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(chǎng)發(fā)展形勢(shì)技術(shù)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(jī)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(jī)原料及各種中間體的制造。純苯大量用于生產(chǎn)精細(xì)化工中間體和有機(jī)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(jī)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(yīng)用主要是生產(chǎn)對(duì)苯二甲酸和苯酐，作為溶劑的消費(fèi)量也很大。間二甲苯主要用于生產(chǎn)對(duì)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(zhì)。粗苯精制就是以粗苯為原料，經(jīng)化學(xué)和物理等方法將上述雜質(zhì)去除，以便得到可作原料使用的高純度苯。近年來，國內(nèi)許多鋼鐵企業(yè)的焦化項(xiàng)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(shì)，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(shù)的不斷改進(jìn)，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(shè)化工產(chǎn)品回收裝置，而且粗

3、苯回收率相對(duì)較高,達(dá)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(jì)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(guān)煤資源較好的省份均有大量粗苯產(chǎn)生。國內(nèi)粗苯產(chǎn)量現(xiàn)狀技術(shù)路線目前，粗苯精制在國內(nèi)普遍采用酸洗法和加氫法兩大類。酸洗法是國內(nèi)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(shè)備簡單、材料易得、能在常溫常壓下運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。但與加氫法相比，存在產(chǎn)品質(zhì)量差、產(chǎn)品收率低、環(huán)境保護(hù)差(初餾分、再生殘?jiān)?、酸焦油至今無有效的治理方法)等致命缺點(diǎn)。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(diǎn)是苯類產(chǎn)品的收率高(比酸洗法高8-10)、產(chǎn)品質(zhì)量高(尤其是含硫低)、環(huán)境保護(hù)好(幾乎沒有外排的廢渣、廢液、廢氣)和經(jīng)濟(jì)效益好。我國粗苯加工工藝的發(fā)展方向應(yīng)該是加氫精制。目前我國已具備了建設(shè)粗苯加氫精制裝置的條件。除了主要設(shè)備和儀表外，其余創(chuàng)國內(nèi)都可以制造；國內(nèi)以焦?fàn)t煤氣為氫源用變壓吸附法生產(chǎn)純氫(99.9)的技術(shù)成熟；國內(nèi)已引進(jìn)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(shè)和生產(chǎn)提供了可以借鑒的寶貴經(jīng)驗(yàn)。基于酸洗法的諸多缺點(diǎn)，我國自20世紀(jì)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(diǎn)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(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所的中溫法粗苯加氫技術(shù)，建成了我國第一套年處理粗苯2.5萬噸的工業(yè)試驗(yàn)裝置。20世紀(jì)80年代又進(jìn)行低溫法（300370）粗苯加氫精制工藝的研制與開發(fā)。20世紀(jì)90年代，我國相繼在寶鋼一期工程及河南神馬，先后引進(jìn)了日本Litol法高溫?zé)?/p>

6、裂解生產(chǎn)高純苯的工藝技術(shù)；石家莊焦化廠及寶鋼三期工程先后引進(jìn)德國K.K法工藝技術(shù)。2004年由浙江美陽國際石化醫(yī)藥工程設(shè)計(jì)有限公司在消化吸收國外同類裝置的基礎(chǔ)上，開發(fā)成功了國產(chǎn)化氣相加氫技術(shù)，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(tuán)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(duì)不飽和烴結(jié)焦問題進(jìn)行了工藝優(yōu)化，增加了脫重組分塔，塔釜重沸器采用了強(qiáng)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(yīng)減少了粗苯中不飽和烴對(duì)加氫系統(tǒng)結(jié)焦堵塞的問題，提高了對(duì)原料的適應(yīng)性，降低了加氫負(fù)荷，同時(shí)優(yōu)化了加氫流程。（2）

7、加氫精制加氫條件如下：預(yù)反應(yīng)溫度190，壓力2.9MPa，主反應(yīng)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(jìn)入加氫反應(yīng)器，加氫反應(yīng)為連續(xù)固定床氣相加氫反應(yīng)。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(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2.5%。由于設(shè)置了脫重組分塔，對(duì)組成變化大的原料適應(yīng)性強(qiáng)，采用SED萃取精餾后，產(chǎn)品苯、甲苯的質(zhì)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(shù)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(jìn)入預(yù)反應(yīng)器，進(jìn)行液相加氫反應(yīng)。在此, 雙烯烴、苯乙烯、二硫化碳等容易聚合的物質(zhì)，在活性Ni-Mo催化劑作用下，加氫變?yōu)閱蜗N。由于預(yù)加氫反應(yīng)為液相反應(yīng)，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(yīng)性強(qiáng)。預(yù)反應(yīng)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(yīng)溫度后進(jìn)入主反應(yīng)器，在高選擇性Co-Mo催化劑的作用下，進(jìn)行氣相加氫反應(yīng)。單烯烴經(jīng)加氫生成相應(yīng)的飽和烴，含硫化合物噻吩、氮化物及氧化物經(jīng)加氫轉(zhuǎn)化成烴類、

9、硫化氫、水及氨，同時(shí)抑制了芳烴的轉(zhuǎn)化，芳烴損失率應(yīng)0.5%。反應(yīng)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(yù)反應(yīng)溫度低，且為液相加氫，預(yù)反應(yīng)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(jī)相對(duì)大，且需要1臺(tái)高溫循環(huán)氫加熱爐。經(jīng)預(yù)反應(yīng)器和主反應(yīng)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(jìn)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(fù)雜。2）德國的Uhde低溫氣相加氫技術(shù)（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(jìn) 粗苯經(jīng)高速泵提壓，與循環(huán)氫混合后進(jìn)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(jié)焦，苯蒸汽與循環(huán)氫混合物進(jìn)入蒸發(fā)塔再次蒸發(fā)后，進(jìn)入預(yù)反應(yīng)器。雙烯烴、苯乙烯、二硫化碳等容易聚合的物質(zhì)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(yù)反應(yīng)器產(chǎn)物進(jìn)入主反應(yīng)器中，在高選擇性Co-Mo催化劑的作用下進(jìn)行氣相加氫反應(yīng)，單烯烴在此發(fā)生飽和反應(yīng)，生成相應(yīng)的飽和烴。硫化物噻吩、氮化物及氧化物被加氫轉(zhuǎn)化成烴類、硫化氫、水及氨，同時(shí)抑制了芳烴的轉(zhuǎn)化，芳烴損失率應(yīng)0.5%。反應(yīng)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(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2.5%。由于粗苯對(duì)組成變化大的原料適應(yīng)性不強(qiáng)，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(biāo)高，中性試驗(yàn)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(shù)是由美國胡德利公司開發(fā)、日本旭化成公司改進(jìn)的輕苯催化加氫精制工藝技術(shù)。粗苯經(jīng)預(yù)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(jìn)入預(yù)加氫器

12、，在約6.0MPa、250、Co-Mo催化劑作用下，除去高溫時(shí)易聚合的不飽和組分。預(yù)加氫產(chǎn)物經(jīng)加熱后，進(jìn)入主加氫器中，在約6.0MPa、620、Cr2O3催化劑作用下，進(jìn)行脫硫、脫氮、脫氧和加氫脫烷基等反應(yīng)，苯收率約為114%。反應(yīng)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(jìn)入苯塔，苯塔頂?shù)玫胶绶詌mg/kg、結(jié)晶點(diǎn)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(bǔ)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(yù)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(zé)1.現(xiàn)場(chǎng)操作工屬值班長和班長領(lǐng)導(dǎo)，在班長的帶領(lǐng)下，負(fù)責(zé)本崗位生產(chǎn)操作安全，設(shè)備的日常維護(hù)和使用。負(fù)責(zé)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的日常點(diǎn)檢；2.嚴(yán)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(shí)調(diào)節(jié)控制好生產(chǎn)指標(biāo)；4.負(fù)責(zé)本班開、停工操作和突發(fā)性故障處理的具體實(shí)施；5.負(fù)責(zé)所屬區(qū)域的環(huán)境衛(wèi)生和設(shè)備衛(wèi)生；及時(shí)處理現(xiàn)場(chǎng)跑、冒、滴、漏；6.負(fù)責(zé)所屬區(qū)域消防器材的管理；7.做好生產(chǎn)巡檢工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)，處理或匯報(bào)不安全隱患，認(rèn)真填寫生產(chǎn)運(yùn)行記錄；8.按交接班制度，認(rèn)真執(zhí)行對(duì)交對(duì)接；9.負(fù)責(zé)檢修現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)護(hù)和驗(yàn)收；10.完成上級(jí)下達(dá)的各項(xiàng)臨時(shí)任務(wù)。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(duì)焦煤的需求也非常大。另外，河北省為了為加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，按照鋼鐵產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃的總體要求，采取了優(yōu)化調(diào)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(tuán)，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(jìn)行了