專(zhuān)利名稱(chēng)：一種焦化粗苯的精制系統(tǒng)及其精制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，尤其是涉及一種焦化粗苯的精制系統(tǒng)及其 精制方法。
背景技術(shù)：
苯、甲苯和二甲苯都是重要的基礎(chǔ)有機(jī)化工原料，在化學(xué)工業(yè)中 占有極其重要的地位，主要源自于石油加工過(guò)程，簡(jiǎn)稱(chēng)為石油苯。粗 苯是煤焦化工業(yè)的副產(chǎn)品，簡(jiǎn)稱(chēng)焦化粗苯，其組成復(fù)雜，作為主要成分的苯、甲苯和二甲苯約占粗苯總量的90%以上。由于石油苯在全球 市場(chǎng)上供不應(yīng)求，價(jià)格一直居高不下，使得焦化粗苯成為獲取苯系產(chǎn) 品的重要來(lái)源，也有效彌補(bǔ)了苯系產(chǎn)品市場(chǎng)的不足。目前，焦化粗苯生產(chǎn)苯系芳烴的方法主要有兩種 一種是濃硫酸 酸洗法，另一種是催化加氫法。常見(jiàn)的酸洗工藝流程是將原料送入兩 苯塔和初餾塔，從初餾塔頂分離出二硫化碳、環(huán)戊二烯等初餾份，初 餾塔底餾分則引入酸洗反應(yīng)器中，反應(yīng)所得的產(chǎn)物再與水混合， 一同 引入酸油分離器中，將酸焦油從混合餾分中分離出來(lái)；酸焦油送去酸 焦油蒸吹釜得到再生酸，而混合餾分則與堿混合進(jìn)入堿油分離器中， 得到已洗混合餾分；接著將已洗混合餾分引入吹苯塔中，從塔底排出 酸洗過(guò)程中的各種酸性聚合物殘?jiān)?，同時(shí)從塔頂?shù)玫降拇党鲆讚]發(fā)性 組分再經(jīng)過(guò)精餾操作最終分別得到焦化苯、甲苯和二甲苯產(chǎn)品。酸洗法雖然工藝流程簡(jiǎn)單、操作靈活、設(shè)備投資低，但只能部分 脫出粗苯中的含硫化合物和雜質(zhì)，在加工過(guò)程中苯系產(chǎn)品純度不高、 損失較大，且加工副產(chǎn)廢物酸焦油和殘?jiān)鼤?huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，這 種酸洗法在許多發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)被禁止使用。自20世紀(jì)50年代以來(lái)，美、英、德、法等國(guó)家相繼開(kāi)發(fā)成功粗 苯催化加氫精制法。20世紀(jì)60年代，美國(guó)胡得力空氣產(chǎn)品公司開(kāi)發(fā) 成功高溫粗苯加氫精制工藝(Litol法)制純苯，該工藝在高溫(600 630°C)，高壓(5. 7 6.0MPa)下通過(guò)加氫精制和脫烷基化，生產(chǎn)出純 度為99. 9%，硫含量小于0. 5mg/L的純苯產(chǎn)品，苯產(chǎn)品收率達(dá)114%。 到20世紀(jì)80年代，美國(guó)和德國(guó)又相繼開(kāi)發(fā)成功粗苯中低溫加氫精制 技術(shù)(環(huán)丁砜法和KK法)，該工藝在中低溫(320 380°C)、中壓(3.5 3.7MPa)下通過(guò)加氫精制和萃取精餾，生產(chǎn)出苯、甲苯和二甲苯產(chǎn)品， 產(chǎn)品純度》99.9%，硫含量小于0. 5mg/L，收率在98%左右。加氫工藝雖可得到高品質(zhì)的苯系產(chǎn)品，但其缺點(diǎn)是工藝技術(shù)復(fù)雜， 設(shè)備投資大，能耗高，且上述粗苯加氫精制工藝也存在一個(gè)無(wú)法避免 的缺陷，即粗苯中有部分芳烴被加氫成了環(huán)烷烴或烷烴，因而造成芳 烴損失大，芳烴產(chǎn)品收率低?，F(xiàn)有焦化粗苯的精制設(shè)備存在的結(jié)構(gòu)缺陷是整個(gè)分離系統(tǒng)中各塔均 設(shè)置塔底加熱、塔頂冷凝等設(shè)施，因此需要消耗大量的熱能和循環(huán)冷卻水。 也有的工藝(如德國(guó)專(zhuān)利4586986)在預(yù)熱精餾塔采用加壓操作，然后用 此塔塔頂?shù)母邷卣羝鳛槠渌臒嵩矗@樣雖可以節(jié)能，但由于預(yù)精餾 塔的操作壓力大，溫度高，導(dǎo)致設(shè)備投資大幅度增加，且需要高溫?zé)嵩矗?需要大幅增加投資建設(shè)高溫載熱體系統(tǒng)，因而生產(chǎn)成本仍然較高。因此在粗苯精制過(guò)程中能夠節(jié)約能耗、降低投資成本、避免環(huán)境 污染并獲得高品質(zhì)的苯系產(chǎn)品是開(kāi)發(fā)此資源的關(guān)鍵。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種焦化粗苯的精 制系統(tǒng)，采用本精制系統(tǒng)精制焦化粗苯投資小、能耗低、無(wú)環(huán)境污染。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種焦化粗苯的精制方法，采用本精 制方法既節(jié)約能耗又節(jié)省投資，且整個(gè)工藝過(guò)程無(wú)酸渣、堿渣、廢酸 及廢水污染排放，所得到的焦化苯可以作為萃取精餾法制取高純苯的 原料。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的-一種焦化粗苯的精制系統(tǒng)，由兩苯塔、初餾塔、純苯一塔、純苯 二塔、甲苯塔和二甲苯塔依次連接組成，初餾塔再沸器的熱源采自甲 苯塔塔頂?shù)募妆秸羝?，純苯一塔再沸器的熱源采自純苯二塔的塔頂?苯蒸汽。一種焦化粗苯的精制方法，其精制方法的步驟是(1) .預(yù)精餾焦化粗苯原料首先進(jìn)入兩苯塔，該塔在常壓或減壓下 操作，塔頂操作溫度為65 110°C，回流比為O. 2 2;兩苯塔的塔頂餾分進(jìn)入初餾塔，初餾塔在常壓下操作，塔頂操作溫度為45 60°C， 回流比為0.2 30，初餾塔塔頂脫除輕組分，脫除輕組分后，塔底物 料進(jìn)入純苯精制系統(tǒng)；(2) .純苯精制純苯精制系統(tǒng)由純苯一塔和純苯二塔組成，從初餾 塔底采出的苯、甲苯和二甲苯等混合物先進(jìn)入純苯一塔，純苯一塔在常壓或減壓下操作，對(duì)應(yīng)的塔頂溫度為45 85°C，回流比為O. 5 2， 純苯一塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品苯，其塔底物料進(jìn)入純苯二塔；純苯二塔在常壓 或加壓下操作，操作壓力為0 0.3Mpa，對(duì)應(yīng)的塔頂溫度為81 120°C， 回流比為0.5 2，純苯二塔塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品苯，純苯二塔塔底物料進(jìn)入 甲苯與二甲苯分離系統(tǒng)；(3).甲苯與二甲苯分離甲苯與二甲苯分離系統(tǒng)包括甲苯精餾塔和 二甲苯精餾塔，純苯二塔塔底物料進(jìn)入甲苯精餾塔，在甲苯精餾塔中 得到甲苯產(chǎn)品，該塔的操作壓力為常壓或加壓，對(duì)應(yīng)的塔頂溫度為 110 140°C，回流比為O. 5 4;甲苯塔塔底物料進(jìn)入二甲苯塔，在二甲苯塔中得到混合二甲苯產(chǎn)品，此塔的操作壓力為常壓或減壓，對(duì)應(yīng) 的操作溫度為60 150°C，回流比為O. 5 2。而且，所述初餾塔的再沸器采用甲苯塔塔頂采出的甲苯蒸汽進(jìn)行 加熱。而且，所述純苯一塔的再沸器采用純苯二塔塔頂采出的純苯蒸汽 進(jìn)行加熱。發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為1. 本發(fā)明的精制系統(tǒng)采用甲苯塔塔頂甲苯蒸汽作為初餾塔再沸器 的熱源，以及采用純苯二塔塔頂純苯蒸汽作為純苯一塔再沸器的熱源， 省卻了純苯二塔塔頂和甲苯塔塔頂冷凝器的投資，既節(jié)省了能耗又降 低了投資成本；2. 本發(fā)明與傳統(tǒng)的硫酸洗滌工藝相比，省去了酸堿洗滌及吹苯操 作，整個(gè)過(guò)程不會(huì)生成對(duì)環(huán)境有極大損害的廢酸、酸渣、堿渣及廢水； 與催化加氫工藝相比，簡(jiǎn)化了工藝流程，降低了能耗，降低了投資及 生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效益。3. 本發(fā)明的精制系統(tǒng)設(shè)計(jì)科學(xué)，結(jié)構(gòu)合理，節(jié)能環(huán)保，投資??； 精制方法工藝簡(jiǎn)單，大大降低了能耗，所得到的產(chǎn)品可以作為萃取精 餾法制取高純苯的原料或直接作為產(chǎn)品外售，是鋼鐵企業(yè)和煉焦企業(yè)對(duì) 副產(chǎn)品進(jìn)行深加工和利用的好方法。


圖l為本發(fā)明的焦化粗苯的精制系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。其中，l為焦化粗苯原料，2為兩苯塔，3為初餾塔，4為初餾塔再沸器，5為純苯一塔，6為純苯一塔再沸器，7為純苯二塔，8為甲苯塔，9為二甲苯塔，IO為二甲苯塔冷凝液。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例 只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。 實(shí)施例1:(0.以苯含量為73%焦化粗苯為原料，焦化粗苯原料首先進(jìn)入兩 苯塔中，經(jīng)兩苯塔將原料分割為包含硫化氫、二硫化碳、環(huán)戊二烯、 甲基環(huán)己烷、苯、甲苯、二甲苯等在內(nèi)的輕組分和沸點(diǎn)高于二甲苯的 重組分，塔頂餾出組分進(jìn)入初餾塔，兩苯塔在常壓下操作，塔頂操作 溫度為90'C;初餾塔將原料中的輕組分脫除，輕組分包括硫化氫、二 硫化碳、環(huán)戊二烯和部分甲基環(huán)己烷等，初餾塔在常壓下操作，塔頂溫度為52"C，塔底組分進(jìn)入純苯精制系統(tǒng)的純苯一塔。(2) .從初餾塔塔底分離出來(lái)的組分進(jìn)入純苯一塔的中部，純苯一塔 在常壓下操作，回流比為為1.0，塔頂操作溫度為82。C，產(chǎn)品苯從塔 頂采出，塔底物料中仍包含部分苯，進(jìn)入純苯二塔繼續(xù)回收；純苯二 塔在加壓下操作，操作壓力為0.15Mpa，塔頂操作溫度為112°C，回 流比為1.5，從塔頂采出的純苯蒸汽直接作為純苯一塔再沸器的熱源， 經(jīng)再沸器冷凝后，部分回流，剩余部分作為苯產(chǎn)品采出，純苯二塔塔 底組分進(jìn)入甲苯塔。(3) .在甲苯與二甲苯分離系統(tǒng)中，純苯二塔塔底組分進(jìn)入甲苯塔 后，從甲苯塔塔頂分離出甲苯產(chǎn)品，從甲苯塔頂采出的甲苯蒸汽作為 初餾塔再沸器的熱源，經(jīng)該再沸器冷凝后部分作為回流，剩余部分作 為甲苯產(chǎn)品采出，甲苯塔在常壓下操作，操作溫度為112'C，回流比 為1.5;甲苯塔的塔底物料進(jìn)入二甲苯塔，此塔在常壓下操作，塔頂 操作溫度為150°C，回流比為1.0。實(shí)施例2:(1) .以苯含量為73%焦化粗苯為原料，焦化粗苯原料首先進(jìn)入兩 苯塔中，經(jīng)兩苯塔將原料分割為包含硫化氫、二硫化碳、環(huán)戊二烯、 甲基環(huán)己垸、苯、甲苯、二甲苯等在內(nèi)的輕組分和沸點(diǎn)高于二甲苯的 重組分，塔頂餾出組分進(jìn)入初餾塔，兩苯塔在減壓下操作，塔頂操作 溫度為66。C;初餾塔將原料中的輕組分脫除，輕組分包括硫化氫、二 硫化碳、環(huán)戊二烯和部分甲基環(huán)己烷等，初餾塔在微負(fù)壓下操作，塔 頂溫度為48。C，塔底組分進(jìn)入純苯精制系統(tǒng)的純苯一塔。(2) .從初餾塔塔底分離出來(lái)的組分進(jìn)入純苯一塔的中部，純苯一塔 在減壓下操作，操作壓力為0.05Mpa，回流比為1.0，塔頂操作溫度為 59°C，產(chǎn)品苯從塔頂采出，塔底物料中仍包含部分苯，進(jìn)入純苯二塔繼續(xù)回收；純苯二塔在微正壓下操作，塔頂操作溫度為83"C，回流比 為1.4，從塔頂采出的純苯蒸汽直接作為純苯一塔再沸器的熱源，經(jīng) 該再沸器冷凝后，部分回流，剩余部分作為苯產(chǎn)品采出，純苯二塔塔 底組分進(jìn)入甲苯塔。(3).在甲苯與二甲苯分離系統(tǒng)中，純苯二塔塔底組分進(jìn)入甲苯塔后，從甲苯塔塔頂分離出甲苯產(chǎn)品，從甲苯塔頂采出的甲苯蒸汽作為 初餾塔再沸器的熱源，經(jīng)該再沸器冷凝后部分作為回流，剩余部分作 為甲苯產(chǎn)品采出，甲苯塔在加壓下操作，操作壓力為0.2Mpa，操作溫 度為137°C，回流比為1.8;甲苯塔的塔底物料進(jìn)入二甲苯塔，此塔在 常壓下操作，塔頂操作溫度為150°C，回流比為1.0。
權(quán)利要求
1. 一種焦化粗苯的精制系統(tǒng)，其特征在于由兩苯塔、初餾塔、純苯一塔、純苯二塔、甲苯塔和二甲苯塔依次連接組成，初餾塔再沸器的熱源采自甲苯塔塔頂?shù)募妆秸羝?，純苯一塔再沸器的熱源采自純苯二塔的塔頂純苯蒸汽?br> 2. —種如權(quán)利要求1所述的焦化粗苯的精制方法，其特征在 于精制方法的步驟是-(1) .預(yù)精餾焦化粗苯原料首先進(jìn)入兩苯塔，該塔在常壓或減 壓下操作，塔頂操作溫度為65 110°C，回流比為O. 2 2;兩苯 塔的塔頂餾分進(jìn)入初餾塔，初餾塔在常壓下操作，塔頂操作溫度為45 60'C，回流比為O. 2 30,初餾塔塔頂脫除輕組分，脫除 輕組分后，塔底物料進(jìn)入純苯精制系統(tǒng)；(2) .純苯精制純苯精制系統(tǒng)由純苯一塔和純苯二塔組成，從 初餾塔底采出的苯、甲苯和二甲苯等混合物先進(jìn)入純苯一塔，純 苯一塔在常壓或減壓下操作，對(duì)應(yīng)的塔頂溫度為45 85°C，回流 比為0.5 2,純苯一塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品苯，其塔底物料進(jìn)入純苯二塔； 純苯二塔在常壓或加壓下操作，操作壓力為0 0.3Mpa，對(duì)應(yīng)的塔 頂溫度為81 120°C，回流比為0.5 2，純苯二塔塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品 苯，純苯二塔塔底物料進(jìn)入甲苯與二甲苯分離系統(tǒng)；(3) .甲苯與二甲苯分離甲苯與二甲苯分離系統(tǒng)包括甲苯精餾 塔和二甲苯精餾塔，純苯二塔塔底物料進(jìn)入甲苯精餾塔，在甲苯 精餾塔中得到甲苯產(chǎn)品，該塔的操作壓力為常壓或加壓，對(duì)應(yīng)的 塔頂溫度為U0 14(TC，回流比為0.5 4;甲苯塔塔底物料進(jìn)入二甲苯塔，在二甲苯塔中得到混合二甲苯產(chǎn)品，此塔的操作壓力 為常壓或減壓，對(duì)應(yīng)的操作溫度為60 150°C，回流比為O. 5 2。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種焦化粗苯的精制方法，其特征 在于所述初餾塔的再沸器采用甲苯塔塔頂采出的甲苯蒸汽進(jìn)行 加熱。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種焦化粗苯的精制方法，其特征在于所述純苯一塔的再沸器采用純苯二塔塔頂采出的純苯蒸汽進(jìn)行加熱。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種焦化粗苯的精制系統(tǒng)及其精制方法。其基本設(shè)備由兩苯塔、初餾塔、純苯一塔、純苯二塔、甲苯塔和二甲苯塔組成，初餾塔再沸器的熱源采自甲苯塔塔頂?shù)募妆秸羝儽揭凰俜衅鞯臒嵩床勺约儽蕉乃敿儽秸羝?；其精制方法分為預(yù)精餾、純苯精制、甲苯與二甲苯分離。本發(fā)明既節(jié)省了能量又降低了投資成本，簡(jiǎn)化了工藝，且與傳統(tǒng)的硫酸洗滌工藝相比，省去了酸堿洗滌及吹苯操作，整個(gè)過(guò)程不會(huì)生成對(duì)環(huán)境有極大損害的廢酸、酸渣、堿渣及廢水，與催化加氫工藝相比，簡(jiǎn)化了工藝流程，降低了能耗，降低了投資及生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效益，是鋼鐵企業(yè)和煉焦企業(yè)對(duì)副產(chǎn)品進(jìn)行深加工和利用的好方法。
文檔編號(hào)C07C15/00GK101270027SQ20081005301
公開(kāi)日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2008年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月6日
發(fā)明者侯文貴, 凌偉真, 劉立強(qiáng), 張學(xué)崗, 李憑力 申請(qǐng)人:天津凱賽特科技有限公司