【文章內(nèi)容簡介】 氧化鉬、氧化鈷及三氧化二鐵；反應(yīng)溫度350℃380℃,以焦?fàn)t煤氣為直接氫源（也可用純氫），操作壓力P=28公斤/（厘米）2 ；苯精制的收率較高，加氫油用選擇萃取法或共沸蒸餾法分離，℃的高純度苯。⑵考伯斯法：以氧化鉬、氧化鈷及三氧化二鐵為催化劑，反應(yīng)溫度T=360370℃，操作總壓P=50公斤/（厘米）2，可用烴預(yù)處理的焦?fàn)t煤氣為直接氫源，苯的精制收率為9798%。⑶萊托法：以三氧化二鉻為催化劑，反應(yīng)溫度T=600650℃，操作壓力60Kg/cm2,可用經(jīng)過預(yù)處理的焦?fàn)t煤氣為直接氫源，使用此法，由于苯的同系物加氫脫烷基轉(zhuǎn)化為苯，所以苯的收率可高達(dá)110%以上。在這其中，萊托法有以下優(yōu)點(diǎn)：；（氫處理是為了減少進(jìn)料中烯烴的含量或硫的含量）；c較高的產(chǎn)品純度，%，較低的操作溫度省掉了硫的注入（為了金屬鈍化）可允許使用低合金金屬；，從而維修費(fèi)用降低⑴。此外，還有以金屬鈷、（美國環(huán)球石油公司）催化加氫法及加氫凈化和選擇萃取相結(jié)合的深度凈化的尤迪克斯法等，上述各法在許多國家均有應(yīng)用，其中萊托法雖于六十年代中期才用于工業(yè)生產(chǎn)，但由于苯純度高、收率大，已得到廣泛采用。第2章 粗苯精制裝置精苯生產(chǎn)采用美國LCI工藝，通過催化加氫，精制粗笨。主要設(shè)備有蒸餾塔、往復(fù)泵、壓縮機(jī)等。苯精制裝置中蒸餾塔的各層塔板上，液體通過降液管流下，從下部上升的蒸汽與流下液體錯(cuò)流接觸，進(jìn)行傳質(zhì)，這些塔板都有適當(dāng)?shù)眠\(yùn)轉(zhuǎn)范圍，為了運(yùn)行穩(wěn)定的有良好分離效率的運(yùn)轉(zhuǎn)，必須要在這運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)操作。決定塔的運(yùn)轉(zhuǎn)上限的因素有：①.霧沫夾帶及噴射液泛霧沫夾帶是塔板上的液體變成液滴隨著蒸汽的上升流一起上升，增加氣液的負(fù)荷，塔板上泡沫層的高度也上升。夾帶量將增加，如果超過了一極限，所有流下的液體都被漫溢到上層塔板，這現(xiàn)象就叫噴射液泛。②降液管液泛它是應(yīng)該從降液管降下的液體，由于幾個(gè)原因，不能流下造成降液管內(nèi)的液體溢滿流到上層塔板上的現(xiàn)象，其主要原因是由于壓力損失的增加，降液管內(nèi)的停留時(shí)間不足等而造成的。③允許壓力損失塔板的壓力一增加，塔底的溫度就上升，特別對于處理易受熱影響的物質(zhì)的減壓蒸餾將成問題。運(yùn)轉(zhuǎn)下限受漏液及干板限制，這是由于蒸汽量減少，塔板上液體通過孔落下的現(xiàn)象，輕度的情況叫做漏液，全部液體通過所有孔落下情況叫做干板。漏液是以與霧沫夾帶相反的現(xiàn)象。苯精制裝置的高壓系的氣體輸送使用往復(fù)式壓縮機(jī)。往復(fù)式壓縮機(jī)場合在容積效率變化不大的范圍內(nèi)容量基本上由活塞的押出量來決定。往復(fù)式壓縮機(jī)如氣體的條件定下來后，送風(fēng)量即一定，因此容量的調(diào)整用下述方法進(jìn)行。①吸入閥打開方式的卸負(fù)荷裝置。這是用自動(dòng)或手動(dòng)使壓縮機(jī)本體吸入閥處于開放狀態(tài)，在氣罐內(nèi)部進(jìn)行壓縮，不停止壓縮機(jī)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而暫時(shí)中止送風(fēng)的機(jī)構(gòu)。自動(dòng)的場合，排除壓一達(dá)到上限設(shè)定值，卸負(fù)載裝置就動(dòng)作，中止送風(fēng)，壓力一下降到下限設(shè)定值，吸入閥再重新動(dòng)作，開始送風(fēng)。②返回。壓縮機(jī)的送風(fēng)量一定時(shí)，可采用把工藝上不要的量返回吸入側(cè)來調(diào)節(jié)實(shí)際氣體量。正常運(yùn)轉(zhuǎn)中把壓縮機(jī)容量對于精制量的超出部分返回吸入側(cè)，以維持一定的吸入壓力。輸入再生用空氣時(shí)，把壓縮機(jī)容量對于必要的空氣量超出部分，返回吸入側(cè)，維持一定的排除壓。苯精制裝置主要用到的泵類有勝達(dá)因泵和屏蔽泵。勝達(dá)因泵的流量通過與美國SUNDSTRAND社技術(shù)合作由日本的日機(jī)裝（株）制作的，超高速高揚(yáng)程的單級離心泵，它具有這樣的特征，用呈直線放射型的完全敞開式葉輪，產(chǎn)生以往只能由多級離心泵或往復(fù)泵才能得到的高揚(yáng)程。屏蔽泵中泵體部分與電動(dòng)機(jī)部分成一體，沒有軸封部，完全無泄漏。電子機(jī)定子的內(nèi)側(cè)及轉(zhuǎn)子外側(cè)用不銹鋼系非磁性金屬完全密封，引一部分處理液在軸承部及密封的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的間隙內(nèi)循環(huán)，進(jìn)行潤滑和冷卻電動(dòng)機(jī)。這種形式的泵不要進(jìn)行與電動(dòng)機(jī)的定芯作業(yè)，運(yùn)轉(zhuǎn)相當(dāng)于通常的離心泵，但重要的是由于處理液的循環(huán)而進(jìn)行的軸承潤滑和電動(dòng)機(jī)冷卻，特別要注意不要進(jìn)行循環(huán)液停止那樣的空運(yùn)轉(zhuǎn)。特別必須及早發(fā)現(xiàn)初期運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的臨時(shí)過濾器的堵塞等，此外，泵的本體的循環(huán)液取出口處也有過濾器，所以也必須注意。裝入恒溫器作為安全裝置，當(dāng)電動(dòng)機(jī)線圈一超過允許值時(shí)就能自動(dòng)停止，此外，還安裝有軸承監(jiān)視器可從外部監(jiān)視軸承的磨損。插入軸承部的軸承監(jiān)視器端部的薄膜由于軸承的異常而被破壞，監(jiān)視器封入的N2就漏出，可根據(jù)在外部的指示針測知軸承的異常。精苯 外觀 水白色液體比重（℃） —蒸餾實(shí)驗(yàn) 在1℃的溫度間隔內(nèi)（℃）100%蒸餾硫酸比色指數(shù) 最大20凝固點(diǎn)(無水) ℃苯含量 %甲苯+甲苯環(huán)乙烷 最大300WtppmnG烷烴 最大10Wtppm總硫 最大1Wtppm噻吩 反應(yīng)實(shí)驗(yàn) 中性銅板腐蝕實(shí)驗(yàn) 不變色 苯精制工藝簡圖粗笨→預(yù)蒸餾系→汽化和預(yù)處理→LITOL反應(yīng)系→苯精制系粗苯精制裝置要設(shè)計(jì)有2~3個(gè)容積約為1000m3的粗苯儲(chǔ)罐，要保證20天左右的儲(chǔ)量，由于來料粗苯是不同廠家供應(yīng)，質(zhì)量有差別，粗苯儲(chǔ)槽可起到一個(gè)混合、均勻、精制、分離水的作用，保證原料的質(zhì)量在處理過程中相同，另外，當(dāng)苯精制裝置停工檢修、催化劑再生時(shí)，可以起到儲(chǔ)存的作用。第3章 粗苯精制基本原理 粗苯精制技術(shù)現(xiàn)狀生產(chǎn)苯、甲苯、二甲苯的主要原料是石油催化重整的重整油、石油裂化的高溫裂解汽油和焦化粗苯。這3種原料占總原料量的比例依次為：70%、27%、3%。以石油為原料生產(chǎn)芳香烴的工藝都采用加氫工藝，以焦化粗苯為原料生產(chǎn)芳香烴的工藝有酸洗精制法和加氫精制法。 酸洗法仍在發(fā)展中國家被大量采用，其工藝落后、產(chǎn)品質(zhì)量低、無法與石油苯競爭，而且收率低、污染嚴(yán)重，產(chǎn)生的廢液很難處理。在發(fā)達(dá)國家都已采用加氫精制法，產(chǎn)品可達(dá)到石油苯的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)有很多企業(yè)已建成投產(chǎn)或正在建設(shè)粗苯加氫裝置。20世紀(jì)80年代，上海寶鋼從日本引進(jìn)了第一套Litol法高溫加氫工藝，，還有很多企業(yè)正在籌建加氫裝置。隨著對產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)保的要求越來越嚴(yán)格，粗苯加氫工藝的應(yīng)用是大勢所趨。 粗苯加氫精制的原理粗苯加氫根據(jù)其催化加氫反應(yīng)的溫度不同可分為高溫加氫和低溫加氫。在低溫加氫工藝中，由于加氫油中非芳烴與芳烴的分離方法不同，又分為萃取蒸餾法和溶劑萃取法。高溫催化加氫的典型工藝是Litol法，在溫度為600～650℃、。主要加氫脫除不飽和烴，加氫裂解把高分子烷烴和環(huán)烷烴轉(zhuǎn)化為低分子烷烴，并以氣態(tài)形式分離出去。加氫脫烷基，把苯的同系物最終轉(zhuǎn)化為苯和低分子烷烴。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(jìn)行脫硫、脫氮、脫氧的反應(yīng)，脫除原料有機(jī)物中的S、N、O，轉(zhuǎn)化成H2S、NHH2O除去，對加氫油的處理可采用一般精餾方法，最終得到產(chǎn)品純苯⑸。 低溫催化加氫的典型工藝是萃取蒸餾加氫（）和溶劑萃取加氫。在溫度為300～370℃、～。主要進(jìn)行加氫脫除不飽和烴，使之轉(zhuǎn)化為飽和烴。另外還要進(jìn)行脫硫、脫氮、脫氧反應(yīng)，與高溫加氫類似，轉(zhuǎn)化成H2S、NHH2O。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(yīng)。因此低溫加氫的產(chǎn)品有苯、甲苯、二甲苯。對于加氫油的處理，萃取蒸餾低溫加氫工藝采用了萃取精餾方法，把非芳烴與芳烴分離開。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(shí)現(xiàn)，最終得到苯、甲苯、二甲苯。第4章 粗苯加氫工藝目前已工業(yè)化的粗苯加氫工藝有萊托（Litol )法、萃取蒸餾低溫加氫(）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。圖41 萊托法粗苯加氫精制的工藝流程 萊托（Litol）法萊托法是上海寶鋼在20世紀(jì)80年代由日本引進(jìn)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，工藝流程見圖41。如圖41所示，粗苯預(yù)蒸餾是將粗苯分離成輕苯和重苯。輕苯作為加氫原料，預(yù)反應(yīng)器是在較低溫度（200～250℃）下把高溫狀態(tài)下易聚合的苯乙烯等同系物進(jìn)行加氫反應(yīng)，防止其在主反應(yīng)器內(nèi)聚合，使催化劑活性降低，在2個(gè)主反應(yīng)器內(nèi)完成加氫裂解、脫烷基、脫硫等反應(yīng)。由主反應(yīng)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。預(yù)反應(yīng)器使用CoMo催化劑，主反應(yīng)器使用鉻系催化劑。穩(wěn)定塔對加氫油進(jìn)行加壓蒸餾，除去非芳烴和硫化氫。白土塔利用SiO2A12O3為主要成分的活性白土，吸附除去少量不飽和烴。經(jīng)過白土塔凈化后的加氫油，在苯塔內(nèi)精餾分離出純苯和苯殘油，苯殘油返回輕苯貯槽，重新進(jìn)行加氫處理。制氫系統(tǒng)將反應(yīng)系統(tǒng)生成的H2和低分子烴混合循環(huán)氣體通過單乙醇胺（MEA）法脫除硫化氫。％的氫氣。不需要外來焦?fàn)t煤氣制氫。萊托法只生產(chǎn)純苯，純苯對原料中苯的收率可達(dá)110％以上，這是由于原料中的甲苯、二甲苯加氫脫烷基轉(zhuǎn)化成苯造成的，%，偏低。原因是大部分苯環(huán)上烷基被作為制氫原料，導(dǎo)致加氫油有所減少。純苯的質(zhì)量見表41，能耗見表42。表41 萊托法生產(chǎn)的純苯質(zhì)量項(xiàng) 目指 標(biāo)項(xiàng) 目指 標(biāo)顏色（鉑鈷）≯20號密度（20℃) , g/cm3～結(jié)晶點(diǎn),℃≮酸洗比色K2Cr2O7, g/L苯， ％≮甲苯