粗苯加氢工艺技术方案

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1、粗苯加氢工艺技术方案1.工艺技术方案的确定 目前国内外在焦化苯精制深加工的工艺技术主要有酸洗法和加氢精制两种方法： 1）酸洗法精制 酸洗法是我国传统的焦化苯精制方法，虽然该法具有工艺流程简单，操作灵活；设备简单，材料易得，在常温常压下运行等优点，对于中小型焦化厂不失为一种切实可行的方法，所以目前许多厂仍在使用。但是这种方法与加氢法比较存在许多难以克服的缺点，特别是产品质量、产品收率和环境保护等方面更为突出。因此酸洗法已不适合可持续发展的要求，将逐渐被加氢法取代。 2）加氢精制 加氢精制法是将粗苯中以噻吩为主的各种杂质利用加氢全部除去，其中硫化物全部转化为H2S，氮化物转化为NH3，氧化物转化为

2、H20，不饱和烃加氢饱和；然后采用萃取精馏除去杂质。从而生产出优质苯。 加氢法与酸洗法相比，解决了酸洗法存在的问题，展现出引人注目的优点： （1)产品质量高：产品质量高是加氢的突出优点，尤其是含硫低。 （2)产品收率高：焦化苯在加氢过程中的损失少。因操作压力高，几乎没有挥发损失，只有少量的系统外排气带出的少量损失，加氢法比酸洗法的收率提高810。（3)三废少：加氢法没有外排的废渣、废液、废气，只排少量的易处理废水。（4)经济效益好：加氢法产品质量高；增产的非芳烃可以作为燃料销售；三苯收率增加810，其收入可观；流程中不使用酸碱，相关的维修费降低。适合粗苯加氢精制的工艺有两种：低温加氢法、高温高

3、压法。其比较见下表：低温加氢法和高温高压法工艺技术比较项目低温加氢法高温高压法加氢工艺方法加氢净化精制加氢净化脱烷基加氢油精制萃蒸馏法简单蒸馏催化剂预反应器NiMo预反应器CoMo主反应器CoMO主反应器Cr系反应温度预反应器温度180250预反应器温度230主反应器温度280350主反应器温度610加氢压力预反应器1.53.5Mpa预反应器5.7MPa主反应器1.53.5Mpa主反应器5.0MPa萃取剂甲酰吗啉纯苯质量 指标 结晶点5.55.52全硫ppm0.50.5浓度M99.999.9产品品种苯、甲苯、二甲苯、非芳烃苯投资少多1.采用的主要技术及其特点本工程拟采用低温加氢精制法。该工艺技

4、术有如下特点：1)采用原料预处理工艺，除去粗苯中重质苯等成分，较大程度的防止易结焦堵塞物质进入加氢反应系统，延长了设备检修周期，同时简化加氢物料汽化工艺； 2)加入阻聚剂，防止不饱和化合物的聚合，同样延长了设备检修周期和催化剂再生周期； 3)反应条件温和，投资低，脱硫效果好。3.工艺原理及流程说明 1）粗苯加氢精制原理 本工艺为低温加氢工艺。其原理为：将焦化苯为中以噻吩为主的各种杂质通过加氢将硫化物全部转化为H2S，氮化物转化为NH3，氧化物转化为H20，不饱和烃加氢饱和；然后采用萃取精馏除去杂质。从而生产出优质苯。 2）粗苯加氢精制流程说明 （1）原料预处理原料焦化粗苯经两苯塔中进行轻重苯分

5、离。塔顶分离出的轻苯为加氢原料，塔底采出的重质苯为副产品。（2）加氢轻苯进入原料油预热器被加氢后并经过换热器的气体预热后进入蒸发器。在蒸发器中，底部由再沸器加热净化。循环氢气先进入氢气换热器由加氢后的高温气体预热后进入系统与轻苯汽化。从蒸发器顶部出来的原料油气经原料气过热器进一步升温后进入预加氢反应器，（反应温度为180250 ，压力为1.53.5 MPa）。在此烯烃、苯乙烯等在Ni-Mo催化剂的作用下被加氢饱和。从预加氢反应器出来的气体到换热器与主加氢反应器出来的高温气体进行换热后在被送往调温加热器进一步加热升温后进入主加氢反应器，（反应温度为280350 ，压力为1.53.5 MPa）。在

6、Co-Mo催化剂的作用下，发生脱硫、脱氮、和不饱和烃的加氢等反应。从主加氢反应器出来的反应气首先经换热器加热预反应出口气回收部分热量。再进入原料过热器进一步回收热量，从原料过热器出来的反应气进入原料油预热器再进一步回收热量后进入油气冷却器冷却至常温后再循环使用。液相中上层为油相即加氢粗苯送至脱轻工序进一步处理。液相的下层为废水，排入废水处理系统作进一步处理。同时在主加氢反应器中部加入新鲜氢气。氢气来源由该项目焦油加氢车间的制氢工段提供。流量为350 Nm3/h，压力为3.5 MPa。（3）脱轻工序来自加氢工序加氢油进入脱轻塔预热器被预热后进入脱轻塔，在脱轻塔内溶解在加氢油中的气体和少量的低沸点

7、物质从塔顶排出，送炭化煤气脱硫装置一并处理回收。脱轻塔的塔底产品加氢油从塔底排出，与脱轻塔原料液在入塔预热器中换热，充分回收余热，经加氢油冷却器冷却后送精馏工序。（4）精馏脱轻后的加氢油经预热进入预精馏塔分离出BT组分（含苯、甲苯的馏分）和XS组分（含二甲苯的馏分）。预精馏塔塔顶蒸汽去纯苯塔再沸器加热用。BT组分送萃取精馏塔。XS组分送二甲苯精馏塔。BT组分进入萃取精馏塔中部进料，同时来自再生塔釜液泵出口经萃取塔再沸器及萃取塔进料冷却器冷却后的N-甲酰玛啉进入萃取精馏塔上部进料。萃取精馏塔塔顶采出非芳烃为副产品。萃取精馏塔塔底、甲苯组分和N-甲酰玛啉的混合液体进入溶剂再生塔，溶剂再生。苯、甲苯

8、组分和N-甲酰玛啉的混合液体，由溶剂再生塔中部进料，溶剂再生塔塔顶采出苯、甲苯送纯苯精馏塔精馏。再生塔塔底饱和液体N-甲酰玛啉经再生塔釜液泵送到萃取塔进行溶剂循环。苯、甲苯组分，由纯苯精馏塔中部进料，纯苯精馏塔塔顶采出苯为主产品纯苯。纯苯塔采出甲苯为甲苯产品。XS组分进入二甲苯塔精馏。经间歇精馏塔塔顶采出二甲苯产品，塔釜液为溶剂油，可进一步分离为各规格溶剂油。原料预处理轻苯加氢加氢油预精馏萃取精馏氢气压缩二甲苯精馏粗苯氢气重质苯轻苯废水弛放气低沸物加氢油非芳烃循环氢XS组份高沸物二甲苯甲苯纯苯1.1.1.4-1粗苯加氢工艺流程简图N-甲酰玛啉BT组份纯苯分离溶剂再生塔4.主要设备选择 1)主要

9、设备选型 (1)蒸发器：利用高温环气体一次汽化较低温度的加氢原料油。满足加氢原料油的最大汽化、最大限度防止聚合物生成和防止加氢催化剂结焦失活。解决了粗苯加热易结焦等问题，并节约设备投资。(2)预加氢反应器和主加氢反应器：由于预加氢反应器和主加氢反应的温升均不大于20，因此均采用绝热固定床加氢反应器。本工艺采用两级加氢工艺，较好的解决不饱和烃聚合结焦等问题。(3)压缩机：循环氢及新氢设置联合压缩机，采用对称平衡往复压缩机，共两台(一开一备)。(4)精馏塔：除外商特殊要求外，均选用操作弹性好的浮阀塔盘。 (5)机泵：由于芳烃有较大的毒性，含有芳烃的物流均选用屏蔽泵。5.三废处理1)废气：由装置精馏工序排出的高热值气约110Kgh(137Nm3h)，进行回收，进入本项目的弛放气气柜，作为全厂的燃料加以利用。 由加氢预热管式炉产生的烟气排放量7050Nm3h，S02含量1.536kgh，S02排放浓度217.8mgNm3，排放量11.288ta 2)废水：平均1530Kgh送至该项目污水处理站处理。