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粗苯加氢精制技术比较生产芳香烃 -苯、甲苯、二甲苯的主要原料是石油催化重整的重整油、石油 裂化的高温裂解汽油和焦化粗苯这3 种原料占总原料量的比例依次为：70% 、 27% 、3% 以石油为原料生产芳香烃的工艺都采用加氢工艺，以焦化粗苯为原料 生产芳香烃的工艺有酸洗精制法和加氢精制法 酸洗法仍在发展中国家被大量采用，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1 粗苯加氢精制原理 粗苯加氢根据其催化加氢反应温度不同可分为高温加氢和低温加氢在低温 加氢中，由于加氢油中非芳烃与芳烃分离方法的不同，又分为萃取蒸馏法和溶剂 萃取法 高温催化加氢的典型工艺是Litol工艺，在温度为 600-650℃，压力 6.0MPa 条件下进行催化加氢反应。

主要进行加氢脱除不饱和烃， 加氢裂解把高分子烷烃 和环烷烃转化为低分子烷烃， 以气态分离出去； 加氢脱烷基， 把苯的同系物最终 转化为苯和低分子烷烃 故高温加氢的产品只有苯， 没有甲苯和二甲苯， 另外还 要进行脱硫、脱氮、脱氧的反应，脱除原料有机物中的S、N、O ，转化成 H2S、 NH3、H2O的形式除去，对加氢油的处理可采用一般精馏方法，最终得到苯产品 低温催化加氢的典型工艺是萃取蒸馏加氢 (K.K 法)和溶剂萃取加氢 在温度 为 300-370℃，压力 2.5-3.0MPa 条件下进行催化加氢反应主要进行加氢脱除 不饱和烃，使之转化为饱和烃；另外还要进行脱硫、脱氮、脱氧反应，与高温加 氢类似，转化成 H2S、NH3、H2O的形式但由于加氢温度低，故一般不发生加氢 裂解和脱烷基的深度加氢反应因此低温加氢的产品有苯、甲苯、二甲苯对于 加氢油的处理， 萃取蒸馏低温加氢工艺采用萃取精馏方法，把非芳烃与芳烃分离 开 而溶剂萃取低温加氢工艺是采用溶剂液液萃取方法，把非芳烃与芳烃分离开， 芳烃之间的分离可用一般精馏方法实现，最终得到苯、甲苯、二甲苯2 粗苯加氢工艺 目前已工业化的粗苯加氢工艺有莱托(Litol)法、萃取蒸馏低温加氢 (K.K) 法和溶剂萃取低温加氢法 ，第一种为高温加氢，后两种为低温加氢。

2.1 莱托(Litol)法 莱托法是上海宝钢于上世纪80 年代由国外引进的第一套高温粗苯加氢工 艺，也是目前国内唯一的焦化粗苯高温加氢工艺，工艺流程见图1 粗苯预蒸馏是将粗苯分离成轻苯和重苯轻苯作为加氢原料， 预反应器是在 较低温度下 (200-250 ℃) 把高温状态下易聚合的苯乙烯等同系物进行加氢反应， 防止其在主反应器内聚合， 使催化剂活性降低， 在 2 个主反应器内完成加氢裂解、 脱烷基、脱硫等反应 由主反应器排出的油气经冷凝冷却系统，分离出的液体为 加氢油，分离出的氢气和低分子烃类脱除H2S后，一部分送往加氢系统，一部分送往转化制氢系统制取氢气 预反应器使用 Co-Mo催化剂，主反应器使用 Cr 系， 催化剂稳定塔对加氢油进行加压蒸馏，除去非芳烃和硫化氢白土塔利用 SiO2-Al2O3为主要成分的活性白土，吸附除去少量不饱和烃 经过白土塔净化后 的加氢油， 在苯塔内精馏分离出纯苯和苯残油，苯残油返回轻苯贮槽， 重新进行 加氢处理 制氢系统将反应系统生成的H2和低分子烃混合循环气体通过单乙醇胺(MEA) 法脱除硫化氢利用一氧化碳变换系统制取纯度99.9%的氢气不需要外来焦炉 煤气制氢。

莱托法只生产纯苯，纯苯对原料中苯的收率可达110% 以上，这是由于原料 中的甲苯、二甲苯加氢脱烷基转化成苯造成的，总精制率91.5%，偏低原因是 大部分苯环上烷基被作为制氢原料，导致加氢油有所减少纯苯的质量见表1， 能耗见表 2 表 1 莱托法生产的纯苯质量 项目指标 颜色(铂-钻) 不大于 20#密度(200℃)/g ·cm-30.878-0.881 结晶点 / ℃不小于 5.45 酸洗比色 K2Cr2O7/g ·L-1不深于 0.05 苯/% 不小于 99.9 甲苯/% 不大于 0.05 非芳烃 /% 不大于 0.10 全硫/mg·kg-1不大于 1 噻吩/mg·kg-1不大于 1 中性试验中性 水分(20℃)( 目测) 无 表 2 莱托法能耗 (t 粗苯) 焦炉煤气 /m3高压蒸汽 /t 低压蒸汽 /t 电/kWh 循环水 /m3氮气/m3溶剂 300.5 0.433 0.540 95.6 76.6 15.6 不用2.2 萃取蒸馏低温加氢法 (K.K 法) 萃取蒸馏低温加氢法是石家庄焦化厂于20世纪 90年代由国外引进的第一套 粗苯低温加氢工艺 ，并在国内得到推广应用，工艺流程见图2(略)。

粗苯与循环氢气混合， 然后在预蒸发器中被预热， 粗苯被部分蒸发， 加热介 质为主反应器出来的加氢油， 气液混合物进入多级蒸发器， 在此绝大部分粗苯被 蒸发，只有少量的高沸点组分从多级蒸发器底部排出，高沸点组分进入闪蒸器， 分离出的轻组分重新回到粗苯原料中，重组分作为重苯残油外卖， 多级蒸发器由 高压蒸汽加热，被气化的粗苯和循环氢气混合物经过热器过热后，进入预反应器， 预反应器的作用与莱托法的预反应器相同，主要除去二烯烃和苯乙烯 ，催化剂为 Ni-Mo，预反应器产物经管式炉加热后，进入主反应罪，在此发生脱硫、脱氮、 脱氧、烯烃饱和等反应，催化剂为Co-Mo ，预反应器和主反应器内物料状态均为 气相从主反应器出来的产物经一系列换热器、冷却器被冷却， 在进入分离器之 前，被注入软水， 软水的作用是溶解产物中沉积的盐类分离器把主反应器产物 最终分离成循环氢气、 液态的加氢油和水， 循环氢气经预热器， 补充部分氢气后， 由压缩机送到预蒸发器前与原料粗苯混合 加氢油经预热器预热后进入稳定塔，稳定塔由中压蒸汽进行加热， 稳定塔实质就是精馏塔， 把溶解于加氢油中的氨、硫化氢以尾气形式除去，含 H2S的尾气 可送入焦炉煤气脱硫脱氰系统，稳定塔出来的苯、 甲苯、二甲苯混合馏分进入预 蒸馏塔，在此分离成 苯、甲苯馏分 (BT 馏分) 和二甲苯馏分 (XS 馏分) ，二甲苯馏 分进入二甲苯塔，塔顶采出少量C8非芳烃和乙苯，侧线采出二甲苯，塔底采出 二甲残油即 C9馏分，由于塔顶采出量很小，所以通常塔顶产品与塔底产品混合 后作为二甲残油产品外卖。

苯、甲苯馏分与部分补充的甲酰吗啉溶剂混合后进入萃取蒸馏塔，萃取蒸馏 塔的作用是利用萃取蒸馏方式，除去烷烃、 环烷烃等非芳烃， 塔顶采出非芳烃作 为产品外卖， 塔底采出苯、甲苯、甲酰吗啉的混合馏分， 此混合馏分进入汽提塔汽提塔在真空下操作（本人注：为避免N - 甲酰吗啉受热分解,汽提塔是在一定真空度下操作的），把苯、甲苯馏分与溶剂甲酰吗啉分离开，汽提塔顶部采出苯、甲苯馏分，苯、甲苯馏分进入苯、甲苯塔精馏分离成苯、甲苯产 品汽提塔底采出的贫甲酰吗啉溶剂经冷却后循环回到萃取精馏塔上部，一部分 贫溶剂被间歇送到溶剂再生器， 在真空状态下排出高沸点的聚合产物，再生后的 溶剂又回到萃取蒸馏塔 制氢系统与莱托法不同， 是以焦炉煤气为原料， 采用变压吸附原理把焦炉煤 气中的氢分离出来，制取纯度达99.9%的氢气 萃取蒸馏低温加氢法 可生产苯、甲苯、二甲苯， 3 种苯对原料中纯组分的收 率及总精制率设计值见表3 表 3 萃取蒸馏低温加氢苯、甲苯、二甲苯收率及总精制率 苯/% 甲苯/% 二甲苯 /% 总粗制率 /% 98.5 98.0 117 99.8 二甲苯收率超过 100% 是由于在预反应器中，苯乙烯被加氢转化成乙苯，而 二甲苯中含有乙苯，总精制率达99.8%，比莱托法的要高。

苯、甲苯、二甲苯的 主要质量指标设计值见表4、表 5、表 6，能耗见表 7 表 4 萃取蒸馏低温加氢苯质量 项目指标 颜色五色透明 苯含量 % ≮99.5 结晶点 / ℃≮5.5 全硫/mg·kg-1≯0.5 环戊烷含量 /mg·kg-1≯50 正己烷含量 /mg·kg-1≯50 甲基环戊烷含量 /mg·kg-1≯50 表 5 萃取蒸馏低温加氢甲苯质量 项目指标 外观透明 密度(20℃)/g ·cm-30.865-0.870 甲苯含量 /% ≮99.0 苯含量 /mg·kg-1≯200 非芳烃含量 g·kg-1≯9600 C8芳烃含量 /mg·kg-1≯500 馏程(包括 110.6 ℃)/ ℃≯0.7 全硫/mg·kg-1≯1 非挥发性物质 /g ·(100mL)-1≯0.002 颜色(铂-钴) ≯20#酸洗比色≯2#表 6 萃取蒸馏低温加氢二甲苯质量 项目指标 密度(20℃)g ·cm-30.862-0.872 酸洗比色≯6#苯、甲苯含量 /mg·kg-1≯5000 非芳烃含量 /% ≯4 馏程/ ℃≯10 颜色(铂-钴) ≯20#表 7 萃取蒸馏低温加氢能耗 (t 粗苯) 循环 冷却 水/m3高压 蒸汽 /t 中压 蒸汽 /t 电 /kWh 焦炉 煤气 /m3溶剂消 耗/kg 软水/m3氮气 /m3仪表 生气 /m3氢气 /m363.3 0.739 0.686 32.2 31.6 0.0106 0.00528 10.56 21.1 36.9 二甲苯质量受原料粗苯中苯乙烯含量的影响较大，如果粗苯中苯乙烯含量小 于 1% ，才能生产馏程最大为5℃的二甲苯。

否则只能生产馏程最大为10℃的二 甲苯2.3 溶剂萃取低温加氢法 溶剂萃取低温加氢法在国内外得到广泛应用，大量被应用于以石油高温裂解 汽油为原料的加氢过程，目前在焦化粗苯加氢过程中也得到应用 在苯加氢反应工艺上， 与萃取蒸馏低温加氢法相近， 而在加氢油的处理上则 不同，是以环丁砜为萃取剂采用液液萃取工艺，把芳烃与非芳烃分离开来 工艺 流程见图 3 粗苯经预蒸馏塔分离成轻苯和重苯，然后对轻苯进行加氢， 除去重苯的目的 是防止 C9以上重组分使催化剂老化 轻苯与补充氢气和循环氢气混合，经加热器加热后， 以气液两相混合状态进 入一级反应器， 一级反应器的作用与莱托法和K.K 法的预反应器相同， 使苯乙烯 和二烯烃加氢饱和， 一级反应器中保持部分液相的目的是防止反应器内因聚合而 发生堵塞一级反应器出来的气液混合物在蒸发器中与管式炉加热后的循环氢气 混合被全部气化， 混合气体经管式炉进一步加热后进入二级反应器，在二级反应 器中发生脱硫、脱氮、烯烃饱和反应一级反应器催化剂为Ni-Mo 型，二级反应 器催化剂为 Co-Mo型，二级反应器结构是双催化剂床层，使用内床层循环氢气冷 却来控制反应器温度二级反应器产物经冷却后被注入软水，然后进入分离器， 注水的目的与 K.K 法相同，溶解生成的 NH4HS 、NH4Cl 等盐类，防止其沉积。

分离 器把物料分离成循环氢气、 水和加氢油， 加氢油经稳定塔排出NH3、H2S后进入萃 取塔萃取塔的作用是以环丁砜为萃取剂把非芳烃脱除掉，汽提塔进一步脱除非 芳烃，回收塔把芳烃与萃取剂分离开，回收塔出来的芳烃经白土塔，除去微量的 不饱和物后，依次进入苯塔、甲苯塔，最终得到苯、甲苯、二甲苯 制氢系统与 K.K 法一致，可生产 3种苯产品， 3 种苯对原料中纯组分的收率 及总精制率设计值见表8，苯、甲苯、二甲苯的主要质量指标设计值分别见表9、表 10、表 11，能耗如表 12 示 表 8 溶剂萃取低温加氢苯、甲苯、二甲苯收率及总精制率 苯/% 甲苯/% 二甲苯 /% 总精制率 /% 98 98 115 99.1 表 9 溶剂萃取低温加氢。