苯精制企业生产及现状

苯精制企业生产及现状

人员岗位河北省粗苯精制市场发展形势技术路线苯精制企业现状目录概述苯、甲苯、二甲苯（简称BTX）等同属于芳香烃，是重要的基本有机化工原料，由芳烃衍生的下游产品，广泛用于三大合成材料（合成塑料、合成纤维和合成橡胶）和有机原料及各种中间体的制造。纯苯大量用于生产精细化工中间体和有机原料，甲苯除用于歧化生产苯和二甲苯外，其化工利用主要是生产甲苯二异氰酸脂、有机原料和少量中间体，此外作为溶剂还用于涂料、粘合剂、油墨和农药等方面。二甲苯在化工方面的应用主要是生产对苯二甲酸和苯酐，作为溶剂的消费量也很大。间二甲苯主要用于生产对苯二甲酸和间苯二腈。焦化粗苯主要含苯、甲苯、二甲苯等芳香烃，另外还有一些不饱和化合物、含硫化合物、含氧化合物及氮化合物等杂质。粗苯精制就是以粗苯为原料，经化学和物理等方法将上述杂质去除，以便得到可作原料使用的高纯度苯。近年来，国内许多钢铁企业的焦化项目纷纷上马，焦化粗苯的产量迅速增加，为粗苯加氢精制提供了丰富的原料。

苯精制概述中国是世界上粗苯产量最大的国家，约占世界总产量的60%。近几年，世界粗苯产量一直保持增长态势，但增速有所下降。2009年，世界粗苯产量550万吨，同比增长22.2%。粗苯是焦化过程的副产品，近年来随着大型焦化厂的建成投产和粗苯回收技术的不断改进，粗苯在炼焦过程中的回收率逐年提高。一批大型焦化厂全部配套建设化工产品回收装置，而且粗苯回收率相对较高,达到1%～1.5%。2009年中国焦炭产能大约3.5亿吨。以1%的粗苯产率计算，粗苯产能大约在350万吨左右。

苯精制企业“现状”焦炭产量粗苯产量2004年20618.63962005年25411.71302006年29768.31174.32007年33553.432152008年32359.26226.82009年34787.51264.6图表

2004-2009年我国焦炭及粗苯产量（单位：万吨）粗苯是冶焦厂化产回收的副产品，粗苯的产量取决于冶焦的产量，而冶焦的产量又取决于钢铁的产量，而钢铁的产能又取决于房地产、汽车业与大型项目的需求。冶焦厂仅以钢铁厂的焦炭订单计划生产，而不会以焦化苯企业的粗苯合同计划生产，焦化苯企业对其粗苯原料不仅没有定量权、而且没有定价权，这就决定了焦化苯企业原料供给永处被动的命运。国内粗苯企业供应现状目前粗苯产量大省为陕西、河北、山东、贵州、云南及相关煤资源较好的省份均有大量粗苯产生。国内粗苯产量现状技术路线目前，粗苯精制在国内普遍采用酸洗法和加氢法两大类。酸洗法是国内目前普遍采用的一种粗苯加工方法，具有工艺流程简单、操作灵活、设备简单、材料易得、能在常温常压下运行等优点。但与加氢法相比，存在产品质量差、产品收率低、环境保护差(初馏分、再生残渣、酸焦油至今无有效的治理方法)等致命缺点。加氢法是国外已普遍采用的一种粗苯加工方法，其突出的优点是苯类产品的收率高(比酸洗法高8％-10％)、产品质量高(尤其是含硫低)、环境保护好(几乎没有外排的废渣、废液、废气)和经济效益好。我国粗苯加工工艺的发展方向应该是加氢精制。目前我国已具备了建设粗苯加氢精制装置的条件。除了主要设备和仪表外，其余创国内都可以制造；国内以焦炉煤气为氢源用变压吸附法生产纯氢(99.9％)的技术成熟；国内已引进投产的莱脱法(量t01)加氢装置(宝钢)和溶剂法加氢装置(宝钢、石家庄焦化厂)则为我国粗苯加氢精制装置的建设和生产提供了可以借鉴的宝贵经验。酸洗法是我国传统的粗苯精制方法，采用硫酸洗涤净化。因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，对于中小型焦化企业仍不失为一种切实可行的粗苯精制法，所以，目前国内大多数焦化厂仍以酸洗法作为粗苯的精制方法。但是这种方法与加氢法相比，存在许多难以克服的致命缺点，由于不饱和化合物及硫化物在硫酸的作用下，生成黑褐色的深度聚合物（酸焦油），至今无有效的治理方法，另外产品质量、产品收率无法和加氢精制法相比，正逐渐被加氢精制法替代。（1）酸洗法基于酸洗法的诸多缺点，我国自20世纪70年代初期，就开始从事焦化粗苯加氢精制的研究与开发工作，研制开发出了中温加氢法和低温加氢法。中温加氢法的优点在于不用萃取精馏就能获得高纯苯，1976年北京焦化厂采用中国科学院山西煤炭化学研究所的中温法粗苯加氢技术，建成了我国第一套年处理粗苯2.5万吨的工业试验装置。20世纪80年代又进行低温法（300～370℃）粗苯加氢精制工艺的研制与开发。20世纪90年代，我国相继在宝钢一期工程及河南神马，先后引进了日本Litol法高温热裂解生产高纯苯的工艺技术；石家庄焦化厂及宝钢三期工程先后引进德国K.K法工艺技术。2004年由浙江美阳国际石化医药工程设计有限公司在消化吸收国外同类装置的基础上，开发成功了国产化气相加氢技术，先后用于山西太化股份公司一期8万t/a粗苯加氢精制装置、山东枣矿集团柴里煤矿15万t/a粗苯加氢精制工程、山东海力化工有限公司8万t/a粗苯加氢精制工程等近10套装置。其针对不饱和烃结焦问题进行了工艺优化，增加了脱重组分塔，塔釜重沸器采用了强制循环重沸器，粗苯原料先脱除C9以上重组分，轻苯加氢反应减少了粗苯中不饱和烃对加氢系统结焦堵塞的问题，提高了对原料的适应性，降低了加氢负荷，同时优化了加氢流程。（2）加氢精制加氢条件如下：预反应温度190℃，压力2.9MPa，主反应温度280℃，压力2.7MPa。原料粗苯经脱重组分塔脱除重苯后，轻苯与循环氢混合，经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。加氢过程产生的硫化氢及其他酸性气体从稳定塔顶排出。加氢油经SED(环丁矾）三苯萃取蒸馏工艺，把非芳烃分离掉。再经连续精馏得到产品苯、甲苯及混合二甲苯。二甲苯中非芳烃的质量分数小于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萃取精馏后，产品苯、甲苯的质量高，操作方便

如下图所示图表国产化加氢精制工艺流程示意图国内粗苯加氢精制工艺技术路线的选择（1）部分引进国外工艺包。加氢工艺采用美国Axens公司的气液加氢工艺包；萃取蒸馏工艺采用中国石化石科院SED环丁矾法工艺包。其代表项目是宝钢化工梅山10万t/a苯类产品升级改造项目。（2）全部采用国产化工艺技术。加氢工艺采用国内优化的新加氢工艺；萃取蒸馏工艺采用中国石化石科院SED环丁矾法工艺包。（3）全套引进德国Uhde公司的K.K法工艺包。其代表项目石家庄焦化5万t/a和宝钢三期5万t/a;

工艺技术路线的选择原则：粗苯加氢精制工艺路线的选择主要应遵循以下原则：(1)工艺技术先进、成熟、可靠；(2)选择先进的设备与材料；(3)提高工艺自动化控制水平；(4)确保生产操作的稳定与准确；(5)提高劳动生产率；(6)提高产品产率、确保产品质量；(7)采用先进有效的环保措施，强化环境治理，减少对环境的污染；(8)充分利用工艺自身的尾气和余热，降低工艺能耗，节约能源等。目前，国外用于焦化粗苯加氢的工艺有美国的Axens低温气液两相加氢法、德国的Uhde低温气相加氢法和日本的高温高压气相加氢Litol法。国外技术发展现状美国Axens低温气液两相加氢法。粗苯经脱重组分塔后，由高速泵提压进入预反应器，进行液相加氢反应。在此,双烯烃、苯乙烯、二硫化碳等容易聚合的物质，在活性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，可有效地抑制双烯烃的聚合。粗苯先经脱重组分后，轻苯加氢，原料的适应性强。预反应器产物在汽化器中经高温循环氢汽化后，再经加热炉加热到主反应温度后进入主反应器，在高选择性Co-Mo催化剂的作用下，进行气相加氢反应。单烯烃经加氢生成相应的饱和烃，含硫化合物噻吩、氮化物及氧化物经加氢转化成烃类、硫化氢、水及氨，同时抑制了芳烃的转化，芳烃损失率应＜0.5%。反应产物经一系列换热后，再经三相分离，液相组分送至稳定塔，除去含硫化氢和氨的酸性气体，塔底得到含噻吩＜0.5mg/kg的加氢油。由于预反应温度低，且为液相加氢，预