiO2和 Al2O3为主要成分）精制去除微量不饱和化物。c:苯精馏苯精馏塔制得99.9纯苯。见图制氢系统。原