苯加氢工艺

田守国 2016-08-24

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　　一、国外苯加氢工艺：

　　1.1低温法粗苯催化加氢精制工艺

　　低温加氢精制工艺是在低温( 反应温度280℃～350℃) 、低压( 2.4MPa) 和催化剂( Co-Mo 和Ni-Mo) 作用下进行的催化加氢过程, 经脱重装置后轻苯组分中的烯烃、环烷烃、含硫化合物、含氮化合物转化为相应的饱和烃, 通过萃取蒸馏法将芳烃和非芳烃分离。通过精馏生产可以得到高质量的苯、甲苯、二甲苯等产品。

　　1.2高温法催化加氢精制工艺

　　高温加氢精制工艺是在高温(620℃) 、高压( 5.5MPa) 和催化剂( Co-Mo 和Cr2O3- Al2O3) 作用下进行的气相催化两段加氢技术, 将轻苯中的烯烃、环烷烃、含硫化合物、含氮化合物转化为相应的饱和烃, 同时发生苯的同系物加氢和脱烷基反应, 通过精馏方法提取高纯度的苯产品, 达到苯的高回收率( 回收率可达114%) 。同时值得说明的是由于用高温催化加氢脱除的烷基制氢作为氢源,不需要外界提供氢气。

　　1.3 美国Axens 低温气液两相加氢法

　　粗苯经脱重组分后, 由高速泵提压进入预反应器, 进行液相加氢反应, 在此容易聚合的物质, 如双烯烃、苯乙烯、二硫化碳在有活性的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, 可有效地抑制双烯烃的聚合。粗苯先经脱重组分后, 轻苯加氢, 原料适应性强。预反应器产物经高温循环氢

　　汽化后, 再经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<0.5%。反应产物经一系列换热后, 再经分离, 液相组分经稳定塔, 将H2S、NH3 等气体除去, 塔底得到含噻吩<0.5mg/kg 的加氢油。由于预反应温度低, 且为液相加氢, 预反应器产物靠热氢汽化, 需要高温循环氢量大, 循环氢压缩机相对大, 且需要1 台高温循环氢加热炉。经预反应器和主反应器加氢后, 得到的加氢油在高压分离器中分离出循环气, 循环使用, 分离出的加氢油在稳定塔排出尾气后, 进入液液萃取系统, 由于液液萃取适合芳烃含量低工艺, 而加氢油中芳烃含量一般在90%左右, 因此液液萃取溶剂消耗量大,流程复杂。

　　二、国内加氢工艺介绍

　　我国自20 世纪70 年代就开始从事焦化粗苯加氢精制工艺的研究与开发工作, 研制开发出中温加氢法和低温加氢法。90 年代我国相继在宝钢化工一期及河南神马先后引进日本的Litol 法高温加氢

　　技术, 石焦等企业引进了德国KK 法工艺技术。目前我国开发了自己的气相加氢技术, 并已经在山西太化投产。

　　工艺技术的比较及综合评价

　　通过两种工艺的介绍以及表1 的工艺参数比较, 我们可以看出:

　　( 1) 传统的酸洗法。

　　由于三苯纯度和收率低,产生酸焦油和废渣无法处理。随着有机化学工业的发展, 此工艺已经完全不能满足现代生产的需求,加上国家环保政策的陆续出台, 必将被先进的催化加氢工艺所取代。

　　( 2) 加氢反应器方面。

　　高温加氢工艺自身能形成一个加氢与制氢的物料平衡状态, 所以适应那些没有氢气来源的企业, 而且苯产品收率高, 产品单

　　一, 工艺简单; 但由于反应需在高温高压下操作,对设备的材质要求高, 需要国外进口。低温加氢必须要外界供氢, 产品品种多, 对设备的要求相对较低。

　　( 3) 蒸馏方面。

　　高温加氢采用简单精馏, 操作简单。而低温加氢采用萃取蒸馏, 蒸馏设备多、工艺复杂, 就两种工艺而言, 高温加氢蒸馏较低温加氢容易。