【正文】 內(nèi)精餾分離出純苯和苯殘油 ,苯殘油返回 輕苯貯槽 ,重新進行加氫處理。 （ Litol）法 萊托法是上海寶鋼于上世紀 80 年代由國外引進的第一套高溫粗苯加氫工藝 ,也是目前國內(nèi)唯一的焦化粗苯高溫加氫工藝。 低溫催化加氫的典型工藝是萃取蒸餾加氫 ( 法 )和 溶劑萃取加氫。年平均風速 ，最大風速在冬季（ 11~12 月），平均為 ，最大時可達九級、十級；最小風速在夏季（ 8~9 月），平均為 。2021 年 6月份二甲苯的國內(nèi)市場價格在 4800 和 5000 元 /噸之間 )。有刺激性。凝固點 95℃ 。在我們國家化學工業(yè)領(lǐng)域是純苯的主要消費區(qū)域。 產(chǎn)品的組成和成分及物性參數(shù) 粗苯加氫生產(chǎn)出的主要產(chǎn)品有純苯、甲苯、二甲苯 ,它們均屬于芳香烴類 ,而且都是重要的基礎(chǔ)有機化工原料 ,其中苯的產(chǎn)量和生產(chǎn)的技術(shù)水平更是一個國家石油化工發(fā)展水平的標志之一。設計中對主要設備純苯塔做了詳細計算，對其他以及輔助設備進行了選型，同時繪制了平立面布置圖、純苯塔設備圖、工藝流程圖等附圖，最后進行了簡略的經(jīng)濟計算。是學生對思念所學知識和技能進行系統(tǒng)化、綜合化應用、總結(jié)和深化的過程。 純苯它的分子式是 C6H6,它是有化化合物的一種 ,同時也是芳香烴當中組成結(jié)構(gòu)最簡單的一種 ,這種物質(zhì)在常溫常壓下 ,是一種帶有甜味的透明液體 ,它沒有顏色 ,芳香氣味比較濃烈。 甲苯是一種無色 ,帶特殊芳 香味的易揮發(fā)液體。閃點 ℃。沸點 137~140℃。 七臺河市屬寒溫帶大陸性季風氣候。 圖 11 七臺河市風向玫瑰圖 6 第 2 章 工藝論證 國內(nèi)外工藝流線論證 粗苯加氫精制原理 粗苯加氫根據(jù)其催化加氫反應溫度不同可分為高溫加氫和低溫加氫。但由于加氫溫度低 ,故一般不發(fā)生加氫裂解和脫烷基的深度加氫反應。輕苯作為加氫原料 ,預反應器是在較低溫度下 (200～ 250℃ )把高溫狀態(tài)下易聚合的苯乙 烯等同系物進行加氫反應 , 防止其在主反應器內(nèi)聚合 ,使催化劑活性降低 ,在 2 個主反應器內(nèi)完成加氫裂解、脫烷基、脫硫等反應。L1 不深于 苯 /% 不小于 甲苯 /% 不大于 非芳烴 /% 不大于 全硫 /mg加氫精制后所得的加氫油中，主要含芳烴和非芳烴，采 9 用常規(guī)蒸餾不可能將非芳烴從芳烴中分離出來。 （ 3） 工藝參數(shù) 表 22 KK 法生產(chǎn)的純苯的質(zhì)量 （ 4）小結(jié) 工藝優(yōu)點：操作壓力低，溫度低，設備要求低，三苯收率高 工藝缺點：由于裝置對組成變化大的原料適應性不強，連續(xù)蒸發(fā)器易堵，采用的 END 兩苯萃取精餾不易操作，產(chǎn)品苯、甲苯中全氮指標高。 粗苯經(jīng)預蒸餾塔分離成輕苯和重苯 ,然后對輕苯進行加氫 ,除去重苯的目的是防止 C9 以上重組分使催化劑老化。 Litol 高溫加氫法將甲苯、二甲苯以及三甲苯都轉(zhuǎn)化為苯。低溫加氫法溫度低，壓力低，設備和管道的材料容易解決， 400℃以 下 Cr5Mo 即可滿足要求。 經(jīng)濟效益。前者工藝較復雜， 粗苯先精餾成輕苯和重苯，然后對輕苯加氫，但產(chǎn)品質(zhì)量較高；后者工藝簡單， 可對粗苯直接加氫，不需要先精餾分離成輕苯和重苯，但粗苯在預蒸 發(fā)器和多級蒸發(fā)器中容易結(jié)焦堵塞。 填料萃取塔 填料塔為連續(xù)接觸式的氣、液傳質(zhì)設備。通過填料材質(zhì)的選擇，可 處理腐蝕性的物料。便構(gòu)成逐級接觸萃取。在脈沖篩板塔內(nèi)，脈沖振幅的范圍為 9 到 50 毫米，頻率為30 到 200 1/min。操作時，輕、重液體皆穿過篩板而逆向流動，分散相在篩板之間不凝聚分層。工業(yè)上所用的孔徑一般是 3 到 9 毫米孔距為孔徑的 3 到 4 倍，板間距為 150 到 600 毫米。液體在填料層中有傾向于塔壁的流動故填料層較高時，常將其分段，兩段之間設置液體再分布器，以利于液體的重新分布。 綜上所述 ，低溫加氫法明顯優(yōu)于高溫加氫法，經(jīng)綜合比較考慮，本次設計采用 溶劑萃取 低溫加氫法。雖然增加了甲苯和二甲苯系統(tǒng)，但都是碳鋼材料，基建費用增加較少。 投資。 材料的選擇。 產(chǎn)品品種。kg1 不大于 50 正己烷含量 /mg加氫過程產(chǎn)生的 H2S 及其他氣體從穩(wěn)定塔頂排出。目前我國不銹鋼的品種、規(guī)格，尤其是耐高溫、耐高壓、抗氫腐蝕的不銹鋼品種、規(guī)格不全。白土塔利用 SiO2Al2O3 為主要成分的活性白土 ,吸附除去少量不飽和烴。 粗苯加氫精制工藝 目前已工業(yè)化的粗苯加氫工藝有萊托 (Litol)法、萃取蒸餾低溫加氫 () 7 法和溶劑萃取低溫加氫法 ,第一種為高溫加氫 ,后兩種為低溫加氫。故高溫加氫的產(chǎn)品只有苯 ,沒有甲苯和二甲苯 ,另外還要進行脫硫、脫氮、脫氧的反應 ,脫除原料有機物中的 S、 N、O,轉(zhuǎn)化成 H2S、 NH H2O 的形式除去 ,對加氫油的處理可采用一般精餾方法 ,最終得到苯產(chǎn)品。風向玫瑰圖見 圖 11。2021 年 6 月份甲苯的國內(nèi)市場價格在 4700 和 5050 元 /噸之間 。高濃度氣體有麻醉性。相對密度 。苯的性質(zhì)是易取代 ,難氧化 , 苯作為一種基礎(chǔ)而且應用廣泛的化工原料 ,它在合成纖維制造、橡膠生產(chǎn)、制藥、工程樹脂合成等許多的應用領(lǐng)域都起到了無可替代的作用 ,同時在有機溶劑方面應用也非常廣泛。苯加氫精制工藝在煤加工行業(yè)的應用也很廣泛 ,可以加工多種煤產(chǎn)品。本設計總結(jié)了國內(nèi)外的苯精制工藝，列出了各工藝的優(yōu)缺點，選擇的溶劑萃取低溫加氫工藝 的加氫溫度、壓力較低，產(chǎn)品質(zhì)量好，已被廣泛用于石油重整油、高溫裂解汽油、焦化粗苯為原料的加氫生產(chǎn)中 。 本設計的目的和意義 加氫精制過程包括加氫脫除原料油中的含有硫、氮、氧等原子的化合物 ,以及原料油中的烯烴、芳烴、飽和烴等不飽和有機 物 ,達到精制目的?？扇?,有毒 ,為 IARC 第一類致癌物。有苯樣氣味。易燃。中等毒性的二甲苯 ,有一定的致癌性。具有寒暑懸殊、雨量充沛、光照充足、 無霜期短、四季分明的氣候特點。在低溫加氫中 ,由于加氫油中非芳烴與芳烴分離方法的不同 ,又分為萃取蒸餾法和溶劑萃 取法。因此低溫加氫的產(chǎn)品有苯、甲苯、二甲苯。由主反應器排出的油氣經(jīng)冷凝冷卻系統(tǒng) ,分離出的液體為加氫油 ,分離出的氫氣和低分子烴類脫除 H2S 后 ,一部分送往加氫系統(tǒng) ,一部分送往轉(zhuǎn)化制氫系統(tǒng)制取氫氣。kg1 不大于 1 噻吩 /mg只有在萃取蒸餾塔中加入萃取劑 N甲酰嗎啉后，可明顯改變各組分的蒸汽壓從而達到芳烴與非芳烴分離的目的。 適用對象：工業(yè)化階段，國內(nèi)外廣泛采用。 （ 2） 工藝參數(shù) 相關(guān)工藝參數(shù)如下： 表 23 溶劑萃取低溫加氫法工藝參數(shù) 預反應器 主反應器 操作溫度 200℃ 330℃ 操作壓力 3MPa 催化劑 NiMo CoMo （ 3）小結(jié) 由于設置了脫重組分塔，對組成變化大的原料適應性強，苯、甲苯、二甲苯產(chǎn)品質(zhì)量高，操作方便。對原料含苯而言，苯產(chǎn)率高達 114%。國內(nèi)石化系統(tǒng)所用材料大部分在國內(nèi)解決。 Litol 高溫加氫法的優(yōu)點是自產(chǎn)氫氣，不需外來氫源，適合在沒有氫源的地方建廠。溶劑萃取低溫加氫法用溶劑環(huán)丁砜， 法用溶劑 N甲酰嗎啉。在圓形塔體的下部，設置一層支撐板，支撐板上充填一定高度的填料。尤其對于壓強降較低真空精餾操作。如果選擇重相為分散相，則應使輕相通過升液管進入上層塔板。根據(jù)研究結(jié)果和生產(chǎn)實踐證明，萃取效率受脈動頻率影響較大，受。 脈沖篩板萃取塔 脈沖篩板塔也稱液體脈沖篩板塔，是指由于外力作用使液體在塔內(nèi)產(chǎn)生脈沖運動的篩板塔。 篩板萃取塔 篩板塔內(nèi)裝有若干層篩板，篩孔直徑比氣液傳質(zhì)的孔徑要小。液體流經(jīng)填料后由排出管取出。萃取蒸餾低溫加氫法在精餾加氫油時，若想生產(chǎn)高純度甲苯，就必須經(jīng)二次萃取蒸餾，否則所得二甲苯中的非芳烴含量達 4%，故精餾操作較前者差。低溫加氫法生產(chǎn)苯、甲苯、二甲苯和非芳烴，市場適應能力強，經(jīng)濟效益好。 Litol 高溫加氫法溫度高，壓力高，操作全靠儀表而且要求儀表必須準確、靈敏，一旦出問 題后果不堪設想，裝置所需儀表和備品備件必須全套引進；低溫加氫法絕大部分儀表、閥門、管材、管件、備品、備件都可以在國內(nèi)供貨。苯的收率 98%，甲苯的收率 98%，二甲苯的收率98%。高溫加氫和低溫加氫 2 種方法所得純苯的質(zhì)量都很高。kg1 不大于 50 結(jié)晶點 /℃ 不小于 甲基環(huán)戊烷含量 /mg （ 2）工藝流程 粗苯原料經(jīng)連續(xù)蒸發(fā)后進入蒸發(fā)塔脫重組分，輕苯加氫反應為連續(xù)固定床氣相加氫反應。 工藝缺點：萊托法高溫加氫法溫度高，壓力高，還有氫腐蝕，對設備和管道的材質(zhì)要求很高。穩(wěn)定塔對加氫油進行加壓蒸餾 ,除去非芳烴和硫化氫。而溶劑萃取低溫加氫工藝是采用溶劑液液萃取方法 ,把非芳烴與芳烴分離開 ,芳烴之間的分離可用一般精餾方法實現(xiàn) ,最終得 到苯、甲苯、二甲苯。主要進行加氫脫除不飽和烴 ,加氫裂解把高分子烷烴和環(huán)烷烴轉(zhuǎn)化為低分子烷烴 ,以氣態(tài)分離出去；加氫脫烷基 , 把苯的同系物最終轉(zhuǎn)化為苯和低分子烷烴。常年主導風向為西風，夏季主導風向為西南風，冬季主導風向為西北風。二甲苯毒性中等 , 3 產(chǎn)品的質(zhì)量指標 價格 供 需關(guān)系 粗 苯的一個特別重要的來源就是煤化工生產(chǎn)過程中 ,除了作為主要產(chǎn)品的焦炭外的一種相當重要的副產(chǎn)品 ,是市場前景非常好的化工類基礎(chǔ)原料 ,2021 年 6 月份粗苯的國內(nèi)市場價格介于 3750 和 4080 元 /噸之間 ,而焦化行業(yè)生產(chǎn)的粗苯通過進一步深加工之后 ,可以獲得許多國民經(jīng)濟發(fā)展必須并且巧途廣泛的高附加值產(chǎn)品 ,如純苯 (它占粗苯的 53~81%)、甲基苯 (它約占粗苯的 11~23%)、二甲基苯 (它約占粗苯的 2~5%)等 ,該類產(chǎn)品經(jīng)濟效益良好 ,(2021 年 6 月份在國內(nèi)純苯的市場銷售價格介于 5000 和 5200 元 /噸之間 。低毒 ,半數(shù)致死量 5000mg/kg。 甲苯能夠和許多有機溶劑相互混溶 ,比如乙醚、氯仿、乙醇、丙酮、冰乙酸和二硫化碳等 ,同時對于水來說它是微溶解的。因為它含有大 π 鏈 ,特性是碳和碳之間的化學鍵介于單鍵和雙鍵之間 ,因此同時具有不飽和烴加成反應和飽和烴取代反應的性質(zhì)。苯加氫精制技術(shù)主要用于石油和煤炭行業(yè)，如改善焦化柴油的顏色 ,提高用渣油生產(chǎn)的柴油的十六烷值一提高柴油的穩(wěn)定性。 I 摘要 輕 苯 作為 中間體產(chǎn)品，本身用途極為有限，僅作為溶劑使用，但是精制后的焦化苯、焦化甲苯、焦化二甲苯等產(chǎn)品，是有機化工、醫(yī)藥和農(nóng)藥等的重要原料，在國內(nèi)、國際上都有很好的市場 。此外 ,加氫精制過程中還包括金屬化合物的氫解、去除金屬雜質(zhì)等工藝步驟。苯不溶于水 ,易溶于有機溶劑 ,本身也可作為有機 溶劑。有強折光性。苯的蒸氣與空氣在體積比為 %的爆炸下限和 7%的爆炸上限之間 ,極易形成爆炸性混合物。二甲基苯可產(chǎn)生污染 ,這種污染主要來自于它在塑料、橡膠、合成纖維和燃料領(lǐng)域的應用 ,同時在它的另一類重要的領(lǐng)域 (各種膠粘劑和涂料的添加劑以及防水材料 ),隨著它們的應用這也能夠產(chǎn)生二甲苯的污染 ,當然作為煙葉和燃料的燃燒氣 ,這也是二甲苯污染的一個比較重要的來源。冬季漫長而寒冷，年平均氣溫為 ℃，最高氣溫 ℃，最低氣溫 ℃，年降雨量為 400~600mm，積雪厚度為5~10cm，最大積雪厚度 42cm，年蒸發(fā)量為 1200mm，日照平均時數(shù) ，年平均氣壓 ，冬季高，夏季低，無霜期 173d。 高溫催化加氫的典型工藝是 Litol 工藝 ,在溫度為 600～ 650℃ ,壓力 條件下進行催化加氫反應。對于加氫油的處理 , 萃取蒸餾低溫加氫工藝采用萃取精餾方法 , 把非芳烴與芳烴分離開。預反應器使用 CoMo 催化劑 ,主反應器使用 Cr 系催化劑。kg1 不大于 1 中性試驗 中性 水分 (20℃ ) (目測 ) 無 （ 4） 小結(jié) 工藝優(yōu)點：萊托法屬于高溫加氫法，產(chǎn)品只有純苯，但由于原料中的甲苯二甲苯脫烷基反應，所以其苯的收率可達到 110%以上。也就是說，加入萃取劑后，可使非芳烴的沸點降低，從萃取蒸餾塔頂部分離出來，塔底即為芳烴與萃取劑的混合液體，再經(jīng)蒸餾可將芳烴和萃取劑分離，萃 取劑循環(huán)使用。 溶 劑萃取低溫加氫法在國內(nèi)外得到廣泛應用 ,大量被應用于以 石油高溫項目 指標 顏色 無色透明 環(huán)戊烷含量 /mg 粗苯加氫精制工藝特點 產(chǎn)品質(zhì)量。低溫加氫法三苯的收率高，對原料中的含量而言，幾乎沒有變化。 儀表選擇。但整體投資大，操作費用高 ，且循環(huán)氫在高溫高壓下有硫化氫腐蝕的問題，需要用單乙醇胺（ MEA）脫硫，增加了投資和操作費用。溶劑萃取低溫加氫法的加氫油先后經(jīng)液 液萃取和萃取蒸餾分離掉非芳烴，再經(jīng)連續(xù)精餾得到高純度的苯、甲苯和混合三甲苯產(chǎn)品，二甲苯中非芳烴含量低于%。液體由入口管進入經(jīng)分布器噴淋至填料上，在填料的空隙中流過，并濕潤填料表面形成流動的液膜。但是填料塔對于含有懸浮液的料液、易聚合的物系則不能使用，而且對于有側(cè)線出料的場合等也不大適合。 篩板萃取塔的特點：由于塔板的限制，減小了軸向返混，同時由分散相 13 的多次分散和聚結(jié)，液滴表面不斷更新，使篩板萃取塔的效率比填料塔有所提高，再加上篩板塔結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，可處理腐