粗苯加氢工艺路线的分析与比较

粗苯加氢工艺路线比较

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燃料与化工Fuel&ChemicalProcesses

Jan.2011Vol.42No.1

煤气净化与化学产品加工··

粗苯加氢工艺路线的分析与比较

徐风雷

毕振清

马克任

王永林

（马鞍山钢铁股份有限公司煤焦化公司，马鞍山

摘

243000）

要：对不同的粗苯加氢和萃取蒸馏工艺进行了比较，分析了产品质量、品种、收率、能耗、投资等因素。

结合实际情况，介绍了不同的粗苯加氢和萃取蒸馏工艺的特点。建设粗苯加氢装置时，综合考虑多方面因素，应优先选择低温加氢精制工艺。关键词：粗苯加氢

萃取蒸馏

工艺特点文献标识码：A

文章编号：1001-3709（2011）01-0042-05

中图分类号：TQ522.62

Analysisandcomparisononcrudebenzolhydro-refiningprocess

XuFengleiBiZhenqing

MaKeren

WangYonglin

(TheCoalandCokingCompanyofMasteel,Maanshan243000,China)

Abstract:Thedifferentcrudebenzolhydro-refiningandextractivedistillationprocesseswerecompared,thefactorsofproductquality,variety,recoveryyield,energyconsumptionandinvestmentwereanalyzed.Incombinationwiththeactualsituation,thefeaturesofdifferentcrudebenzolhydro-refiningandextrac-tivedistillationprocesseswereintroduced.Whenconstructingcrudebenzolhydro-refiningsystem,manyfactorsshouldbecomprehensivelyconsidered,thereforelowtemperaturehydro-refiningprocessshouldbeselectedfirstly.

Keywords:Crudebenzolhydro-refiningExtractivedistillation

Processfeature

1粗苯加氢工艺概况

1）美国Axens气液两相加氢技术，采用自行

将H2S、NH3等气体除去，塔底得到含噻吩<0.5

mg/kg的加氢油。由于预反应温度低，且为液相加

氢，预反应产物靠热氢汽化，需要大量高温循环氢，循环氢压缩机相对较大，且需要1台加热炉。

开发的两段加氢技术。粗苯脱重组分后由高速泵提压进入预反应器，进行液相加氢反应，容易聚合的物质，如双烯烃、苯乙烯、二硫化碳在Ni-Mo催化剂作用下加氢变为单烯烃。由于预加氢反应为液相反应，能有效抑制双烯烃的聚合。

预反应产物经高温循环氢汽化后通过加热炉加热到主反应温度进入主反应器，在高选择性Co-

2）德国Uhde低温气相加氢技术（KK法），

由德国BASF公司开发，Uhde公司改进的粗苯加氢精制工艺。粗苯经高速泵提压后与循环氢混合进入连续蒸发器，抑制了高沸点物质在换热器及重沸器表面聚合结焦。苯蒸汽与循环氢混合物进入蒸发塔再次蒸发后，进入预反应器，容易聚合的物质，如双烯烃、苯乙烯、二硫化碳在Ni-Mo催化剂作用下，在190～240℃加氢变为单烯烃，然后进入主反应器，在高选择性Co-Mo催化剂作用下进行气相加氢反应，单烯烃在此发生饱和反应形成饱和烃。硫化物（主要是噻吩）、氮化物及氧化物被加

Mo催化剂作用下进行气相加氢反应，单烯烃经加

氢生成相应的饱和烃。硫化物（主要是噻吩）、氮化物及氧化物被加氢转化成烃类、硫化氢、水及氨，同时抑制芳烃的转化，芳烃损失率应<0.5%。反应产物经一系列换热后分离，液相组分经稳定塔

收稿日期：2010-04-18

作者简介：徐风雷（1970-），男，高级工程师

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2011年1月第42卷第1

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氢转化成烃类、硫化氢、水及氨，同时抑制芳烃的转化，芳烃损失率应<0.5%。反应产物经分离后，液相组分经稳定塔脱除H2S、NH3等气体，塔底得到含噻吩<0.5mg/kg的加氢油。

3）日本Litol高温、高压气相加氢技术，由美

国胡德利公司开发，日本旭化成公司改进的轻苯催化加氢精制技术。粗苯经预分馏塔分离为轻苯和重苯残液，为抑制结焦，预分馏塔采用真空蒸馏，塔底再沸器采用降膜再沸器，并向粗苯原料中注入一定比例的阻聚剂。轻苯经高压泵进入蒸发器与循环氢气混合后进入预反应器，在约6.0MPa、250℃左右、Co-Mo催化剂作用下，除去高温时易聚合的不饱和组分（苯乙烯等），然后进入主反应器，在约6.0MPa、620℃左右、Cr2O3催化剂作用下进行脱硫、脱氮、脱氧和加氢脱烷基等反应，苯收率约为

114%。反应产物经分离后，液相经稳定塔脱除H2S、低碳烃等组分，塔底的加氢油经白土塔将一

些痕量烯烃、比二甲苯沸点高的芳烃以及微量H2S吸附除去，经白土吸附后的加氢油进入苯塔，塔顶得到含噻吩<1mg/kg、结晶点高于5.45℃的纯苯。该工艺由于加氢脱烷基，因此只生产高纯苯。

近年来，国内在消化吸收国外同类技术基础上，开发了国产化低温两段气相催化加氢工艺技术，产品质量均能达到市场要求。

2粗苯加氢工艺流程比较

1）Litol高温加氢法。加氢条件：温度610℃，

压力6.0MPa。粗苯先经预分馏塔分出轻、重苯。重苯作为生产古马隆树脂的原料，轻苯去加氢。加氢油在高压分离器中分出循环氢后在苯塔内分离出纯苯，塔底残油返回加氢精制系统继续脱烷基。循环氢经单乙醇胺（MEA）脱硫后大部分返回加氢系统循环使用，少部分送至制氢单元，制得的氢气作为加氢系统的补充氢，工艺流程见图1。

2）KK低温气相加氢法。加氢条件：温度300～380℃，压力3.0～4.0MPa。粗苯原料经连续蒸

发后进入蒸发塔脱重组分，轻苯加氢反应为连续固

定床气相加氢反应。加氢过程产生的H2S及其他气体从稳定塔顶排出。加氢油经END萃取蒸馏将非芳烃分离出去，再经连续精馏可以得到产品苯、甲苯及混合二甲苯。二甲苯中非芳烃的含量小于

2.5%。由于装置对组成变化大的原料适应性不强，

连续蒸发器易堵，采用的END两苯萃取精馏不易操作，产品苯、甲苯中全氮指标高，中性试验呈碱性，工艺流程见图2。

3）Axens低温气液两相加氢法。加氢条件：

预反应加氢为液相，温度200℃，压力3.4MPa。主反应加氢为气相，温度330℃，压力3.0MPa。由于预反应是液相加氢，氢分压低，反应转化率高，原料脱重组分后，轻苯加氢装置对原料的适应性强，但经过预反应后的原料需由循环氢汽化，要求循环氢的温度高，对循环氢加热炉设备的材质要求高。经预反应器和主反应器加氢后得到加氢油，在分离器中分离出循环气循环使用，分离出的加氢油在稳定塔排出尾气后，进入液液萃取系统，由于液液萃取适合低含量芳烃工艺，而加氢油中芳烃含量一般在90%左右，因此液液萃取溶剂消耗量大，流程复杂。工艺流程见图3。

4）国产化低温气相加氢工艺。加氢条件：预反应温度190℃，压力2.9MPa。主反应温度280℃，

压力2.7MPa。粗苯原料先经过脱重组分塔脱除重组分后，轻苯与循环氢混合连续蒸发进入加氢反应器，加氢反应为连续固定床气相加氢反应。加氢过

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程产生的H2S及其他气体从稳定塔顶排出。加氢油经SED三苯萃取蒸馏工艺将非芳烃分离出去，再经连续精馏可以得到产品苯、甲苯及混合二甲苯。二甲苯中非芳烃的含量小于2.5%。由于设置了脱重组分塔，对组成变化大的原料适应性强，采用

SED萃取精馏方法，苯、甲苯产品质量高，操作

方便，工艺流程见图4。

3粗苯加氢工艺特点