[发明专利]一种粗苯加氢与萃取蒸馏的工艺及系统

说明书

本发明涉及一种粗苯加氢与萃取蒸馏的工艺及系统，加氢操作前，通过预分馏塔把甲苯以后的重组分全部切除外送，仅对粗苯中的苯馏分进行单苯加氢操作及单苯萃取蒸馏；或者在粗苯加氢操作后，通过预分馏塔把甲苯以后的重组分全部切除外送，仅对苯加氢油进行单苯萃取蒸馏。本发明缩短了工艺流程，实现了提高纯苯产量、提高经济效益和节能降耗的目的。

技术领域

本发明涉及粗苯加氢精制技术领域，尤其涉及一种粗苯加氢与萃取蒸馏的工艺及系统。

背景技术

焦化行业中的粗苯主要成分是苯、甲苯和二甲苯，此外还含有5％～10％的不饱和化合物，这些不饱和化合物是带有一个或两个双键的环状烃和直链烯烃，容易发生聚合反应，并且某些不饱和化合物、硫化物和含氮化合物的沸点与相应的苯类产品之间的沸点温度相近，不能用精馏的方法把它们分开。加氢精制工艺的作用是将粗苯中以噻吩为主的各种杂质利用加氢全部除去，其中硫化物全部转化为H₂S，氮化物转化为NH₃，氧化物转化为H₂O，不饱和烃加氢饱和后分离除去H₂S、NH₃和H₂O，剩下的加氢油很容易通过萃取精馏的方式生产出优质的苯、甲苯和二甲苯。

粗苯加氢精制工艺的生产污染小，且产品质量可以媲美石油苯，所以，目前焦化行业中的粗苯精制基本上是以低压粗苯加氢精制为主。而粗苯加氢精制又分为先液相后气相加氢和两段气相加氢两种基本方式，且主要以两段气相加氢为主。

粗苯的气相加氢工艺系统由加氢单元和萃取蒸馏单元组成；最初由德国引进的加氢工艺系统中加氢单元为粗苯直接进行气化加氢，即原料粗苯和循环氢气混合，经预蒸发器、分段蒸发器脱重蒸发，再经预反应器预加氢、经加氢炉加热到规定温度后，去主反应器进行加氢反应；反应后气体经过与粗苯原料换热并冷却后，得到的加氢油送入高压分离器进行气液分离；循环氢气经循环风机送去和粗苯原料混合，循环使用；加氢后产生的废水与加氢油因比重差进行油水分离，废水送油库，脱除了循环氢气和废水的加氢油送稳定塔，释放出加氢后产生的含H₂S、NH₃的废气后送吸煤气管道，纯净的含苯、甲苯和二甲苯的加氢油送萃取蒸馏单元；以N-甲酰吗啉等作为萃取剂的萃取流程为两苯萃取，即只能对苯和甲苯进行萃取蒸馏，加氢油首先送到预蒸馏塔进行预蒸馏，把加氢油分离成苯、甲苯馏分(即BT馏分)和二甲苯馏分，BT馏分送萃取蒸馏塔进行去除非芳烃的操作，塔顶采出非芳烃，塔底富溶剂(苯、甲苯和萃取剂的混合物)送入溶剂回收塔，溶剂回收塔塔顶采出BT组分，塔底贫溶剂返回萃取蒸馏塔循环使用，BT馏分经苯甲苯塔蒸馏分离为纯苯和甲苯，预蒸馏塔得到的二甲苯馏分送二甲苯塔蒸馏，得到二甲苯产品。

一些国内企业在苯加氢操作中认为，原工艺流程中分段蒸发器的脱重程度不够，对加氢催化剂的寿命有影响，因此对该工艺进行了改造；即粗苯在进行气相加氢前，通过预分馏塔把粗苯中高沸点的馏分(重苯)通过蒸馏的方法除去，得到轻苯，然后再对轻苯进行气化加氢。

粗苯原料中，大约含苯78％、甲苯11.4％、二甲苯1.8％，2020年苯类产品的价格大致如下：粗苯4397元/t，纯苯5654元/t，甲苯4652元/t，二甲苯4714元/t，非芳烃4219元/t，重苯2900元/t；可见，甲苯和二甲苯的价格比纯苯低很多。为了得到少量的甲苯和二甲苯产品，上述工艺要进行反复的蒸馏操作，其操作成本非常大，严重影响了企业的经济效益。目前，随着重苯加氢系统的设计投产，甲苯、二甲苯以后的馏分，完全可以外卖到重苯加氢系统中，而在粗苯加氢过程中仅对苯馏分进行加氢和萃取的操作，这样既解决了加氢单元的脱重问题，又避免了因频繁的重复蒸馏而导致的成本升高。

发明内容

本发明提供了一种粗苯加氢与萃取蒸馏的工艺及系统，在加氢前先通过预分馏塔把甲苯以后的重组分全部切除，仅对粗苯中的苯馏分进行单苯加氢操作及单苯萃取蒸馏，或者在粗苯加氢操作后，通过预分馏塔把甲苯以后的重组分全部切除外送，仅对苯加氢油进行单苯萃取蒸馏；从而缩短了工艺流程，实现了提高纯苯产量、提高经济效益和节能降耗的目的。