萃取精馏粗苯精制工艺简介一、产品技术路线萃取精馏法粗苯精制技术是继酸洗法和加氢法粗苯精制技术之后的粗苯精制新技术，该技术的特点是采用纯物理的办法对粗苯进行分离，分离过程中不产生任何污染物，属于绿色环保工艺，粗苯中的所有组分都可以得到分离回收，总体理论收率可以达到100%。到目前为止，天津凯赛特科技有限公司在萃取精馏法粗苯精制领域已申请六项专利，专利名称和申请号为：一种焦化粗苯的精制系统及其精制方法，申请号3.X；一种焦化纯苯或含硫纯苯的专用萃取精馏系统及其精制方法，申请号2.5；一种甲苯的精馏方法及设备，申请号4.6；一种焦化二甲苯的精制及从中提取苯乙烯的工艺，申请号9.5；焦化苯及含硫苯的萃取精馏系统及其精制方法，申请号8.5；焦化纯苯或含硫纯苯的萃取精馏系统及其精制方法，申请号4.6。萃取精馏粗苯精制技术的成功实施，是粗苯精制的一次重要的技术进步，与酸洗法和加氢法相比，无论在环保、节能和收率，还是在投资和安全方面都有了很大改进。在国内目前已有河南、山西、山东、新疆四家企业采用该技术成功运行，从开车数据来看，纯苯收率比酸洗法提高了3.5~4%，苯纯度达到了99.95%以上，总硫达到了0.5ppm以下。山西和河北两家企业正在进行工程设计，预计2011年投产。山西、河南和宁夏三家企业已经通过环评，安徽、内蒙、山东等几家企业正在商谈中。萃取精馏法粗苯精制技术共分四个单元：第一单元是粗苯分离，是将粗苯分离成重质苯、初馏分、含硫苯、含硫甲苯、含苯乙烯的混合二甲苯和C溶剂油；第二单元是苯萃取精馏，是将苯中的烷烃、烯烃、环烷烃和噻吩脱除，生产出合格的纯苯和噻吩产品；第三单元是甲苯萃取精馏，是将甲苯中的烷烃、烯烃、环烷烃和甲基噻吩脱除，生产出合格的甲苯；第四单元是二甲苯萃取精馏，主要是将混合二甲苯中的非芳和苯乙烯脱除，生产出合格的二甲苯。下面分别对四个单元的工艺流程进行叙述。1、第一单元粗苯分离粗苯预热后进入两苯塔，塔底采出重质苯作为副产品进入重质苯储罐，塔顶蒸汽冷凝后，部分回流，部分作为轻苯采出进入初馏塔。初馏塔顶蒸汽冷凝后，部分回流，部分采出作为副产品进入初馏分储罐，塔底脱除轻组分后的轻苯进入纯苯一塔，初馏塔底采用甲苯塔顶蒸汽和纯苯一塔顶蒸汽加热，不需要外界热量。纯苯一塔顶含噻吩的纯苯蒸汽经与初馏塔换热冷凝后，部分回流，部分采出进入纯苯中间产品罐，塔底物料进入纯苯二塔，纯苯一塔底采用纯苯二塔顶蒸汽加热，不需要外界热量。纯苯二塔顶含噻吩的纯苯蒸汽经与纯苯一塔底换热冷凝后，部分回流，部分采出进入纯苯中间产品罐，塔底物料进入甲苯塔。甲苯塔顶甲苯蒸汽经与初馏塔底换热冷凝后，部分回流，部分采出进入甲苯中间罐，塔底物料进入二甲苯塔。二甲苯塔顶混合二甲苯蒸汽冷凝后，部分回流，部分采出进入二甲苯储罐，塔底物料作为副产品进入重质苯储罐。苯塔和二甲苯塔。其中两苯塔再沸器、纯苯二塔再沸器、甲苯塔再沸器和二甲苯塔再沸器需要外界热量；两苯塔预热器、初馏塔和纯苯一塔不需要外界热量，只需内部热量偶合。粗苯处理量万吨/年时，一单元共需热量164.81Kcal/h，需要外界提供热量84.81Kcal/h，内部偶合热量80Kcal/h，通过热量偶合，本单元节能48.5%。2、第二单元苯萃取精馏来自第一单元的含噻吩纯苯经与萃取剂换热后进入脱CS塔，塔顶含CS的蒸汽冷凝后部分回流，部分采出进入粗苯罐，塔底物料进入脱非芳塔。萃取剂从中上部进入苯脱非芳塔，塔顶蒸汽冷凝后部分回流，部分采出作为副产品进入苯非芳烃储罐，绝大部分非芳烃从塔顶脱除，塔底物料进入苯萃取精来自苯脱非芳塔底的物料从中下部进入苯萃取精馏塔，萃取剂从中上部进入，苯萃取精馏塔顶纯苯蒸汽冷凝后部分回流，部分进入纯苯产品罐，进入纯苯产品罐的纯苯纯度可以达到99.95%以上，最高可以达到99.98%，噻吩含量在1ppm以下，最低可以到0.2ppm以下，塔底物料进入萃取剂再生塔，苯萃取精馏塔设中间再沸器与萃取剂再生塔底萃取剂换热。来自苯萃取精馏塔底的物料从中部进入苯萃取剂再生塔，塔顶蒸汽冷凝后部分回流，部分采出进入辅助苯萃取精馏塔，塔底再生的萃取剂经与苯萃取精馏塔中间再沸器、两苯塔进料预热器和苯脱非芳塔进料预热器回收热量后循环使用，精馏段抽出的萃取剂与苯脱非芳塔中间再沸器换热后返回精馏段上部。苯萃取剂再生塔顶采出的物料从中下部进入辅助苯萃取精馏塔，萃取剂从中上部进入，塔顶蒸汽冷凝后部分回流，部分采出返回一单元的纯苯中间产品罐，塔底物料进入辅助苯萃取剂再生塔，辅助苯萃取精馏塔设中间再沸器与辅助苯萃取剂回收塔底萃取剂换热。来自辅助苯萃取精馏塔底的物料从中部进入辅助苯萃取剂再生塔，塔顶蒸汽冷凝后部分回流，部分采出进入噻吩精制塔，塔底再生的萃取剂经辅助苯萃取精馏塔中间再沸器回收热量后循环使用。噻吩精制塔间歇操作，塔顶采出的低硫苯馏分返回辅助苯萃取精馏塔，苯-噻吩过渡组分返回噻吩精制塔釜，含量在98%以上的噻吩产品去噻吩储罐，噻吩-甲苯过渡组分返回噻吩精制塔釜，甲苯馏分返回粗苯储罐，塔底采出剩余的萃取剂返回辅助苯萃取剂再生塔。第二单元苯萃取精馏共需七座塔，脱CS塔、脱非芳塔、苯萃取精馏塔、苯萃取剂再生塔、辅助苯萃取精馏塔、辅助苯萃取剂再生塔和噻吩塔。其中六座塔的再沸器需要外界热量；脱CS萃取精馏塔中间再沸器和辅助苯萃取精馏塔中间再沸器不需要外界热量，只需内部热量偶合。粗苯处理量万吨/年时，二单元共需热量524.29Kcal/h，需要外界提供热量332.17Kcal/h，内部偶合热量192.07Kcal/h，通过热量偶合，本单元节能36.63%。3、第三单元甲苯萃取精馏来自第一单元的含硫甲苯经与本单元萃取剂换热后进入甲苯脱非芳塔，萃取剂从中上部进入甲苯脱非芳塔，塔顶蒸汽冷凝后部分回流，部分采出作为副产品进入甲苯非芳烃储罐，绝大部分甲苯非芳烃从塔顶脱除，塔底物料进入甲苯萃取精馏塔，甲苯脱非芳塔设中间再沸器与甲苯萃取剂再生塔精馏段换热。来自甲苯脱非芳塔底的物料从中下部进入甲苯萃取精馏塔，萃取剂从中上部进入，塔顶蒸汽冷凝后部分回流，部分进入甲苯产品罐，进入甲苯产品罐的甲苯纯度可以达到99.5%以上，最高可以达到99.8%，甲基噻吩含量在100ppm以下，最低可以到50ppm，塔底物料进入甲苯萃取剂再生塔，甲苯萃取精馏塔设中间再沸器与甲苯萃取剂再生塔底萃取剂换热。来自甲苯萃取精馏塔底的物料从中部进入甲苯萃取剂再生塔，塔顶蒸汽冷凝后部分回流，部分采出进入二级甲苯萃取精馏塔，塔底再生的萃取剂经与甲苯萃取精馏塔中间再沸器和甲苯脱非芳塔进料预热器回收热量后循环使用。二级甲苯萃取精馏塔顶蒸汽冷凝后部分回流，部分采出进入甲苯脱非芳塔，塔中下部采出甲基噻吩进入甲基噻吩储罐，塔底萃取剂经热量回收后返回二级甲苯萃取精馏塔中上部重复使用。第三单元甲苯萃取精馏共需四座塔，甲苯脱非芳塔、甲苯萃取精馏塔、甲苯萃取剂再生塔和二级甲苯萃取精馏塔。其中三座塔的再沸器需要外界热量；甲苯脱非芳塔进料预热器、甲苯脱非芳塔和甲苯萃取精馏塔中间再沸器不需要外界热 量，只需内部热量偶合。 粗苯处理量 万吨/年时，三单元共需热量107.57 Kcal/h，需要外界提供热量 75.57 Kcal/h，内部偶合热量32 Kcal/h，通过热量偶合，本单元节能29.7%。 4、第四单元 二甲苯萃取精馏 来自第一单元含苯乙烯的二甲苯从中下部进入二甲苯萃取精馏塔，萃取剂从 中上部进入，塔顶蒸汽冷凝后部分回流，部分采出进入二甲苯产品罐，进入二甲 苯产品罐的二甲苯可以达到酸洗二甲苯的标准，塔底物料进入二甲苯萃取剂再生 塔，二甲苯萃取精馏塔设中间再沸器与二甲苯萃取剂再生塔底萃取剂换热。 来自二甲苯萃取精馏塔底的物料从中部进入二甲苯萃取剂再生塔，塔顶蒸汽 冷凝后部分回流，部分采出进入罐区粗苯乙烯储罐，粗苯乙烯经加氢后可以生产 苯乙烯，塔底再生的萃取剂经二甲苯萃取精馏塔中间再沸器回收热量后循环使 万吨/年时，四单元共需热量30万Kcal/h。 粗苯处理量 万吨/年时，四个单元需要热量约525 Kcal/h，考虑到热损失后需要热量约 600 Kcal/h。循环水需要量约800m /h，一次水需要量约20 /h。设备总装机容量约700kw.h，平均处理每吨粗苯耗电量为112kw.h。 二、主产品及副产品名称及质量技术指标 萃取精馏粗苯精制共生产四种主产品和七种副产品，主产品分别是纯苯、甲 苯、二甲苯和噻吩，副产品分别是重质苯、初馏分、C 芳烃溶剂油、苯非芳馏分、甲苯非芳馏分、甲基噻吩馏分和粗苯乙烯。 主产品质量技术指标如下： 主要杂质含量ppm 主要杂质最低 含量 ppm 99.9599.98 0.2主要杂质为噻吩 甲苯99.5 99.8 100 50 主要杂质为甲基噻吩 二甲苯10 度二甲苯 500 200 主要杂质为苯乙烯 噻吩98 99 15000 5000 主要杂质为苯 三、产品收率—主副产品收率及总收率 年处理5 万吨粗苯，年开工按8000 小时计算，每小时进料量为6250kg。粗 苯中主要成分含量为苯74.5%，甲苯14%，二甲苯4.1%，噻吩0.6%，苯乙烯1%， 初馏分1.45%，苯非芳0.45%，甲苯非芳0.4%，甲基噻吩0.042%，C8~C9 溶剂 油0.458%，重质苯3%。 产品名称原料量 Kg/h 产量 Kg/h 收率 4656.24570 98.15 初馏分、噻吩、甲苯和苯非芳中损失约86.2kg/h 甲苯875 816.6 93.3 甲苯非芳、甲基噻吩和二甲苯中损失58.4kg/h 二甲苯256.3 230 89.8 粗苯乙烯和重质苯中损失26.3kg/h 噻吩37.5 37.8 100.9 含苯1%左右 216.1233.1 107.9 含有二甲苯和苯乙烯 初馏分90.6 133.3 147.1 含有苯 28.158.3 207.4 含有苯 甲苯非芳25 50 200 含有甲苯 甲基噻吩馏分2.63 38.3 1460 含有甲苯 10 粗苯乙烯 62.5 75.7 121.1 含有二甲苯 11 合计 6250 6243.1 99.9 四、设备投资 万吨/年萃取精馏法粗苯精制装置设备投资约5000万元，投资包括：装置 区设备、罐区储罐、设备及储罐防腐保温、设备安装、所有设备土建基础、仪表、 配电、锅炉、循环水、消防及化验设备。 五、本工艺的优点 1、环保：分离过程为纯物理过程，没有化学反应，不产生废料，循环水与 物料间壁换热，只起冷却作用，不与物料接触，不产生废水。 2、收率高：通过普通精馏和萃取精馏将粗苯分离成重芳烃、初馏分、纯苯、 甲苯、二甲苯、噻吩、C 溶剂油、苯非芳、甲苯非芳、甲基噻吩馏分和粗苯乙烯十一个产品，粗苯中所有的成分都可以回收，与酸洗和加氢相比，多收了噻 吩、粗苯乙烯和甲基噻吩馏分，总收率可达到99.9%。 3、产品纯度高：通过萃取精馏可以使纯苯含量达到99.95%以上，噻吩含量 降到1ppm以下；甲苯纯度达到99.8%以上，甲基噻吩含量降到70ppm以下；二 甲苯可以达到5 度二甲苯标准。 4、投资低：5.5 万吨/年萃取法粗苯加工设备、安装、仪表、电器、土建、