苯精制企業(yè)生產(chǎn)及現(xiàn)狀課件

1、苯精制企業(yè)生產(chǎn)及現(xiàn)狀 人員崗位河北省粗苯精制市場發(fā)展形勢技術路線苯精制企業(yè)現(xiàn)狀目錄概述苯、甲苯、二甲苯（簡稱BTX）等同屬于芳香烴，是重要的基本有機化工原料，由芳烴衍生的下游產(chǎn)品，廣泛用于三大合成材料（合成塑料、合成纖維和合成橡膠）和有機原料及各種中間體的制造。純苯大量用于生產(chǎn)精細化工中間體和有機原料，甲苯除用于歧化生產(chǎn)苯和二甲苯外，其化工利用主要是生產(chǎn)甲苯二異氰酸脂、有機原料和少量中間體，此外作為溶劑還用于涂料、粘合劑、油墨和農(nóng)藥等方面。二甲苯在化工方面的應用主要是生產(chǎn)對苯二甲酸和苯酐，作為溶劑的消費量也很大。間二甲苯主要用于生產(chǎn)對苯二甲酸和間苯二腈。焦化粗苯主要含苯、甲苯、二甲苯等芳香烴，

2、另外還有一些不飽和化合物、含硫化合物、含氧化合物及氮化合物等雜質。粗苯精制就是以粗苯為原料，經(jīng)化學和物理等方法將上述雜質去除，以便得到可作原料使用的高純度苯。近年來，國內許多鋼鐵企業(yè)的焦化項目紛紛上馬，焦化粗苯的產(chǎn)量迅速增加，為粗苯加氫精制提供了豐富的原料。 苯精制概述中國是世界上粗苯產(chǎn)量最大的國家，約占世界總產(chǎn)量的60%。近幾年，世界粗苯產(chǎn)量一直保持增長態(tài)勢，但增速有所下降。2009年，世界粗苯產(chǎn)量550萬噸，同比增長22.2%。粗苯是焦化過程的副產(chǎn)品，近年來隨著大型焦化廠的建成投產(chǎn)和粗苯回收技術的不斷改進，粗苯在煉焦過程中的回收率逐年提高。一批大型焦化廠全部配套建設化工產(chǎn)品回收裝置，而且粗

3、苯回收率相對較高,達到1%1.5%。2009年中國焦炭產(chǎn)能大約3.5億噸。以1%的粗苯產(chǎn)率計算，粗苯產(chǎn)能大約在350萬噸左右。 苯精制企業(yè)“現(xiàn)狀”焦炭產(chǎn)量粗苯產(chǎn)量2004年20618.63962005年25411.71302006年29768.31174.32007年33553.432152008年32359.26226.82009年34787.51264.6圖表 2004-2009年我國焦炭及粗苯產(chǎn)量（單位：萬噸）目前粗苯產(chǎn)量大省為陜西、河北、山東、貴州、云南及相關煤資源較好的省份均有大量粗苯產(chǎn)生。國內粗苯產(chǎn)量現(xiàn)狀技術路線目前，粗苯精制在國內普遍采用酸洗法和加氫法兩大類。酸洗法是國內目前普遍

4、采用的一種粗苯加工方法，具有工藝流程簡單、操作靈活、設備簡單、材料易得、能在常溫常壓下運行等優(yōu)點。但與加氫法相比，存在產(chǎn)品質量差、產(chǎn)品收率低、環(huán)境保護差(初餾分、再生殘渣、酸焦油至今無有效的治理方法)等致命缺點。加氫法是國外已普遍采用的一種粗苯加工方法，其突出的優(yōu)點是苯類產(chǎn)品的收率高(比酸洗法高8-10)、產(chǎn)品質量高(尤其是含硫低)、環(huán)境保護好(幾乎沒有外排的廢渣、廢液、廢氣)和經(jīng)濟效益好。我國粗苯加工工藝的發(fā)展方向應該是加氫精制。目前我國已具備了建設粗苯加氫精制裝置的條件。除了主要設備和儀表外，其余創(chuàng)國內都可以制造；國內以焦爐煤氣為氫源用變壓吸附法生產(chǎn)純氫(99.9)的技術成熟；國內已引進投

5、產(chǎn)的萊脫法(量t01)加氫裝置(寶鋼)和溶劑法加氫裝置(寶鋼、石家莊焦化廠)則為我國粗苯加氫精制裝置的建設和生產(chǎn)提供了可以借鑒的寶貴經(jīng)驗?；谒嵯捶ǖ闹T多缺點，我國自20世紀70年代初期，就開始從事焦化粗苯加氫精制的研究與開發(fā)工作，研制開發(fā)出了中溫加氫法和低溫加氫法。中溫加氫法的優(yōu)點在于不用萃取精餾就能獲得高純苯，1976年北京焦化廠采用中國科學院山西煤炭化學研究所的中溫法粗苯加氫技術，建成了我國第一套年處理粗苯2.5萬噸的工業(yè)試驗裝置。20世紀80年代又進行低溫法（300370）粗苯加氫精制工藝的研制與開發(fā)。20世紀90年代，我國相繼在寶鋼一期工程及河南神馬，先后引進了日本Litol法高溫熱

6、裂解生產(chǎn)高純苯的工藝技術；石家莊焦化廠及寶鋼三期工程先后引進德國K.K法工藝技術。2004年由浙江美陽國際石化醫(yī)藥工程設計有限公司在消化吸收國外同類裝置的基礎上，開發(fā)成功了國產(chǎn)化氣相加氫技術，先后用于山西太化股份公司一期8萬t/a粗苯加氫精制裝置、山東棗礦集團柴里煤礦15萬t/a粗苯加氫精制工程、山東海力化工有限公司8萬t/a粗苯加氫精制工程等近10套裝置。其針對不飽和烴結焦問題進行了工藝優(yōu)化，增加了脫重組分塔，塔釜重沸器采用了強制循環(huán)重沸器，粗苯原料先脫除C9以上重組分，輕苯加氫反應減少了粗苯中不飽和烴對加氫系統(tǒng)結焦堵塞的問題，提高了對原料的適應性，降低了加氫負荷，同時優(yōu)化了加氫流程。（2）

7、加氫精制加氫條件如下：預反應溫度190，壓力2.9MPa，主反應溫度280，壓力2.7MPa。原料粗苯經(jīng)脫重組分塔脫除重苯后，輕苯與循環(huán)氫混合，經(jīng)連續(xù)蒸發(fā)進入加氫反應器，加氫反應為連續(xù)固定床氣相加氫反應。加氫過程產(chǎn)生的硫化氫及其他酸性氣體從穩(wěn)定塔頂排出。加氫油經(jīng)SED(環(huán)丁礬）三苯萃取蒸餾工藝，把非芳烴分離掉。再經(jīng)連續(xù)精餾得到產(chǎn)品苯、甲苯及混合二甲苯。二甲苯中非芳烴的質量分數(shù)小于2.5%。由于設置了脫重組分塔，對組成變化大的原料適應性強，采用SED萃取精餾后，產(chǎn)品苯、甲苯的質量高，操作方便 如下圖所示圖表 國產(chǎn)化加氫精制工藝流程示意圖目前，國外用于焦化粗苯加氫的工藝有美國的Axens低溫氣液兩

8、相加氫法、德國的Uhde低溫氣相加氫法和日本的高溫高壓氣相加氫Litol法。國外技術發(fā)展現(xiàn)狀美國Axens低溫氣液兩相加氫法。粗苯經(jīng)脫重組分塔后，由高速泵提壓進入預反應器，進行液相加氫反應。在此, 雙烯烴、苯乙烯、二硫化碳等容易聚合的物質，在活性Ni-Mo催化劑作用下，加氫變?yōu)閱蜗N。由于預加氫反應為液相反應，可有效地抑制雙烯烴的聚合。粗苯先經(jīng)脫重組分后，輕苯加氫，原料的適應性強。預反應器產(chǎn)物在汽化器中經(jīng)高溫循環(huán)氫汽化后，再經(jīng)加熱爐加熱到主反應溫度后進入主反應器，在高選擇性Co-Mo催化劑的作用下，進行氣相加氫反應。單烯烴經(jīng)加氫生成相應的飽和烴，含硫化合物噻吩、氮化物及氧化物經(jīng)加氫轉化成烴類、

9、硫化氫、水及氨，同時抑制了芳烴的轉化，芳烴損失率應0.5%。反應產(chǎn)物經(jīng)一系列換熱后，再經(jīng)三相分離，液相組分送至穩(wěn)定塔，除去含硫化氫和氨的酸性氣體，塔底得到含噻吩0.5mg/kg的加氫油。由于預反應溫度低，且為液相加氫，預反應器的產(chǎn)物靠熱氫汽化，需要高溫循環(huán)氫量大，循環(huán)氫壓縮機相對大，且需要1臺高溫循環(huán)氫加熱爐。經(jīng)預反應器和主反應器加氫后，得到的加氫油在高壓分離器中分離出循環(huán)氣，循環(huán)使用，分離出的加氫油在穩(wěn)定塔除去酸性氣體后，進入液液萃取系統(tǒng)，由于液液萃取適合芳烴含量低工藝，而加氫油中芳烴含量一般在90左右，因此液液萃取溶劑消耗量大，流程復雜。2）德國的Uhde低溫氣相加氫技術（KK法）。該粗苯

10、加氫精制工藝由德國的BASF公司開發(fā)、Uhde公司改進 粗苯經(jīng)高速泵提壓，與循環(huán)氫混合后進入連續(xù)蒸發(fā)器，以減輕高沸物在換熱器及重沸器表面的聚合結焦，苯蒸汽與循環(huán)氫混合物進入蒸發(fā)塔再次蒸發(fā)后，進入預反應器。雙烯烴、苯乙烯、二硫化碳等容易聚合的物質在活性Ni-Mo催化劑作用下，在190240被加氫變?yōu)閱蜗N。脫除后的預反應器產(chǎn)物進入主反應器中，在高選擇性Co-Mo催化劑的作用下進行氣相加氫反應，單烯烴在此發(fā)生飽和反應，生成相應的飽和烴。硫化物噻吩、氮化物及氧化物被加氫轉化成烴類、硫化氫、水及氨，同時抑制了芳烴的轉化，芳烴損失率應0.5%。反應產(chǎn)物經(jīng)分離后，液相組分經(jīng)穩(wěn)定塔脫除酸性氣體，塔底得到含噻

11、吩0.5mg/kg的加氫油。加氫過程中產(chǎn)生的硫化氫及其他氣體，從穩(wěn)定塔頂排出。加氫油經(jīng)END (N-甲酰嗎啉）萃取蒸餾，把非芳烴分離出去。再經(jīng)連續(xù)精餾可以得到產(chǎn)品純苯、甲苯及混合二甲苯。二甲苯中非芳烴的質量分數(shù)小于2.5%。由于粗苯對組成變化大的原料適應性不強，連續(xù)蒸發(fā)器易堵，采用END兩苯萃取精餾不易操作，產(chǎn)品苯、甲苯中全氮指標高，中性試驗呈堿性。KK法工藝流程示意圖 日本的Litoi高溫、高壓氣相加氫技術是由美國胡德利公司開發(fā)、日本旭化成公司改進的輕苯催化加氫精制工藝技術。粗苯經(jīng)預分餾塔分離為輕苯和重苯，輕苯經(jīng)高壓泵送入蒸發(fā)器，與循環(huán)氫氣混合后，芳烴蒸汽和氫氣混合物從塔頂出來，進入預加氫器

12、，在約6.0MPa、250、Co-Mo催化劑作用下，除去高溫時易聚合的不飽和組分。預加氫產(chǎn)物經(jīng)加熱后，進入主加氫器中，在約6.0MPa、620、Cr2O3催化劑作用下，進行脫硫、脫氮、脫氧和加氫脫烷基等反應，苯收率約為114%。反應產(chǎn)物經(jīng)分離后，液相組分經(jīng)穩(wěn)定塔脫除硫化氫、低碳烴等組分，塔底產(chǎn)品加氫油經(jīng)白土塔，脫除其中微量不飽和物后進入苯塔，苯塔頂?shù)玫胶绶詌mg/kg、結晶點高于5.45的純苯。循環(huán)氫經(jīng)MEA(單乙醇胺）脫硫后，大部分返回加氫系統(tǒng)循環(huán)使用，少部分送至制氫單元，制得氫氣作為加氫系統(tǒng)的補充氫。該工藝由于加氫脫烷基，因此只生產(chǎn)高純度苯。Litol法工藝流程示意圖放散系統(tǒng)加氫崗位預蒸

13、餾崗位萃取蒸餾崗位油庫崗位制氫崗位人員崗位注：由于各崗位參數(shù)及操作規(guī)程過于繁雜，占用篇幅巨大，這里簡略崗位職責1.現(xiàn)場操作工屬值班長和班長領導，在班長的帶領下，負責本崗位生產(chǎn)操作安全，設備的日常維護和使用。負責運轉設備的日常點檢；2.嚴格執(zhí)行崗位操作規(guī)程和安全規(guī)程，不違章作業(yè)，確保安全生產(chǎn)；3.執(zhí)行中控室和班長的指令，及時調節(jié)控制好生產(chǎn)指標；4.負責本班開、停工操作和突發(fā)性故障處理的具體實施；5.負責所屬區(qū)域的環(huán)境衛(wèi)生和設備衛(wèi)生；及時處理現(xiàn)場跑、冒、滴、漏；6.負責所屬區(qū)域消防器材的管理；7.做好生產(chǎn)巡檢工作，及時發(fā)現(xiàn)，處理或匯報不安全隱患，認真填寫生產(chǎn)運行記錄；8.按交接班制度，認真執(zhí)行對交對接；9.負責檢修現(xiàn)場的監(jiān)護和驗收；10.完成上級下達的各項臨時任務。河北是我國鋼鐵生產(chǎn)第一大省，產(chǎn)量約占全國總產(chǎn)量的20%。因此，河北對焦煤的需求也非常大。另外，河北省為了為加快轉變發(fā)展方式，按照鋼鐵產(chǎn)業(yè)調整和振興規(guī)劃的總體要求，采取了優(yōu)化調整鋼鐵產(chǎn)業(yè)的改革措施。河北鋼鐵與唐鋼、邯鋼等組建成河北鋼鐵集團，年生產(chǎn)焦煤在1300萬噸。另外，河北的煤礦企業(yè)也在整合，不斷壯大自己的規(guī)模。中潤煤化工有限公司從去年也進行了