粗苯精制(crude benzol refining)是指煉焦化工生產(chǎn)的重要組成部分。系用物理的或化學(xué)的方法,將焦爐煤氣凈化得到的苯類(lèi)(中間)產(chǎn)品去除雜質(zhì),分離出化學(xué)產(chǎn)品的過(guò)程。

中文名

粗苯精制

外文名

crude benzol refining

定義

煉焦化工生產(chǎn)的重要組成部分

領(lǐng)域

能源

方法

物理的或化學(xué)的方法

學(xué)科

冶金工程

國內現狀

焦化粗苯通過(guò)進(jìn)一步加工精制后,可以獲得苯、甲苯、二甲苯和重苯等多種產(chǎn)品。近年來(lái)一些特大型焦爐相繼建成投產(chǎn),焦化粗苯加工規模化、產(chǎn)業(yè)化、集約化已是粗苯精加工的必然趨勢。我國焦炭產(chǎn)量已達到3.6億t,而我國的粗苯加工能力僅為65萬(wàn)t,其中只有44萬(wàn)t采用加氫法生產(chǎn)工藝,其他均采用酸洗法。粗苯加氫精制工藝能耗低、成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好、競爭力強,代表了粗苯加工精制的發(fā)展方向,不僅從真正意義上做到了清潔生產(chǎn),而且還能使寶貴的苯資源得到充分利用,因此粗苯加氫精制工藝引起了焦化行業(yè)的廣泛關(guān)注。

主要工藝

國內粗苯精制工藝主要有酸洗法和加氫法。由于投資少、見(jiàn)效快,生產(chǎn)裝置易建設,國內大多數生產(chǎn)裝置采用該工藝。但是酸洗工藝生產(chǎn)的苯純度低,而且不能有效分離甲苯、二甲苯,生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量無(wú)法處理的酸焦油,嚴重污染環(huán)境,產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)率低,生產(chǎn)成本高,很難與大型精苯裝置競爭,已被國家明令禁止并限期取締。有實(shí)力的焦化企業(yè)和化工企業(yè)都在爭取建設大型加氫裝置,在建或者正在規劃中的苯加氫項目不低于10套。

國外粗苯加氫精制工藝以反應溫度區分有高溫法(600~630℃)和低溫法(320~380℃)兩種。低溫法主要以美國Axens低溫氣液兩相加氫技術(shù)、德國Uhde 低溫氣相加氫技術(shù)為代表;高溫法主要以L(fǎng)itol法為代表。

1.低溫法催化加氫精制工藝

低溫加氫精制工藝是在低溫(280~350℃)、低壓(2.4MPa)、催化劑(Co-Mo 和Ni-Mo)作用下進(jìn)行的催化加氫過(guò)程,將脫重裝置后的輕苯組分中的烯烴、環(huán)烷烴、含硫化合物、含氮化合物轉化為相應的飽和烴,通過(guò)萃取蒸餾法將芳烴和非芳烴分離。通過(guò)精餾生產(chǎn)可以得到高質(zhì)量的苯、甲苯、二甲苯等產(chǎn)品。低溫法加氫精制主要包括三個(gè)關(guān)鍵單元:制純氫(純度大于99.9%);催化加氫精制過(guò)程(預加氫和主加氫);產(chǎn)品提純過(guò)程(萃取或萃取蒸餾)。

2.高溫法催化加氫精制工藝

高溫加氫精制工藝是在高溫(620℃)、高壓(5.5MPa)、催化劑(Co-Mo 和CrO—AlO)作用下進(jìn)行的氣相催化兩段加氫技術(shù),將輕苯中的烯烴、環(huán)烷烴、含硫化合物、含氮化合物轉化為相應的飽和烴,同時(shí)發(fā)生苯的同系物加氫和脫烷基反應,再通過(guò)精餾方法提取高純度的苯產(chǎn)品,達到苯的高回收率(回收率可達114%)。由于高溫催化加氫脫除的烷基制氫作為氫源,不需要外界給其提供氫氣。

總結

1)酸洗工藝已經(jīng)完全被市場(chǎng)所淘汰,尤其是面對未來(lái)的高端市場(chǎng),加氫工藝替代酸洗工藝已是大勢所趨。

2)高溫加氫和低溫加氫具有各自的優(yōu)勢且又有互補作用,企業(yè)可以根據自身的情況來(lái)選擇,但隨著(zhù)設備制造等工藝技術(shù)的提高,高溫加氫以后可能會(huì )有更大的作為。

3)兩種低溫加氫技術(shù)從工藝上來(lái)說(shuō)沒(méi)有太大的區別,有其自身的特點(diǎn),大多數企業(yè)選擇KK 法加氫工藝。

4)國內的加氫工藝都是以國外的加氫工藝為基礎適當進(jìn)行了優(yōu)化,只是設計單位不同,優(yōu)化的方式和方法有些差異,不過(guò)國內更趨向于低溫加氫。

5)由于受利益的驅動(dòng),各地準備建設和已經(jīng)建設的粗苯加氫裝置,可能面臨未來(lái)粗苯原料的激烈爭奪,由此可能導致原料的大幅度提價(jià),從而壓縮了粗苯加氫工藝的利潤空間。同時(shí)由于中國焦化企業(yè)分布不均,導致粗苯資源的分布不均,必將影響粗苯精制的競爭。因此各地應根據實(shí)際情況,不能盲目跟風(fēng),導致設備開(kāi)工率不足。