制苯裝置簡介和重點部位及設備

　一、裝置簡介

　　(一)裝置發展及類型

　　1．裝置發展

　　制苯裝置是以乙烯裝置的副產品裂解汽油和氫氣為原料，應用各種技術，以生產純苯為主產品，同時副產多種石油化工原料的石油化工裝置。裂解汽油在制苯裝置中通過加氫、抽提分離得到純苯，同時可得到C₅、C₉、甲苯、抽余油、C₈等重要的副產品。

　　裂解汽油加氫工藝隨著催化劑的進步由原來的高溫Co、Mo系列，向低溫貴金屬系列發展。工藝路線也向全餾分深度加氫發展。制苯工藝也以抽提制苯為主，逐漸淘汰了能耗高、損失率大的甲苯脫烷基及二、三甘醇抽提的工藝方法。普遍采用的為四甘醇、環丁砜為溶劑的工藝方法。N—甲酰基嗎啉抽提工藝為目前國際較先進的水平。

　　2．裝置類型

　　(1)加氫工藝類型

　　裂解汽油中除含苯、甲苯、二甲苯外，還含有單烯烴、雙烯烴、飽和烴(直鏈烷烴、環烷烴)以及含硫、氧、氮的有機化合物，根據色譜分析，有200多種組分，組成相當復雜。這種油的特點為穩定性差，存放過程中易聚合生成低聚合度產物(即膠質)，故在應用中必須先經過加氫工藝處理。

　　鑒于從裂解汽油中除去雙烯烴、單烯烴和硫、氧、氮有機化合物的條件不同，國內外普遍采用兩段加氫法。一段加氫主要是雙烯烴加氫；二段加氫主要是單烯烴加氫，同時將硫、氧、氮有機化合物加氫轉變為相應的硫化氫、水和氨而被除去。裂解汽油選擇性加氫過程中催化劑起著關鍵性的作用，隨著乙烯丙烯工業的飛速發展和裂解汽油加氫裝置的不斷增加，國內外對此類催化劑，尤其是一段加氫催化劑的研究開發和工業應用高度重視。

　　從催化劑類型分為兩段高溫加氫和一段低溫二段高溫加氫工藝。從加工物料分為全餾分加氫和分餾加氫。由油品的不同使用目的又可分為一段加氫和兩段加氫。加氫工藝類型比較如表3—12所示。

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　　(2)抽提工藝類型

　　從重整油和裂解汽油中分離芳烴的方法有溶劑抽提法、吸附法、抽提蒸餾法、共沸蒸餾法等。目前，溶劑抽提法是工業生產輕芳烴的主要手段。

　　自1952年美國環球油晶公司(UOP)和道化學公司(DOW)研究成功以二乙二醇醚(又稱二甘醇)為溶劑的UDEX法投人工業生產以來，各國又研究成功了環丁砜為溶劑的Sul。Folanle法，Ⅳ—甲苯吡咯烷酮為溶劑的Arosolvan法，二甲基亞砜為溶劑的IFP法以及N—甲?；鶈徇鵀槿軇┑腇ormex法，并陸續投入生產。此外，UDEX法已陸續改用二甘醇(DEG)和二丙二醇醚(DPG)混合溶劑三甘醇(TEG)、四甘醇(TETRA)或二乙二醇胺(DCA)作抽提溶劑。

　　這里主要介紹N—甲?；鶈徇?NFM)抽提蒸餾組合工藝專有技術，溶劑使用Ⅳ—甲酰基嗎啉(NFM)。將加氫后的C₆～C₇先進行切割塔分餾，然后經過抽提系統及苯塔精餾，主產品為純苯，副產品有C₇餾分、抽余油等，當苯、甲苯抽提工況時副產甲苯。

　　(二)裝置單元組成與工藝流程

　　1．組成單元

　　制苯裝置的主要構成為加氫單元和抽提單元，加氫單元分為預分餾系統、脫砷系統、兩段加氫系統、氫氣壓縮機系統、C8加氫系統和穩定塔系統；抽提單元分為精餾系統、抽提蒸餾系統和白土塔系統。

　　(1)預分餾系統

　　這個部分包括脫戊烷塔、脫砷反應器、預分餾塔和C₈分離塔。脫戊烷塔的作用是切除裂解汽油中的C₅^-餾分；CHP脫砷作用是為了防止催化劑的砷中毒，將原料中的砷含量降至50PPb以下；預分餾塔的作用是分離C₆—C₇和C₈—C₉餾分，C₈分離塔主要作用是分離C₈和C₉⁺餾分。