CN105777479A - 一种高纯度苯的生产工艺 - Google Patents

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张钟文
张国华
王兴杰
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Abstract

本发明涉及化工领域，具体为一种高纯度苯的生产工艺，将炼焦和炼油过程中产生的粗苯进行脱重、加氢精制、脱轻去杂、萃取蒸馏、纯苯分离、二次分离等一系列工艺流程，制成高纯度的苯；本生产工艺操作简单，对设备要求低，提取的苯纯度高；本发明的有益效果是：流程简单，较易制取纯苯；获取的苯纯度高；反应条件温和，对设备的要求不是太高；成本低，前期投入少；充分利用了煤油加工过程的附加产品，防止污染；提取的苯可用于多个工业领域；在此生产工艺中，很多中间物质都可以循环使用。

Description

一种高纯度苯的生产工艺
技术领域
本发明涉及化工领域，具体为一种高纯度苯的生产工艺。
背景技术
苯（Benzene,C6H6）在常温下为一种无色、有甜味的透明液体，并具有强烈的芳香气味。苯可燃，有毒，也是一种致癌物质。苯是一种碳氢化合物也是最简单的芳烃。它难溶于水，易溶于有机溶剂，本身也可作为有机溶剂。苯是一种石油化工基本原料。苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。苯具有的环系叫苯环，是最简单的芳环。苯分子去掉一个氢以后的结构叫苯基，用Ph表示。因此苯也可表示为PhH。
早在1920年代，苯就已是工业上一种常用的溶剂，主要用于金属脱脂。由于苯有毒，人体能直接接触溶剂的生产过程现已不用苯作溶剂。苯有减轻爆震的作用而能作为汽油添加剂。在1950年代四乙基铅开始使用以前，所有的抗爆剂都是苯。然而随着含铅汽油的淡出，苯又被重新起用。由于苯对人体有不利影响，对地下水质也有污染，欧美国家限定汽油中苯的含量不得超过1%。苯在工业上最重要的用途是做化工原料。苯可以合成一系列苯的衍生物：苯经取代反应、加成反应、氧化反应等生成的一系列化合物可以作为制取塑料、橡胶、纤维、染料、去污剂、杀虫剂等的原料。大约10%的苯用于制造苯系中间体的基本原料。
苯的制备方法有很多，包括从煤焦油中提取，在煤炼焦过程中生成的轻焦油含有大量的苯。这是最初生产苯的方法；从石油中提取，在原油中含有少量的苯，从石油产品中提取苯是最广泛使用的制备方法；烷烃芳构化，使脂肪烃成环、脱氢形成芳香烃；蒸汽裂解，蒸汽裂解是由乙烷、丙烷或丁烷等低分子烷烃以及石脑油、重柴油等石油组份生产烯烃的一种过程。其副产物之一裂解汽油富含苯，可以分馏出苯及其他各种成分；芳烃分离；甲苯脱烷基化，甲苯脱烷基制备苯，可以采用催化加氢脱烷基化，或是不用催化剂的热脱烷基。原料可以用甲苯、及其和二甲苯的混合物，或者含有苯及其他烷基芳烃和非芳烃的馏分。
苯的制备方法虽然很多，但还存在一定的条件局限性，每一种制备方法都有特定的适用条件。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种高纯度苯的生产工艺，将炼焦和炼油过程中产生的粗苯进行脱重、加氢精制、脱轻去杂、萃取蒸馏、纯苯分离、二次分离等一系列工艺流程，制成高纯度的苯；本生产工艺操作简单，对设备要求低，提取的苯纯度高。
为了实现上述目的，本发明采用以下方案
一种高纯度苯的生产工艺，其包括以下步骤：
（1）产生粗苯，根据不同的实际生产条件，通过不同的生产工艺得到粗苯；
（2）脱重，将粗苯通入脱重设备，脱重设备内温度为160-240℃，粗苯中的重苯沉到脱重设备下部被收集起来，轻苯由设备顶部被抽气泵抽走；
（3）加氢精制，将轻苯与一定量的气体混合后通入反应器，反应温度为320℃一380℃，压力为3．0MPa-3．5MPa，同时通入高纯度氢气，在催化剂作用下进行反应，得到苯、甲苯、二甲苯和一些轻质组分；在此过程中也进行脱硫反应；
（4）脱轻去杂，通过脱轻设备，将其中的轻质部分和一些杂质起来去除；
（5）萃取蒸馏，将步骤（4）中得到的气体从萃取蒸馏设备底部通入，萃取剂从萃取蒸馏设备顶部加入，此反应可将气体中的非芳烃部分脱除；再经过萃取剂回收设备，将萃取剂从混合物中分离，得到苯和二甲苯；
（6）纯苯分离，将苯和甲苯的混合气体通入纯苯分离设备，得到大部分纯苯和一部分苯和甲苯的混合气体；
（7）二次分离，将步骤（6）得到的苯和甲苯的混合气体通入甲苯分离设备，将其中一小部分的苯分离出来。
优选地，所述粗苯是使用汽油吸收法将煤热解过程中产生的焦炉煤气进行脱氨处理后回收得到的苯系化合物。
优选地，所述粗苯是通过蒸汽裂解过程中得到的裂解汽油通过分馏制成的苯系化合物。
优选地，在步骤（3）中加入的气体占比15%。
优选地，在步骤（3）中使用的催化剂为酸性催化剂。
优选地，所述氢气要求纯度99.99%、其中O2≤5ppm。
本发明的有益效果是：流程简单，较易制取纯苯；获取的苯纯度高；反应条件温和，对设备的要求不是太高；成本低，前期投入少；充分利用了煤油加工过程的附加产品，防止污染；提取的苯可用于多个工业领域；在此生产工艺中，很多中间物质都可以循环使用。
具体实施方式
针对上述问题，本发明的目的是提供一种高纯度苯的生产工艺，将炼焦和炼油过程中产生的粗苯进行脱重、加氢精制、脱轻去杂、萃取蒸馏、纯苯分离、二次分离等一系列工艺流程，制成高纯度的苯。
为了实现上述目的，本发明采用以下方案
一种高纯度苯的生产工艺，其包括以下步骤：
（1）产生粗苯，根据不同的实际生产条件，通过不同的生产工艺得到粗苯；
（2）脱重，将粗苯通入脱重设备，脱重设备内温度为160-240℃，粗苯中的重苯沉到脱重设备下部被收集起来，轻苯由设备顶部被抽气泵抽走；
（3）加氢精制，将轻苯与一定量的气体混合后通入反应器，反应温度为320℃一380℃，压力为3．0MPa-3．5MPa，同时通入高纯度氢气，在催化剂作用下进行反应，得到苯、甲苯、二甲苯和一些轻质组分；在此过程中也进行脱硫反应；
（4）脱轻去杂，通过脱轻设备，将其中的轻质部分和一些杂质起来去除；
（5）萃取蒸馏，将步骤（4）中得到的气体从萃取蒸馏设备底部通入，萃取剂从萃取蒸馏设备顶部加入，此反应可将气体中的非芳烃部分脱除；再经过萃取剂回收设备，将萃取剂从混合物中分离，得到苯和二甲苯；
（6）纯苯分离，将苯和甲苯的混合气体通入纯苯分离设备，得到大部分纯苯和一部分苯和甲苯的混合气体；
（7）二次分离，将步骤（6）得到的苯和甲苯的混合气体通入甲苯分离设备，将其中一小部分的苯分离出来。
优选地，所述粗苯是使用汽油吸收法将煤热解过程中产生的焦炉煤气进行脱氨处理后回收得到的苯系化合物。
优选地，所述粗苯是通过蒸汽裂解过程中得到的裂解汽油通过分馏制成的苯系化合物。
优选地，在步骤（3）中加入的气体占比15%。
优选地，在步骤（3）中使用的催化剂为酸性催化剂。
优选地，所述氢气要求纯度99.99%、其中O2≤5ppm。
在本发明中，粗苯可有多种技术手段获取，粗苯主要用于深加工制苯、甲苯、二甲苯等产品，苯、甲苯、二甲苯都是宝贵的基本有机化工原料。粗苯加氢提纯是个新型的行业，有着很大的潜力市场前景良好，是化工人员们以后从事的一个行业。也可以有效地利用化石燃料使其充分的发挥他的作用，减小污染。粗苯加氢工艺总体来说是比较新型的工艺，有很大的先进性，体现出科技就是生产力，在化石资源枯竭的时代，有效的利用化石资源是当务之急。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种高纯度苯的生产工艺，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）产生粗苯，根据不同的实际生产条件，通过不同的生产工艺得到粗苯；
（2）脱重，将粗苯通入脱重设备，脱重设备内温度为160-240℃，粗苯中的重苯沉到脱重设备下部被收集起来，轻苯由设备顶部被抽气泵抽走；
（3）加氢精制，将轻苯与一定量的气体混合后通入反应器，反应温度为320℃一380℃，压力为3．0MPa-3．5MPa，同时通入高纯度氢气，在催化剂作用下进行反应，得到苯、甲苯、二甲苯和一些轻质组分；在此过程中也进行脱硫反应；
（4）脱轻去杂，通过脱轻设备，将其中的轻质部分和一些杂质起来去除；
（5）萃取蒸馏，将步骤（4）中得到的气体从萃取蒸馏设备底部通入，萃取剂从萃取蒸馏设备顶部加入，此反应可将气体中的非芳烃部分脱除；再经过萃取剂回收设备，将萃取剂从混合物中分离，得到苯和二甲苯；
（6）纯苯分离，将苯和甲苯的混合气体通入纯苯分离设备，得到大部分纯苯和一部分苯和甲苯的混合气体；
（7）二次分离，将步骤（6）得到的苯和甲苯的混合气体通入甲苯分离设备，将其中一小部分的苯分离出来。
2.根据权利要求１所述的一种高纯度苯的生产工艺，其特征在于，所述粗苯是使用汽油吸收法将煤热解过程中产生的焦炉煤气进行脱氨处理后回收得到的苯系化合物。
3.根据权利要求１所述的一种高纯度苯的生产工艺，其特征在于，所述粗苯是通过蒸汽裂解过程中得到的裂解汽油通过分馏制成的苯系化合物。
4.根据权利要求１所述的一种高纯度苯的生产工艺，其特征在于，在步骤（3）中加入的气体占比15%。
5.根据权利要求１所述的一种高纯度苯的生产工艺，其特征在于，在步骤（3）中使用的催化剂为酸性催化剂。
6.根据权利要求１所述的一种高纯度苯的生产工艺，其特征在于，所述氢气要求纯度99.99%、其中O2≤5ppm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1900033A (zh) * 2006-07-06 2007-01-24 湖南长岭石化科技开发有限公司 一种由粗苯生产苯系芳烃的方法
CN101445420A (zh) * 2008-12-25 2009-06-03 上海奥韦通工程技术有限公司 一种粗苯生产苯系芳烃的工艺

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