粗苯加氢提纯的工艺流程精Word文档格式.docx

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1.引言

粗苯精制就是以粗苯为原料，经化学和物理等方法将上述杂质去除，以便得到可作原料使用的高纯度苯。

目前，国内焦化粗苯的加工仍存在两种工艺，一种是古老的酸洗净化法，另一种是先进的加氢精制法。

目前我国粗苯加工能力仅为65万t,其中只有19万t采用加氢工艺生产，其他均采用酸洗法。

酸洗法只能部分脱除粗苯中粗苯（混合芳烃的的含硫化合物（主要是噻吩和杂质,在加工过程中芳烃化合物损失较大（8%—10%,其副产废物酸焦油和残渣尚无有效的治理方法，造成环境的污染。

随着有机化学工业的迅速发展，对苯系芳烃产品的质量要求很高，酸洗法得到的芳烃产品已无法满足需要，在发达国家该方法早已被淘汰。

二十世纪五十年代初期，美、英、德、法等国相继开发成功粗苯催化加氢精制法，所得苯的凝固点为52C—54C。

后来由于萃取蒸馏法的开发成功，采用较低温度（小于400C【1】的粗苯加氢精制法，也能得到高质量的苯、甲苯和二甲苯。

目前国外粗苯加氢【2】精制过程以反应温度区分有高温法（600C一630C与低温法（320C—380C二种

低温法加氢精制法主要包括三个关键单元：

焦炉煤气变压吸附制纯氢（纯度大于99.9%;

催化加氢精制过程（预加氢和主加氢；

产品提纯过程（萃取或萃取蒸馏。

低温法也能得到优质的苯、甲苯和二甲苯等产品，三种苯系芳烃收率为：

苯98%、甲苯98%、二甲苯89%。

该方法反应条件比较温和，反应温度为320C一380C,压力为3.0MPa-3.5MPa设备和管道的材料容易解决,400C以下CrMo钢即可满足要求，国内就能供应。

因此建厂投资较低，操作过程危险性可大为降低。

低温加氢法是目前技术下相对比较理想的方法，既能得到优质的苯系列芳烃产品，又可解决环境污染问题

2工艺流程

本工艺分为4个单元，分别为100单元,200单元,300单元和400单元导热油系统及制氢系统。

2.1100单元工艺流程

2.1.1脱重塔

粗苯原料自罐区粗苯罐经粗苯过滤器F-1101、调节阀LV-1101到粗苯原料缓冲槽V-1101,液位由LV-1101控制调节。

V-1101有氮封装置,压力的控制由PV1101A.B调节。

缓冲槽中的粗苯经进料泵P-1101A/B至原料预热器E-1101（此换热器是由主反应产物和粗苯换热经原料流量调节阀FV1101后进入脱重组分塔C-

1101脱重组分塔的作用是脱除粗苯原料中的重组分，防止重组分在加氢系统聚合结焦。

脱重塔底的热量由导热油加热的塔底再沸器E-1103供给，为了减少重组分在E-

1103中结焦，再沸器中原料的循环由塔底泵P-1103A/B强制循环，富裕的重组分经冷却器E-1104A/B排至罐区重芳烃罐，重芳烃的采出由塔底液位控制调节阀LV1102

来控制。

脱重组分塔顶轻苯产品经冷凝器E-1102冷凝后到塔顶回流槽V-1102,未被

完全冷凝的气体经二次冷凝器E-1105冷凝后重新返回V-1102,回流槽中的轻苯一部分作为回流由回流泵P-1104A/B经流量调节阀FV1105打回流塔顶，另一部分由轻苯采出泵高速泵P-1105A/B抽出经液位控制调节阀FV1104至加氢系统。

脱重组分塔是负压操作塔，真空的供给是由真空机组XP-1101A/B从冷凝器E-1105抽出的，压力的调节由真空泵的旁路调节阀PV1106控制。

由于粗苯原料中含有容易聚合结焦的物质,所以在脱重塔的进料中加入阻聚剂【3】。

阻聚剂的加入是由往复泵P-1102A/B从阻聚剂罐V-1107中抽出阻聚剂注入进料管中的。

（图见100#脱重塔

2.1.2加氢系统

由高速泵P-1105A/B抽出的轻苯与少量的循环气体（15%混合后进入预蒸发器（管程，经预蒸发器E-1106A/B后进入多段蒸发器上部混合器。

多段蒸发器C-1102的热量供给是由塔底导热油加热的再沸器E-1109和E-1110A/B提供的。

在多段蒸

发器塔底，少量的重组分经流量调节FV1108排至脱重塔，塔顶蒸汽经预反应器加热器E-1108（管程预热后进入预反应器R-1101底部（E-1108的换热是由主反应产物供给的，在预反应器底部，多段蒸发器带来的极少量的液体由底部排空阀排至脱重塔。

预反应器的作用是除去原料中的双烯烃、苯乙烯等不饱和烃，预反应产物从预反应器

顶部离开经主反应产物换热器E-1111加热后进入主反应器加热炉H-1101,加热炉的燃气是焦炉煤气。

预反应产物经加热炉加热后进入主反应器顶部，在主反应器

中原料进行脱硫、脱氮等反应，在主反应器中催化剂分为两层，少量循环冷氢从两段催化剂中间加入以控制第二催化剂床层的入口温度，提高反应器的操作灵活性，主反

应产物从主反应器底部离开经过换热器E-1111,换热的流量以三通阀TV1131控制

反应物温度，再经过换热器E-1108,通过的流量以三通阀TV1130控制反应物的温度，然后经过循环氢气换热器E-1107A/B、预蒸发器E-1106A/B（壳程、再经过脱重塔进料换热器E-1101（壳程、循环氢气换热器E-1114、冷却器E-1131A-B,经过多级换热冷却后最终到高压分离槽V-1103,在高压分离槽反应产物分为气液两相，液相中分离出的含硫污水进入水包经液位控制调节阀LV1111排至污水总管，加氢油经液

位、流量调节阀FV1113控制进入稳定塔，不合格产品时返回粗苯原料缓冲槽V-1101。

高压分离槽V-1103分离出的气相经换热器E-1114预热干燥后进入循环氢气压缩机进口分液罐V-1104。

高压分离槽压力的控制是通过压力、流量调节阀FV1114调节的。

经过分液罐的循环氢气进入循环氢气压缩机，经压缩后分为两部分.

一部分经过冷氢冷却器E-1112冷却后通过流量调节阀FV1106B进入主反应器两段催化剂中部，另一部分经过循环气换热器E-1107加热后又分为两支，一支（15%与脱重塔顶的轻苯混合进入预蒸发器E-1106A/B,另一支（85%进入多段蒸发器底部混合器,两支循环气的分配是通过流量调节FV1106A进行的。

经过循环气压缩机K-1102A/B压缩后富裕的循环气体经过HV1101然后经冷却器E-1116冷却后返回分液罐V-1104。

因为反应过程中要消耗氢气,消耗掉的氢气要靠新氢压缩机K-

1101A/B补入到系统中，新氢是由煤气变压吸附制氢装置供给的。

新氢经过压缩后补入到分液罐V-1104,富裕的氢气经过冷却器E-1115冷却后，通过流量调节FV-1115返回到压缩机进口。

由于原料中

含有微量的氯离子及反应中生成的NH

3和H

2

S易生成NH

4

HS和NH

Cl,这些盐类在反

应产物的冷却后期会从反应产物中析出，在管壁和换热器表面结晶，因此要向系统中注入软水，以溶解及冲洗这些盐类，软水的注入是由软水注入泵P-1107A/B从软水罐V-1105中抽出注入E-1114壳程进口管路中，注入的软水在高压分离槽V-1103中分离，从水包排出。

2.1.3稳定塔

主反应产物从V-1103排出后经过稳定塔进料换热器E-1117加热后进入稳定塔C-1103,稳定塔的主要作用是脱除加氢油中的硫化氢。

稳定塔热量是由导热油加热的再沸器E-1120供给的。

稳定塔底产品BTXS经过换热器E-1117后通过液位、流量调节FV1120进入200单元，在200单元不正常时进入罐区BTXS罐。

不合格产品经冷却器E-1121走开工线回V-1101。

稳定塔顶蒸汽含有H

S及一定量的加氢油,塔顶蒸汽

经一级冷凝器E-1118和二级冷凝器E-1119冷凝后,被冷却的加氢油进入回流

槽V-1106。

H

S气体通过塔顶压力控制阀PV1150排至碱洗塔，回流槽中的加氢油通过回

流泵P-1108A/B及流量控制FV1122作为回流返回稳定塔。

（见100#稳定塔图

2.2200单元流程

自稳定塔来的加氢油作为预蒸馏塔C-1201的原料进入预蒸馏塔。

预蒸馏塔的作用是将加氢油BTXS分离为BT和XS馏分。

塔底热量由导热油加热的再沸器E-1203供给，预蒸馏塔顶产品为BT馏分,经塔顶冷凝器E-1201冷凝后进入回流槽V-1202,经回流泵P-1202A/B一部分作为回流由流量控制FV1204打回塔顶，另一部分经液位、流量控制FV1205进300单元萃取蒸馏单元【4】,300单元不正常时进入罐区BT罐,在不合格时经冷却器E-1202返回V-1201。

系统压力的控制是通过回流槽的氮封装置实现的。

预蒸馏塔底产品为XS馏分,XS馏分由塔底泵P-1203A/B抽出经液位、流量调节FV1202进入400单元，不合格时经冷却器E-1204走开工线回V-1201,V-1201和P-1201只是在开工初期及产品不合格时使用。

V-1201设有氮封

装置。

（见200#塔图

2.3300单元流程

2.3.1萃取蒸馏塔

自200单元来的BT馏分作为萃取蒸馏塔C-1301的原料进入萃取蒸馏塔，来自萃取剂回收塔的萃取剂从萃取蒸馏塔上部加入，塔底热量由导热油加热的再沸器E-1304供给。

萃取蒸馏塔的作用是将BT馏分中的非芳烃脱除。

在C-1301塔顶产品为非芳烃非芳烃经塔顶冷凝器E-1302冷凝后进入回流槽V-1302,再由回流泵P-1302A/B抽出，一部分经流量调节FV1308作为回流打回塔顶；

另一部分经冷却器E-

1303冷却后再经过液位、流量控制FV1307进入罐区非芳烃罐。

开工初期及产品不

合格时返回V-1301。

C-1301塔底产品为萃取剂和纯苯、甲苯及微量非芳烃混合物,

称为富溶剂，富溶剂由塔底泵P-1303A/B抽出,经液位、流量控制FV-1306到萃取剂

回收塔C-1302,萃取蒸馏塔的压力控制由回流槽的氮封装置调节。

（见300#萃

取蒸馏塔图

2.3.2萃取剂回收塔

从C-1301塔底来的富溶剂作为萃取剂回收塔的原料进入塔内，萃取剂回收塔的作用是将纯苯、甲苯和萃取剂分离，C-1302塔的热量由导热油加热的再沸器E-1307A.B提供,C-1302塔顶蒸汽为纯苯、甲苯及微量非芳烃，经塔顶冷凝器E-1305冷凝后进入回流槽V-1303，然后经回流泵P-1304A/B—部分经流量调节阀FV1309作为回流打回塔顶，另一部分经液位、流量调节FV1311,再经过温度控制三通阀TV1330、萃取剂与BT换热器E-1306至纯苯塔，产品不合格时经冷却器E-1316返回V-1301。

C-1302塔底为纯萃取剂，称为贫溶剂。

萃取剂经塔底泵P-1305A/B抽出后经过纯苯塔塔底再沸器E-1308换热，再到E-1306然后经过温度调节三通阀TV1304、冷却器E-1309最后返回萃取蒸馏塔C-1301上部循环使用。

萃取剂回收塔C-1302为负压操作，负压是由真空机组XP-1301A/B从回流槽V-1303抽出的。

压力的调节由真空泵的旁路调节阀PV1322控制。

（图见300#萃取剂回收塔

2.3.3纯苯塔

C-1302的塔顶冷凝液作为纯苯塔C-1303的原料进入C-1303纯苯塔的目的是在塔顶得到合格的纯苯产品，塔底是甲苯和少量纯苯的混合物。

纯苯塔的热量是由萃取剂加热的再沸器E-1308和导热油加热的再沸器E-1312提供的。

从纯苯塔塔顶出来的纯苯蒸汽经冷凝器E-1310冷凝后进入回流槽V-1304,再经回流泵P-1306A/B抽出后，一部