生产粗苯的工艺流程

生产粗苯的工艺流程
生产粗苯的工艺流程

生产粗苯的工艺流程
（一）粗苯回收工艺
炼焦煤在焦炉干镏过程中产生的苯族烃随荒煤气逸出,粗苯是有机化学工业的重要原料,回收粗苯具有较高的经济效益.
焦炉煤气中粗苯含量一般为25～40g/m3.,粗苯的产率与装炉煤的质量、炼焦温度和焦炉炉顶空间温度有关.即粗苯的产率随装炉煤挥发分的提高而增加,随炼焦温度、炉顶空间温度的提高而下降.通常为装入干煤的0.9%～1.3%.
粗苯产品的技术要求主要有两个指标：一是水分,要求在室温下目测无可见不溶解水；二是对粗苯产品作镏程测定,当粗苯产品作为溶剂用时,180℃前镏出量应＞91%,当作为精制用粗苯时,180℃前镏出量应＞93%.
粗苯的主要组分有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳烃,此外还含有不饱和化合物、含硫化合物、脂肪烃、萘、酚类和吡啶类化合物.
从焦炉煤气中回收粗苯一般均采用焦油洗油作吸收剂,其工艺包括洗涤和蒸馏两个部分.
1、粗苯洗涤
焦炉煤气以25～27℃依次通过串联的洗苯塔,与塔顶喷洒的焦油洗油逆流接触,脱除粗苯后煤气从塔顶排出.塔底排出含粗苯约2.5%的富油送往蒸馏装置脱苯.脱苯后的贫油含苯0.2％～0.4%,经冷却至27～30℃后送至洗苯塔循环使用.
2、粗苯蒸馏
20世纪80年代以前,我国绝大部分焦化厂均是沿用原苏联的蒸汽加热富油脱苯工艺,这种工艺陈旧,蒸汽消耗量大,设备庞大,产品质量差.
1976～1979年间,我国自行设计的脱苯装置相继在新（新余）钢焦化厂和济钢焦化厂建成,分别采用管式炉加热富油,脱苯塔打回流的30层单塔脱苯生产粗苯和45层单塔脱苯生产两种苯（轻苯、重苯）的装置,经过攻关、调试投入正常生产,并取得了“单塔脱苯工艺及新型脱苯塔发明专利”.
目前国内各焦化厂均普遍采用了管式炉加热富油脱苯工艺.这种工艺可以有双塔生产轻苯、重质苯以及单塔生产从粗苯洗涤工序来的富油经油汽换热器和油油换热器加热后进入脱水塔,塔顶逸出的油气和水蒸汽的混合物经冷凝器后送入油水分离器.
脱水塔底排出的富油用泵送入管式炉加热到180～190℃后进入脱苯塔.
抽出1％～1.5%的富油进入洗油再生器,用管式炉加热的过热蒸汽直接蒸吹,带油的蒸汽由器顶排出进入脱苯塔下部,残渣从再生器底部排放.
脱苯塔顶部逸出的粗苯蒸汽经油汽换热器降温、冷凝冷却器冷凝和油水分离后送入粗苯中间槽.
部分粗苯送到脱苯塔顶作回流,其余粗苯作为两苯塔原料.
脱苯塔底排出的热贫油,经油油换热器入塔下的热贫油槽,再用泵送贫油冷却器冷却后去洗涤系统循环使用.
粗苯经两苯塔分馏,塔顶逸出的轻苯蒸汽经冷凝器和油水分离器进入回流槽.
部分轻苯送到两苯塔顶作回流,其余为产品.塔侧线引出精重苯,塔底排出萘溶剂油.
管式炉加热富油在脱苯的同时还能脱萘.脱苯塔顶油气出口温度保持在103～105℃,富油脱苯时萘也被蒸出溶于粗苯中,并以萘溶剂油的形态从两苯塔底排出.贫油含萘＜2%,从而可大幅度降低洗苯塔后的煤气含萘量.
（2）管式炉加热单塔生产粗苯富油脱苯工艺.单塔生产粗苯装置的脱苯塔为30层,塔顶打回流并产出粗苯,侧线提取萘油,塔底为贫油.
粗苯和单塔生产轻苯、重苯三种方法.
（二）粗苯精制技术
目前,粗苯精制在国内普遍采用酸洗法和加氢法两大类.
（1）酸洗法.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.
（2）加氢精制.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.