燃 料 与 化 工
Fuel & Chemical Processes
Nov. 2009
Vol.40 No.6
粗苯加氢精制有多种工艺方法, 为了便于用户
选择, 本文对各种工艺方法作了综合分析。
1 粗苯加氢精制的主要工艺方法
粗苯加氢的工艺方法分为高温高压加氢和低温
低压加氢, 加氢油精制工艺方法分为萃取蒸馏和液
液萃取。
1.1 高温高压加氢精制工艺
加氢条件: t=610℃, P=6.0MPa。 工艺
流程
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见
图 1。
粗苯先经预分馏塔分出轻、 重苯。 重苯作为生
产古马隆树脂的原料或者重新进入焦油中, 轻苯去
加氢工序。 加氢油经高压分离器分出循环氢后在苯
塔内分离出纯苯。 塔底残油返回加氢精制系统继续
脱烷基。 循环氢经 MEA 脱硫后大部分返回加氢系
统循环使用, 少部分送到制氢单元, 制得的氢气作
为加氢系统的补充氢。
高温高压加氢精制工艺对设备的要求高, 制氢
系统的温度和压力较高, 流程也很复杂, 操作难度
大, 产品品种少, 选择的厂家少, 不作重点介绍。
1.2 低温低压加氢精制工艺
加氢条件: t=300~380℃, P=3.0~4.0MPa。 工
艺流程见图 2。
粗苯经预处理、 加氢、 萃取、 精馏等过程可得
粗苯加氢精制工艺的比较
李同军 (宝钢工程技术有限公司, 上海 201900)
摘 要: 对焦化粗苯加氢精制工艺进行了介绍, 对不同工艺的特点进行了比较。 高温高压加氢精制工艺对设备要
求高, 流程复杂, 操作难度大; 低温低压加氢精制工艺的操作温度和压力较低, 可生产 3 种苯, 目前应用较多。
关键词: 焦化粗苯 加氢精制 工艺特点
中图分类号: TQ522.62 文献标识码: A
Comparison on crude benzol hydro-refining process
Li Tongjun (Baosteel, Shanghai 201900, China)
Abstract: The crude benzol hydro-refining processes were introduced, and the features of different pro-
cesses were compared. The high temperature and high pressure hydro-refining processs has higher require -
ment on equipment, the process flow is complicated and is difficult to operate, the operating temperature
and pressure of the low temperature and low pressure hydro-refining process is lower, three kinds of ben-
zenes can be produced, this process is widely used at present.
Key words: Coking crude benzol Hydro-refining Process feature
收稿日期: 2009-05-21
作者简介: 李同军 (1963-), 男, 高级工程师
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Fuel & Chemical Processes
2009年 11 月
第 40 卷第 6 期
到纯苯、 甲苯、 二甲苯, 在这些过程中前 3个过程
可采取的方法很多, 作为下一步分析的重点。
2 原料预处理
原料预处理是除去原料中的重组分, 为加氢过
程做准备。
2.1 两苯塔工艺
粗苯在两苯塔中以 C8和 C9为界分离。 与这种
工艺配套的后处理过程不需要加氢油的预蒸馏塔和
二甲苯蒸馏塔。 工艺流程见图 3。
主要特点: 工艺简单, 设备少; 两苯塔减压操
作, 要求操作精度高, 三苯损失多; 对原料要求不
高。
2.2 预蒸发工艺
粗苯中沸点较低的组分在预蒸发器中降膜蒸
发, 沸点较高的组分在喷嘴中靠氢气高速流动形成
的局部低压而蒸发, 最终在多段蒸发器中将轻重组
分分离, 在轻重组分分离过程中氢气与苯进行了有
效混合。 喷嘴起两个作用, 一是促使苯类的蒸发;
二是促使氢气和苯类蒸汽的有效混合。 与这种工
艺配套的后处理过程中, 需要加氢油的预蒸馏塔和
二甲苯蒸馏塔。 工艺流程见图 4。
主要特点: 粗苯处理过程中, 没有将 C8和 C9
严格分开, 三苯损失少; 由于用了特殊的喷嘴, 在
不用真空机组的情况下, 蒸发温度较低, 还能促使
氢气和苯类蒸汽的有效混合; 对原料要求较高。
2.3 混合流程
混合流程是将以上 2种粗苯处理方法结合在一
起。 二苯塔的主要作用是将轻重组分分离, 预蒸发
系统是将轻组分汽化并使氢气与苯类蒸汽有效混
合, 这种流程比较复杂, 如果设计合理会有很好效
果。 在与之配套的后处理过程中, 是否需要使用加
氢油的预蒸馏塔和二甲苯蒸馏塔, 由二苯塔的分离
效果决定。 工艺流程见图 5。
主要特点: 工艺复杂, 设备多, 操作难度大;
设计合理时效果会很好。
3 加氢工艺
粗苯加氢处理可分为 2种方法 (液相加氢和气
相加氢), 区别在于物料的预反应过程, 反应物流
全是气相的称为气相加氢, 反应物流有 40%~50%
是液相的称为液相加氢。 液相加氢和气相加氢的工
艺流程基本相同。
3.1 主要工艺流程
加氢工艺包括预反应部分和主反应部分。 预反
应过程中, 原料中的不饱合物被加氢饱和, 主反应
是通过加氢除去原料中的 S、 N、 O。 工艺流程见
图 6。
3.2 液相加氢的特点
1) 预反应温度相对较低且有液相存在, 减少
了聚合反应的产生; 2) 预反应温度低, 易造成加
氢饱和反应不充分; 3) 保持反应物流在预反应器
中 40%~50%是液相, 温度压力匹配要求严格, 操
作难度大。
3.3 气相加氢的特点
1) 预反应温度范围宽, 容易控制; 2) 预反应
温度高, 加氢饱和反应充分, 但有聚合反应产生。
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Vol.40 No.6
2.5 组合酶体系可减轻氨氮的冲击作用
为了使出水氨氮能够达到排放
标准
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, 依据生化
池设计要求 , 蒸氨废水中氨氮需要控制在 50~
200mg/L。 若进水中氨氮含量高于 400mg/L, 出水
中氨氮就会超过 15mg/L, 导致外排废水达不到国
家一级排放标准。 应用组合生物酶技术后, 在我厂
实际生产过程中, 因一次蒸氨工序的原因, 进入废
水系统的氨氮超过了 600mg/L, 在进水时间超过 8h
后, 出水氨氮经检测并没有超标。 可见, 组合生物
酶处理技术可有效提高生化系统抗氨氮冲击。
3 经济效益
组合生物酶技术可以在原 AAO 工艺的基础上
进行技术改进而实现, 不需再增加基建投资。 但该
方法需要一段组合生物酶的培养时间, 一般约需
3~4 个月才能逐步建立新的组合生物酶体系。 与化
学加药方法相比, 要达到同样的出水排放指标, 组
合生物酶技术的运行费用仅为化学加药方法的
50%。 以目前太钢焦化厂废水处理工序为例, 采用
后续加药处理法, 特别是添加化学氧化剂后, 废水
处理成本约为 3.5 元/t, 废水处理按 200m3/h 计算,
费用需要 600 万元/a (不包括所产生的化学污泥处
理费), 而采用组合生物酶技术处理成本仅为 1.5
元/t, 运行费用为 200 万元/a。 同时, 组合生物酶
技术可以减少废水生化处理后的 CODCr排放量, 减
少泡沫飞溅, 有利于环境的保护, 可见, 组合生物
酶技术具有很高的经济效益和社会效益。
甘李军 编辑
4 萃取工艺
芳烃精制技术包括萃取蒸馏和液液萃取工艺,
其中的最大区别是在萃取过程中有没有蒸馏。
4.1 萃取蒸馏
在萃取剂中芳烃和非芳烃的沸点变化幅度不
同, 使芳烃和非芳烃的沸点拉开, 通过蒸馏的方式
将其分离。 萃取蒸馏工艺包括: 萃取蒸馏塔、 汽提
塔、 溶剂再生系统 (图 7中溶剂再生系统未示出)。
萃取蒸馏塔的作用是将原料 BTX 中的非芳烃分离;
汽提塔的作用是将溶剂与芳烃分离; 溶剂再生系
统的作用是保持溶剂的质量。 工艺流程见图 7。
主要特点:工艺简单,设备少,容易控制;三苯
收率高,原料适应能力强,能耗低;甲苯纯度较低。
4.2 液液萃取
利用萃取剂对 BTX 芳烃溶解度高, 而对非芳
烃基本不溶解的特性将芳烃与非芳烃分开。 液液萃
取工艺包括: 芳香抽提和汽提部分、 抽余液洗涤和
水汽提部分、 溶剂回收和溶剂再生部分。 在芳香抽
提和汽提部分, 原料 BTX 中的非芳烃被分离; 在
抽余液洗涤和水汽提部分, 非芳烃中的溶剂和水中
的芳烃被回收; 在溶剂回收和溶剂再生部分, 将溶
剂与芳烃分离, 溶剂被再生。 液液萃取工艺分为采
用单一萃取剂和在萃取剂中添加助剂, 两者的工艺
路线和设备是相同的。 工艺流程见图 8。
主要特点: 工艺复杂, 设备多, 操作难度大;
三苯收率低, 原料中非芳烃含量低时需回配, 能耗
高; 甲苯纯度高。
5 结束语
粗苯加氢精制可选择的工艺方法很多, 以上分
析了 3 种原料预处理方法、 2 种加氢方法和 2 种萃
取方法, 这些方法可组合成 12 套差别较大的工艺
方法。 如果再考虑 BTX 是萃取前分离还是萃取后
分离等较小的差别, 可以组合成近百种各有特点的
工艺方法。 用户可根据原料情况、 产品要求、 自身
条件等进行选择。 甘李军 编辑
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(上接第 41页)
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