CN101367703B - 焦化苯加氢精制脱除杂质的工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种焦化苯加氢精制脱除杂质的工艺方法。它可使其精制后的产品符合石油苯国家标准的质量要求，可用于有机化工合成。该技术的反应部分采用加氢精制的工艺技术，反应器为筒式固定床，加氢催化剂的载体为Al 2O 3或TiO 2，负载MoO 3、WO 3、CoO、NiO。加氢精制工艺条件为反应温度200～350℃，反应压力1.5～3.5MPa，苯空速2～7h-1(体)，氢油比为(200～600)：1(体)。在此条件下，将其中的硫化物杂质加氢生成烃类和硫化氢，氮化物杂质加氢生成烃类和氨，从而达到脱硫脱氮的精制目的，精制后的产品噻吩脱除率99.99％以上、总硫脱除率大于99％、碱性氮脱除率100％、总氮脱除率大于99％、液收大于98％，精制苯中总硫含量小于1ppm，检测不出总氮。

Description

焦化苯加氢精制脱除杂质的工艺方法
技术领域：
本发明属于化工技术领域，确切地说它是一种焦化苯加氢精制脱除杂质的工艺方法。
背景技术：
纯苯是重要的石油化工基本原料，苯的产量和生产技术水平也是一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。
用于生产苯乙烯等化工产品的原料只能是石油苯，焦化苯是不能直接用作化工原料的，到目前为止焦化苯绝大多数用在溶剂和涂料等方面，然而石油苯资源是有限的，况且随着石油化工的发展，苯的需求量将猛增，为了适应石油化工的发展，扩大化工原料苯的来源迫在眉睫，因此对焦化苯进行精制是首选的课题。我国的焦化苯资源极为丰富，约占我国苯总产量的20％，但由于含有各种噻吩等硫化物和碱性氮化物等含氮化合物杂质，特别是硫化物，如0.2％～1.66％的噻吩等，从而限制了它的进一步深加工利用，它不能直接用于有机化工合成，必须预先进行精制。
焦化苯加氢是为了将其中的硫化物杂质加氢生成烃类和硫化氢，氮化物杂质加氢生成烃类和氨，从而达到脱硫脱氮的精制目的。
国外焦化苯加氢精制技术工业化较早。20世纪50年代，美国，德国等已在工业上应用加氢精制法取代酸洗法制取苯。焦化苯加氢精制法比酸洗法具有苯质量好、收率高、芳烃损失少的优点。焦化苯加氢精制根据操作条件分为高温加氢(600～630℃)、中温加氢(480～550℃)和低温加氢(350～380℃)，所采用的催化剂大多是CoMo催化剂。相对于高温和中温加氢，低温加氢更具有竞争优势。美国、日本采用莱托尔(Litol)高温脱烷基工艺，我国自行设计的中温加氢流程和Litol流程基本相同。德国、斯洛伐克等国家采用鲁奇法(Lurgi)和考伯斯法(Krupp-Koppes)低温加氢脱硫工艺。我国主要是引进Lurgi工艺。中国专利申请号200610022254.9公开了一种名称为“一种由焦化苯加氢脱硫脱氮制精苯的工艺”申请人为：西南化工研究设计院。上述发明的工艺过程比较复杂，不利于工业化生产。
发明内容：
本发明的目的是提供一种焦化苯加氢精制脱除杂质的工艺方法。用来脱除焦化苯中的硫化物和氮化物等杂质，使其精制后的产品符合石油苯国家标准的质量要求，可用于有机化工合成。并且工艺比较简单，易于实现。
加氢精制的基本原理：
焦化苯中含有的硫化物中主要有噻吩类和硫醇类，氮化物中主要有碱性氮和有机氮化物。
1、噻吩加氢生成硫化氢和烃类；
2、氮化物加氢生成氨和烃类；
3、用水洗的方法将碱性氮、硫醇除掉。
本精制工艺包括原料部分、反应部分及产品精制部分：
(一)原料部分
欲精制的焦化苯和氢气首先与反应产物换热后，进入加热器(1)，被加热到反应温度，然后进入加氢反应器(2)进行反应。
(二)反应部分
焦化苯和氢气在加氢反应器(2)进行精制反应，加氢催化剂的载体为Al2O3或TiO2，负载MoO3、WO3、CoO、NiO。加氢精制工艺条件为反应温度200～350℃，反应压力1.5～3.5MPa，苯空速2～7h-1(体)，氢油比为(200～600)∶1(体)。
反应产物与原料换热、冷却后进入分离器(3)进行气液分离，分离出的气体作为循环氢循环使用，液体苯进入脱气塔(4)。
(三)产品精制部分
分离出来的液体苯进入脱气塔(4)，脱除其中的硫化氢及不凝气，塔顶温度控制在50～140℃，压力控制在常压～1.0MPa。塔底产品经冷却后，经水洗罐(5)水洗脱除碱性氮、硫醇，得到精制苯产品。
本发明采用加氢精制脱除杂质的工艺方法，精制后的产品噻吩脱除率99.99％以上、总硫脱除率大于99％、碱性氮脱除率100％、总氮脱除率大于99％、液收大于98％，精制苯中总硫含量小于1ppm，检测不出总氮。本发明特别适合于深度脱除焦化苯中硫化物和氮化物，具有流程简化、反应温度低、杂质脱除率高、苯收率高的特点。
附图说明：
附图1为焦化苯加氢精制的工艺方法示意图。
其中1为加热器，2为加氢反应器，3为分离器，4为脱气塔，5为水洗罐，(1)为焦化苯，(2)为氢气，(3)为尾气，(4)为精制苯，(5)为污水。
具体实施方式：
实施例1：
原料焦化苯是北京首钢焦化厂生产的纯苯，其性状见下表
焦化苯性状
焦化苯组成     数据
纯度，(％质)     99.42
噻吩硫(噻吩)，ppm     169.70(445.5)
总硫，ppm     207.90
碱性氮，ppm     2.73
总氮，ppm     14.90
酸度，mgKOH/100ml     0.12
胶质，mg/100ml     1.8
溴价，gBr/100g     0.05
密度，20℃，g/ml     0.8757
具体工艺流程见附图1。焦化苯和氢气混合后首先与反应产物换热后，进入加热器(1)，被加热到反应温度。然后进入加氢反应器(2)进行反应。操作条件为反应温度235℃、反应压力2.4MPa、苯空速6h-1(体)、氢油比为500∶1(体)。反应产物经过换热、冷却、分离、脱气、水洗以后，得到精制苯产品。总硫脱除率99.58％，噻吩脱除率99.99％，总氮脱除率大于99％，碱性氮脱除率100％，液收99％。产品性状如下
产品性状
纯度％  99.62
外观  无色透明液体
总硫，ppm  ＜1
噻吩，ppm  0.03
总氮，ppm  ＜0.15
碱性氮，ppm  未检出
酸度mgKOH/100ml  0.61
胶质mg/100ml  0.4
溴价gBr/100g  ＜0.02
密度20℃，g/ml  0.8775
这说明焦化苯通过加氢精制后可以深度脱除硫化物和氮化物等杂质，达到石油苯国家标准的质量。
实施例2：
工艺流程和焦化苯原料同实施例1，反应条件为反应温度251℃、反应压力2.4MPa、苯空速6h-1(体)、氢油比为600∶1(体)。
总硫脱除率99.58％，噻吩脱除率99.99％，总氮脱除率99％，碱性氮脱除率100％，液收98.7％。产品性状如下
产品性状
纯度％  99.60
外观  无色透明液体
总硫，ppm  ＜1
噻吩，ppm  0.03
总氮，ppm  ＜0.15
碱性氮，ppm  未检出
酸度mgKOH/100ml  0.61
胶质mg/100ml  0.4
溴价gBr/100g  ＜0.02
密度20℃，g/ml  0.8775

Claims (4)

1.一种焦化苯加氢精制脱除杂质的工艺方法，其特征在于：欲精制的焦化苯和氢气按氢油比为200～600∶1(体)混合后，首先与反应产物换热，然后进入加热器(1)，被加热到反应温度200～350℃，然后进入加氢反应器(2)进行反应，焦化苯在反应器中与加氢催化剂接触，催化剂的载体为Al2O3或TiO2，负载MOO3、WO3、CoO、NiO，反应压力1.5～3.5MPa，苯空速2～7h-1(体)，通过加氢反应后，深度脱除其中的噻吩类硫化物和碱性氮类氮化物，从反应器出来的反应产物与原料换热、冷却后，进入分离罐(3)，分离出的液体苯进入脱气塔(4)，脱除其中的硫化氢及不凝气，最后经过水洗罐（5)水洗即得到精制苯产品。
2.根据权利要求1所述的一种焦化苯加氢精制脱除杂质的工艺方法，其特征在于：加氢精制工艺条件为反应温度200～350℃，反应压力1.5～3.5MPa，苯空速2～7h-1(体)，氢油比为(200～600)∶1(体)，在此条件下的反应产物经分离、精制后，噻吩脱除率99.99％以上、总硫脱除率大于99％、碱性氮脱除率100％、总氮脱除率大于99％、液体回收率大于98％，精制苯中总硫含量小于1ppm，检测不出总氮。
3.根据权利要求1所述的一种焦化苯加氢精制脱除杂质的工艺方法，其特征在于：加氢精制后的焦化苯经换热、分离后进入脱气塔(4)，脱除其中的硫化氢及不凝气，塔顶温度控制在50～140℃，压力控制在常压～1.0MPa。
4.根据权利要求1所述的一种焦化苯加氢精制脱除杂质的工艺方法，其特征在于：脱气后的焦化苯冷却后，经水洗罐(5)水洗脱除碱性氮、硫醇，得到精制苯产品。
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