由焦化粗苯制取高纯甲苯的方法技术

本发明专利技术公开了一种由焦化粗苯制取高纯甲苯的方法，本方法是采用先由 焦化粗苯经粗苯馏分切割工序提取甲苯馏分，之后将甲苯馏分经萃取精馏工序 生产甲苯，粗苯馏分切割工序为将焦化粗苯经预热过滤后，依次经脱除轻组分、 苯和甲苯馏分提取、苯馏分分离和甲苯馏分提取工序提取甲苯馏分，而萃取精 馏工序为将甲苯馏分依次经萃取脱轻和萃取脱重工序后提取提甲苯产品。本发 明是一种环保型甲苯的精制方法，整个工艺过程无酸渣、碱渣、废酸及废水污 染等环境污染问题、产品纯度高、能耗低，操作简单，设备投资省。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工分离工程领域中的焦化粗苯精制技术，具体地讲，涉及一 种环保型。
技术介绍
苯、甲苯、二甲苯(简称三苯)都是非常重要的化工原料，来源于石油化工 过程的称为石油苯，来源于炼焦行业的称为焦化苯。由于石油资源的希缺性及 石油价格的不断攀升，石油苯的生产成本日益提高，相比之下，焦化苯却是炼 焦行业的副产品，因此，焦化苯在生产成本上的优势越来越明显。但由于焦化粗苯中除三苯外，尚有10%的杂质，尤其是硫化物噻吩及其衍生物无法彻底脱除，使得焦化苯的品质不如石油苯，因此通过精制技术使得焦化苯达到石化苯 的质量要求是焦化苯开发下游产品的关键。目前焦化粗苯的精制技术主要有三类酸洗法、加氢精制、萃取精馏，其 中酸洗法工艺简单、成熟，设备投资少，常温常压下运行，由于酸洗过程将大 部分硫化物破坏，可以将三苯通过普通蒸馏的方式分开，但三苯的纯度和收率 都很低，同时，酸洗过程产生的酸焦油和废渣无法处理，存在着严重的环境污 染问题，其另一关键问题是硫化物脱除不彻底，限制了酸洗苯在某些领域的使 用，目前国家发改委己将酸洗法列入了淘汰技术目录予以限制；加氢法按反应 温度区分为高温法(600-630°C)和低温法(320-380°C)。高、温法主要以胡德利 开发、日本旭化成应用于粗苯加氢的高温裂解法生产纯苯的Litol法技术为代 表，该工艺在高温高压和催化剂作用下，进行气相催化两段加氢，将粗苯中的 烯烃、环烷烃、含有硫、氮、氧的化合物转化为响应的饱和烃，同时发生甲苯、 二甲苯等苯的同系物加氢及脱烷基反应，再通过萃取精馏的方式提取高纯度的 苯产品。低温法主要以美国的Axens低温液相加氢技术和德国的Uhde低温气相 加氢技术为代表，在较低的温度、压力和催化剂作用下，进行加氢催化反应，轻苯中的不饱和烃、含有硫、氮、氧的化合物转化为响应的饱和烃，再通过萃 取精馏的方法将芳烃和非芳烃分离，再经过精馏得到高纯度的纯苯、甲苯。催 化加氢得到的苯品质很高，在有些领域可取代石油苯，但无论高温加氢还是低温加氢，反应条件苛刻，设备投资大，能耗高，其中的硫化物转化为H2S，不 能进一歩有效利用。为降低投资和生产成本，粗苯加氢的发展趋势是以低温加 氢，反应条件趋缓后，需要有高活性、高选择性和高稳定性的催化剂来保证产 品质量，而国内已投产和正在建设的加氢装置的催化剂全部为国外专利产品， 国内自行开发的催化剂尚未灰用于工业生产，催化剂已成为加氢法发展的重要 障碍。为减少环境污染，简化工艺流程，提高三苯的收率及回收其中较为重要的 噻吩产品，国内近年来开发了以萃取精馏法为基础的粗苯精制技术， 一股包括下述过程粗苯预蒸馏，脱除CS2、大部分烯烃、烷烃；苯精制与噻吩回收， 通过二次萃取精馏的方法在较低的压力、温度下，将苯馏分中的非芳烃、噻吩脱除，从向得到高纯度苯，其硫化物含量可降至10-200ppm，并通过萃取精馏 的方式进一步回收高纯度噻吩；甲苯、二甲苯精制系统，主要通过顺序精镏分 离的方式，在甲苯塔、二甲苯塔塔顶依次得到甲苯、二甲苯产品，个别工艺流 程中增加了白土精制塔，但得到的甲苯、二甲苯纯度并不是很高，目前虽有通 过采用了催化加氢精制的方法以得到高纯度苯，但同样涉及反应温度高，条件 苛刻，设备造价高、催化剂缺失等问题，因此，需要采用更为环保、条件温和， 操作简使，能耗更低的处理方式生产高纯度甲苯或二甲苯。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供了一种由焦化粗苯制取高纯度甲苯的方 法，是一种环保型甲苯的精制方法，整个工艺过程无酸渣、碱渣、废酸及废水 污染等环境污染问题、产品纯度高、能耗低，操作简单，设备投资省。本方法通过以下技术方案实现，本方法是采用先由焦化粗苯经粗苯馏分切割工序提取甲苯馏分，之后将甲苯馏分经萃取精馏工序生产甲苯。其中，所述粗苯馏分切割工序为将焦化粗苯经预热过滤后，依次经脱除轻 组分、苯和甲苯馏分提取、苯馏分分离和甲苯馏分提取工序提取甲苯馏分，而 所述萃取精馏工序为将甲苯馏分依次经萃取脱轻和萃取脱重工序后提取提甲苯口广CIO o焦化粗苯物料经脱轻塔预热器加热至60 100°C，过滤后入脱轻塔，脱轻 塔正压操作，如可采用101 110kPa的微正压操作，塔顶操作温度15 60°C， 脱除轻组分，该轻组分主要组成为H2S、戊烯、甲基乙烯、环戊二烯、CS2、环 乙烯、1-己烯、己烷、甲基环戊垸及少量的苯；脱轻塔底物料入三苯塔，三苯 塔减压操作，操作压力50 100kPa，塔顶温40 8(TC，底温100 160°C，该 塔主要把苯、甲苯与二甲苯、重苯分离，由三苯塔塔顶提取含苯和甲苯馏分物 料；三苯塔塔顶采出物料入苯馏分塔，苯馏分塔为减压操作，操作压力30 100kPa,顶温40 70。C，底温70 100'C，塔顶苯馏分分离，塔底物料主要以 甲苯为主，苯馏分塔底物料入甲苯馏分塔，甲苯馏分塔为减压操作，操作压力 30 100kPa，塔顶温40 80°C，塔底温50 90°C，该塔把甲苯的轻重组分脱除， 由甲苯馏分塔中问侧线提取得甲苯馏分，塔顶物料为沸点位于苯与甲苯之间的 轻组分，塔底物料为沸点位于甲苯与二甲苯之间的重组分。并且，三苯塔、苯 馏分塔和甲苯馏分塔可采用常压和减压操作结合进行方式，提高产品质量。在 本申请文件中所用的压力均为绝对压力值。甲苯馏分入萃取脱轻塔，萃取脱轻塔为减压操作，操作压力20 50kPa，塔 顶温40 80。C，塔底温100 140'C，萃取剂自萃取脱轻塔上部进入，塔顶脱除 烷烃、烯烃等轻组分；萃取脱轻塔塔底物料入萃取脱重塔，萃取脱重塔为减压 操作，操作压力20 50kPa，塔顶温40 80°C，塔底温100 160°C，萃取剂自 塔上部进入萃取脱重塔，采用萃取精馏的方法把甲苯自塔顶提取出来，可生产 出硝化级甲苯。且所述萃取脱轻塔溶剂比(溶剂比——萃取剂与萃取物质的重量比)为3 12，所述萃取脱重塔溶剂比为3 12，所述萃取剂为环丁砜、甘醇类、N-甲基 吡咯烷酮、a-吡咯烷酮、N-甲酰基吗啉、乙二醇、N， N-二甲基甲酰胺、二甲 基亚砜、Y-丁内酯和单乙醇胺中的至少一种。并且可采用萃取脱重塔底物料入萃取剂再生塔进行萃取剂回收再生，保证萃取剂不含有杂质。该塔为减压操作，操作压力40 i00kPa，塔顶温60 i901 ， 塔底温150 20(TC。萃取剂再生塔塔顶物料带有少量萃取剂，塔顶物料可一部 分输至萃取脱轻塔， 一部分排出，而萃取剂再生塔塔釜内萃取剂经换热集成冷 却后，经流量计量分别进入萃取脱轻塔、萃取脱重塔使用。并且为了降低能耗低和操作费用，同时便于生产的顺利进行，在所述萃取 脱轻塔和萃取脱重塔分别设有中间再沸器，所述脱轻塔和萃取脱轻塔分别设有进料预热器。所述萃取剂再生塔塔底萃取剂先进入萃取脱重塔中间再沸器，再 进入萃取脱轻塔中间再沸器，然后进入萃取脱轻塔进料预热器，之后进入脱轻 塔预热器，最后用冷凝器降温至50 8(TC 。并且可在所述苯馏分塔设中间冉沸器，该苯馏分塔中间冉沸器采用热耦合 方式回收萃取脱重塔顶蒸汽热量。在所述甲苯馏分塔底设再沸器，该甲苯馏分 塔底设再沸器采用热耦合方式回收萃取剂再生塔塔顶蒸汽热量。以进一步回收 生产中的产生热量，回收利用能源。本专利技术的优点(1) 与传统的酸洗法本文档来自技高网...

【技术保护点】
由焦化粗苯制取高纯甲苯的方法，其特征在于：本方法是采用先由焦化粗苯经粗苯馏分切割工序提取甲苯馏分，之后将甲苯馏分经萃取精馏工序后生产甲苯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘修华，杨辉，谭立文，秦国栋，
申请(专利权)人：刘修华，杨辉，谭立文，秦国栋，
类型：发明
国别省市：37