芳烃转化过程课件.ppt

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1、第8章芳烃转化过程8.1概述8.2芳烃转化8.3C8芳烃的分离8.4芳烃生产技术发展方向8.1概述芳烃是含苯环结构的碳氢化合物的总称。芳烃中的“三苯”(苯、甲苯和二甲苯，简称BTX)和烯烃中的“三烯”(乙烯、丙烯和丁二烯)是化学工业的基础原料，具有重要地位。化学工业所需的芳烃主要是苯、甲苯及二甲苯。★苯可用来合成苯乙烯、环己烷、苯酚、苯胺及烷基苯等；★甲苯不仅是有机合成的优良溶剂，而且可以合成异氰酸酯、甲酚，或通过歧化和服烷基制苯。★二甲苯和乙苯同属C8芳烃，二甲苯异构体分别为对二甲苯、邻二甲苯和间二甲苯。工业上常用术语“混合二甲苯”实际上是乙

2、苯和三个二甲苯异构体组成的混合物。◇对二甲苯主要用于生产对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯，与乙二醇反应生成的聚酯用于生产纤维、胶片和树脂，是最重要的合成纤维和塑料之一。◇邻二甲苯主要用途是生产邻苯二甲酸酐，进而生产增塑剂，如邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)等。◇间二甲苯的主要用途是生产间苯二甲酸及少量的间苯二脂，后者是生产杀菌剂的单体，间苯二甲酸则是生产不饱和聚酯树脂的基础原料。◇乙苯的主要用途是制取苯乙烯，进而生产丁苯橡胶和苯乙烯塑料等。本章主要有三部分内容，即芳烃(主要指BTX及乙苯)的生产、芳烃转化与单一芳烃产品的分离精

3、制，后两部分是本章的重点。8.1.1芳烃的来源与生产方法表8-1芳烃的来源表8-2芳烃的含量和组成1.焦化芳烃生产：在高温作用下，煤在焦炉炭化室内进行干馏时，煤质发生一系列的物理化学变化。焦炭（75%）粗煤气（25%）表8-3粗笨的回收粗笨焦炉炭化室煤干馏初冷脱氨脱萘终冷洗油吸收蒸馏脱吸2.石油芳轻生产图8-1石油芳烃生产过程不同国家的石油芳烃生产模式有所不同。★芳烃资源丰富的美国，苯的需要量较大，需通过甲苯脱烷基制苯补充苯的不足，而对二甲苯与邻二甲苯主要从催化重整油中分离而得，很少采用烷基转移与二甲苯异构化等工艺过程。★西欧与日本芳烃资源不够

4、丰富，因而采用芳烃转化工艺过程较多。★中国芳烃资源比较少，需充分利用有限的芳烃资源，因而采用甲苯、C9芳烃的烷基转移，甲苯歧化，二甲苯异构化等工艺过程，很少采用甲苯脱烷基工艺。I.催化重整生产芳烃催化重整是炼油工业主要的二次加工装置之一，它用于生产高辛烷值汽油或BTX等芳烃，其中约10％的装置用于生产芳烃产品。(1)催化重整基本化学反应主反应：环烷脱氢、五元环异构脱氢、烷烃脱氢环化、烷烃异构、氢裂解等副反应：加氢裂解、烯烃聚合等。(2)催化重整原料催化重整原料为石脑油馏分，一般尽可能选用含环烷烃多的石脑油作为原料。对于馏程，一般根据生产目的芳烃

5、适当选取。生产BTX来说，原料的实沸点馏程取65～145℃；如要利用C9芳烃增产C8芳烃，则实沸点馏程取70～177℃为宜。表8-4我国的几种石脑油烃族组成石脑油中含有微量的硫、氮、氧等有机物，砷和重金属等化合物。重整催化剂对这些化合物很敏感,因此石脑油在重整之前，需进行加氢处理：除去这些有害物质，加氢预处理以铝酸钴/Al2O3为催化剂，在反应温度340～370℃，操作压力1.8～2.4MPa，氢／油(摩尔比)0.5：1，体积空速1～8h-1条件下进行。预处理后，石脑油中硫的质量分数低于0.5～2×10-6，砷低于2×10-9，重金属低于2×1

6、0-8。(3)重整催化剂重整催化剂由一种或多种贵金属元素高度分散在多孔载体上制成，主金属为铂，其质量分数在0.3％～0.7％；还有卤族元素氟或氯，其质量分数在0.5％～1.5％。目前已经工业化的双金属重整催化剂主要有三大系列，即铂铼、铂锡与铂铱。催化剂载体由n-Al2O3发展为r-Al2O3，r-Al2O3的比表面虽小于n-Al2O3，但它小于2nm的孔少，中等孔径多，且热稳定性好，能在苛刻条件下操作。(4)催化重整工艺图8-1连续重整反应原理流程图1-反应器；2-加热器；3-换热器；4-冷却器；5-高压分离器；6-压缩机；7-泵；8-低压分离

7、器；9-稳定塔世界上催化重整装置现有10％的能力用于生产芳烃，90％的能力用于生产汽油，而我国则约各占50％。催化重整生产BTX的特点是，含甲苯和二甲苯较多，含苯较少。以半再生式重整为例、典型的芳烃收率为：苯6．8％，甲苯21．9％，二甲苯19．8％，重芳烃6．4％，总收率54．9％。II．裂解汽油生产芳烃乙烯是石油化工最重要的基础原料之一。随着乙烯工业的发展，副产的裂解汽油已是石油芳烃的重要来源。(1)裂解汽油预处理裂解汽油为C5～200℃馏分。C5馏分中含有较多异戊二烯、间戊二烯与环戊二烯，它们是合成橡胶和精细化工的重要原料；C5馏分中二烯

8、烃经加氢生成烯烃是很好的汽油组分；C5馏分烯烃进一步加氢生成C5烷烃，可作为烃类裂解原料。依C5馏分的不同利用途径，加氢精制原料的分馏也有所不同，如图