苯加氢小资料.doc

焦炉煤气做为氢源的粗苯加氢工艺流程简述焦炉煤气做为氢源的粗苯加氢工艺流程简述(1) 脱硫及制氢原料焦炉煤气经湿法脱硫后，脱出的硫磺做副产品去包装。脱硫后的焦炉煤气经变压吸附提氢装置制氢后，送入苯加氢工序。新鲜氢经过压缩机加压及加热后进入主反应器，作为补充氢气。(2) 原料预处理工序（100#）自罐区来的粗苯经两苯塔原料泵打入两苯塔中部，在两苯塔中进行轻重苯分离。塔顶逸出BTX混合馏份蒸汽进入两苯塔冷凝冷却器，冷却后进入两苯塔油水分离器，分离掉水后的油经两苯塔回流泵，一部分打入两苯塔顶作为回流，其余部分送到罐区贮槽作为加氢的原料，两苯塔底采出的重苯以重苯油水分离器，通过地下槽泵送到罐区重苯贮槽。(3) 加氢工序（200#）经过预处理后的轻苯由加氢原料油泵从600#罐区（V604）打入原料油换热器与加氢反应气换热后，与加热后的循环氢同时进入蒸发器的底部进行混合汽化。经压缩机加压后的氢气先进入氢气换热器与加氢反应气换热后进入氢气加热炉加热后再与经预热后的轻苯油混合后进入蒸发器下部，使轻苯汽化。从蒸发器底部排出含有聚合物的蒸发残油过滤器除渣后，去100#重质苯油水分离器。将顶部排出苯类蒸汽和氢气的混合气体，由顶部进入预反应器，在CoMo催化剂的作用下不饱和化合物加氢饱和，反应后的油气和氢的混合物，从预反应器底部出来进入油气换热器，升温后进入主反应器加热炉，加热后进入两个串联的主反应器，在CrMo系催化剂的作用下进行脱硫、脱碳、脱氧、脱烷基和非芳烃裂解反应。为控制反应器内的温升，在两个串联的主反应器之间加入冷氢。从主反应器出来的加氢混合气体经过一系列换热器降温后冷却到40，气液两相全部进入高压分离器进行气液分离。分离出来的气相90%被送到循环压缩机后循环使用。油经过换热后进入稳定塔中部。稳定塔底用蒸汽加热的稳定塔再沸器连续加热，加氢油在塔内蒸馏，C5以下的烃类和溶解在加氢油中的H2S等酸性气体被蒸出由塔顶排出。塔顶馏出物经稳定塔冷却器冷却后进入稳定塔油水分离器，经分离后的冷凝液一部分用稳定塔回流泵送到塔顶打回流，另一部分送至于罐区贮存，稳定塔油水分离器排出的不凝性气体排入火炬管道。油相去400#预处理工序，或去600#加氢油贮槽存放；污水进入液位控制罐以达到控制的油水界面的目的，污水送到污水处理系统，分离出来的加氢油去精馏提纯。为抑制粗苯中不饱和烃的聚合，从阻聚剂高位槽将阻聚剂按一定计量加入输送轻质苯油的管道中，用泵将阻聚剂送入阻聚剂高位槽。二硫化碳贮槽和二硫化碳计量泵是加氢催化剂水利化过程中用来预硫化催化剂用的，二硫化碳计量泵将二硫化碳贮槽中的C2S液按计量打入系统，以达到预硫化催化剂的目的。软水贮槽中的软水，用软水加压泵将软水打入软水高位槽，再经过计量后加入加氢产物中可溶解和洗去部分杂质；为了使循环氢反应所需要的氢气浓度（80%）需连续排放一部分循环氢气（10%V）至煤气管道，同时由压缩机向系统补充一部分新鲜氢气以维持系统平衡。(4) 导热油加热工序（300#）新建导热油炉，利用导热油循环，为精馏工序提供热源。(5) 预处理工序（400#）稳定塔底部排出BTX馏份，由预处理塔进料泵，经过两级加热后进入预处理塔中部，分离成XS和BT组分，塔底XS组分经换热冷却后进入罐区，塔顶BT组分去罐区BT储槽，作为萃取精馏原料使用。(6) 处理工序（500#）BT组分经过加料泵送入萃取精馏塔塔中部精馏，纯苯塔用两个以蒸汽加热的纯苯塔再浮器连续加热，环己烷等烃类与苯形成共沸物由塔顶排出，经纯苯塔空冷器、纯苯塔冷却器冷却后进入纯苯塔油水分离器，经分离后的冷凝液一部分用纯苯塔回流泵送到塔顶打回流，另一部分送至萃取塔中部进一步精制。纯苯塔塔底残油冷却器冷却后送纯苯塔地下槽贮存。来自纯苯塔回流泵的液体进入萃取塔进料加热器，然后进入萃取塔中部。萃取塔塔顶馏出物经萃取塔冷却器冷却后进入萃取塔油水分离器，经分离后冷凝液一部分用萃取塔回流泵送到塔顶打回流，另一部分经萃取塔冷却器冷却后送至于罐区贮存。来自萃取塔底的溶剂和苯进入溶剂塔进料泵加压后送到溶剂塔中回收溶剂。溶剂塔底用一个以蒸汽加热的溶剂塔再浮器连续加热，甲酰吗啉和苯液在塔内蒸馏，产品苯和水由塔顶排出。溶剂塔顶馏出物经溶剂塔空冷器、溶剂塔冷却器冷却后进入溶剂塔油水分离器，经分离后的纯苯一部分用纯苯产品泵送到塔顶打回流，另一部分经溶剂塔冷却器冷却后作为产品送至罐区贮存。冷凝液水相经缓冲后由溶剂泵送到塔顶打回流。溶剂塔底溶剂由溶剂泵打入萃取塔再沸器回收热量，再进入萃取塔进料加热器进一步回收热量，溶剂送入溶剂塔溶剂冷却器后送到萃取塔上部作溶剂循环，甲酰吗啉（溶剂）与苯的比值为4:1。来自纯苯塔地下槽的液体用甲苯塔进料泵送到甲苯塔中部进料。甲苯塔底用以蒸汽加热的甲苯塔再浮器连续加热，甲苯粗液在塔内蒸馏，甲苯由塔顶排出。塔顶馏出物经甲苯塔一、二级冷却器冷却后进入甲苯塔油水分离器，用甲苯塔回流泵送到塔顶加压，一部分回流，另一部分作为产品送至罐区贮存。甲苯塔底液体送甲苯塔地下槽贮存。来自甲苯塔地下槽的液体用二甲苯塔进料泵送到二甲苯塔中部进料。二甲苯塔底用以蒸汽加热的二甲苯塔再浮器连续加热，二甲苯和直接通入的水蒸汽在塔内蒸馏，二甲苯由塔顶排出。二甲苯塔顶馏出物经二甲苯塔一、二级冷却器冷却后进入二甲苯塔油水分离器，经分离后的冷凝液水相用二甲苯塔回流泵送到塔顶打回流，油相作为产品送至罐区贮存。二甲苯塔底残液送罐区贮存。美国Lyondell 公司轻焦油加氢/环丁砜芳烃抽提技术轻焦油（COLO - Coke Oven Light Oil）是钢铁工业的副产品，因冶炼钢铁使用焦炭，而煤炼焦时副产轻焦油。2006年中国轻焦油产量约为350 - 400万吨，其中苯、甲苯、二甲苯在轻焦油中的含量约在90%以上（苯70 80%；甲苯10 15%；二甲苯、苯乙烯和乙苯3 5%），COLO中含有吡啶(piding)（0.25%）、噻吩(saifen)（0.3-0.6%）等杂环化合物，使其硫、氮杂质含量高达几千，甚至10，000PPm 以上，而且含有单、双烯烃（苯乙烯1.5-2.5%）等杂质，用简单的分馏方法将这些杂质（吡啶、噻吩、苯乙烯）从COLO中分离出去是很不现实的，因为其沸点范围与目的产品（苯、甲苯、二甲苯）十分接近（见下表），致使轻焦油的经济、合理、有效地利用受到极大的限制，而国内使用的传统精制、回收方法，不仅苯、甲苯、混合二甲苯的回收率低，而且造成环境的严重污染，制约了轻焦油的开发利用。美国Lyondell公司的轻焦油（COLO - Coke Oven Light Oil）选择性加氢精制和环丁砜芳烃抽提技术很好地 解决了这些难题，不仅使低价值的轻焦油变成高附加值产品，而且产品回收率高（BTX的产率分别达到97.5%、97.5%、115%-保证值），纯度高（BTX的纯度分别为99.95%、99.8%、98.6%-保证值），其苯、甲苯、二甲苯分别达到生产硝基苯，环己烷级苯; 和甲基环己烷、TDI（甲苯二异氰酸酯）级 甲苯的要求，更重要的是环境无污染，从而促进了轻焦油化工产业的发展。从二十世纪七十年代起，Lyondell 就向全世界转让了几十套选择性加氢/环丁砜芳烃抽提技术，用于催化重整/裂解汽油的加氢精制/芳烃抽提，生产苯、甲苯、二甲苯（BTX- Benzene ,Toluene ，Xylene）。第一套使用Lyondell 加氢/芳烃抽提技术、以COLO为原料的工业化装置是日本Kawatetsu Chemicals公司，于1982年投产。第二套也用COLO 原料的是日本Adchemco 公司，1995年投产。预计在中国使用Lyondell 上述技术并以COLO 作原料的工业装置将先后在2008-2010年年投产，这些用户分别是上海宝钢、江苏沙钢、神马集团（河南 平顶山）、顺城集团（河南 安阳）、包钢、淮北矿务局等。Lyondell根据自己二十多年的工业化经验和相关的中试加氢研究成果，能够定量地改变全部主要操作参数，从而向新、老客户提供最新技术和催化剂改进成果，让客户获益。Lyondell选择性加氢技术的优点：对加工的原料适应性强，灵活性大。设计装置可以加工不同原料（重整产物、裂解汽油、焦化轻油及上述混合物）。既可被设计来加工100%轻焦油原料，亦可加工轻焦油和裂解汽油或芳烃重整油的混合物。由于这一特点，以100%轻焦油原料为设计基础的装置，混合原料中裂解汽油或重整油的最大比例大约为35.0%。太化苯加氢情况1、设计规模太化已投产的一期项目规模为年处理粗苯8万t/a。2、项目进度太化一期项目于2006年7月份投产，2007年2月份达产。据了解该项目在调试过程中曾发生过两次较大的事故，但具体是什么事故需要进一步了解。同时生产过程中的设备检修也较频繁。3、工艺简介 整个工艺分为4个单元，100单元为加氢单元，200单元为预蒸馏单元，300单元为萃取蒸馏单元，400单元为二甲苯单元。该一期工程引进德国Uhde公司物料平衡、PFD、二塔、四台重沸器工艺数据；全部基础设计、工程设计均由美阳院完成。4、项目投资及设备该项目总投资约2亿元（含PSA制氢系统）。主体装置部分（含主装置、中心控制室、变配电所、火炬）由美阳院与上海宝钢化工有限公司、上海宝钢工程技术有限公司、上海宝钢国际贸易有限公司四家联合体总承包。美阳院同时负责总承包范围以外的全厂配套工程设计。主要设备情况：循环氢气及补充氢气压缩机：2台，1开1备，沈阳远大产品，为平衡式结构，每台压缩机均同时具备氢气循环及补充氢气两种功能。填料密封使用周期短，更换频繁。原料泵：2台，美国圣达因产品。 催化剂：德国BASF产品。 萃取蒸馏塔：塔径1.8m，塔高约72m，周围没有设置塔架。5、公辅设施 热源：由导热油炉供给。氢气：由PSA装置供给。电：压缩机及部分循环水电机采用10kV电源。6、产品质量太化生产硝化级甲苯，纯度约99%，苯纯度约99.9%左右。7、平面布置7个塔依次按脱重组分塔、稳定塔、预蒸馏塔、萃取蒸馏塔、解析塔、苯塔、二甲苯塔布置。二十世纪五十年代初期，美、英、德、法等国相继开发成功粗苯催化加氢精制法，所得苯的凝固点为5.2一5.4 ，噻吩质量分数为110-61010-6，苯的品质还不是很高。二十世纪六十年代，美国胡德利空气产品公司开发出一种高温的粗苯加氢精制法(Litol法)。该方法反应温度为600-630。Litol法除了加氢精制功能，还能将粗苯中的甲苯和二甲苯经催化脱烷基反应转化为苯，苯的质量分数达到999，苯凝固点大于5.4 ，噻吩质量分数小于0.5106 ，苯产品质量很高。后来由于萃取蒸馏法的开发成功，采用较低温度(小于400)的粗苯加氢精制法，也能得到高质量的苯、甲苯和二甲苯。目前国外粗苯加氢精制过程以反应温度区分有高温法(600一630)与低温法(320一380)二种。Litol法(即高温法)反应温度与反应压力(6.0MPa)都很高，对设备、管道、仪表等的材质和质量要求很高，制造难度与投资极大，操作运转过程危险性相对较大，经济上不尽合理。20世纪80年代上海宝钢引进Litol法建造了国内第一家粗苯加氢及精制工厂。总投资4亿元人民币，其中专利使用费、工艺包、设计费1亿元人民币。全套设备及催化剂为美国lummus公司提供。低温法加氢精制法主要包括三个关键单元：焦炉煤气变压吸附制纯氢(纯度大于999)；催化加氢精制过程(预加氢和主加氢)；产品提纯过程(萃取或萃取蒸馏)。低温法也能得到优质的苯、甲苯和二甲苯等产品，三种苯系芳烃收率为：苯98、甲苯98、二甲苯89。该方法反应条件比较温和，反应温度为320一380，压力为30MPa-35MPa，设备和管道的材料容易解决，400以下CrMo钢即可满足要求，国内就能供应。因此建厂投资较低，操作过程危险性可大为降低。低温加氢法是目前技术下相对比较理想的方法，既能得到优质的苯系列芳烃产品，又可解决环境污染问题。国外粗苯加氢精制工艺技术比较见表l。1994年石家庄焦化厂从德国引进一套KK加氢精制装置，年处理能力为5万t粗苯，1997年建成投产。总投资约4亿元人民币，其中专利使用费、工艺包、设计费近1亿元人民币。采用德国BASF公司的催化剂，采用德国KRUPP KOPPERS公司的加氢精制工艺包及相关设备。投产两年后就开始赢利。通过下表比较可以看出该装置完全可以替代进口、并可以克服进口装置的不足，彻底打破国外公司长期技术垄断壁垒。该装置正常投产运行后必将对中国粗苯精制行业产生质的改变，并将产生深远的影响。附表该技术与国外引进技术优劣比较,如下：项目 德国K.K法 美国litol 上海胜帮W.K.K加氢工艺方法 k.k加氢工艺 Lummus加氢工艺 W.K.K加氢工艺萃取剂 甲酰吗啉 无苯加氢项目包括生产设施和生产辅助设施，主要为：制氢、加氢、预蒸馏、萃取、油库、装卸台等。生产高纯苯、硝化级甲苯、二甲苯、非芳烃、溶剂油等。目前，国内焦化粗苯的加工仍存在两种工艺，一种是古老的酸洗净化法，另一种是先进的加氢精制法。采用加氢精制法工艺目前装置只用石焦集团和宝钢集团两个厂家，其他厂家使用的仍然是落后的、污染严重的酸洗净化法工艺，目前已有多家焦化企业都提出了建设加氢精制工艺的想法。宝钢集团有两种工艺，一种是Lintel法，于1985年投产，设计加工量6万吨/年，另一种是Krupp Koppers加氢/Morphylane萃取蒸馏法，于1998年投产，设计加工量5万吨/年。石家庄焦化集团苯加氢装置是采用Krupp，昆明焦化制气厂的苯加氢装置也是采用了Koppers加氢/Morphylane萃取蒸馏法，装置于2008年12月投产，规模生产能力也是5万吨/年的规模。 Koppers加氢/Morphylane萃取蒸馏法，于1997年投产，设计加工量5万吨/年。该工艺属国际先进水平，三废少，污染少，催化剂、萃取剂均可再生，开工几年来，装置运行良好，主产品高纯苯及高纯甲苯的质量均达到了设计要求，高纯苯纯度在99.9%以上，高纯甲苯纯度在99.0%以上，产品质量甚至优于石油苯。随着国内外新一轮的经济高速增长，各地以己内酰胺等项目为龙头的一大批用苯装置即将动工兴建。相对于其他企业，建滔公司有着较强的技术力量和稳定的原料来源，利用其优势建设具有经济规模的5万吨/年焦化粗苯加氢精制装置，生产高附加值的苯类产品，无疑会提升企业的市场竞争能力和抗风险能力。粗苯加氢制精苯技术粗苯是由多种芳烃和其他化合物组成的复杂混合物，无法直接利用。粗苯中苯、甲苯、二甲苯含量占90以上，是粗苯精制提取的主要产品。粗苯精制的方法主要有酸洗精制法和加氢精制法。 从焦炉煤气中回收的粗苯生产苯最早采用酸洗法，该法具有工艺流程简单、操作灵活、设备投资少，材料易得，常温、常压下运行，但是只能部分脱除含硫化合物（主要是噻吩）杂质，在加工过程中芳烃损失大（约8%10%），其副产废物酸焦油和废渣尚无有效的治理方法，造成环境污染，而且产品质量差，酸洗法得到的芳烃产品已无法满足市场需要。目前，国内外较为先进的粗苯精制方法主要是加氢精制法。粗苯加氢精制法按反应温度可分为高温法（600630）和低温法（320380）二种。 高温法的反应温度（600630）和反应压力（6.0MPa）都较高，对设备、管道、仪表等的材质要求也较高；同时该法把价格较高的甲苯和二甲苯转化为价格较低的苯，经济上也不尽合理。 本公司开发低温法粗苯加氢精制技术，该技术成熟可靠，工艺流程简洁，投资小、产品质量好（石油标准），能耗低，生产成本低。该技术包括三个单元：变压吸附制纯氢单元（纯度99.99%）、催化加氢单元（预加氢和主加氢）、产品的精制单元（萃取精馏）。 低温法可生产优质的苯、甲苯和二甲苯产品。该方法反应条件温和：反应温度为：320380，反应压力为：3.03.5MPa，设备和管道的材质容易解决，可采用CrMo钢，苯、甲苯、二甲苯的收率高。 因此，低温法粗苯加氢精制技术