一种粗苯催化加氢工艺及设备制造技术

本发明专利技术公开一种粗苯催化加氢工艺，是对粗苯进行催化重整处理，然后萃取精馏制得纯苯，其特征在于，包括以下步骤：一段液相催化预加氢步骤：将粗苯与氢气混合后在预硫化型NiMo作为催化剂的条件下加热至80～140℃；二段气相催化预加氢步骤：将一段液相催化预加氢步骤得到的产物在预硫化型NiW作为催化剂的条件下加热至170～220℃；三段主催化加氢反应步骤：将二段气相催化预加氢步骤得到的产物在预硫化型NiCoMo作为催化剂的条件下加热至270～350℃；该粗苯催化加氢工艺实现了粗苯的全馏分加氢，无需脱除重苯组分，对粗苯资源实现了完全利用；采用三段加氢工艺，一段与二段加氢均作为预加氢，能很好的实现低温下的逐级加氢饱和。

A Crude Benzene Catalytic Hydrogenation Process and Equipment

The invention discloses a catalytic hydrogenation process for crude benzene, which is catalytic reforming of crude benzene and then extractive distillation to produce pure benzene. Its characteristics include the following steps: a liquid phase catalytic pre-hydrogenation step: mixing crude benzene with hydrogen and heating it to 80-140 C under the condition of pre-sulfurized NiMo as catalyst; a two-stage gas phase catalytic pre-hydrogenation step: a liquid phase catalysis step; The products obtained from the pre-hydrogenation step were heated to 170-220 (?) C under the condition of pre-sulfurized NiW as catalyst; the three main catalytic hydrogenation steps were as follows: the products obtained from the two-stage gas-phase catalytic pre-hydrogenation step were heated to 270-350 (?) C under the condition of pre-sulfurized NiCoMo as catalyst; the crude benzene catalytic hydrogenation process realized the complete fraction hydrogenation of crude benzene without removing heavy benzene components. The crude benzene resources were fully utilized, and the first and second stages of hydrogenation were used as pre-hydrogenation by three-stage hydrogenation process, which could saturate the step-by-step hydrogenation at low temperature.

【技术实现步骤摘要】
一种粗苯催化加氢工艺及设备
本专利技术涉及煤化工
，具体涉及一种粗苯催化加氢工艺及设备。
技术介绍
随着有机合成工业的发展，工业纯苯的需求量越来越大，而石油资源的日益紧缺，严重制约了石油粗苯的产量。作为纯苯另一来源的焦化粗苯的地位越来越重要。但由于对环境质量要求的提高，世界各国对油品硫量的限制越来越严格。焦化粗苯是一种从煤焦化的粗煤气中回收得到的轻馏分，主要组分为苯，甲苯，二甲苯，还有少量的非芳烃组分。其净化工艺中，最关键的就是有机硫和易结焦物质的脱除。粗苯加氢工艺中，粗苯都需要经过预加氢脱除双烯烃，苯乙烯等物质后才能进行深度的脱硫，脱氮等反应。这主要是因为粗苯原料中含有的二烯烃，苯乙烯等不饱和物在高温下极易发生聚合反应，形成一类结构致密的结焦物，堵塞管道和附着在催化剂表面堵塞孔道，使得催化剂快速失活，床层压降增大。其聚合速度在低温下很缓慢，随着温度的升高而加快，特别是在原料来源比较恶劣的情况下，当温度在大于130℃聚合速度会剧烈加快。因此粗苯加氢的关键是在尽可能低的温度下将粗苯中的双烯烃，苯乙烯和胶质等物除去，避免其在高温下结焦。专利CN101519338A公开了一种粗苯三段加氢工艺，是将粗苯经预分馏脱除C9以上的重组分后，再在低温低压条件下，依次进行一段、二段和三段加氢处理，从而脱除不饱和烃及其他杂质。该方法要求加氢前预分离脱除重苯类物质，且未提及一段低温预加氢反应的条件，而脱重的运行能耗较高。CN101967078A公开了一种粗苯加氢精制方法，该方法将粗苯经脱芳烃处理后，利用粗苯轻馏分进行两段加氢，在加氢反应器中进行的是以气相为主的反应，该反应过程需要大量的氢气循环，反应氢耗和能耗较高，而且脱除的重芳烃需要另行加工。CN103274885A公开了一种粗苯加氢工艺，该工艺将粗苯全馏分依次进入液相预加氢、气相预加氢和主加氢反应。采用三段加氢技术，催化加氢前未分离重苯，同时液相预加氢在130～140℃低温下将粗苯中的不饱和烯烃加氢制成饱和烃，但由于目前使用的粗苯原料较为恶劣，此工艺仍存在管道和换热器堵塞问题。CN103910596A公开了一种全馏分粗苯加氢方法及催化剂，是通过微粒子发生器和静态混合器，将粗苯和氢气混合成直径0.1～20um均匀的微粒子态，然后在还原态金属催化剂的作用下进行一段、二段预加氢，接着在硫化态催化剂作用下进行三段预加氢、四段主加氢。该专利提供了一种粗苯全馏分加氢工艺，且通过四段加氢，能较好的解决粗苯加氢过程中的结焦问题，但是该工艺采用四段加氢且要使用用两个具有特质磁性的微粒子发生器，造成工艺流程长，工业应用设备复杂等缺点。此外，该预加氢段所用的还原态催化剂极易在粗苯高硫气氛中失活。由此可见，为了保证粗苯加氢装置长期运转，目前主流的粗苯加氢技术均首先要对粗苯原料进行脱重处理，将得到的轻苯作为加氢原料，造成了重苯组分的浪费。而粗苯全馏分加氢工艺方面，大多只是实现延缓粗苯加氢过程的结焦速度，再者目前由于环保严格，粗苯原料来源紧缺，部分粗苯掺混未知油，变得更劣质化，增加了结焦几率，而无法从根本上解决粗苯结焦问题。CN103910596A所提供工艺虽然能解决粗苯加氢过程中的结焦问题，但存在工艺流程长，设备要求复杂等缺点，并且为了追求低温活性使用还原态催化剂，在粗苯高硫的情况下，不可避免的存在催化剂使用寿命短的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种粗苯催化加氢工艺，解决现有技术中粗苯加氢工艺中的催化剂使用寿命短的技术问题。为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案提供一种粗苯催化加氢工艺，是对粗苯进行催化重整处理，然后萃取精馏制得纯苯，其特征在于，包括以下步骤：一段液相催化预加氢步骤：将粗苯与氢气混合后在预硫化型NiMo作为催化剂的条件下加热至80～140℃；二段气相催化预加氢步骤：将一段液相催化预加氢步骤得到的产物在预硫化型NiW作为催化剂的条件下加热至170～220℃；三段主催化加氢反应步骤：将二段气相催化预加氢步骤得到的产物在预硫化型NiCoMo作为催化剂的条件下加热至270～350℃；产物收集步骤：萃取精馏三段主催化加氢反应步骤所得的物料，既得各馏程的馏分。本专利技术还提供了一种粗苯催化加氢设备，其特征在于，包括缓冲罐、列管式固定床反应器、二段加氢反应器、加热炉、三段加氢反应器、气液分离器、汽提塔、第一换热器、第二换热器、第三换热器、氢气输入管，所述缓冲罐的出料端通过第一输料管与所述列管式固定床反应器的进料端连通；所述列管式固定床反应器的出料端通过第二输料管与所述二段加氢反应器的进料端连通；所述二段加氢反应器的出料端通过第三输料管与所述加热炉的进料端连通；所述加热炉的出料端通过第四输料管与所述三段加氢反应器的进料端连通；所述三段加氢反应器的出料端通过第五输料管与所述气液分离器的进料端连通；所述气液分离器的出液端通过所述第六输料管与所述汽提塔的进料端连通、所述气液分离器的出气端通过氢气回收管与所述氢气输入管连通；所述氢气输入管的出气端与所述列管式固定床反应器的进料端连通；所述第一换热器的吸热端与所述第一输料管连接、所述第一换热器的放热端与所述第五输料管连接；所述第二换热器的吸热端与所述第二输料管连接、所述第二换热器的放热端与所述第五输料管连接；所述第三换热器的吸热端与所述第三输料管连接、所述第三换热器的放热端与所述第五输料管连接；并且所述列管式固定床反应器中的换热管与所述第五输料管连通。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：1、该粗苯催化加氢工艺实现了粗苯的全馏分加氢，无需脱除重苯组分，对粗苯资源实现了完全利用；采用三段加氢工艺，一段与二段加氢均作为预加氢，能很好的实现低温下的逐级加氢饱和，在80～140℃低温下，在一段加氢内将最容易结焦的双烯烃、苯乙烯等饱和，然后在170～220℃下双环戊二烯，茚等物质饱和，并且二段加氢采用自下而上的进料，可以缓解结焦，相比目前常见的190～230℃预加氢温度有了很大降低，使得催化剂具有更长的使用寿命；2、该粗苯催化加氢设备充分利用所述三段加氢反应器内的产物的余热对所述二段加氢反应器及所述列管式固定床反应器提供热量，避免了热源的浪费；具体的，二段加氢反应器的产物通过所述加热炉加热后输送至所述三段加氢反应器，所述三段加氢反应器的产物通过所述第五输料管输送至所述气液分离器进行气液分离，由于所述第一换热器、第二换热器、第三换热器的吸热端均连接于所述第五输料管上，从而可快速降低所述第五输料管内的物料温度，为气液分离做准备，同时，所述第一换热器吸收的热能被所述第一输料管吸收、所述第二换热器吸收的热能被所述第二输料管吸收、所述第三换热器吸收的热能被所述第三输料管吸收，避免热源的浪费。附图说明图1是本专利技术的工艺流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术提供了一种粗苯催化加氢工艺，是对粗苯进行催化重整处理，然后萃取精馏制得纯苯，其特征在于，包括以下步骤：一段液相催化预加氢步骤：将粗苯与氢气混合后在预硫化型NiMo作为催化剂的条件下加热至80～140℃；二段气相催化预加氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粗苯催化加氢工艺，是对粗苯进行催化重整处理，然后萃取精馏制得纯苯，其特征在于，包括以下步骤：一段液相催化预加氢步骤：将粗苯与氢气混合后在预硫化型NiMo作为催化剂的条件下加热至80～140℃；二段气相催化预加氢步骤：将一段液相催化预加氢步骤得到的产物在预硫化型NiW作为催化剂的条件下加热至170～220℃；三段主催化加氢反应步骤：将二段气相催化预加氢步骤得到的产物在预硫化型NiCoMo作为催化剂的条件下加热至270～350℃；产物收集步骤：萃取精馏三段主催化加氢反应步骤所得的物料，既得各馏程的馏分。

【技术特征摘要】
1.一种粗苯催化加氢工艺，是对粗苯进行催化重整处理，然后萃取精馏制得纯苯，其特征在于，包括以下步骤：一段液相催化预加氢步骤：将粗苯与氢气混合后在预硫化型NiMo作为催化剂的条件下加热至80～140℃；二段气相催化预加氢步骤：将一段液相催化预加氢步骤得到的产物在预硫化型NiW作为催化剂的条件下加热至170～220℃；三段主催化加氢反应步骤：将二段气相催化预加氢步骤得到的产物在预硫化型NiCoMo作为催化剂的条件下加热至270～350℃；产物收集步骤：萃取精馏三段主催化加氢反应步骤所得的物料，既得各馏程的馏分。2.根据权利要求1所述的粗苯催化加氢工艺，其特征在于，所述一段液相催化预加氢步骤中的催化反应的压强条件为2.0～4.0MPa，空速为0.5～2.0h-1，氢油比为(400～800):1。3.根据权利要求1所述的粗苯催化加氢工艺，其特征在于，所述二段气相催化预加氢步骤中的催化反应的压强条件为2.0～4.0MPa，空速为0.5～2.0h-1，氢油比为(400～800):1。4.根据权利要求1所述的粗苯催化加氢工艺，其特征在于，所述三段主催化加氢反应步骤中的催化反应的压强条件为2.0～4.0MPa，空速为0.5～2.0h-1，氢油比为(400～800):1。5.根据权利要求1所述的粗苯催化加氢工艺，其特征在于，所述一段液相催化预加氢步骤之前还包括除尘步骤：将粗苯进行反冲洗过滤，去除粗苯中的粉尘或杂质。6.根据权利要求1所述的粗苯催化加氢工艺，其特征在于，所述三段主催化加氢反应步骤与所述产物收集步骤之间还包括气液分离步骤：分离出所述三段主催化加氢反应步骤得到的产物中残留的氢气，分离出的氢气供给所述一段液相催化预加氢步骤、所述二段气相催化预加氢步骤、所述三段主催化加氢反应步骤循环利用。7.一种粗苯催化加氢设备，其特征在于，包括缓冲罐、列管式固定床反应器、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶凌云，徐艳群，周良军，
申请(专利权)人：武汉聚川科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42