一種焦化粗苯生產(chǎn)苯系芳烴的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種焦化粗苯生產(chǎn)苯系芳烴的生產(chǎn)工藝，其中苯系芳烴的生產(chǎn)工藝，由原料初步分離、加氫元素精制、萃取蒸餾、精制芳烴、蒸餾二甲苯單元組成；加氫元素精制單元反應(yīng)所需的補(bǔ)充氫由外界提供；重整油經(jīng)預(yù)蒸餾，分出二甲苯及以上組分的重組分和含苯、甲苯和非芳烴的輕組分，前者送去精餾獲得石油級(jí)混合二甲苯，后者用N-甲酰嗎啉萃取蒸餾，分離出非芳烴和含苯、甲苯的富溶劑，富溶劑再經(jīng)精餾，分別獲得石油級(jí)苯和硝化級(jí)甲苯，硝化級(jí)甲苯經(jīng)N-甲酰嗎啉萃取蒸餾得到石油級(jí)甲苯，粗苯與其他烴油的混合油和氫氣在裝有加氫催化劑的反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生加氫反應(yīng)，反應(yīng)條件為：溫度285-370，氫氣壓力3.0-9.0MPa，液體空速5-6h，氫油比1500-1600:1，加氫催化劑可選用鉬鎳鎢磷系催化劑、鉬鎳系催化劑或鉬鈷系催化劑，該工藝收率高。
【專利說明】一種焦化粗苯生產(chǎn)苯系芳烴的生產(chǎn)工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焦化粗苯生產(chǎn)苯系芳烴的生產(chǎn)工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]目前焦化粗苯(簡(jiǎn)稱粗苯)精制的工業(yè)方法有兩種:一是酸洗法，二是加氫法。酸洗法較為成熟，但其凈化深度不夠，苯回收率低，其致命缺點(diǎn)是過程中產(chǎn)生許多對(duì)環(huán)境十分有害且難以處理的高沸點(diǎn)硫化物和酸性聚合物，以及大量難以利用的廢棄硫酸，嚴(yán)重污染了環(huán)境；加氫法可得到高質(zhì)量的苯或苯類產(chǎn)品，其缺點(diǎn)是設(shè)備投資大，加工成本高，在加氫過程中，粗苯中的一些有用組分如噻吩被分解生成硫化氫而無法回收利用。環(huán)保型焦化粗苯精制方法(CN1686977A)采用萃取精餾的工藝，可得到高質(zhì)量的苯，同時(shí)還可回收噻吩，其缺點(diǎn)是占粗苯15-18 %的甲苯、二甲苯餾分尚未得到充分的精制，就焦化粗苯精制回收最有價(jià)值的三苯過程而言，該方法尚待完善。
[0003]近年來，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國(guó)家對(duì)焦炭的需求量快速增長(zhǎng)，導(dǎo)致焦化粗苯等資源型副產(chǎn)品的產(chǎn)量不斷提高。由于焦化粗苯中含有一些不飽和烴和含硫含氮有機(jī)化合物，如直鏈烷烴硫醇、芳香基硫醇、硫醚、噻吩、二苯并噻吩、硫茚、吡啶等，無法直接作為有機(jī)合成原料使用，只有將上述雜質(zhì)脫除后方可使用。焦化粗苯傳統(tǒng)的脫雜方法為酸洗法，該方法雖然能部分的脫除粗苯中的含硫化合物(主要是噻吩)和其它一些雜質(zhì)。但在加工過程中芳烴化合物損失較大(10%?20%);副產(chǎn)廢物酸焦油和殘?jiān)袩o有效的治理辦法，造成環(huán)境污染；最終產(chǎn)品質(zhì)量與石油級(jí)產(chǎn)品質(zhì)量差異較大，使用方面有較大的局限性；附加值低，經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)較差。發(fā)達(dá)國(guó)家早已淘汰此方法。目前，較為先進(jìn)的脫雜方法為焦化粗苯加氫元素精制工藝，該工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠達(dá)到石油級(jí)芳烴質(zhì)量要求，產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣闊，環(huán)保效應(yīng)突出，能夠有效提升煤化工行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。其原理是:通過加氫將不飽和烴類化合物轉(zhuǎn)化成飽和烷烴和烷烴類化合物，將含氮、含硫有機(jī)化合物轉(zhuǎn)化為無機(jī)硫、無機(jī)氮化合物，從而達(dá)到凈化的目的。該工藝首先由發(fā)達(dá)國(guó)家研究開發(fā)并工業(yè)化。以美國(guó)技術(shù)為代表的Litol法即高溫法，其特點(diǎn)是加氫反應(yīng)溫度600°C?630°C與反應(yīng)壓力6.0MPa都很高、對(duì)設(shè)備要求也高，制造難度與投資較大、操作運(yùn)轉(zhuǎn)過程危險(xiǎn)性相對(duì)較高；以德國(guó)技術(shù)為代表的K.K法即低溫法，其由粗苯原料初步分離、加氫元素精制、預(yù)蒸餾、萃取蒸餾、精制芳烴、蒸餾二甲苯單元組成，加氫元素精制單元又分為反應(yīng)部分及穩(wěn)定部分。反應(yīng)部分采用預(yù)加氫及主加氫二段加氫反應(yīng)，反應(yīng)所需的補(bǔ)充氫由外界提供。其特點(diǎn)是反應(yīng)條件比較溫和，反應(yīng)溫度320°C?380°C、反應(yīng)壓力3.0MPa?3.5MPa、投資相對(duì)較低、操作安全性高。比較而言，低溫法是較理想的工藝方法。但該種低溫法加氫所需溫度仍然要達(dá)到320°C?380°C，在該溫度下苯會(huì)轉(zhuǎn)化為極易發(fā)生二次裂解的環(huán)己烷，芳烴化合物損失較大，降低了芳烴保有率。
[0004]苯、甲苯、二甲苯都是重要的有機(jī)化工基本原料，它們主要來自于石油加工過程。粗苯是從煤焦化的粗煤氣中回收得到的一種輕餾分油，主要成分是單環(huán)芳烴。粗苯中的苯、甲苯、二甲苯含量占90%以上，其中苯約占70%、甲苯8%?25%、二甲苯2%?5%。從粗苯中獲得的苯、甲苯、二甲苯可用于彌補(bǔ)苯系產(chǎn)品市場(chǎng)的不足。
[0005]目前，由粗苯生產(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。酸洗法工藝流程簡(jiǎn)單、操作靈活、設(shè)備簡(jiǎn)單、材料易得，但只能部分脫除粗苯中的含硫化合物和雜質(zhì)，在加工過程中芳烴化合物純度不高、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。這種方法在一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)被禁止使用，而我國(guó)大部分廠家仍在采用此法。
[0006]從20世紀(jì)50年代以來，美、英、德、法等國(guó)相繼開發(fā)成功粗苯催化加氫元素精制法。20世紀(jì)60年代，美國(guó)胡得力空氣產(chǎn)品公司開發(fā)成功高溫粗苯加氫元素精制工藝(Litol法)制純苯，該工藝在高溫￠00?630°C )、高壓(5.7?6.0MPa)下通過加氫元素精制和脫烷基化，生產(chǎn)出純度為99.9%，S < 0.5ppm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)又相繼開發(fā)成功粗苯中低溫加氫元素精制技術(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)下通過加氫元素精制和萃取蒸餾，生產(chǎn)出苯、甲苯和二甲苯產(chǎn)品，產(chǎn)品純度> 99.9%，S < 0.5ppm，收率在98%左右。由加氫元素精制法制得的芳烴產(chǎn)品純度高，S含量低，收率高，無環(huán)境污染。但這三種粗苯加氫工藝也存在一個(gè)無法避免的缺陷，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。
[0007]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，且上述粗苯加氫元素精制工藝也存在一個(gè)無法避免的缺陷，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。
[0008]現(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?，這樣雖可以節(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?，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。
[0009]中國(guó)專利CN1948244A公開了一種由焦化苯加氫脫硫脫氮制精苯的工藝，主要包括焦化苯預(yù)處理精餾步驟、三級(jí)脫硫步驟、精制步驟等。中國(guó)專利CN101486623A公開了一種粗苯加氫元素精制方法，焦化粗苯原料經(jīng)預(yù)處理后，經(jīng)減壓脫重后進(jìn)行預(yù)加氫反應(yīng)和主加氫反應(yīng)，加氫反應(yīng)后的氣相物料進(jìn)入高壓閃蒸罐，分離出富氫氣體，液相進(jìn)入穩(wěn)定塔脫除低沸點(diǎn)烴，最后進(jìn)入芳烴抽提裝置，抽提得到高純度的三苯，存在預(yù)加氫催化劑床層壓降升高的問題。中國(guó)專利CN101519338A公開了一種焦化粗苯加氫元素精制工藝，由原料初步分離、加氫元素精制、預(yù)蒸餾、萃取蒸餾、精制芳烴、二甲苯蒸餾單元組成；該發(fā)明在一定程度上可以減少芳烴損失，產(chǎn)品質(zhì)量可以達(dá)到石油苯的品質(zhì)。但無論是國(guó)外的加氫技術(shù)還是國(guó)內(nèi)的加氫技術(shù)，都沒有在脫重后單獨(dú)對(duì)吡啶類物質(zhì)進(jìn)行脫除，而常規(guī)加氫裝置進(jìn)料中煤焦化粗苯中吡啶類化合物含量高，這些化合物是堿性氮化合物，嚴(yán)重抑制了噻吩類化合物加氫脫硫反應(yīng)，是加氫脫硫反應(yīng)的最大抑制物。它們?cè)诖呋瘎┗钚灾行耐ㄟ^加氫途徑相互競(jìng)爭(zhēng)，脫氮反應(yīng)慢于脫硫反應(yīng)，氮化物滯留在活性中心的時(shí)間比硫化物要長(zhǎng)，因此會(huì)降低脫硫速率，并大大縮短了加氫催化劑的使用壽命。由此可見，預(yù)處理脫除加氫原料中的吡啶類化合物十分必要，而用ZL94115190.5提供的脫氮?jiǎng)┗蚱渌乃嵝越M分脫氮?jiǎng)┘懊摰獎(jiǎng)┡c吡啶類化合物在粗苯中比在油品中有更大的溶解度，它們?cè)诖直街械臍埩魰?huì)吸附在催化劑表面，降低了昂貴的加氫催化劑的表面活性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提出一種焦化粗苯生產(chǎn)苯系芳烴的生產(chǎn)工藝。
[0011]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0012]一種焦化粗苯生產(chǎn)苯系芳烴的生產(chǎn)工藝，由原料初步分離、加氫元素精制、萃取蒸懼、精制芳烴、蒸懼二甲苯單元組成；加氫元素精制單元反應(yīng)所需的補(bǔ)充氫由外界提供；重整油經(jīng)預(yù)蒸餾，分出二甲苯及以上組分的重組分和含苯、甲苯和非芳烴的輕組分，前者送去精餾獲得石油級(jí)混合二甲苯，后者用N-甲酰嗎啉萃取蒸餾，分離出非芳烴和含苯、甲苯的富溶劑，富溶劑再經(jīng)精餾，分別獲得石油級(jí)苯和硝化級(jí)甲苯，硝化級(jí)甲苯經(jīng)N-甲酰嗎啉萃取蒸餾得到石油級(jí)甲苯，其特征在于:粗苯與其他烴油的混合油和氫氣在裝有加氫催化劑的反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生加氫反應(yīng)，反應(yīng)條件為--溫度285-370，氫氣壓力3.0-9.0MPa，液體空速5_6h，氫油比1500-1600:1，加氫催化劑可選用鑰鎳鎢磷系催化劑、鑰鎳系催化劑或鑰鈷系催化劑。

【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1
[0014]一種焦化粗苯生產(chǎn)苯系芳烴的生產(chǎn)工藝，由原料初步分離、加氫元素精制、萃取蒸懼、精制芳烴、蒸懼二甲苯單元組成；加氫元素精制單元反應(yīng)所需的補(bǔ)充氫由外界提供；重整油經(jīng)預(yù)蒸餾，分出二甲苯及以上組分的重組分和含苯、甲苯和非芳烴的輕組分，前者送去精餾獲得石油級(jí)混合二甲苯，后者用N-甲酰嗎啉萃取蒸餾，分離出非芳烴和含苯、甲苯的富溶劑，富溶劑再經(jīng)精餾，分別獲得石油級(jí)苯和硝化級(jí)甲苯，硝化級(jí)甲苯經(jīng)N-甲酰嗎啉萃取蒸餾得到石油級(jí)甲苯，其特征在于:粗苯與其他烴油的混合油和氫氣在裝有加氫催化劑的反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生加氫反應(yīng)，反應(yīng)條件為:溫度280°C，氫氣壓力2.0MPa,液體空速0.5h，氫油比200: 1，加氫催化劑可選用鑰鎳鎢磷系催化劑、鑰鎳系催化劑或鑰鈷系催化劑。
[0015]實(shí)施例2
[0016]一種焦化粗苯生產(chǎn)苯系芳烴的生產(chǎn)工藝，由原料初步分離、加氫元素精制、萃取蒸懼、精制芳烴、蒸懼二甲苯單元組成；加氫元素精制單元反應(yīng)所需的補(bǔ)充氫由外界提供；重整油經(jīng)預(yù)蒸餾，分出二甲苯及以上組分的重組分和含苯、甲苯和非芳烴的輕組分，前者送去精餾獲得石油級(jí)混合二甲苯，后者用N-甲酰嗎啉萃取蒸餾，分離出非芳烴和含苯、甲苯的富溶劑，富溶劑再經(jīng)精餾，分別獲得石油級(jí)苯和硝化級(jí)甲苯，硝化級(jí)甲苯經(jīng)N-甲酰嗎啉萃取蒸餾得到石油級(jí)甲苯，其特征在于:粗苯與其他烴油的混合油和氫氣在裝有加氫催化劑的反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生加氫反應(yīng)，反應(yīng)條件為:溫度280°C，氫氣壓力2.0MPa，液體空速4.0h，氫油比1500: 1，加氫催化劑可選用鑰鎳鎢磷系催化劑、鑰鎳系催化劑或鑰鈷系催化劑。
[0017]實(shí)施例3
[0018]一種焦化粗苯生產(chǎn)苯系芳烴的生產(chǎn)工藝，由原料初步分離、加氫元素精制、萃取蒸懼、精制芳烴、蒸懼二甲苯單元組成；加氫元素精制單元反應(yīng)所需的補(bǔ)充氫由外界提供；重整油經(jīng)預(yù)蒸餾，分出二甲苯及以上組分的重組分和含苯、甲苯和非芳烴的輕組分，前者送去精餾獲得石油級(jí)混合二甲苯，后者用N-甲酰嗎啉萃取蒸餾，分離出非芳烴和含苯、甲苯的富溶劑，富溶劑再經(jīng)精餾，分別獲得石油級(jí)苯和硝化級(jí)甲苯，硝化級(jí)甲苯經(jīng)N-甲酰嗎啉萃取蒸餾得到石油級(jí)甲苯，其特征在于:粗苯與其他烴油的混合油和氫氣在裝有加氫催化劑的反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生加氫反應(yīng)，反應(yīng)條件為:溫度380°C,氫氣壓力10.0MPa,液體空速4.0h,氫油比1500: 1，加氫催化劑可選用鑰鎳鎢磷系催化劑、鑰鎳系催化劑或鑰鈷系催化劑。
[0019]實(shí)施例3:—種苯系芳烴在機(jī)械加工用研磨液中的用途，其特征在于含有磨料20、蒸餾水100、苯系芳烴0.01、表面活性劑20，乳化劑10，均為重量份。
[0020]顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種焦化粗苯生產(chǎn)苯系芳烴的生產(chǎn)工藝，由原料初步分離、加氫元素精制、萃取蒸懼、精制芳烴、蒸懼二甲苯單元組成；加氫元素精制單元反應(yīng)所需的補(bǔ)充氫由外界提供；重整油經(jīng)預(yù)蒸餾，分出二甲苯及以上組分的重組分和含苯、甲苯和非芳烴的輕組分，前者送去精餾獲得石油級(jí)混合二甲苯，后者用N-甲酰嗎啉萃取蒸餾，分離出非芳烴和含苯、甲苯的富溶劑，富溶劑再經(jīng)精餾，分別獲得石油級(jí)苯和硝化級(jí)甲苯，硝化級(jí)甲苯經(jīng)N-甲酰嗎啉萃取蒸餾得到石油級(jí)甲苯，其特征在于:粗苯與其他烴油的混合油和氫氣在裝有加氫催化劑的反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生加氫反應(yīng)，反應(yīng)條件為:溫度285-370°C，氫氣壓力3.0-9.0MPa，液體空速5_6h，氫油比1500-1600:1，加氫催化劑可選用鑰鎳鎢磷系催化劑、鑰鎳系催化劑或鑰鈷系催化劑，所述原料可以為焦化粗苯。
【文檔編號(hào)】C07C7/00GK104355959SQ201410617946
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】朱忠良 申請(qǐng)人:朱忠良