煤化工工艺学第三版课件 教学课件 作者 郭树才 胡浩权 主编4.5粗苯精制.ppt

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1、§4、炼焦化学产品的回收与精制§4．5粗苯精制§4．5粗苯精制焦化粗苯精制主要有酸洗精制和加氢精制工艺，酸洗法仍在发展中国家被大量采用，酸洗精制由于具有工艺简单、操作灵活、设备简单、材料易得和常温常压运行等优点，目前国内中小型焦化厂仍在应用,但其工艺落后、产品质量低、无法与石油苯竞争，而且收率低、污染严重，产生的废液很难处理。在发达国家都已采用加氢精制方法，产品可达到石油苯的质量标准。国内有很多企业已建成投产或正在建设粗苯加氢装置。20世纪80年代上海宝钢从国外引进了第一套Litol法高温加氢工艺，90年代石家庄焦化厂从德国引

2、进了第一套K.K法低温加氢工艺，1998年宝钢引进了第二套K.K法加氢工艺，还有很多企业正在筹建加氢装置。随着对产品质量和环保的要求越来越高，粗苯加氢工艺的应用是大势所趋。目的：获得苯、甲苯、二甲苯等纯产品。1.粗苯组成、产率和用途⑴粗苯组成:⑵用途：有机合成的基础原料，可致苯乙烯、苯酚、硝基苯等进一步合成纤维、橡胶、农药、医药等。不饱和化合物：79℃以下的低沸点（环戊二烯）140℃以上的高沸点（茚、古马隆、苯乙烯）苯及其同系物硫化物（噻吩80.1℃、二硫化碳46.25℃）原料粗苯轻苯原料粗苯轻苯初馏分∕%0.91.0精制残渣

3、∕%0.8---纯苯∕%69.074.5重质苯∕%3.0---甲苯∕%12.813.9苯溶剂油∕%4.0---二甲苯∕%3.03.3洗涤损失∕%1.92.0轻溶剂油∕%0.80.9精制损失∕%1.61.0吹苯残渣∕%2.22.4合计∕%100100⑶产率：酸洗法精制2.粗苯酸洗法精制原理不饱和化合物：79℃以下的低沸点（环戊二烯46.5℃）140℃以上的高沸点（茚181.5℃、古马隆173.5℃、苯乙烯146℃）苯及其同系物硫化物（噻吩84.1℃、二硫化碳42.5℃）粗苯组成间二甲苯139.1℃邻二甲苯144.9℃对二甲苯13

4、8.4℃苯：80.1℃甲苯：110.6℃二甲苯：苯及其同系物沸点苯：80.1℃（噻吩84.1℃等）甲苯：110.6℃二甲苯:140℃左右（苯乙烯146℃等）初馏分：（环戊二烯46.5℃、二硫化碳42.5℃等）BTX馏分:重苯：（茚181.5℃、古马隆173.5℃等）∧∧粗苯产品沸点粗苯精制流程包括：初步精馏：使低沸点化合物和高沸点含硫化合物分开。化学精制：把粗苯主要组分沸点范围内含硫化合物和不饱和化合物脱除。最终精馏：得到合乎标准的纯产品。3.初步精馏⑴粗苯的初步精馏①初馏塔：塔顶得到初馏分；②混合馏分（BTX）塔：塔顶得到B

5、TX馏分；塔底得到重苯。⑵轻苯的初步精馏不需要混合馏分（BTX）塔4.硫酸法精制⑴化学反应①不饱和物聚合反应：在硫酸的作用下生成二聚物和三聚物其沸点比苯的高，可用精馏法除去.②磺化脱噻吩反应：噻吩与硫酸反应生成噻吩磺酸溶于硫酸和水中，可用洗涤法除去。③烷基化脱噻吩：在硫酸作用下噻吩与不饱和化合物生成共聚物其沸点比苯的高，可用精馏法除去.⑵酸洗条件硫酸含量：93%~95%温度：35~40℃（＜40~45℃）时间：10min（加水控制）搅拌：有利⑶工艺流程5.吹苯和最终精馏⑴吹苯①吹苯的目的：是把酸洗时溶于混合馏分中各种聚合物作为

6、吹苯残渣排出，该残渣可用作生产古马隆树脂的原料。②吹苯的方法：塔底（可用筛板塔）有间接蒸汽加热器，同时吹入直接蒸汽，吹苯塔塔顶温度为100～105℃，维持塔底温度为135℃.⑵连续精馏已洗BTX混合馏分，连续地进行精馏。三个苯（精馏塔可为浮阀塔）。三个塔的塔顶温度分别是：苯塔80±0.5℃；甲苯塔110±0.5℃；二甲苯塔89～96℃（水蒸气蒸馏法）。⑶半连续精馏6.初馏分加工⑴环戊二烯二聚体的生成：从初馏分中制取环戊二烯，采用热聚合法，即在温度60～80℃，反应16～20小时，就可使环戊二烯聚合成二聚环戊二烯。⑵精馏分离：二

7、聚环戊二烯沸点较高，故在聚合完成后，进行蒸馏去除所有轻质组分，釜底残液即为含量达95％的二聚环戊二烯。⑶环戊二烯二聚体的解聚经热解解聚又可得单体环戊二烯。7.古马隆-茚树脂生产古马隆和茚在催化剂（如浓硫酸，三氯化铝，氟化硼）作用下受热聚合成分子量为500～2000的古马隆茚树脂。⑴初馏⑵酸洗⑶脱色⑷连续聚合⑸聚合油水洗⑹闪蒸⑺含氟废水处理8·加氢精制⒈粗苯加氢工艺主要有：⑴鲁奇法。采用Co-Mo[wiki]催化剂[/wiki]，反应温度360～380℃，压力4～5MPa，以焦炉煤气或纯氢为氢源，加氢油通过精馏分离，得到苯、甲苯

8、、二甲苯和溶剂油，产品收率可达97～99％。加氢油用萃取法或共沸蒸馏法分离得到产品纯苯。⑵K.K法。催化剂选用Ni－Mo及Co－Mo，反应温度为200～400℃，操作压力为5.0MPa，一般用纯氢为氢源。加氢油采用萃取蒸馏法除去非芳烃，经蒸馏可得到纯苯、甲苯、二甲苯等产品。K