CN104672043A - 一种轻苯加氢方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于苯加工的技术领域，具体为一种轻苯加氢方法。采用轻苯加氢方法，采用低温加氢法将粗苯中以噻吩为主的各种杂质全部除去，其中硫化物全部（噻吩、甲基噻吩、二硫化碳等）转化为H2S和低碳烃，氮化物转化为NH3和芳烃或烷烃，氧化物转化为H2O和芳烃或烷烃，不饱和烃加氢饱和，从而生产出优质苯、甲苯和二甲苯。
Description
技术领域
本发明属于苯加工的技术领域，具体为一种轻苯加氢方法。
背景技术
苯为无色透明液体，分子式C6H6，分子量78.11，熔点80.1℃，相对密度0.8765（20/4℃），难溶于水，能与乙醇、乙醚、丙酮、四氯化碳、二硫化碳、乙酸任意混合，易挥发，有强烈气味。
苯是重要的石化工基本原料之一，可用于合成橡胶、合成树脂、合成纤维、医药、农药、炸药和染料等一系列重要化工产品。同时也可作为涂料、橡胶等溶剂；在炼油工业中苯是提高汽油辛烷值的掺合剂。苯的生产技术水平和产量已经成为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。
目前苯有6种来源：催化重整、裂解汽油、甲苯歧化、甲苯加氢脱烷基化、焦碳炉轻油、煤焦油。其中催化重整和裂解汽油苯各占38%，甲苯歧化占13%，甲苯加氢脱烷基化生产的苯为6%，焦化苯为5%。但不同国家和地区苯的生产和供应情况不尽相同，美国的苯主要从重整汽油中获得，西欧主要从裂解汽油中获得。苯的下游衍生物主要有乙苯、异丙苯、环己烷、硝基苯，其它衍生物还有烷基苯、顺酐（马来酸酐）和氯化苯等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轻苯加氢方法。采用轻苯加氢方法，采用低温加氢法将粗苯中以噻吩为主的各种杂质全部除去，其中硫化物全部（噻吩、甲基噻吩、二硫化碳等）转化为H2S和低碳烃，氮化物转化为NH3和芳烃或烷烃，氧化物转化为H2O和芳烃或烷烃，不饱和烃加氢饱和，从而生产出优质苯、甲苯和二甲苯。
本发明的技术方案为：
一种轻苯加氢方法，包括原料预处理工序、压缩工序、加氢工序，具体步骤如下：
（1）原料预处理工序
自罐区来的粗苯，经原料泵打入二苯塔，塔顶馏份进入二苯塔冷凝冷却器，冷却至15-30℃，然后进入卧式油水分离器进行油水分离，分离出来的轻苯油一部分回流，另一部分送至罐区贮存；二苯塔底采出的重苯经重苯油水分离器，通过地下槽泵送到罐区重苯贮槽；
（2）压缩工序
来自制氢工序的1.0-1.2MPa新鲜氢气首先进入氢气缓冲罐，分离掉其中的游离水和机械杂质，然后经氢气压缩机加压至3.5MPa送入加氢系统；
（3）加氢工序
经循环氢压机加压后的循环氢气先进入氢气换热器与加氢反应气换热至至135-160℃，与经预热后的轻苯油混合后进入蒸发器下部，使轻苯汽化；从蒸发器底部排出含有聚合物的蒸发残油，经蒸发残油过滤器除渣后，去100＃重质苯油水分离器；将顶部排出苯蒸汽和氢气的混合气体，在加热器由260℃恒温导热油加热加热至180℃，由顶部进入预反应器，在NiMo催化剂的作用下压力在2.5-3.5 MPa不饱和化合物加氢饱和，反应后的油气与氢的混合物，从预反应器底部出来进入油气换热器，升温220℃后后进入主反应器加热炉，至260℃后进入两个串联的主反应器，在CoMo系催化剂的作用下，进行脱硫、脱碳、脱氧、脱烷基和非芳烃裂解反应，主反应器压力为2.5-3.5 MPa，反应为放热反应；为控制反应器内的温升，在两个串联的主反应器之间加入新氢；
从主反应器出来的加氢混合气体，经过一系列换热器、降温后进入油气冷却器冷却到25-30℃，气液两相全部进入高压分离器进行气、液分离，分离出的气相循环使用，分离出来的加氢油去进行精馏提纯。
本发明的特点还有：
对于步骤（3）的加氢工序中，体积空速hr-10.3 -0.5；氢气和轻苯油体积比(V/V)为，500：1。
对于步骤（3）的加氢工序中，循环氢气与加氢反应气换热后，循环氢气达到的温度为150℃。
对于步骤（3）的加氢工序中，预反应器中的反应温度为225℃-250℃。
对于步骤（3）的加氢工序中，NiMo催化剂的用量为1吨粗苯采用催化剂667kg。
对于步骤（3）的加氢工序中，主反应器的反应温度为320℃-350℃。
对于步骤（3）的加氢工序中，CoMo系催化剂的用量为1吨粗苯采用催化剂1677kg。
对于步骤（1）的原料预处理工序中，分离出来的轻苯油，阻聚剂的用量为阻聚剂：粗苯=1:6。
对于步骤（3）的加氢工序中，二硫化碳用于活化，用量为二硫化碳：DMDS=75:110。
本发明的有益效果为：
本发明的轻苯加氢方法，焦化粗苯在加氢脱硫催化剂作用下，采用较低的氢气分压（1.0Mpa左右）、较低的反应温度（200-280℃），使焦化粗苯的硫含量由1500μg/g—3750μg/g降低到2.0μg/g以下，氮含量在1.0μg/g以下，而苯的饱和率在1.0m%以下，苯含量在99.0m%以上，苯+环己烷的含量在99.80m%以上，产品质量得到极大的改善，既可作为高级溶剂，也可作为制环己酮、环己烷的原料。
总之，本发明的轻苯加氢方法，采用低温加氢法将粗苯中以噻吩为主的各种杂质全部除去，其中硫化物全部（噻吩、甲基噻吩、二硫化碳等）转化为H2S和低碳烃，氮化物转化为NH3和芳烃或烷烃，氧化物转化为H2O和芳烃或烷烃，不饱和烃加氢饱和，从而生产出优质苯、甲苯和二甲苯。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。
实施例1
一种轻苯加氢方法，包括原料预处理工序、压缩工序、加氢工序，具体步骤如下：
（1）原料预处理工序
自罐区来的粗苯，经原料泵打入二苯塔，塔顶馏份进入二苯塔冷凝冷却器，冷却至15-30℃，然后进入卧式油水分离器进行油水分离，分离出来的轻苯油一部分回流，另一部分送至罐区贮存；二苯塔底采出的重苯经重苯油水分离器，通过地下槽泵送到罐区重苯贮槽；分离出来的轻苯油，加入阻聚剂，阻聚剂的用量为阻聚剂：粗苯=1:6。
（2）压缩工序
来自制氢工序的1.0-1.2MPa新鲜氢气首先进入氢气缓冲罐，分离掉其中的游离水和机械杂质，然后经氢气压缩机加压至3.5MPa送入加氢系统；
（3）加氢工序
经循环氢压机加压后的循环氢气先进入氢气换热器与加氢反应气换热至至135-160℃，与经预热后的轻苯油混合后进入蒸发器下部，使轻苯汽化；从蒸发器底部排出含有聚合物的蒸发残油，经蒸发残油过滤器除渣后，去100＃重质苯油水分离器；将顶部排出苯蒸汽和氢气的混合气体，在加热器由260℃恒温导热油加热加热至180℃，由顶部进入预反应器，在NiMo催化剂的作用下压力在2.5-3.5 MPa不饱和化合物加氢饱和，反应后的油气与氢的混合物，从预反应器底部出来进入油气换热器，升温220℃后后进入主反应器加热炉，至260℃后进入两个串联的主反应器，在CoMo系催化剂的作用下，进行脱硫、脱碳、脱氧、脱烷基和非芳烃裂解反应，主反应器压力为2.5-3.5 MPa，反应为放热反应；为控制反应器内的温升，在两个串联的主反应器之间加入新氢；
从主反应器出来的加氢混合气体，经过一系列换热器、降温后进入油气冷却器冷却到25-30℃，气液两相全部进入高压分离器进行气、液分离，分离出的气相循环使用，分离出来的加氢油去进行精馏提纯；
作为优选的实施例，对于该步骤（3）的加氢工序中，体积空速hr-10.3 -0.5；氢气和轻苯油体积比(V/V)为，500：1。
循环氢气与加氢反应气换热后，循环氢气达到的温度为150℃。
预反应器中的反应温度为225℃-250℃。
NiMo催化剂的用量为1吨粗苯采用催化剂667kg。
主反应器的反应温度为320℃-350℃。
CoMo系催化剂的用量为1吨粗苯采用催化剂1677kg。
二硫化碳用于活化，用量为二硫化碳：DMDS=75:110。
Claims (9)
1.一种轻苯加氢方法，包括原料预处理工序、压缩工序、加氢工序，具体步骤如下：
（1）原料预处理工序
自罐区来的粗苯，经原料泵打入二苯塔，塔顶馏份进入二苯塔冷凝冷却器，冷却至15-30℃，然后进入卧式油水分离器进行油水分离，分离出来的轻苯油一部分回流，另一部分送至罐区贮存；二苯塔底采出的重苯经重苯油水分离器，通过地下槽泵送到罐区重苯贮槽；
（2）压缩工序
来自制氢工序的1.0-1.2MPa新鲜氢气首先进入氢气缓冲罐，分离掉其中的游离水和机械杂质，然后经氢气压缩机加压至3.5MPa送入加氢系统；
（3）加氢工序
经循环氢压机加压后的循环氢气先进入氢气换热器与加氢反应气换热至35-160℃，与经预热后的轻苯油混合后进入蒸发器下部，使轻苯汽化；从蒸发器底部排出含有聚合物的蒸发残油，经蒸发残油过滤器除渣后，去100＃重质苯油水分离器；将顶部排出苯蒸汽和氢气的混合气体，在加热器由260℃恒温导热油加热加热至180℃，由顶部进入预反应器，在NiMo催化剂的作用下压力在2.5-3.5 MPa不饱和化合物加氢饱和，反应后的油气与氢的混合物，从预反应器底部出来进入油气换热器，升温220℃后后进入主反应器加热炉，至260℃后进入两个串联的主反应器，在CoMo系催化剂的作用下，进行脱硫、脱碳、脱氧、脱烷基和非芳烃裂解反应，主反应器压力为2.5-3.5 MPa，反应为放热反应；为控制反应器内的温升，在两个串联的主反应器之间加入新氢；从主反应器出来的加氢混合气体，经过一系列换热器、降温后进入油气冷却器冷却到25-30℃，气液两相全部进入高压分离器进行气、液分离，分离出的气相循环使用，分离出来的加氢油去进行精馏提纯。
2.根据权利要求1所述的轻苯加氢方法，其特征在于，对于步骤（3）的加氢工序中，体积空速hr-10.3 -0.5；氢气和轻苯油体积比(V/V)为，500：1。
3.根据权利要求1所述的轻苯加氢方法，其特征在于，对于步骤（3）的加氢工序中，循环氢气与加氢反应气换热后，循环氢气达到的温度为150℃。
4.根据权利要求1所述的轻苯加氢方法，其特征在于，对于步骤（3）的加氢工序中，预反应器中的反应温度为225℃-250℃。
5.根据权利要求1所述的轻苯加氢方法，其特征在于，对于步骤（3）的加氢工序中，NiMo催化剂的用量为1吨粗苯采用催化剂667kg。
6.根据权利要求1所述的轻苯加氢方法，其特征在于，对于步骤（3）的加氢工序中，主反应器的反应温度为320℃-350℃。
7.根据权利要求1所述的轻苯加氢方法，其特征在于，对于步骤（3）的加氢工序中，CoMo系催化剂的用量为1吨粗苯采用催化剂1677kg。
8.根据权利要求1所述的轻苯加氢方法，其特征在于，对于步骤（1）的原料预处理工序中，分离出来的轻苯油，阻聚剂的用量为阻聚剂：粗苯=1:6。
9.根据权利要求1所述的轻苯加氢方法，其特征在于，对于步骤（3）的加氢工序中，二硫化碳用于活化，用量为二硫化碳：DMDS=75:110。
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