第四章石油芳烴的生產(chǎn)(編輯修改稿)
2025-03-02 11:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 了共沸混合物，用一般的精餾方法就更難將它們分開， ? 工業(yè)上應(yīng)用廣泛采用的是液相抽提的方法分離出其中的混合芳烴。 28 石油化工教研室 液相抽提 ? 液相抽提就是利用某些有機溶劑對芳烴和非芳烴具有不同的溶解能力，即利用各組分在溶劑中溶解度的差異，經(jīng)逆流連續(xù)抽提過程而使芳烴和非芳烴得以分離。 ? 在溶劑與重整生成油混合后生成的兩相中，一個是溶劑和溶于溶劑的芳烴，稱為提取液， ? 另一個是在溶劑中具有極小溶解能力的非芳烴，稱為提余液。 ? 將兩相液層分開后，再用汽提的方法將溶劑和溶解在溶解中的芳烴分開，以獲得芳烴混合物。 29 石油化工教研室 芳烴抽提流程 30 石油化工教研室 芳烴精餾 ? 由溶劑抽提所得的混合芳烴中含有苯、甲苯、二甲苯、乙苯及少量較重的芳烴，而有機合成工業(yè)所需的原料有很高的純度要求，為此必須將混合芳烴通過精餾的方法分離成高純度的單體芳烴。這一過程稱為芳烴精餾。芳烴精餾部分的原理工藝流程見圖 4－ 4— 9。 31 石油化工教研室 圖 4－ 8芳烴精餾原理工藝流程圖（ 三塔流程 ） 32 石油化工教研室 圖 4－ 9芳烴精餾原理工藝流程圖（五塔流程） 33 石油化工教研室 第二節(jié) 裂解汽油加氫 ? 一、 裂解汽油的組成 ? 二、 裂解汽油加氫精制過程 ? 為什么要加氫精制 ? 反應(yīng)原理 ? 操作條件 ? 工藝流程 34 石油化工教研室 裂解汽油的組成 ? 裂解汽油含有 C6～ C9芳烴，因而它是石油芳烴的重要來源之一。 ? 裂解汽油的產(chǎn)量、組成以及芳烴的含量，隨裂解原料和裂解條件的不同而異。 ? 例如，以石腦油為裂解原料生產(chǎn)乙烯時能得到大約 20%（質(zhì)、下同）的裂解汽油，其中芳烴含量為 40～ 80%； ? 用煤柴油為裂解原料時，裂解汽油產(chǎn)率約為 24%，其中芳烴含量達 45%左右。 ? 裂解汽油除富含芳烴外，還含有相當(dāng)數(shù)量的 二烯烴、單烯烴、 少量直鏈烷烴和環(huán)烷烴以及微量的硫、氧、氮、氯及重金屬 等組分。 35 石油化工教研室 裂解汽油與重整生成油的組成差別 ? 裂解汽油中的芳烴與重整生成油中的芳烴在組成上有 較大差別 。 ? 首先裂解汽油中所含的苯約占 C6～ C8芳烴的 5 0%，比重整產(chǎn)物中的苯高出約 5～ 8%， ? 其次裂解汽油中含有苯乙烯，含量為裂解汽油的 3～ 5 %， ? 此外裂解汽油中不飽和烴的含量遠(yuǎn)比重整生成油高。 36 石油化工教研室 為什么要加氫精制 ? 由于裂解汽油中含有大量的二烯烴、單烯烴。因此裂解汽油的穩(wěn)定性極差，在受熱和光的作用下很易氧化并聚合生成稱為膠質(zhì)的膠粘狀物質(zhì)，在加熱條件下，二烯烴更易聚合。這些膠質(zhì)在生產(chǎn)芳烴的后加工過程中極易結(jié)焦和析碳，既影響過程的操作，又影響最終所得芳烴的質(zhì)量。 ? 硫、氮、氧、重金屬等化合物對后序生產(chǎn)芳烴工序的催化劑、吸附劑均構(gòu)成毒物。 ? 所以，裂解汽油在芳烴抽提前必須進行預(yù)處理，為后加工過程提供合格的原料。 ? 目前普遍采用催化加氫精制法。 37 石油化工教研室 1．反應(yīng)原理 ? 裂解汽油與氫氣在一定條件下，通過加氫反應(yīng)器催化劑層時，主要發(fā)生兩類反應(yīng)： ? 首先是二烯烴、烯烴不飽和烴加氫生成飽和烴，苯乙烯加氫生成乙苯。 ? 其次是含硫、氮、氧有機化合物的加氫分解（又稱氫解反應(yīng)）， C— S、 C— N、 ? C— O鍵分別發(fā)生斷裂，生成氣態(tài)的 H2S、 ? N H H2O以及飽和烴。 38 石油化工教研室 化學(xué)反應(yīng) 39 石油化工教研室 其它反應(yīng) ? 金屬化合物也能發(fā)生氫解或被催化劑吸附而除去。 ? 加氫精制是一種催化選擇加氫，在 340℃ 反應(yīng)溫度以下，芳烴加氫生成環(huán)烷烴甚微。 ? 但是，條件控制不當(dāng)，不僅會發(fā)生芳烴的加氫造成芳烴損失，還能發(fā)生不飽和烴的聚合、烴的加氫裂解以及結(jié)焦等副反應(yīng)。 40 石油化工教研室 2．操作條件 ? （ 1）反應(yīng)溫度 ? 加氫是放熱反應(yīng)，降低溫度對反應(yīng)有利，但是反應(yīng)速度太慢，對工業(yè)生產(chǎn)是不利的。 ? 提高溫度，可提高反應(yīng)速度，縮短平衡時間。但是溫度過高，既會使芳烴加氫又易產(chǎn)生裂解與結(jié)焦，從而降低催化劑的使用周期。 ? 所以，在確保催化劑活性和選擇加氫前提下，盡可能把反應(yīng)溫度控制到最低溫度為宜。 ? 由于一段加氫采用了高活性催化劑，二烯烴的脫除在中等溫度下即可順利進行，所以反應(yīng)溫度一般為 60～ 110℃ 。 ? 二段加氫主要是脫除單烯烴以及氧、硫、氮等雜質(zhì)，一般反應(yīng)在 320℃ 下進行最快。當(dāng)采用鈷一鉬催化劑時，反應(yīng)溫度一般為 320～ 360℃ 。 41 石油化工教研室 （ 2）反應(yīng)壓力 ? 加氫反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，提高壓力有利于反應(yīng)的進行。 ? 高的氫分壓能有效地抑制脫氫和裂解等副反應(yīng)的發(fā)生，從而減少焦炭的生成，延長催化劑的壽命， ? 同時還可加快反應(yīng)速度，將部分反應(yīng)熱隨過剩氫氣移出。 ? 但是壓力過高，不僅會使芳烴加氫，而且對設(shè)備要求高、能耗也增大。 42 石油化工教研室 （ 3）氫油比 ? 加氫反應(yīng)是在氫存在下進行的。提高氫油比，從平衡觀點看，反應(yīng)可進行得更完全，并對抑制烯烴聚合結(jié)焦和控制反應(yīng)溫升過快都有一定效果。 ? 然而，提高氫油比會增加氫的循環(huán)量，能耗大大增加。 ? （ 4）空速 ? 空速越小，所需催化劑的裝填量越大，物料在反應(yīng)器內(nèi)停留時間較長，相應(yīng)給加氫反應(yīng)帶來不少麻煩，如結(jié)焦、析碳、需增大設(shè)備等。 ? 但空速過大，轉(zhuǎn)化率
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