國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀
焦化粗苯通過進(jìn)一步加工精制后,可以獲得苯、甲苯、二甲苯和重苯等多種產(chǎn)品。近年來一些特大型焦?fàn)t相繼建成投產(chǎn),焦化粗苯加工規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化、集約化已是粗苯精加工的必然趨勢(shì)。我國(guó)焦炭產(chǎn)量已達(dá)到3.6億t,而我國(guó)的粗苯加工能力僅為65萬t,其中只有44萬t采用加氫法生產(chǎn)工藝,其他均采用酸洗法。粗苯加氫精制工藝能耗低、成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好、競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng),代表了粗苯加工精制的發(fā)展方向,不僅從真正意義上做到了清潔生產(chǎn),而且還能使寶貴的苯資源得到充分利用,因此粗苯加氫精制工藝引起了焦化行業(yè)的廣泛關(guān)注。
主要工藝
國(guó)內(nèi)粗苯精制工藝主要有酸洗法和加氫法。由于投資少、見效快,生產(chǎn)裝置易建設(shè),國(guó)內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)裝置采用該工藝。但是酸洗工藝生產(chǎn)的苯純度低,而且不能有效分離甲苯、二甲苯,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量無法處理的酸焦油,嚴(yán)重污染環(huán)境,產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)率低,生產(chǎn)成本高,很難與大型精苯裝置競(jìng)爭(zhēng),已被國(guó)家明令禁止并限期取締。有實(shí)力的焦化企業(yè)和化工企業(yè)都在爭(zhēng)取建設(shè)大型加氫裝置,在建或者正在規(guī)劃中的苯加氫項(xiàng)目不低于10套。
國(guó)外粗苯加氫精制工藝以反應(yīng)溫度區(qū)分有高溫法(600~630℃)和低溫法(320~380℃)兩種。低溫法主要以美國(guó)Axens低溫氣液兩相加氫技術(shù)、德國(guó)Uhde 低溫氣相加氫技術(shù)為代表;高溫法主要以Litol法為代表。
1.低溫法催化加氫精制工藝
低溫加氫精制工藝是在低溫(280~350℃)、低壓(2.4MPa)、催化劑(Co-Mo 和Ni-Mo)作用下進(jìn)行的催化加氫過程,將脫重裝置后的輕苯組分中的烯烴、環(huán)烷烴、含硫化合物、含氮化合物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的飽和烴,通過萃取蒸餾法將芳烴和非芳烴分離。通過精餾生產(chǎn)可以得到高質(zhì)量的苯、甲苯、二甲苯等產(chǎn)品。低溫法加氫精制主要包括三個(gè)關(guān)鍵單元:制純氫(純度大于99.9%);催化加氫精制過程(預(yù)加氫和主加氫);產(chǎn)品提純過程(萃取或萃取蒸餾)。
2.高溫法催化加氫精制工藝
高溫加氫精制工藝是在高溫(620℃)、高壓(5.5MPa)、催化劑(Co-Mo 和CrO—AlO)作用下進(jìn)行的氣相催化兩段加氫技術(shù),將輕苯中的烯烴、環(huán)烷烴、含硫化合物、含氮化合物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的飽和烴,同時(shí)發(fā)生苯的同系物加氫和脫烷基反應(yīng),再通過精餾方法提取高純度的苯產(chǎn)品,達(dá)到苯的高回收率(回收率可達(dá)114%)。由于高溫催化加氫脫除的烷基制氫作為氫源,不需要外界給其提供氫氣。
總結(jié)
1)酸洗工藝已經(jīng)完全被市場(chǎng)所淘汰,尤其是面對(duì)未來的高端市場(chǎng),加氫工藝替代酸洗工藝已是大勢(shì)所趨。
2)高溫加氫和低溫加氫具有各自的優(yōu)勢(shì)且又有互補(bǔ)作用,企業(yè)可以根據(jù)自身的情況來選擇,但隨著設(shè)備制造等工藝技術(shù)的提高,高溫加氫以后可能會(huì)有更大的作為。
3)兩種低溫加氫技術(shù)從工藝上來說沒有太大的區(qū)別,有其自身的特點(diǎn),大多數(shù)企業(yè)選擇KK 法加氫工藝。
4)國(guó)內(nèi)的加氫工藝都是以國(guó)外的加氫工藝為基礎(chǔ)適當(dāng)進(jìn)行了優(yōu)化,只是設(shè)計(jì)單位不同,優(yōu)化的方式和方法有些差異,不過國(guó)內(nèi)更趨向于低溫加氫。
5)由于受利益的驅(qū)動(dòng),各地準(zhǔn)備建設(shè)和已經(jīng)建設(shè)的粗苯加氫裝置,可能面臨未來粗苯原料的激烈爭(zhēng)奪,由此可能導(dǎo)致原料的大幅度提價(jià),從而壓縮了粗苯加氫工藝的利潤(rùn)空間。同時(shí)由于中國(guó)焦化企業(yè)分布不均,導(dǎo)致粗苯資源的分布不均,必將影響粗苯精制的競(jìng)爭(zhēng)。因此各地應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,不能盲目跟風(fēng),導(dǎo)致設(shè)備開工率不足。