粗苯的加氢精制
1. 粗苯加氢精制的应用历史与现状
所谓“ 粗苯加氢”实质上是“ 轻苯加氢”。即：在一定的温度、压力条件下，在专用催化剂、纯氢气的存在下，通过与氢气进行反应，使轻苯中的不饱和化合物得以饱和；使轻苯中的含硫化合物得以去除，转化成硫化氢气体。然后再对“加氢油”进行精馏，最终可以获得高纯度的苯类产品。显然，采用此工艺，没有污染物产生，产品质量好，越来越得到人们的青睐，是今后的发展方向。
对轻苯进行加氢精制工艺早在20 世纪50 年代就在国外得到了工业应用。目前发达的国家，如美、英、法、德、日等均已广泛采用这个先进的加氢精制工艺。而在国内，直到上世纪70 年代，北京燕山石油化工公司从西德引进第一套“ Pyrotol 制苯” 装置，利用
裂解汽油为原料，经加氢以获得高纯度石油苯；接着，80 年代初，宝钢的一、二期工程从日本引进了一套“ 高温Litol ”加氢装置，对焦化轻苯进行加氢精制；尔后，河南“ 平顶山帘子布厂” 也引进了一套“ 高温Litol ”装置。近年来，石家庄焦化厂、宝钢三期工程引进了德国的“ K.K 技术”，即：“ 中温Litol ”装置。北京焦化厂也建成了国内自行设计的
“ 中温加氢”装置，并已过关。另外，山西太原等地也正在建设了轻苯加氢装置。可见，粗苯加氢精制是国内今后的发展方向。
轻苯的加氢精制工艺方法很多，其中工业应用的有下列几种：
（1）鲁奇法——该法所采用的催化剂为氧化钼、氧化钴和三氧化二铁；反应温度为350~380 C；以焦炉煤气为直接氢气源；操作压力为2.8Mpa。该法的苯精制率较高，加氢油采用共沸蒸馏法或选择萃取法进行分离，可以制得结晶点为5.5 C的高纯度苯。
（2）考柏斯法——该法也是采用氧化钼、氧化钴和三氧化二铁为催化剂；反应
温度也为360~370 C ,操作压力较高，为5.0Mpa ;也可采用焦炉煤气作为
氢气源；苯的精制率为可达到97~98%。
(3)莱托法——该法采用三氧化二铬为催化剂；反应温度为600~650 C ;操作压力为6.0Mpa ，可以采用焦
炉煤气作为氢气源。该法的特点是能够使苯的同系物脱烷基转化成苯，故苯的总收率可高达110%。
此外，还有美国环球石油产品公司以金属钴、钼作为催化剂的U.O.P 催化加氢法；以加氢净化与选择萃取相结合的深度净化的尤迪克斯法等。
以上各法在许多国家均有应用，其中“ Litol 法”虽然于上世纪60 年代才用于工业生产，但由于该法的苯产率高、苯产品纯度高，故获得广泛的应用。其实，宝钢一、二期所采用的就是该“高温Litor 法”。而宝钢三期采用的就是“鲁奇法”。2、催化加氢的反应机理 2.1 催化反应的基本概念在化学反应中，由反应物转变为产物，反应物分子的原子或原子团必须重新组合，要实现这一过程，该反应物分子必须获得足够的能量才行。获得能量的分子称为“活化分子”。但是，对许多化学反应来说，在一般的条件下，活化分子的数量极少，以使反应实际上并不能进行。若要使得反应顺利进行，就必须使大量的反应分子获得至少等于活化能“ E”的额外能量。升高温度是常用的方法之一。但是，在高温下进行工业生产，必然要从外界提供能量，增加能量消耗与生产成本。再说，有很多反应即使在高温下也难以顺利进行。因此，必须采用催化反应，即：加入适当的催化剂，以降低反应的活化能。
显然，在催化反应过程中，催化剂能使反应的活化能降低，即：反应分子不需要具有像非催化过程中那么高的能量就能使反应顺利进行。由于反应速度与活化能呈指数函数的关系。所以，活化能的降低对反
应速度的增加影响极大。但必须注意，催化剂的存在只能改变化学反应大平衡的速度和使化学反应朝向几个可能的方向之一进行，而不能使那些在热力学上不可能进行的反应发生。这就是催化剂的功用所在。
（1）催化剂——
催化剂是一种能够改变化学反应速度、而本身并不参与反应生成最终产物的物质。它可以是单一物质、或几种物质组成的复合物。其存在的状态可以为气体、液体
或固体。其中固体催化剂在工业上的应用最广，也最为重要。
固体催化剂通常由活性物质（金属或金属氧化物，称为“主催化剂”）、助催化剂和载体等物质
组成。有时还添加成型剂或造孔物质，以便于制成所需的形状或改变孔隙的结构与强度。
催化剂的催化功效的大小，一般以催化剂的活性来衡量。对工业催化剂而言，其活性常以单位体积（或重量）催化剂在一定温度、压力、反应物浓度和空速等反应条件下，单位时间内所得到的产品产量来表示。或者以产物的产量换算为“转化率x”表示，即：x= （反应了的克分子数/ 通过催化剂床层的反应物的克分子数）*100% 上述表示式并不严格，只是便于衡量催化剂的能力。当研究物质的催化化学性能时，可采用所谓的“催化剂比活性” 来表示。若1 克催化剂的表面积为S 比，总活性为A,则：比活性A比=A/S比。
当化学反应在理论上可能有几个反应方向时，通常一种催化剂在一定条件下，只对其中一个反应方向起加速作用，这种性能称为“ 催化剂的选择性”。该催化剂的选择性（s ）常以下式表示：
s=（所需产物的克分子数/ 通过催化剂床层后反应了的原料的克分子数）*100%
由于许多工业过程除主反应外，常伴有副反应，所以选择性总是小于100%。固体催化剂的表面能够吸附各种气体或液体分子，这种吸附现象与多相催化作用间有密切关系。
根据分子在固体表面上的吸附性质，可以分为物理吸附与化学吸附。
物理吸附是靠分子间的“范德华力”，即分子间的引力来进行的。该类型的吸附只有在低温下才能呈现；吸附热很小，吸附速度快，易达到平衡，故没有选择性。由于物理吸附是在低温下进行，且吸附的速度随着温度的升高而下降。故此类型的吸附在催化作用中的影响很小。
化学吸附是指被吸附分子与固体能发生某种化学作用，具有化学反应的性质。吸附热一般大于42kj/mol 。在一定的温度范围内，化学吸附的速度随温度的升高而增加。化学吸附有一定的吸附选择性，且常是不可逆的。
工业催化剂在性能上的要求是：活性要高；选择性要好；对热与毒物要稳定；机械强度要高；反应物易于流过；导热性要好等
固体催化剂应根据使用要求，制成粉状、粒状。、柱状、环状和球状。
催化剂在使用过程中会逐渐老化，催化活性逐渐下降。催化剂的老化一般是
重结晶和相应的表面结构的改变而引起的。也可能是由于催化剂表面被副反应生
成的树脂状物质及沉积碳覆盖所致。对失去活性的催化剂，可以根据具体情况采
用氧化还原法或用酸、或碱浸渍处理等方法予以再生。
（2）助催化剂——
助催化剂是加入到催化剂中的少量物质。其本身没有活性或活性很小。
但它的加入能显著提高主催化剂的活性、选择性或稳定性。
助催化剂的作用十分复杂。它在催化剂中的含量不同会对主催化剂产生不同影响。在其它许多条件相同的情况下，同一种物质在某一温度下可以是助催化剂，而在另一温度下又可能是催化剂的毒物。
助催化剂按作用特征可以分为结构性助催化剂和调变性助催化剂两类。前者能增加催化剂活性物质微晶的稳定性，即：可延长催化剂的寿命。后者能改变催化剂活性物质的结构和化学组成，使活性物质的微晶形成晶格缺陷，产生新的晶格中心，或者也可能产生或增多催化剂中的晶相间、或微晶间活性界面的数量，从而提高催化剂的活性与选择性。
用来制作助催化剂的物质主要有金属、金属氧化物和某些磷酸盐类等。
（3）载体——所谓“载体” 是指催化剂活性物质的分散剂、粘合剂和支撑物。许多工业催化剂通常使用“ 比表面积” 大于50m2 /g 、平均孔径小于200 0A 的高比表面载体。女口：Al 2Q（比表面积为100~200m 2/g ）、白土（比表面积为150~280m 2/g ）、氧化硅-氧化铝（比表面积为350m2/g ）等。
当物质的催化活性很高时，反应过深会使选择性下降，此时要选用低表面载22 体，如：碳化硅（比表面积小于1m /g ）、硅藻土（比表面积为2~30m /g ）等。
载体不仅能对催化活性物质起到分散、粘合、支撑等作用，以提高催化剂的使用寿命；并且它们常常能与活性物质发生作用而生成新的化合物或固溶体，从
而使催化剂的活性和选择性变更。因此，在通常情况下，制备催化剂时，不能任
意选择载体。在实际应用时，必须要根据催化活性物质的物理化学特性、催化反
应类型及反应操作条件等因素来加以选择。只有这样才能最大限度地发挥催化剂
各类组分的功用，达到最理想的效果。。
2．2 催化加氢用的催化剂
对于粗苯等芳香烃的催化加氢而言，主要的催化化学反应有：含硫化合物的加氢裂解、环烯烃的加氢及脱氢、烷烃与环烷烃的加氢裂解、或带侧链烷烃的苯烃的脱烷基反应等。其实，这些反应均是属于氧化-还原催化反应。在它们所用的强活性催化剂中，不论其组成可能不同，但总是至少含有一个位于元素周期表的长周期中部的元素，如：Cr、Fe、Mn、Co、Ni 、Mo 等（还有：钯、铂，因是贵金属，较少采用）。这充分说明元素与其化合物的催化性质是在一定的条件下表现出来的物质本性。即：它们具有的催化特性是与这些元素在周期表中的位置存在着内在的联系。
众所周知，元素的化学性质，包括催化特性，取决于原子核外的电子分布，特别是最外层电子的分布。在元素周期表长周期中部的那些“d副层”未能充满电子的元素，对氧化-还原反应具有独特的催化活性。
在大多数情况下，催化活性随着原子中“ d副层”电子数的减少而升高，如：第4周期第忸族的Ni元素的电子分布为——
Ni ：1s 2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8 4s2
即：Ni 有8 个d 电子，对双键加氢即表现出很大活性。而当过渡到Cu 时，
由于Cu原子的d层有10个电子，已经充满，故其催化活性即显著下降。粗苯中的有机硫化物主要有噻
吩、二硫化碳等，从对难于加氢分解的噻吩的加氢脱硫反应，也可以看出元素的催化性能。根据多种载在v -Al 203上的金属对噻吩加氢的催化活性所进行的研究，表明：铬、钴、镍、钯、铂等均具有较高的脱硫活性，其中铂的催化活性最高。十分明显，这些具有催化特性的金属全部属于周期表中的第忸族和B族的过渡元素。
当采用双金属催化剂时，Mo-Co 或Mo-Ni 系催化剂，对噻吩的加氢脱硫反应表现出最大的催化活
性。因此，目前苯烃加氢工艺中，广泛应用这两种金属或其氧化物为主体的催化剂，其中最常用的是以活性氧化铝为载体的Co-Mo 系催化剂。
分散在大比表面积载体氧化铝上的氧化钴与氧化钼的混合物所构成的新催化剂，实际上是由Al 203、CoAl 204、CoO、MoO、CoMoO和结构复杂的Co-Mo氧化物所组成。其中，Al 203、CoAl 204 是没有活性的，Co0、Mo03、CoMo04 具有中等的活性，而结构复杂的Co-Mo 氧化物才具有较高的活性。
上述催化剂在新鲜氧化状态时，对加氢反应能显示很高的活性，但主要起催化裂解的作用，如：
QH6+9H2 T 6CH4 （在CoO/MoO存在下）。为了使新鲜催化剂在一开始就起加氢催化的作用，可以将该新鲜催化剂在装入反应器之前加入硫化剂进行“ 硫化”，也可在装入反应器后用硫化氢予以“硫化”。
对新鲜催化剂的“硫化”其硫化剂有CS2、硫醇、硫醚等。在经过“硫化” 之后，催化剂则由Al 2O3、
C0AI2O、C09S、MoS、和一些MoQ等组成。活性组分主要是MoQ，其次是C09S8。CoQ的作用可能是使硫化钼晶体保持分离状态以减少熔结，并增加硫化钼的活性表面，从而增加其催化活性。
2．3 粗苯加氢净化的基本原理
前述粗苯加氢精制实际上是对轻苯加氢或对“ BTX ”混合馏分进行加氢净化，尔后进行精馏以获得纯度很高的类苯产品。采用加氢精制法，不仅可以获得噻吩含量低于1ppm、结晶点高于5.4 C的纯苯，而且，苯类产品的收率高，可以扩大苯类产品的资源，还可减少“ 三废” 与减轻对设备的腐蚀。
由于粗苯加氢的工艺方法很多，其加氢的反应原理基本类似，但各有差异。下面仅就在Litol 工艺的条件下，来讨论其轻苯加氢净化的机理。
“Litol 工艺”是一种在高温、高压、有催化剂存在等条件下进行气相催化
加氢反应的过程，主要是要将轻苯中的烯烃、环烯烃、噻吩等含硫化合物、吡啶
等含氮化合物转化成相应的饱和烃，同时，还发生苯烃及其同系物的加氢或脱烷
基反应，以转化成苯与低分子烷烃。具体来说，包括以下6 类反应：
（1）脱硫反应——
所谓“脱硫”反应是指轻苯中的含硫化合物，通过加氢将其中的“ 硫”
转化成H2S 与相应的烷烃。比较典型的反应有：
C 4H S （噻吩）+4H2 T CH3 （CH2）2CH3 +H2S T
CS 2+4H2 T CH4+2H2S T
原料油中含有的其它许多微量有机硫化物也发生与上述类似的加氢反应。
有机硫化物“氢解” 反应的平衡常数随着温度的升高而下降，按由于这些反应的平衡常数相当大，故
为了加快有机硫化物的氢解速度，可以采用较高的操作温度，也不至于因化学反应的限制而影响脱硫效果。
有机硫化物的“氢解”的难易程度，取决于自身的分子结构。噻吩的氢解要比硫醚、硫醇难，所以，噻吩的氢解速度决定着整个加氢过程的脱硫速度。
（2）不饱和烃的脱除反应——
由于在轻苯中所含的不饱和化合物有多种形式，如有：不饱和芳香烃、烯烃、环烯烃。在“ Litol ” 工艺过程中，分3 个阶段来脱除它们：
*1预反应加氢原料油先在预反应器内，于220~250 C下、有Co-Mo催化剂的存在下，进行选择性加氢反应，目的是使在高温条件下易于聚合结焦的物质先转化脱除（主要是苯乙烯）。典型的反应为：
C 6 Hs -CH=CH2 （苯乙烯）+H2 T C 6 Hs -C 2H5 （乙苯）
环戊二烯+2H2 T环戊烯
经过这样的预处理后，在以后的操作温度较高的工序中，就不会在管道中或在催化剂上产生很多的沉积物，从而可以延长催化剂的使用寿命。
像上述反应中转化所生成的乙苯，可以在今后的加氢过程中进一步转化为苯。
*2主加氢反应与脱氢经预加氢处理的原料油，进入主反应器中，在630 C 左右下、与有Cr 2Q催化剂时，就进行环烯烃的加氢与脱氢，而生成饱和芳烃。这2 个反应总是同时发生的。如：
C 9H （茚）+H2 T C9H10 （茚满）
C 6H10 （环己烯）t C 6H6（苯）+2H2
*3 活性粘土处理从主反应器出来的加氢油中，仍然存在微量的不饱和烃，因此在通过活性粘土反应器，使
其中的不饱和烃在粘土表面上聚合而被除去。经过粘土处理后所获得的纯苯，其“ 溴价” 几乎为零。
（3）加氢裂解反应——
在原料油中含有烷烃和环烷烃等非芳香烃，故通过加氢裂解转化成低分
子烷烃，以气体状态将它们分离出去。如：
C 6 Hl 2 （环己烷）+3H2 T 3C2 H6 （乙烷）
C 7H6 （庚烷）+2H2 T2C2H6 （乙烷）+C3H8 （丙烷）
与此同时，催化剂存在的条件下还对一部分环烷烃能够起到脱氢的作用，既
增加了苯的产率，又可以补充氢气源。其反应式如下：
C 6H l2（环己烷）T C6H6（苯）+3H2
（4 ）苯烃加氢脱烷基反应——
当加氢油进入主反应器时，苯的同系物就发生某些加氢脱烷基反应。如：
C 6H6-CH3+H2 T C6H6+CH4 甲苯转化为苯的转化率为70%
C 6H6-（CH3）2+H2 T C6H6-CH3+CH4 甲苯再转化为苯
C 6H6-C2H5+H2 T C6H6+C2H6 95% 的乙苯转化为苯
分子量更大些的苯的同系物，均可按C9T C8T C7T C6 的反应步骤，最终产物是苯、甲烷、乙烷等低分子烷烃。
加氢脱烷基反应的程度，可以通过改变反应温度与反应时间来加以控制。以上4种反应乃是“ Litol 法”
催化加氢的主要反应。
（5 ）加氢脱氮反应——
女口：C5H5N （吡啶）+5H2 T CH3 （CH2）3CH （正戊烷）+NH3
（6）加氢脱氧反应——
C 6H-0H （苯酚）+H2T C6H6 （苯）+H2O
除上述6 种反应外，还可能有少量的芳香烃发生加强转化成环烷烃，并继续进一步加氢裂解生成低
分子烷烃，造成苯烃的损失。
上述诸反应均是在一定温度、压力空速与氢/ 油比的条件下进行的。“氢/油比"是重要的反应操作条件之一，一般采用m3（HL ）/kmol （油）或kmol（H 2）/kmol（油）来表示。氢气气源有纯氢、合成氨的氮- 氢气、用水蒸气- 天然气重整法制得的氢气、焦炉煤气等。由于CO与CQ在加氢过程中会使催化剂中毒。故对含有这类气体的焦炉煤气等氢气源，必须预先加以净化。为了使氢气在反应气体中保持一定的分压，所
以采用含氢量不同的氢气气源时，其操作压力应有所不同。3．催化加氢用的原料油、加氢油与产品质量
前述不同的催化加氢工艺，其对原料油的要求也有所差异。故仍以常用的“ Litol 法” 为例来加以讨论。
3.1 原料油与加氢油
目前，“ Litol 法”粗苯加氢精制常采用“ BTX”混合分，或轻苯为原料。前者可将粗苯先经“ 两苯塔” 获得轻苯，而去除重苯；再将轻苯进行初馏，切去头馏分，并获得“ BTX”混合分。显然，沸点较低的头馏分在较低的温度下被除去，这样可以减少环戊二烯二聚物的生成，既可减少环戊二烯的聚合损失，又能防止二聚物进入加氢系统给加氢操作带来不利的影响。
当以轻苯作为原料油时，可将粗苯在减压塔内进行减压蒸馏，在较低的温度下分离出重苯、或萘溶剂油、或精重苯，而获得含有头馏分的轻苯。在头馏分用途不大时，采用轻苯为原料油，有利于
环境保护。
对于一定组成的原料油，经过催化加氢后获得的加氢油组成取决于加氢催化剂的类型、反应温度、压力与空速等。中、低温加氢（如：鲁奇法）时，其加氢反应主要是加氢饱和反应，不饱和烃经加氢饱和，形成烷烃、环烷烃。因此，在加氢油中含有约8%的饱和非芳烃，其中许多同芳烃沸点相近。而在高温加氢（如：Litol 法）时，在加氢过程中，还伴随着发生脱烷基与热裂解等反应，所生成的烷烃也大多裂解成C1 、C2 、C4 等低分子烷烃。因此，在加氢油中含有沸点与芳烃相近的非芳烃物质很少，仅约0.4%左右。
显然，鲁奇法所获得的加氢油不易分离，必须采用萃取蒸馏法或共沸蒸馏法才能获得高纯度的产品。而
“ Litol 法”所获得的加氢油则容易分离，只要采用
高效率的蒸馏塔，就能获得高质量的产品。
宝钢一、二期的原料有煤气精制送来的粗苯、与焦油加工送来的脱酚轻油。
其质量分别为：
粗苯一一相对密度（15/4 °C ）为0.880~0.90
180 C前馏出量>85 %Wt
按设计，要求粗苯的质量符合下列标准：
*1 组成（Wt%）——
甲苯二甲苯乙苯苯乙烯C 9
0.9 2.3 0.2 0.3 63.1 14.8 2.8 0.6 1.4 13.9
*2 物理性质——
相对密度（15/4 C ) 0.884
氯含量<15ppm (Wt)
全硫含量<5400ppm
吡啶碱性氮<740ppm
水分<800ppm
溴价<17 g/100g
乙烯价<21 g/100g
恩氏蒸馏试验（（初馏点/终馏点C ）>9/240
另外一种原料：脱酚轻油的质量要求如下：
脱酚轻油——相对密度（15/4 C ）为0.894~0.926
含酚（vol% ） 2.6~4.4
其蒸馏试验为：（馏出物体积量下的温度C ）
初馏点C 5% 10% 90% 95% 干点FD~170 C 82~89 91~100 93~106 166~205 192~212 203~223 73~92%vol
“ Litol 法”所获 得的加氢油组成大致为：
含量 % 0.4 83.0 12.8 1.1 0.8 1.1
3 . 2产品及其质量
“Litol 法”工艺所获得的产品因脱烷基而只有一种：纯苯。另外，还有重
标，具体指标如下：
K.K 法的产品因没有脱烷基而有纯苯、甲苯、二甲苯等多种。其质量分别达
到如下表4-1的要求:
相对密度
0.882~0.886 蒸馏试验 80.1 C 的1.0度内，要馏出 结晶点 5.45 C 以上
噻吩含量
1ppm 以下
2
含量 5mg/L
以下
铜板腐蚀试验
不变色
硫酸着色试验
比1号比色标准液好 反应试验
中性
颜色
比K 262O 溶液(3mg/L )好
全硫 1ppm 以下
纯度
99.9%
以上
CS
97%vol 以上
组分
非芳烃 苯 甲苯 乙苯 甲苯 联苯
苯(HCN )与轻苯(LCN )
等2种副产品。纯苯的质量已达到“试剂苯”的质量指
相应的产率为：（最终产品总量/原料中的各组分总量）产品名称纯苯硝化甲苯纯甲苯纯二甲苯
%wt 98.9 99.3 98.9 105.0
4. “ Litol 法”加氢净化工艺（宝钢一、二期采用）
4.1 工艺简介
煤气精制厂的粗苯和焦油蒸馏装置的脱酚轻油为原料，首先经过预蒸馏塔（即：两苯塔）进行轻、重苯的分离。重苯送往古马隆- 茚树脂生产装置；轻苯则预热到120 C后进入蒸发塔（即：蒸发器），在此用470 C的循环氢气加热蒸发，残留物返回预蒸馏塔。油气进入预反应器进行加氢反应；该器所用的催化剂为Co-Mo/AI 2O3 ；在此烯烃类化合物被除去、部分硫也被脱除。然后，油气经过加热炉加热到610 C左右后进入“ Litol ”反应器，在此进行加氢脱烷基、非芳香烃裂解和脱硫反应；该器所用的催化剂为Cr2Q/AI 2 03。反应后的油气（630 C ）经废热锅炉和一系列换热器以回收余热，再进入高压分离器进行气体与液体的分离。气体去单乙醇胺（MEA）脱硫系统处理，脱除了硫化氢的气体再经压缩机升压后作循环氢气使用，并补入制氢系统来的新鲜氢气。新鲜氢气的纯度为99.9% 。脱硫后的气体取出一部分作为制氢的原料。液体经“水分离” 后进入稳定塔，蒸出一些溶解于苯液中的少量HS、CH、CH等低沸点物质，再进入白土塔，吸附脱除剩余的烯烃类物质，然后去苯精馏塔进行苯的精馏。从该塔塔底分离出未反应的甲苯和生成的联苯，其中一部分送往甲苯洗净系统以作为洗净气体之用；另一部分则根据液面送往预蒸馏系统，再返回Litol 系统。而苯精馏塔的塔顶馏出的苯经碱液处理后即为产品：纯苯。
宝钢一、二期粗苯催化加氢的工艺流程示意如下图4-1 。
4.2 工艺技术特点
*1 该工艺加工所得的产品：纯苯的质量相当于或超过石油苯。
*2 由于该法能脱除芳烃的烷基，故苯的产率高，为114%。
*3 该工艺可以在预反应器中除去硫化物，故加氢原料油不需要预先脱硫。
*4 由于催化加氢完成得彻底，而且催化剂选择性好，故与苯的沸点相近的组分（饱和烃类杂质）均随着加氢反应而脱除。因此，所获得的加氢油就不必采用特殊的蒸馏方法（如：共沸蒸馏），而只需采用一般的精馏方法就能获得纯产品。
*5 加氢用的氢气完全可以自给，不必外来提供氢气气源。
*6 由于采用的是一段催化加氢，则投资少，水、电、汽的消耗较低。
下面分别对粗苯预蒸馏、轻苯加氢、加氢油精馏、加氢后气体的处理等4个部分的工艺、装置进行介绍。
4.3 粗苯预蒸馏部分
4.3.1 工艺流程
从煤气精制厂送来的粗苯，先注入阻聚剂、然后进入原料预热器预热到90
C,再进入预蒸馏塔。该塔在减压状态下进行蒸馏，目的是为了抑制容易聚合的物质在高温下聚合。减压系统采用1.6Mpa 的蒸汽经喷射器产生，使预蒸馏塔的压力控制为280Torr （即：kPa ）。
从该预蒸馏塔塔底排出沸点为150 C以上的C9 +馏分。该C9+馏分用泵送经冷却器，冷却到约80 C后送往古马隆树脂生产装置。
从该预蒸馏塔塔顶逸出的轻苯碳氢化合物经冷凝冷却器，冷凝液进入回流槽，进入该回流槽的还有从加氢油精馏塔（即：苯塔）送来的含有高沸点物质的液体。为此。在回流槽的内部设置一个开孔的堰，以防止此高沸点物质进入回流中。自回流槽用泵抽送一部分液体去预蒸馏塔塔顶进行回流；另一部分则送往“酚抽出装置”（即：剩余氨水溶剂脱酚装置）；剩余部分则用泵送往“ Litol ”系统。
从回流槽到真空发生装置的气体管线中含有一些油蒸汽，故此排气经过真空冷凝器与回收冷凝器进行凝缩，所得的冷凝液进入分离槽，未冷凝的尾气放入大气。
预蒸馏塔塔底供热采用强制循环式“ 重沸器”，以1.6Mpa 蒸汽作为热源。
4.3.2 粗苯预蒸馏工序的作用
(1)粗苯中含有很多的高分子化合物。其中，具有代表性的C9+以上的高分子化合物约占13.6%，还含有苯乙烯1.4% 。这些物质不但是生产古马隆树脂的原料，而且若将它们也作为苯加氢原料油的话，也不利于加氢反应和加氢装置的操作。特别是苯乙烯类的不饱和烃，由于它们的热稳定性较差，若过多地进入“ Litol ” 系统，当温度升高时，它们会在进行反应的同时，易发生热聚合而堵塞系统设备，并使触媒表面结焦，从而降低触媒的活性，缩短催化剂的寿命。
所以，对粗苯进行预蒸馏处理，以尽量除去轻苯中的不饱和化合物与高分子化合物是一个重要的关键。
(2) 在确保能得到质量好的加氢原料的同时，还要使粗苯中的不饱和烃类在预蒸馏过程中的聚合控制到最小的程度，从而防止聚合物对塔盘和重沸器的堵塞。
4.3.3 预蒸馏工艺的特点
(1)向粗苯中加入了阻聚剂——
粗苯中含有烯烃、苯乙烯等，它们在预蒸馏过程中一受热就会聚合。所生成的聚合物是污染、堵塞管线与换热器的主要原因，能增加系统的阻力损失、也影响传热效果。还有，聚合物一旦进入反应器，易引起结焦，会使触媒活性迅速降低。故加入阻聚剂可以抑制苯乙烯、烯烃等化合物的聚合。
阻聚剂的性能要符合以下条件：
*1 要能使有机与无机物的聚合渣及时消散，这样才能用于热交换器中，以维持最大的传热效率。
*2 对易产生聚合物的介质，它能阻止聚合物生成，从而减少聚合物渣的堆积与集结。
*3由于阻聚剂的热稳定性好，则可防止操作温度在538 C以上的物质结渣。
*4 可溶性要好，要易溶于芳香烃或脂肪烃。在搅拌的条件下，可以分散于水中。
*5 阻聚剂无灰分，含氮小于3%，不含有卤素和重金属，因此不会影响产品的纯度，对催化剂也不会使之中毒而失效。
阻聚剂的使用量，一般在10~100ppm 范围之内时的效果最佳。当用于高温介质时，其最小的用量为25ppm 。
（2 ）预蒸馏塔的重沸器采用了强制循环式——有下列优点：
*1 用泵进行强制循环，可以提高液体在列管中的流速，形成湍流状态。从而提高传热能力，并减少被加热液体与传热面之间的接触时间。尤其是在真空条件下，能使加热液体处于沸腾状态，并保持在较低的沸点温度，从而可以提高传热系数K值。
*2 由于采用强制循环，被加热液体从顶部送入，经均匀分配使液体沿着列管内壁成液膜向下
流动。液膜则可以在很短的时间内被加热到沸腾温度。
*3 由于列管内没有被液体充满，因此可以不要考虑液体流动的阻力，从而可以减小循环泵的负荷，使功率消耗较少。
为充分发挥以上优点，重沸器的设计应符合下列条件：
*1 进入重沸器上部管箱中的液体必须要进行均匀分配。
*2 多孔板的孔径为8mm，安装高度一般为50mm 左右，多孔板的孔数为452 个，开孔率为4%。
*3 上部管端要露出管板6mm，液体开始由管端溢流下来时，先形成一个过渡区，这区间液膜厚度是不均匀的，故传热效果较差。因此要尽量使该过渡区缩小。4.4 “ Litol ”催化加氢部分
4.4.1 工艺流程
轻苯用泵加压到7.0Mpa ,进入预热器升温到约120 C后，再进入蒸发器。另循环氢气经“加热炉”加热到约470 C后也进入蒸发器的底部，给轻苯提供蒸发所需要的热量；同时循环氢气的进入，还能起到降低轻苯分压
与降低蒸发温度的作用。
蒸发器的旁通循环氢气，先与“加热炉”的旁通循环氢气混合，再与蒸发器顶部出来的油气混合，调整加热炉的旁通氢气量，使该混合油气进入“ 预加氢反应器”的温度达到约230~290 C。在此“预加氢反应器”中，一些易被加氢的不饱和化合物得以加氢。该器出来的油气再进入加热炉加热到610 C后进入2台串联操作的“Litol ”主反应器A/B 。
蒸发器底部排出的含有聚合物的液体，经过内装有200 目金属网的过滤器，以除去已聚合物质；然后再返回到预蒸馏塔的供料管中，以回收其中的芳香烃与油类。
向预蒸馏塔的塔底与塔顶出口注入的循环氢气，它们所具有的总热量的3/4 由加热炉给于提供，其余1/4 的热量则靠与反应气体进行换热、从反应气体中获得。
在“ 主反应器A” 中，主要发生加氢裂解反应、加氢脱硫反应、部分的脱烷基反
应。其中以加氢裂解反应为主，故此处所需要的反应热最多，则靠加热炉出口温度来控制主反应器A的温度。而在“主反应器B”中主要进行脱烷基的反应，其温度靠压缩机送来的冷氢气，通过TIC-1143 温度调节仪加以控制。该主反应器B出来的油气进入蒸汽发生器，以回收热量。所产生的蒸汽又作为重沸器（E-1113、E-1116 ）、预热器（E-1109、E-1111 ）的加热热源。
经过以上一系列换热后的油气，最终进入“空气冷却器”，冷却到50 C后进入分离槽进行气、液分离。在此，分离出来的以H2、CH等组分为主的气体送往后续的脱硫系统；而分离出来的以苯为主要组分的液体则送往后续本精制系统。
4.4.2 三段加氢净化的反应机理
在宝钢的轻苯加氢过程中包括“预加氢”、“主加氢A”、“主加氢B”等3个阶段。但总的目的都是通过加氢使不饱和化合物得到饱和、使含硫化合物得以加氢转变成H2S 气体。只是说，在不同的阶段发生不同的加氢反应而已。现结合前述的加氢反应与不同的加氢阶段来加以讨论。
（1）烯烃的加成反应——如：
C6H5-CH=CH2+H2 T C6H5-CH2-CH3
轻苯中含有2%左右的苯乙烯及其同系物，它们的热稳定较差。在高温条件下，他们易进行热聚合反应，形成高分子聚合物，不但能堵塞设备、管路，而且它们一旦附着在催化剂上，
会使催化剂的活性表面减少而降低催化活性。所以，先进行“预加氢”，就是利用烯烃在不太高的温度下能发生加成反应，而将它们在进入主反应器之前除去，从而对“ Litol ”主反应器起到保护的作用。（2 ）加氢脱硫反应——
轻苯中的含硫化合物，主要是噻吩及其同系物。其中，噻吩的沸点与苯非常接
近，而噻吩的同系物，如：甲基噻吩、二甲基噻吩等也很难用精馏方法分别与甲苯、二甲苯分离开来。一般轻苯中含有噻吩类化合物约1%左右。“ Litol ”法催化加氢几乎能够是噻吩及其同系物完全氢化、分解，并获得含噻吩为0.3 ±± 0.2ppm 的苯类纯产品。
噻吩以外的含硫化合物，也都在“ Litol ”加氢过程中定量地被“氢化”，如
CS2、硫醇的加氢反应如下：
CS 2+4H2 t CH4+2H2S
C 4H9 SH+H2 t C 4H10+H2S
（3 ）加氢脱烷基反应——
“ Litol ”法加氢催化剂具有“加氢”、“脱烷基”的功用，这样可以将苯烃同系物全部转化成苯。
典型的化学反应式如下：
C 6H5-R+H2 T C 6H6+ RH 式中R 代表烷基。
该加氢脱烷基反应是放热反应，也是等摩尔反应。
4）饱和烃的裂解反应——
轻苯中的饱和烃主要是直链烷烃与环烷烃等。这些杂质采用普通的精馏方法也是难与苯、甲苯、二甲苯等相分开。为此，“ Litol ”法催化加氢则将烷烃全部裂解，使它们转化成低分子的饱和烃气体而被方便地给予脱除。其脱除的比例可以通过调节反应温度来加以控制。
小于C4 的链烷烃加氢也是分步进行的，最终都生成CH4 气体。即：
C 4 T C3 T C2T CH 4
该加氢裂解反应也是放热反应，因此，在进入主反应器B之前要通入冷氢气, 目的就是要控制进入主
反应器B 的温度。
当然，在进行上述诸反应的同时，还伴随着不饱和化合物的脱氢、加氢，环烷烃的脱氢、芳香烃的氢化与联苯的生成反应等。
4.4.3 控制加氢反应的工艺操作指标与要点
（1）转化率——
所谓“转化率”是指任何反应物质转化为生成物质的量（质量或摩尔数）的百分比。具体来说，甲苯的转化率就是指：入口物料的甲苯与反应生成的甲苯在各反应器中各个部位的转化情况。根据它可以调节（或设定）反应器的反应生成物出口的温度。一般情况下，由苯塔底的残油流量即可得知甲苯转化率。即：可按下列公式，计算甲苯的转化率=（A+C-B ）/ （A+C）*100%
式中，A ——进入反应器物料中的甲苯量，kmol/h
B ——出反应器物料中的甲苯量，kmol/h
C ——反应器内生成的甲苯量，kmol/h
甲苯转化率是控制加氢反应的重要参数，它的设定与反应器的限定温度、原料组成、设备的限定能力、催化剂的活性、苯的限定产量和运转时间等因素均有一定的关系。
（2）氢油比（H2 /A ）——
所谓“ f/A ”比，是指“ Litol ”主反应器B出口油气（HX）中的H2气
含量（kmol/h ）与芳香烃（A）含量之比值。
H 2/A 比的大小，直接影响着催化剂活性的老化速度。如H2/A 比高时，Litol 反应器内的催化剂活性降低的速度就慢。
（3）仃留时间——
所谓“仃留时间（T）” 是指进入反应器的物料在反应器中仃留的时间。可用下式表示：T=V/q v 式中，V——反应器的容积，m3
q v——进入反应器中物料的体积流量，m3/h
物料在反应器中仃留的时间越长，反应物与催化剂接触的时间越长，转化率也就越高。
（4 ）芳香族环选择率——
所谓“芳香族环选择率”，是指进入反应器物料中的芳香烃与出反应器反应生成物中的芳香烃之比
粗苯的加氢精制 1. 粗苯加氢精制的应用历史与现状 所谓“ 粗苯加氢”实质上是“ 轻苯加氢”。即：在一定的温度、压力条件下，在专用催化剂、纯氢气的存在下，通过与氢气进行反应，使轻苯中的不饱和化合物得以饱和；使轻苯中的含硫化合物得以去除，转化成硫化氢气体。然后再对“加氢油”进行精馏，最终可以获得高纯度的苯类产品。显然，采用此工艺，没有污染物产生，产品质量好，越来越得到人们的青睐，是今后的发展方向。 对轻苯进行加氢精制工艺早在20 世纪50 年代就在国外得到了工业应用。目前发达的国家，如美、英、法、德、日等均已广泛采用这个先进的加氢精制工艺。而在国内，直到上世纪70 年代，北京燕山石油化工公司从西德引进第一套“ Pyrotol 制苯” 装置，利用 裂解汽油为原料，经加氢以获得高纯度石油苯；接着，80 年代初，宝钢的一、二期工程从日本引进了一套“ 高温Litol ”加氢装置，对焦化轻苯进行加氢精制；尔后，河南“ 平顶山帘子布厂” 也引进了一套“ 高温Litol ”装置。近年来，石家庄焦化厂、宝钢三期工程引进了德国的“ K.K 技术”，即：“ 中温Litol ”装置。北京焦化厂也建成了国内自行设计的 “ 中温加氢”装置，并已过关。另外，山西太原等地也正在建设了轻苯加氢装置。可见，粗苯加氢精制是国内今后的发展方向。 轻苯的加氢精制工艺方法很多，其中工业应用的有下列几种： （1）鲁奇法——该法所采用的催化剂为氧化钼、氧化钴和三氧化二铁；反应温度为350~380 C；以焦炉煤气为直接氢气源；操作压力为2.8Mpa。该法的苯精制率较高，加氢油采用共沸蒸馏法或选择萃取法进行分离，可以制得结晶点为5.5 C的高纯度苯。 （2）考柏斯法——该法也是采用氧化钼、氧化钴和三氧化二铁为催化剂；反应 温度也为360~370 C ,操作压力较高，为5.0Mpa ;也可采用焦炉煤气作为
粗苯加氢精制工艺设计 粗苯是一种重要的化工原料，广泛用于生产苯乙烯、苯甲酸、邻苯二甲酸等有机化合物。然而，粗苯中含有杂质，如硫、氮、氧等，对产品质量和生产设备都会造成影响。因此，精制粗苯是必要的工艺环节。本文将介绍以粗苯加氢精制的工艺设计。 一、工艺流程 以粗苯加氢精制的工艺流程主要包括三个部分：预处理、加氢精制和分离回收。具体流程如下： 1.预处理 粗苯进入预处理装置后，通过加热蒸汽和蒸汽空气混合物使粗苯中的硫化氢、二硫化碳、氨等杂质挥发出来，并通过冷却凝结后排放。经过预处理后的粗苯进入加氢精制装置。 2.加氢精制 加氢精制是以高压氢气为还原剂，通过加氢使粗苯中的杂质去除的过程。加氢精制反应条件如下： 温度：120-150℃ 压力：1.5-3.0MPa
氢油比：300-1000 催化剂：铜、铝、钼、钴等金属催化剂 在加氢精制过程中，杂质会被还原成硫化氢、氨等气体，通过气液分离器分离，然后通过洗涤器洗涤，最终得到精制苯。 3.分离回收 精制苯通过分馏塔进行分馏，得到苯和轻杂质。苯进入产品收集罐，轻杂质则通过冷却凝结后排放。 二、工艺特点 以粗苯加氢精制的工艺具有以下特点： 1.精制效果好 加氢精制工艺可以有效地去除粗苯中的硫、氮、氧等杂质，使得精制后的苯产品纯度高、质量好。 2.操作简便 加氢精制过程中，催化剂的选择和操作比较简单，不需要特别复杂的设备和技术。 3.节能环保
加氢精制工艺是一种节能环保的工艺，不需要高温高压操作，可以减少能源消耗和环境污染。 4.适应性强 加氢精制工艺适用于各类粗苯，不受原料质量的限制。 三、工艺优化 为了进一步提高以粗苯加氢精制的工艺效率和产品质量，可以从以下几个方面进行优化： 1.选择优质催化剂 铜、铝、钼、钴等金属催化剂的选择会对加氢精制的效果产生影响，因此应根据不同原料的特性选择适合的催化剂。 2.控制反应条件 反应温度、压力和氢油比的控制对于加氢精制的效果有着至关重要的影响。应根据原料特性和产品要求，合理选择反应条件进行控制。 3.采用新型技术 如采用微波或超声波等新型技术可以提高反应速率和效率，同时还能减少催化剂的使用量和废弃物的排放。
苯加氢工艺 本装置包括加氢精制、预蒸馏、萃取蒸馏、二甲苯蒸馏和罐区五个部分，其中前四部分为主装置部分，简称加氢蒸馏部分。 加氢蒸馏部分概述 粗苯在加氢精制单元中经过多级蒸发后，进行两级加氢处理（预加氢、加氢净化），反应所需的补充氢气由外界提供。粗苯加氢所产生的轻质组分及h2s从产品中分离出来是利用稳定塔来实现的，将其送往煤气精制厂集中处理。经加氢处理后的产品三苯馏份（btxs）送往预蒸馏单元。加氢精制单元的重组分分离是利用一残油蒸馏塔实现的，其重组分送往古马隆生产装置。三苯馏份（btxs）在预蒸馏单元进行蒸馏分离，被分成含有苯和甲苯的bt馏份和含有二甲苯的xs馏份，bt馏份送入萃取蒸馏单元，而xs馏份送入二甲苯蒸馏单元。 bt馏份中的非芳香烃是在萃取蒸馏单元中从bt馏份中分离出来的，随后作为非芳馏份产品送往罐区单元，蒸馏中分离出的纯苯、硝
化级甲苯送往槽区单元。 在二甲苯蒸馏单元里，轻组分、重组分从xs组分中分离出来，以获得纯二甲苯，轻组分与重组分一起和二甲苯送往罐区单元，作为产品出厂。 工艺流程见加氢及蒸馏部分工艺流程图。 工艺流程叙述 加氢反应 从槽区来的原料(colo)经过粗苯过滤器(2f-6101a/b)和粗苯中间槽(2t-6101)到粗苯原料泵(2p-6101a/b)，将原料升压至操作压力，开始运转时(sor)约3030kpa，后期运转时(eor)约3420kpa。原料在预蒸发器(2e-6101a~e)内通过与主反应器反应物进行热交换，被预加热和部分汽化，通过混合喷嘴(2j-6101a~e)原料和循环氢压缩机 (2k-6102a/b)来的循环氢混合，从预蒸发器来的混合物经过混合喷嘴后温度约177/183℃(sor/eor)，进入蒸发器底部。 蒸发器塔底压力约2960/3320kpa(sor/eor)，温度约为184/190℃
粗苯的加氢精制 1.粗苯加氢精制的应用历史与现状 所谓“粗苯加氢”实质上是“轻苯加氢”。即：在一定的温度、压力条件下，在专用催化剂、纯氢气的存在下，通过与氢气进行反应，使轻苯中的不饱和化合物得以饱和；使轻苯中的含硫化合物得以去除，转化成硫化氢气体。然后再对“加氢油”进行精馏，最终可以获得高纯度的苯类产品。显然，采用此工艺，没有污染物产生，产品质量好，越来越得到人们的青睐，是今后的发展方向。 对轻苯进行加氢精制工艺早在20世纪50年代就在国外得到了工业应用。目前发达的国家，如美、英、法、德、日等均已广泛采用这个先进的加氢精制工艺。而在国内，直到上世纪70年代，北京燕山石油化工公司从西德引进第一套“Pyrotol制苯”装置，利用裂解汽油为原料，经加氢以获得高纯度石油苯；接着，80年代初，宝钢的一、二期工程从日本引进了一套“高温Litol”加氢装置，对焦化轻苯进行加氢精制；尔后，河南“平顶山帘子布厂”也引进了一套“高温Litol”装置。近年来，石家庄焦化厂、宝钢三期工程引进了德国的“K.K技术”，即：“中温Litol”装置。北京焦化厂也建成了国内自行设计的“中温加氢”装置，并已过关。另外，山西太原等地也正在建设了轻苯加氢装置。可见，粗苯加氢精制是国内今后的发展方向。 轻苯的加氢精制工艺方法很多，其中工业应用的有下列几种： （1）鲁奇法——该法所采用的催化剂为氧化钼、氧化钴和三氧化二铁；反应温度为350~380℃；以焦炉煤气为直接氢气源；操作压力为 2.8Mpa。该法的苯精制率较高，加氢油采用共沸蒸馏法或选择萃取法进行分离，可以制得结晶点为5.5℃的高纯度苯。 （2）考柏斯法——该法也是采用氧化钼、氧化钴和三氧化二铁为催化剂；反应
苯加氢工艺--基本原理及工艺流程 §基本原理 粗苯加氢根据其催化加氢反应温度不同可分为高温加氢和低温加氢;在低温加氢中, 由 于加氢油中非芳烃与芳烃分离方法的不同, 又分为萃取蒸馏法和溶剂萃取法; 低温催化加氢的典型工艺是萃取蒸馏加氢K. K 法和溶剂萃取加氢;在温度为300～370℃, 压力～条件下进行催化加氢反应;主要进行加氢脱除不饱和烃, 使之转化为饱 和烃; 另外还要进行脱硫、脱氮、脱氧反应, 与高温加氢类似, 转化成H2S、NH3、H2O 的形式;但由于加氢温度低, 故一般不发生加氢裂解和脱烷基的深度加氢反应;因此低温加氢的产品有苯、甲苯、二甲苯; §苯加氢工艺流程 PSA制氢单元由预处理单元和变压吸附单元两部分组成,采用PLC程序控制系统；预处理单元由一台气液分离器、两台变温吸附器、一台解吸气加热器、一台解吸气冷却器、13台程控阀和一系列调节阀、手动阀组成；预处理单元采用变温吸附TSA原理吸附甲醇驰放气中携带的甲醇组分,在吸附剂选择吸附条件下,低温吸附除去原料气中杂质组分,高 温下脱附这些杂质而使吸附剂获得再生;整个操作过程在压力下进行,两台预处理器交替工作,每个吸附器在一次循环中均需经历吸附、逆放、加热、冷吹、充压共五个工艺步骤；变压吸附单元由一台产品气缓冲罐、一台解吸气缓冲罐、31台程控阀以及一系列调节阀和手动阀组成；变压吸附单元采用变压吸附PSA原理分离气体的工艺,从甲醇弛放气中提取纯氢气,在吸附剂选择吸附条件下,高压吸附除去原料气中杂质组分,低压下脱附这些 杂质而使吸附剂获得再生;整个操作过程是在环境温度下进行的,五个吸附塔交替工作, 每个吸附器在一次循环中均需经历吸附,一均降,二均降,顺放,三均降,逆放,冲洗,三均升,二均升,隔离,三均升,终充,共12个工艺步骤,五台吸附器在程序的安排上相互错开,以保证原料气连续输入和产品气不断输出；变压吸附主工艺采用5-1-3/P工艺,即5塔在线、1塔吸附、同时进行3次均压工艺 从预处理单元或者罐区轻苯罐泵送过来的轻苯或者两者混合物,首先经轻苯过滤器过滤 后进入轻苯缓冲槽V-101,然后由原料高速泵P-101A/B对轻苯原料进行升压至～后轻苯分为两部分,其中约90％的轻苯进入预蒸发器E-101与从循环气体压缩机C-102A/B来的循环气体经预蒸发器混合喷嘴J-101A混合循环,轻苯经过五个连续的预蒸发器与主反应产物换热升温后部分蒸发,出口形成135～155℃的气液混合物进入多段蒸发器T-101的混合喷嘴J-102,与从多段蒸发器再沸器E-102与主反应产物换热升温后的塔釜液体混合蒸发后一起进入多段蒸发器T-101塔；另外10％的轻苯直接进入多段蒸发器T-101塔顶部作为回流,其中装有10层塔板,以分离原料中携带的很少一部分重组分,其通过间歇排到闪蒸槽V-103槽回收一部分轻组分后,剩余部分作为残油排到二甲残油罐中；断塔盘上的液体和塔釜内的蒸汽在多段蒸发器混合器J-103中全部蒸发从多段蒸发器顶部经捕雾后出来的完全蒸发的轻苯蒸汽与循环气体的混合气体,在预反应器加热器E-103和主反应产物进一步换热升温后,进入预反应器R-101底部,从下向上流动通过镍钼催化剂床层,在此苯乙烯和双烯烃之类的相对较易发生反应的物质进行加氢饱和在预反应器主要发生的反应及反应式
（二）、粗苯精制工艺流程： 1、加氢精制： 加氢精制包括粗苯原料预分离部分、反应部分、稳定部分。主要包括脱重组分塔、蒸发器、反应器、压缩机、稳定塔和加热炉等设备。 （1）原料预分离 自罐区来的粗苯原料经原料过滤器过滤、与进料换热器换热后进入脱重组分塔，粗苯原料在塔中进行轻、重组分预分离，塔顶气体经脱重组分塔顶冷凝器冷凝冷却后进入脱重组分塔顶回流罐，罐中少量气体和漏入系统空气经减压抽空系统后出装置，罐中液体一部分经脱重组分塔塔顶回流泵升压后，作为脱重组分塔顶回流，另一部分经轻苯泵升压后进入加氢进料缓冲罐，罐中的轻苯经加氢进料泵升压后进入蒸发器，脱重组分塔底重苯一部分进脱重组分塔底重沸器泵升压并经脱重组分塔底重沸器加热后返回脱重组分塔；另一部分经脱重组分塔底泵升压，经脱重组分塔底冷却器冷却后送出装置。 脱重组分塔底重沸器热源采用2.2MPa（G）饱和蒸汽。 （2）反应部分 反应原料在轻苯/主反产物换热器中与主反应产物进行换热后部分汽化，并在轻苯/主反产物换热器的混合器与循环气混合后进入蒸发塔，一小部分高沸点的物质从塔底间歇排出，蒸发塔顶部气体进入主反应产物/预反应进料换热器，与主反应产物换热后进入加氢预反应器底部，逆流向上通过催化剂床层，烯烃和苯乙烯等不饱和物在催化剂的作用下进行加氢饱和，该反应为放热反应。进入预反应器的温度可通过主反应产物/预反应进料换热器旁路的量来控制，高沸点的液体由预反应器底部间断排出。 在预反应器内进行如下反应： 二烯烃等不饱和物的加成转化反应： C n H 2n-2 +H 2 ? ?→ ?NiMo C n H2n C 6H 5 C 2 H 3 +H 2 ? ?→ ?NiMo C6H5C2H5 含硫化合物的加氢脱硫反应： CS 2+4H 2 ? ?→ ?NiMo CH4+2H2S 预反应产物经主反应产物/预反应产物换热器、主反应器进料加热炉换热，加热后进入主反应器顶部。 在主反应器进行如下反应： 烯烃的加成反应 C n H 2n +H 2 ? ?→ ?CoMo C n H2n+2 加氢脱硫反应 C 4H 4 S+4H 2 ? ?→ ?CoMo C4H10+H2S 加氢脱氮反应 C 6H 7 N+H 2 ? ?→ ?CoMo C6H14+NH3 加氢脱氧反应 C 6H 6 O+H 2 ? ?→ ?CoMo C6H6+H2O 副反应、芳香烃氢化反应 C 6H 6 +3H 2 ? ?→ ?CoMo C6H12 C 7H 8 +3H 2 ? ?→ ?CoMo C7H14 C 8H 10 +3H 2 ? ?→ ?CoMo C8H16 物料气体通过催化剂床层流下，在那里进行脱硫、脱氮和烯烃加氢反应。 预反应器和主反应器内的催化剂在操作周期内会因结焦等因素而失去活性，可使用蒸汽为载体和空气一起进行烧焦的方式再生，使其恢复活性。 主反应产物经换热、冷却后进入高压分离器进行三相分离。 由于反应产物在冷却过程中会有NH 4Cl,NH 4 HS等盐类物质析出，故在蒸发器每台入口管道和主 反应产物/循环气换热器入口注脱盐水，以防止铵盐沉积。 高分气换热后进入循环气分液罐，高分气换热主要目的是避免酸性气冷凝，确保压缩机不带液。
粗苯加氢精制工段设计毕业设计 一、引言 在石油化工行业中，粗苯加氢精制工段被广泛应用于苯类化合物的生产过程中。粗苯加氢精制工段的设计对于提高产品质量、提高生产效率以及降低生产成本具有重要意义。本文将全面、详细、完整地讨论粗苯加氢精制工段设计的关键要点和技术考虑。 二、粗苯加氢精制工段的工艺流程 粗苯加氢精制工段的工艺流程通常包括若干个主要的步骤，如：预处理、加氢反应、分离、产品处理等。下面将对每个步骤进行详细探讨。 2.1 预处理 在粗苯加氢精制工段设计中，预处理通常是一个关键且不可或缺的步骤。预处理的目的是去除原料中的杂质和不纯物质，以确保后续工艺步骤的正常运行和产品质量的稳定。 预处理主要包括以下几个子步骤： 1.原料净化：通过物理或化学方法去除原料中的悬浮物、溶解物和不溶性杂质。 2.硫化物去除：通过添加特定的硫化剂将硫化物转化为易分离的非挥发性硫化 物，从而减少硫化物对后续工艺步骤的影响。 3.酸性物质去除：通过加入适量的酸性清洗剂去除原料中的酸性物质，以防止 酸性物质对设备和催化剂的腐蚀。 2.2 加氢反应 加氢反应是粗苯加氢精制工段的核心步骤之一。在加氢反应中，粗苯会与氢气在催化剂的存在下发生反应，从而将不饱和化合物转化为饱和化合物，提高产品的纯度和稳定性。 加氢反应主要有以下几个要点： 1.催化剂选择：选择适合粗苯加氢反应的催化剂，常用的催化剂有铜-锌、镍- 锌等。
2.反应条件：确定适宜的反应温度、反应压力和氢气流量，以确保加氢反应的 高效进行，并最大限度地提高产品的产率和品质。 3.反应器设计：根据反应条件和流程要求，设计合适的反应器类型和结构，以 实现高效的气液固三相反应。 2.3 分离 在加氢反应后，需要对反应产物进行分离，将目标产品从其他组分中分离出来，以便后续的产品处理和纯化。 分离步骤主要有以下几个子步骤： 1.去除催化剂：通过过滤、沉淀或其他分离技术，将反应中使用的催化剂和活 性剂与目标产品分离。 2.液相分离：通过蒸馏、萃取、结晶等技术，将目标产品与其他组分进行分离。 3.气相分离：通过压力变化、温度变化或吸附剂的选择，将目标产品与其他气 体组分进行分离。 2.4 产品处理 在粗苯加氢精制工段的最后一个步骤中，对分离后的目标产品进行处理，以提高产品的质量和纯度，并满足市场需求。 产品处理主要包括以下几个步骤： 1.过滤和精制：通过过滤、结晶、吸附等技术，去除产品中的杂质和不纯物质。 2.规格化处理：根据市场需求和产品规格要求，对产品的纯度、溶解度、色泽 等进行调节和优化。 3.包装和储存：将处理后的产品进行包装和储存，以便于运输和销售。 三、粗苯加氢精制工段设计中的关键技术考虑 在粗苯加氢精制工段的设计过程中，需要考虑一系列关键技术问题，以保证工艺的稳定、高效和可靠。 3.1 催化剂选择与活性剂的处理 催化剂是粗苯加氢精制工段中不可或缺的关键组成部分。合适的催化剂选择可以提高反应效率，增加产率和降低成本。
粗苯加氢精制工段设计毕业设计 一、选题背景 粗苯加氢是常见的石化工艺，其产品主要用于生产苯乙烯、环己烯等有机化工原料。在粗苯加氢过程中，需要进行精制操作，以提高产品纯度和质量。因此，对粗苯加氢精制工段进行设计是十分必要的。 二、设计目标 本次设计的目标是设计一个高效、稳定、安全的粗苯加氢精制工段，并优化其操作流程和控制系统，以提高产品纯度和质量，并降低生产成本。 三、工艺流程 1. 粗苯进料 2. 粗苯预处理：去除杂质和不纯物质。 3. 加氢反应：将预处理后的粗苯与催化剂在反应器内进行加氢反应。
4. 分离：将反应后的混合物进行分离，得到目标产物和副产物。 5. 精制：对目标产物进行进一步的精制操作，以提高其纯度和质量。 6. 储存/出料：将精制后的产品储存或出料至下一个生产环节。 四、设备选择与布局 1. 反应器：选择具有良好耐腐蚀性和高效传热性能的反应器，并根据 生产需求确定其数量和容积。 2. 分离设备：选择适用于该工艺的分离设备，如蒸馏塔、萃取塔等， 并根据生产需求确定其数量和规格。 3. 精制设备：选择适用于该工艺的精制设备，如吸附塔、膜分离装置等，并根据生产需求确定其数量和规格。 4. 储存设备：选择适用于该产品的储存设备，如储罐、槽车等，并根 据生产需求确定其数量和容积。 5. 设备布局：根据工艺流程和安全要求进行合理布局，确保操作顺畅、安全可靠。
五、控制系统设计 1. 控制策略：采用先进的自动控制系统，实现对加氢反应温度、压力、流量等参数进行实时监测和调整，以保证反应过程稳定可靠。 2. 仪表选型：选择精度高、稳定性好的仪表进行监测和控制，如温度计、压力计、流量计等。 3. 自动化程度：尽可能提高自动化程度，减少人为干预，提高生产效 率和产品质量。 4. 安全措施：设置多种安全保护措施，如压力传感器、温度传感器、 流量传感器等，确保设备和人员安全。 六、经济效益分析 1. 投资成本：包括设备采购费用、工程设计费用、土建工程费用等， 总投资约为XXX万元。 2. 生产成本：包括原材料成本、能源消耗成本、人工成本等，每吨产 品生产成本约为XXX元。 3. 收益分析：根据市场需求和产品价格进行收益预测，每年可获得
粗苯精制 一、粗苯精制目的 得到基本的有机化工原料苯、甲苯、二甲苯等。 二、粗苯精制步骤 酸洗或加氢、精馏分馏、初馏分中环戊二烯加工及高沸点茚和古马隆的加工。 三、粗苯组成 苯及同系物占80-95%；不饱和化合物占5-15%，主要集中在≤79℃低沸点馏分和≥140℃高沸点馏分，它们主要为戊二烯、茚、古马隆及苯乙烯等；硫化物含量为0.2-2.0%；饱和烃含量为0.3-2.0%；此外还有来自洗油的轻组分、萘、酚、吡啶等成分。 四、粗苯中苯、甲苯、二甲苯及乙苯的沸点 五、粗苯精制流程 1、初步精馏 1.1目的 使低沸点化合物、高沸点含硫化合物和不饱和化合物分开。 1.2工艺流程 粗苯送入1#初馏塔，塔顶逸出初馏分（环戊二烯50-60%、二硫化碳25-35%、苯5-15%）；而塔底排出混合馏分进入2#初馏塔。塔顶逸出
苯、甲苯、二甲苯（BTX）馏分；塔底排出重苯。 注：初苯精馏塔的塔板30-50、回流比40-60、空塔气速0.6-0.9m/s。 2、化学精制 2.1目的 把粗苯中主要馏分沸点范围内所含的硫化物和不饱和化合物脱除。2.2硫酸法精制 2.2.1原理 苯、甲苯、二甲苯（BTX）馏分用90-95%浓度的硫酸酸洗时，不饱和化合物、含硫化合物发生化学反应，生成复杂的产物。 2.2.1.1化学反应 （1）聚合反应 不饱和烃在硫酸的作用下发生聚合反应，生成酸式酯，进一步反应生成二聚物，此反应还可以进一步发生聚合反应生成三聚物和深度聚合物。由于二聚物、三聚物和深度聚合物沸点高、粘度大从而与苯、甲苯、二甲苯（BTX）馏分分离。 （2）脱硫反应 苯、甲苯、二甲苯（BTX）馏分中二硫化碳不与硫酸反应，但噻吩能与硫酸磺化反应生成噻吩硫酸能溶于硫酸和水中，因此自洗涤的方法与苯、甲苯、二甲苯（BTX）馏分分离。 （3）噻吩与不饱和化合物反应 噻吩与不饱和化合物在硫酸的催化作用下发生反应生成烷基化噻吩，其沸点比苯高60-70℃，从而与苯分离。
唐山学院 毕业设计 设计题目：年处理18万吨粗苯加氢精制工艺设计
18万吨/年粗苯加氢精制工艺设计 摘要 粗苯为中间体产品，仅作为溶剂使用，但是精制后的焦化苯、焦化甲苯、焦化二甲苯等产品，是有机化工、医药和农药等的重要原料。业内专家认为，粗苯加氢精制技术代表了粗苯加工精制的发展方向，这一技术在我国的推广使用，不仅可使宝贵的苯资源得到充分利用，还可有效改善粗苯精制的面貌，提高清洁生产的水平。在本设计加氢工艺中，低温加氢工艺的加氢温度、压力较低，产品质量好，已被广泛用于以石油重整油、高温裂解汽油、焦化粗苯为原料的加氢生产中，因此本粗苯精制采用低温加氢精制工艺。纯苯精度可达99.9%以上，甲苯也在99%以上，产品纯度均优于其他方法。 关键词：粗苯加氢苯甲苯工艺设计
Process Design of Hydrogenation of Crude Benzene with Annual Handling Capacity of 180 Thousand Tons Abstract Crude Benzol for intermediate products, only use as a solvent, but after refining coking benzene, coke toluene, xylene and other coking products, organic chemicals, pharmaceuticals and pesticides, such as the important raw materials, Industry experts believe that crude benzene hydrogenation technology for refining crude benzene represents the direction of development of this technology in China to promote the use of benzene is not only valuable resources can be fully utilized, can effectively improve the appearance of refined crude benzene, improve hygieneThe middle level. During the design process of hydrogenation, the hydrogenation of low-temperature hydrogenation process temperature, low pressure, product quality, has been widely used in the oil re-oil, high temperature pyrolysis gasoline, coking crude benzene hydrogenation for the production of raw materials, so the use of low-temperature crude benzene hydrogenation refining process. Accuracy of 99.9% pure benzene than toluene are more than 99% purity of product are better than other methods. Key words: Crude Benzene; hydrogenation; benzene; Toluene; process design
粗苯加氢操作技术规程 2010.05.05日
目录 第一章生产岗位职责和权限 (3) 第二章加氢岗位技术操作规程 (4) 一、岗位说明 (4) 二、岗位操作 (8) 三、岗位特殊操作 (11) 四加氢单元故障处理 (12) 五．催化剂再生 (16) 六、记录 (17) 第三章预蒸馏岗位技术操作规程 (18) 一、岗位说明 (18) 二、岗位操作 (19) 三、特殊操作 (20) 四、记录 (21) 第四章萃取蒸馏岗位技术操作规程 (22) 一、岗位说明 (22) 二、岗位操作 (24) 三、岗位特殊操作 (27) 四、记录 (30) 第五章油库岗位技术操作规程 (30) 一、岗位职责 (30) 二、岗位说明 (31) 三、岗位操作规程 (31) 四、记录 (33) 五、放散系统操作规定 (33) 第六章：公用工程简介 (34) 一、蒸汽系统： (34) 二、循环水系统： (34) 三、油罐区 (34) 四、加热炉原料 (35) 五、各类气体 (35)
第一章生产岗位职责和权限 第一节岗位职责 1.现场操作工属值班长和班长领导，在班长的带领下，负责本岗位生产操作安全，设备的日常维护和使用。负责运转设备的日常点检； 2.严格执行岗位操作规程和安全规程，不违章作业，确保安全生产； 3.执行中控室和班长的指令，及时调节控制好生产指标； 4.负责本班开、停工操作和突发性故障处理的具体实施； 5.负责所属区域的环境卫生和设备卫生；及时处理现场跑、冒、滴、漏； 6.负责所属区域消防器材的管理； 7.做好生产巡检工作，及时发现，处理或汇报不安全隐患，认真填写生产运行记录； 8.按交接班制度，认真执行对交对接； 9.负责检修现场的监护和验收； 10.完成上级下达的各项临时任务。
粗苯加氢精制项目可行性研究报告申请报告申请报告 为了进一步了解粗苯加氢精制项目的可行性，我们拟申请进行一项可行性研究报告。以下是详细的申请报告： 1.研究背景： 粗苯是一种重要的有机化工原料，广泛应用于染料、油墨、橡胶、塑料和药物等领域。然而，由于其不纯度高、挥发性强等因素，限制了其在高端产业中的应用，因此有必要进行粗苯加氢精制的研究，提高其质量和纯度。 2.目标： 通过加氢反应，将粗苯中的杂质（如硫化物和氮化物等）去除，提高其纯度，并降低其挥发性，以满足高端产业对苯的品质要求。 3.方法： （1）收集粗苯的样本，进行分析，确定其组成。 （2）确定适宜的加氢反应条件，如温度、压力和催化剂等。 （3）进行加氢反应实验，考察不同反应条件对苯质量的影响。 （4）进行后处理工艺研究，如脱硫、脱氮等。 （5）对加氢精制后的苯进行分析，评估其质量提升效果。 4.时间计划： （1）收集样本和分析粗苯的组成：1个月。
（2）确定加氢反应条件和进行实验：2个月。 （3）后处理工艺研究：1个月。 （4）分析和评估：1个月。 5.预期结果： （1）确定适宜的加氢反应条件，以实现对粗苯的高效精制。 （2）提高粗苯的质量和纯度，满足高端产业对苯的品质要求。 （3）研究出适用于粗苯加氢精制的后处理工艺，提供参考。 （4）报告中提供粗苯加氢精制的可行性分析和经济效益评估。 6.预计投资： 本次研究预计需要投入的经费约为XXX万元，主要用于实验设备采购、化学品购买以及研究人员的工资等。 7.预期效益： （1）为粗苯加氢精制提供科学依据，为工业上实现高效、低成本的 粗苯精制工艺提供技术支持。 （2）提高我国粗苯产业的技术水平和竞争力，推动相关产业的发展。 （3）促进环境保护，降低有害物质的排放，提高资源利用率。 在此，我们诚挚地申请进行粗苯加氢精制项目的可行性研究报告，期 望能够得到您的支持和指导。谢谢！
浅谈粗苯加氢工艺 作者：马叶群张立波 来源：《环球市场》2018年第18期 摘要：对粗苯加氢精制工艺技术及路线进行了比较分析，介绍了国内外粗苯加氢精制工艺的方法及特点，分析了产品质量、品种、收率、能耗、投资等因素。结合实际情况，介绍了不同的粗苯加氢和萃取蒸馏工艺的特点。建设粗苯加氢装置时，综合考虑多方面因素，应优先选择低温加氢精制工艺。 关键词：粗苯加氢；萃取蒸馏；工艺特点 一、粗苯加氢工艺概况 （一）美国Axens气液两相加氢技术，采用自行开发的两段加氢技术。粗苯脱重组分后由高速泵提压进入预反应器，进行液相加氢反应，容易聚合的物质，如双烯烃、苯乙烯、二硫化碳在Ni-Mo催化剂作用下加氢变为单烯烃。由于预加氢反应为液相反应，能有效抑制双烯烃的聚合。 预反应产物经高温循环氢汽化后通过加热炉加热到主反应温度进入主反应器，在高选择性Co-Mo催化剂作用下进行气相加氢反应，单烯烃经加氢生成相应的饱和烃。硫化物（主要是噻吩）、氮化物及氧化物被加氢转化成烃类、硫化氢、水及氨，同时抑制芳烃的转化，芳烃损失率应 （二）德国Uhde低温气相加氢技术（KK法），由德国BASF公司开发，Uhde公司改进的粗苯加氢精制工艺。粗苯经高速泵提压后与循环氢混合进入连续蒸发器，抑制了高沸点物质在换热器及重沸器表面聚合结焦。苯蒸汽与循环氢混合物进入蒸发塔再次蒸发后，进入预反应器，容易聚合的物质，如双烯烃、苯乙烯、二硫化碳在Ni-Mo催化剂作用下，在190～240～C 加氢变为单烯烃，然后进入主反应器，在高选择性Co-Mo催化剂作用下进行气相加氢反应，单烯烃在此发生饱和反应形成饱和烃。硫化物（主要是噻吩）、氮化物及氧化物被加氢转化成烃类、硫化氢、水及氨，同时抑制芳烃的转化，芳烃损失率应 （三）日本Litol高温、高压气相加氢技术，由美国胡德利公司开发，日本旭化成公司改进的轻苯催化加氢精制技术。粗苯经预分馏塔分离为轻苯和重苯残液，为抑制结焦，预分馏塔采用真空蒸馏，塔底再沸器采用降膜再沸器，并向粗苯原料中注入一定比例的阻聚剂。轻苯经高压泵进入蒸发器与循环氢气混合后进入预反应器，在约6.0MPa、250～C左右、Co-Mo催化剂作用下，除去高溫时易聚合的不饱和组分（苯乙烯等），然后进入主反应器，在约 6.0MPa、620clc左右、Cr20催化剂作用下进行脱硫、脱氮、脱氧和加氢脱烷基等反应，苯收率约为114%。反应产物经分离后，液相经稳定塔脱除HS、低碳烃等组分，塔底的加氢油经白
粗苯资源现状及精制技术进展 摘要：文章简要介绍了粗苯资源的来源及性质，并对其资源供需现状及精制技术进展进行了分析、评价。最后结合计划建设粗苯加氢项目利弊进行了分析，并提出了建议。 关键词：粗苯资源加氢技术 1概述 粗苯是煤热解生成的粗煤气中的产物之一,经脱氨后的焦炉煤气中含有苯系化合物，其中以苯含量为主，称之为粗苯。自煤气回收粗苯最常用的方法是洗油吸收法。粗苯为淡黄色透明液体，比水轻，不溶于水。储存时由于不饱和化合物，氧化和聚合形成树脂物质溶于粗苯中，色泽变暗。粗苯主要用于深加工制苯、甲苯、二甲苯等产品，苯、甲苯、二甲苯都是宝贵的基本有机化工原料。 粗苯是焦炭生产过程中的副产物，因此上游焦炭产品的生产状况对我国粗苯的市场供应起着决定性作用，而下游精苯生产企业对粗苯的需求对其市场价格也起到拉动或制约作用。 由于粗苯是一种初级化工产品，成分复杂，不能直接用于化工生产，也不能直接被用户最终消费，这就产生了把粗苯深加工成纯苯的精苯生产企业，由精苯生产厂家把粗苯分离成纯苯、甲苯、二甲苯以及重质苯后，再到消费客户手中。这就形成了焦炭-粗苯-纯苯的生产链条。 2我国粗苯资源现状 2.1我国粗苯生产现状 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。 粗苯洗涤：焦油洗油吸苯的工艺流程见图1
图1 焦油洗油吸苯的工艺流程 粗苯蒸馏：目前国内各焦化厂均普遍采用我国自行设计的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粗苯和单塔生产轻苯、重苯三种方法。管式炉加热富油双塔脱苯工艺流程见图2。 图2 管式炉加热富油双塔脱苯工艺流程 粗苯质量按GB/T5022-93标准执行，见表1。 表1 粗苯质量指标
粗苯加氢提纯的工艺流程 ** 09级应用化工 摘要:本文系统的阐述粗苯加氢的工艺技术，详细地介绍了粗苯加氢的工艺流程和提纯所用的各种设备。通过对比其他提纯方法，提出了加氢提纯的优点，加氢提纯成为未来提纯粗苯的环保方式。 关键词: 粗苯; 加氢提纯;工艺流程; 萃取精馏 1 1.引言 粗苯精制就是以粗苯为原料，经化学和物理等方法将上述杂质去除，以便得到可作原料使用的高纯度苯。目前，国内焦化粗苯的加工仍存在两种工艺，一种是古老的酸洗净化法，另一种是先进的加氢精制法。目前我国粗苯加工能力仅为65万t，其中只有19 万t采用加氢工艺生产，其他均采用酸洗法。酸洗法只能部分脱除粗苯中粗苯(混合芳烃)的的含硫化合物(主要是噻吩)和杂质，在加工过程中芳烃化合物损失较大(8,一10,)，其副产废物酸焦油和残渣尚无有效的治理方法，造成环境的污染。随着有机化学工业的迅速发展，对苯系芳烃产品的质量要求很高，酸洗法得到的芳烃产品已无法满足需要，在发达国家该方法早已被淘汰。 二十世纪五十年代初期，美、英、德、法等国相继开发成功粗苯催化加氢精制法，所得苯的凝固点为5.2?一5.4?。后来由于萃取蒸馏法的开发成功，采用较低温度 【1】(小于400?)的粗苯加氢精制法，也能得到高质量的苯、甲苯和二甲苯。目前国外 【2】精制过程以反应温度区分有高温法(600?一630?)与低温法(320?一粗苯加氢
380?)二种 低温法加氢精制法主要包括三个关键单元:焦炉煤气变压吸附制纯氢(纯度大于99(9,);催化加氢精制过程(预加氢和主加氢);产品提纯过程(萃取或萃取蒸馏)。低温法也能得到优质的苯、甲苯和二甲苯等产品，三种苯系芳烃收率为:苯98,、甲苯98,、二甲苯89,。该方法反应条件比较温和，反应温度为320?一380?，压力为3(0MPa-3(5MPa，设备和管道的材料容易解决，400?以下CrMo钢即可满足要求，国内就能供应。因此建厂投资较低，操作过程危险性可大为降低。低温加氢法是目前技术下相对比较理想的方法，既能得到优质的苯系列芳烃产品，又可解决环境污染问题 2 2工艺流程 本工艺分为4个单元，分别为100单元，200单元，300单元和400单元，导热油系统及制氢系统。 2.1 100单元工艺流程 2.1.1 脱重塔 粗苯原料自罐区粗苯罐经粗苯过滤器F-1101、调节阀LV-1101到粗苯原料缓冲槽V-1101，液位由LV-1101控制调节。V-1101有氮封装置，压力的控制由 PV1101A.B调节。缓冲槽中的粗苯经进料泵P-1101A/B至原料预热器E-1101(此换热器是由主反应产物和粗苯换热)经原料流量调节阀FV1101后进入脱重组分塔C-1101，脱重组分塔的作用是脱除粗苯原料中的重组分，防止重组分在加氢系统聚合结焦。脱重塔底的热量由导热油加热的塔底再沸器E-1103供给，为了减少重组分在E-1103中结焦，再沸器中原料的循环由塔底泵P-1103A/B强制循环，富裕的重组分经冷却器1104A/B排至罐区重芳烃罐，重芳烃的采出由塔底液位控制调节阀LV1102来控制。E-
粗苯加氢精制 粗苯精制的目的是将粗苯加工成苯、甲苯、二甲苯等产品，这些产品都是宝贵的化工原料。苯是重要的化工原料，广泛用作合成树脂、合成纤维、合成橡胶、染料、医药、农药的原料，也是重要的有机溶剂。我国纯苯的消费领域主要在化学工业，以苯为原料的化工产品主要有苯乙烯、苯酚、己内酰胺、尼龙66 盐、氯化苯、硝基苯、烷基苯和顺酐等。在炼油行业中用作提高汽油辛烷值的掺和剂。甲苯是一种无色有芳香味的液体，广泛应用于农药、树脂等与大众息息相关的行业中，国际上其主要用途是提高汽油辛烷值或用于生产苯以及二甲苯，而在我国其主要用途是化工合成和溶剂，其下游主要产品是硝基甲苯、苯甲酸、氯化苄、间甲酚、甲苯二异氰酸酯等，还可生产很多农药和医药中间体。另外，甲苯具有优异的有机物溶解性能，是一种有广泛用途的有机溶剂。二甲苯的主要衍生物为对二甲苯，邻二甲苯等。混合二甲苯主要用作油漆涂料的溶剂和航空汽油添加剂，此外还用于燃料、农药等生产。对二甲苯主要生产PTA以及聚酯等。邻二甲苯主要用于生产苯酐等。 生产苯、甲苯、二甲苯的主要原料是石油催化重整的重整油、石油裂化的高温裂解汽油和焦化粗苯。这 3 种原料占总原料量的比例依次为：70%、27%、3%。以石油为原料生产芳香烃的工艺都采用加氢工艺，以焦化粗苯为原料生产芳香烃的工艺有酸洗精制法和加氢精制法。 酸洗法仍在发展中国家被大量采用，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，上海宝钢从日本引进了第一套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严格，粗苯加氢工艺的应用是大势所趋。 1、粗苯加氢精制的原理粗苯加氢根据其催化加氢反应的温度不同可分为高温加氢和低温加氢。在低温加氢工艺中，由于加氢油中非芳烃与芳烃的分离方法不同，又分为萃取蒸馏法和溶剂萃取法。 高温催化加氢的典型工艺是Litol法，在温度为600〜650C、压力6.0MPa条件下进行催化加氢反应。主要加氢脱除不饱和烃，加氢裂解把高分子烷烃和环烷烃转化为低分子烷烃，并以气态形式分离出去。加氢脱烷基，把苯的同系物最终转化为苯和低分子烷烃。故高温加氢的产品只有苯，没有甲苯和二甲苯，另外还要进行脱硫、脱氮、脱氧的反应，脱除原料有机物中的S、N、0,转化 成H2S NH3 H20除去，对加氢油的处理可采用一般精馏方法，最终得到产品纯苯。 低温催化加氢的典型工艺是萃取蒸馏加氢（K.K法）和溶剂萃取加氢。在温
粗苯加氢精制催化加氢的反应机理 1.1 催化反应的基本概念 在化学反应中，由反应物转变为产物，反应物分子的原子或原子团必须重新组合，要实现这一过程，该反应物分子必须获得足够的能量才行。获得能量的分子称为“活化分子”。但是，对许多化学反应来说，在一般的条件下，活化分子的数量极少，以使反应实际上并不能进行。若要使得反应顺利进行，就必须使大量的反应分子获得至少等于活化能“E”的额外能量。升高温度是常用的方法之一。但是，在高温下进行工业生产，必然要从外界提供能量，增加能量消耗与生产成本。再说，有很多反应即使在高温下也难以顺利进行。因此，必须采用催化反应，即：加入适当的催化剂，以降低反应的活化能。 显然，在催化反应过程中，催化剂能使反应的活化能降低，即：反应分子不需要具有像非催化过程中那么高的能量就能使反应顺利进行。由于反应速度与活化能呈指数函数的
关系。所以，活化能的降低对反应速度的增加影响极大。但必须注意，催化剂的存在只能改变化学反应大平衡的速度和使化学反应朝向几个可能的方向之一进行，而不能使那些在热力学上不可能进行的反应发生。这就是催化剂的功用所在。 （1）催化剂—— 催化剂是一种能够改变化学反应速度、而本身并不参与反应生成最终产物的物质。它可以是单一物质、或几种物质组成的复合物。其存在的状态可以为气体、液体或固体。其中固体催化剂在工业上的应用最广，也最为重要。 固体催化剂通常由活性物质（金属或金属氧化物，称为“主催化剂”）、助催化剂和载体等物质组成。有时还添加成型剂或造孔物质，以便于制成所需的形状或改变孔隙的结构与强度。 催化剂的催化功效的大小，一般以催化剂的活性来衡量。对工业催化剂而言，其活性常以单位体积（或重量）催化剂在一定温度、压力、反应物浓度和空速等反应条件下，单位
粗苯精制
前言 粗苯精制的目的是将粗苯或轻苯，通过净化及精馏的方法加工成苯类产品。 目前，粗苯精制净化的主要方法有硫酸洗涤精制法，加氢精制法及新型莱托尔法（Litol），即加氢转化精制法等。现在国内一般仍采用硫酸洗涤精制法。在精馏方面连续化程度逐步提高，国内对于年处理轻苯两万吨以上规模的精苯装置已普遍采用热油连续精馏流程。汽相串联新工艺也在不少厂取得成功。对于一万吨规模的粗苯精制装置，目前仍采用半连续或分段连续流程：我厂精馏、洗涤采用连续流程。 一、粗苯的组成、性质与应用 （一）、粗苯的组成 粗苯是由多种有机化合物组成的混合物，其主要成分为苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等芳香族化合物。此外，尚有少量脂肪烃、环烷烃、不饱和烃、酚类、吡啶类、含硫化合物、洗油低沸点馏份及其它杂质。生成量约为炼焦用干煤量的1.0%～1.2%。目前我国粗轻苯标准执行国标GB3059——82（标准附后）。 1、芳香族（苯族）碳氢化合物： 苯：C6H6 甲苯：C6H5CH3CH3 H C H-C H-C C-H C-H H C 二甲苯：C6H4（CH3）2有三种： 邻位二甲苯(1、2）CH3 CH3
近式三甲苯(1、2、3） CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 丙苯：C 6H 5C 3H 7 C 3H 7 CH 3 2、不饱和碳氢化合物： 戊烯：C 5H 6 环戊二烯：C 5H 6 苯乙烯：C 6H 5C 2H 3 C 2H 3 间位二甲苯(1、3） CH 3 CH 3 对位二甲苯(1、4） CH 3 CH 3 乙苯：C 6H 5C 2H 5 C 2H 5 三甲苯：C 6H 3（CH 3）3 有三种： 对称三甲苯(1、3、5） CH 3 CH 3 CH 3 偏式三甲苯(1、2、4） CH 3 CH 3 CH 3 古马隆：C 8H 6O O 茚：C 9H 8