6.1改造前粗苯精制工艺概况
该项目之前采用的是酸洗法,其工艺流程如下:
粗苯 初馏 连续蒸吹 苯塔 甲苯塔 精制塔
特点:
工艺优点:工艺成熟、流程短、设备简单、投资少
工艺缺点:产品质量差、收率底、耗酸、废液(再生酸、酸焦油排放)
6.2改造后粗苯精制工艺概况
项目经过工艺技术升级改造后采用加氢法,其工艺流程如下:
两苯塔 预加氢反应器 加氢反应器 脱轻塔 预精馏塔 二甲苯塔 萃取塔 溶剂回收塔 纯苯塔 甲苯塔
该工艺采取的是萃取蒸馏法,具有污染物少,材料选择容易,经济效益好等特点。缺点是投资相对于酸洗法较高。
6.3 项目改造前和改造后工艺对比
1、粗苯精制生产工艺发展比较快
粗苯精制在建国初期只有鞍钢等几家用间歇蒸馏釜和间歇式硫酸洗涤加工粗苯,按照产品沸点切取苯、甲苯、二甲苯等产品;进入20世纪50年代,从前苏联引进粗苯精制连续式蒸馏和酸洗生产工艺, 不久粗苯精制间歇式酸洗法彻底淘汰,各大焦化厂陆续建设粗苯精制连续式酸洗法生产工艺;到20世纪80年代,上海宝钢引进第一套Litol法高温加氢装置,90年代石家庄焦化厂引进K.K法低温苯加氢工艺,1998年宝钢又引进第二套K.K法苯加氢工艺。进入21世纪以来,各大焦化厂建设一大批苯加氢生产工艺 ,其中一些钢铁企业焦化厂建设一批苯加氢生产新设备,取代酸洗法生产工艺 。
2、粗苯精制酸洗法生产工艺落后、污染严重、产品质量低。
粗苯精制酸洗法生产,首先将粗苯蒸馏切取重苯、初馏份、混合份。然后将混合份用硫酸洗涤,混合份中戊烯、笨乙烯、噻吩等不饱和烃碳氢化合物与硫酸发生反应,产生叠合物分离出去。20世纪60-70年代,钢铁企业焦化厂和化工企业建设近30家粗苯精制酸洗法生产工艺。
这样的粗苯精制酸洗法生产污染环境严重:
(1)粗苯蒸馏过程,由于苯类产品沸点低,在蒸馏过程初馏份中的二硫化碳和苯挥发一些气体到空气中,污染环境。苯在多次蒸馏过程的分离水含苯也污染环境。
(2)、混合份用硫酸洗涤过程,产生的酸焦油处理的废渣和废水严重污染环境。产生的再生酸也很难处理,送到回收车间用于生产硫氨影响产品质量,有的企业卖给地方小化工厂代替硫酸使用,这又再次污染环境。
(3)、酸洗法粗苯精制的产品质量低,如纯苯结晶点比苯加氢低0.5左右。
粗苯精制,酸洗法生产工艺落后、污染环境严重,企业应做好计划,加快步伐淘汰掉。
3、 粗苯精制,苯加氢法是先进的生产工艺
苯加氢法是国内外粗苯精制先进生产工艺,技术含量高,是国家推广的项目。粗苯加氢按其催化加氢温度不同,可分为高温加氢和低温加氢工艺。低温加氢工艺具有操作温度低、压力小、产品质量好,品种多,收率高,自动化程度高和无污染等优点。粗苯加氢的目的是除去苯中含有硫、氮和氧等杂质,生成相应的碳氢化合物和硫化氢、氨和水。而其中的不饱和烃加氢后则生成饱和烃,从而达到净化的目的。
由于催化加氢过程中反应条件不同,为避免在一个反应器过于激烈而影响催化剂的活性与寿命,故在加氢精制部分设置了予反应器和主反应器采取两段加氢。在予反应器的的主要目的是除去二烯烃、苯乙烯和二硫化碳等物质,避免在后续设备中发生聚合反应。在主反应器中烯烃加氢后生成相应的饱和烃,噻吩等硫化物、氧化物和氮化物加氢后转化成烃类、硫化氢、水及氨气。粗苯加氢代替了硫酸洗涤,除掉粗苯中的不饱和烃,噻吩等杂质,减少了再生酸及酸焦油渣等污染。
4、两种工艺对照表
酸洗法和加氢法对比 | |||
项目 | 酸洗法 | 低温加氢法 | 高温加氢法 |
生产状况 | 投产后一直稳定 | 技术稳定可靠 | 投产后一直稳定 |
处理不饱和杂质 | 硫酸洗涤 | 加氢 | 加氢 |
蒸馏方式 | 简单蒸馏 | 萃取蒸馏法 | 简单蒸馏 |
洗涤剂 | 浓硫酸、氢氧化钠 |
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纯苯质量 |
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结晶点℃ | 5.0-5.2 | <5.50 | <5.50 |
全硫ppm | 200-500 | <0.5 | 0.5 |
纯度%wt | 99.9 | 99.99 | 99.99 |
产品品种 | 苯、甲苯、二甲苯 | 苯、甲苯、二甲苯、非芳烃 | 苯 |
工艺污染方案 | 酸焦油3-8%、再生酸5-6% | 无 | 无 |
材料选择 | 难 | 易 | 难 |
仪表选择 | 易 | 易 | 难 |
操作、维修 | 难 | 易 | 难 |
投资 | 少 | 中等 | 多 |
经济效益 | 差 | 好 | 一般 |
由上表可以看出,该项目采用的是低温加氢法,该工艺相对于酸洗法具有材料选择简单,投资效益较好,投资相对适中,生产过程中几乎无污染,产品品种相对较多。