1 总论
1.1 概述
山东金能科技有限公司是以生产煤化工产品为主的能源化工企业，公司座落在齐河县境内，距省会济南仅25公里。
拟建的100kt/a粗苯精制项目以该厂炼焦所产生的副产物焦化粗苯为原料，采用国家鼓励发展的粗苯加氢精制工艺技术生产纯苯、甲苯、二甲苯等产品，属于资源综合利用及环保型项目，符合焦化行业准入条件（2008修订）中粗（轻）苯精制单套装臵规模要达到5万吨/年及以上的要求，是《产业结构调整指导目录（2005年本）》鼓励类项目（煤炭-13-煤焦化-焦炉煤气、煤焦油深加工一体化建设）。采用国家鼓励发展的粗苯加氢精制工艺技术，避免采用酸洗法精制苯产生三废对环境造成的污染，实现社会效益、环境效益和经济效益的统一。
本项目建设地址位于老厂区金能公司西北部，该项目区占地面积7000m2。
1.2 设计依据
1.2.1 《建设工程设计和技术转让合同书-金能科技有限责任公司10万吨/年苯加氢项目》，-金能科技有限责任公司，四川天一科技股份有限公司，2011年4月2日。
1.2.1 金能科技有限公司提供的设计基础资料。
1.3 设计原则
1.3.1 采用四川天一科技股份有限公司拥有自主知识产权的低温低压加氢精制粗苯成套技术，技术方案力求先进可靠。
1.3.2 贯彻“五化”(一体化、露天化、轻型化、社会化和国产化)的方针，主装臵一体化、露天布臵，尽量采用轻型化建筑结构，装臵除催化剂外可完全国产化。
1.3.3 遵循国家、地方及相关部委颁发的有关设计规范、规定及标准。
1.3.4 本装臵的原料及产品为易燃易爆物质，故在设计中严格执行国家及有关部委关于消防、环保、劳动安全与工业卫生的有关规范，采取有效措施，改善劳动条件，保证安全生产。
1.4 装置组成及设计分工
1.4.1 装臵组成
本项目包括100kt/a粗苯精制项目生产装臵、辅助生产设施和配套工程。装臵组成如下表：
表1-1 装臵组成表
1.4.2 设计分工
四川天一科技股份有限公司负责单元界区内所有设计工作。界区外的工作由金能科技有限公司负责完成。
1.5 建设规模及产品方案
1.5.1 建设规模
年处理粗苯：101984t/a；
年工作日：333d，生产负荷：12.748t/hr；
年操作时间：8000hr。
1.5.2 产品方案
本装臵产品方案如下表：
表1-2 产品方案表
1.6 主要原材料、燃料规格、消耗和来源
1.6.1 主要原材料
本装臵主要原辅料为粗苯、焦炉煤气、甲酰吗啉、阻聚剂等。
1.6.1.1 粗苯
本装臵主要原料-粗苯质量指标应符合YB/T 5022-93标准，本项目设计粗苯组成如下表：
表1-3 粗苯质量指标
原料粗苯年消耗量（按年运行8000hr计）101984t／a，由金能科技原有的炼焦装臵提供。
1.6.1.2 焦炉煤气
焦炉煤气由金能科技原有的炼焦装臵提供，焦炉煤气规格如下：
表1-4 焦炉煤气组成
表1-5 焦炉煤气杂质含量
压力：50 KPa(G)；
年消耗量（按年运行8000hr计）2080x104Nm3／a。
1.6.1.3 甲酰吗啉
本装臵萃取精馏使用萃取剂为复合甲酰吗啉萃取剂。采用甲酸法生产，可从市场采购，规格如下：
形态：液体
颜色：无色透明
气味：无味
密度：1145kg/m3（25℃）
纯度：99.9%（wt）
pH值：8.6
熔点：23℃
沸点：240℃
闪点：118℃
燃点：345℃
蒸气压：1mbar（50℃）
粘度：4.1mpa.s（50℃）。
年消耗量（按年运行8000hr计）4t／a。
1.6.1.4 阻聚剂
本装臵采用阻聚剂为HK-17B型抗垢剂。可从市场采购，规格如下：
外观：红色油状液体；
胺值：15-25（KOH mg/g）；
密度：0.800-0.900（20℃，g/cm3）；
凝点：≦-20℃。
年消耗量（按年运行8000hr计）10t／a。
1.7 生产方法及全厂总流程
1.7.1 生产方法
本装臵采用四川天一科技股份有限公司的低温低压法粗苯加氢精制技术、CNL-16专用复合萃取工艺技术、焦炉煤气提氢技术。1.7.2 全厂总流程
本装臵采用焦化粗苯为原料，经原料预处理脱除重杂质，然后进入加氢系统，采用低温低压法加氢脱除以噻酚为主的硫等杂质，加氢用的氢气由新建的焦炉煤气制氢装臵提供。加氢系统出来的粗品进入脱轻系统，脱除低沸点物质后再进入精馏工序。在精馏工序先经一个预精馏塔将粗品分离为以苯和甲苯为主的BT组份和含二甲苯的重组份两部分。BT组份进入萃取精馏系统脱除非芳烃，再经一个精馏塔分离为纯苯产品和甲苯产品。重组份经间歇精馏分离得到二甲苯产品。
焦炉煤气首先经过脱硫脱萘处理，除去焦炉煤气中的萘、氨、有机硫、灰尘和硫化氢等杂质，再经压缩升压进入变压吸附提氢系统分离获得氢气。为了除去氢气中的微量氧，经氧化反应脱除氧，再经干燥获得合格的产品氢气。
1.7.3 工艺技术特点
1.7.3.1 本工艺产品质量高：产品质量高是加氢法的突出优点，尤其是含硫低。
1.7.3.2 本工艺产品收率高：焦化苯在加氢过程中的损失少。因操作压力高，几乎没有挥发损失。
1.7.3.4 采用原料预处理工艺，除去粗苯中重质苯等成分，较大程度的防止易结焦堵塞物质进入加氢反应系统，延长了设备检修周期和催化剂再生周期，同时简化加氢物料汽化工艺。
由于采用特殊结构的再沸器，可在较高温度下防止物料结焦，因此本系统采用常压精馏。采用常压精馏比采用减压精馏的同类装臵既节约真空泵和釜液循环泵电耗，又减少真空物料损失。
1.7.3.5 本工艺加入阻聚剂，防止不饱和化合物的聚合，同样延长了设备检修周期和催化剂再生周期。
1.7.3.6 本工艺技术加氢系统采用“一次蒸发式蒸发工艺”，大大简化了蒸发流程，并有效防止蒸发结焦堵塞。
1.7.3.7 本工艺预加氢反应器和主加氢反应器：由于预加氢反应和主加氢反应的温升均不大于40℃，因此均采用绝热固定床加氢反应器。采用两级加氢工艺，很好地解决不饱和烃聚合结焦等问题。
1.7.3.8 本工艺充分合理地利用加氢产品气预热原料气，无需加热炉等升温设备，只配备开工加热器，简化流程。
1.7.3.9 采用CNL-16专用复合萃取精馏工艺，萃取效率高，流程简洁，萃取剂质量稳定、消耗低。
1.7.3.10 本工艺采用独特的复合结构萃取精馏塔，简化流程，易于操作控制，节约投资、降能耗。
1.7.3.11 本工艺合理利用有效热源，采用预精馏塔顶蒸汽作为纯苯塔热源，既节约蒸汽又节约循环水。
1.8 厂址概况
金能科技位于山东省齐河县，距省会济南仅25公里，308、309国道、京沪铁路横穿东西，京福高速贯穿南北，交通便利。本项目建设在金能科技老厂区西北部。项目区西面厂区围墙外为自然河流，东面路为白炭黑车间，北面为空地和农田。项目占地面积70000m2。
1.9 公用工程及辅助工程
1.9.1.1 一次水
压力：0.4MPa(G)
用量：40t/h
来源：老厂区原管网提供。
1.9.1.2 循环水
供水温度：≤32℃
回水温度：≤40℃
供水压力：≥0.4MPa(G)
回水压力：≥0.2MPa(G)
用量：1000t/h
来源：本项目新建循环水站提供。
1.9.1.3 脱盐水
温度：≤40℃
压力：0.4MPa(G)
用量：12t/h
来源：老厂区原脱盐水站提供。
1.9.1.4 电
电源：10KV 波动范围：＋5％
频率：50HZ 波动范围：＋2％
用量：1535.69kWh
来源：双回路，由老厂变电所提供。1.9.1.5 蒸汽
压力：0.8~1.0 MPa(G)
温度：饱和温度
用量：3.5 t/h
来源：老厂原有管网提供。
1.9.1.6 氮气
压力：0.6 MPa(G)
纯度：99.9%
用量：60 Nm3/h
来源：老厂原有氮气站提供。
1.9.1.7 仪表空气
压力：0.7 MPa(G)
纯度：无油、无尘，露点≤－40℃
用量：210 Nm3/h
来源：老厂原有空压站提供。
1.9.2 辅助工程
1.9.
2.1 储运工程
本装臵主要原材料（粗苯）和所有产品(苯、甲苯、二甲苯、非芳烃和重质苯)均为液体原料和产品，采用储罐储存、鹤管装卸，按半月储存时间设计储罐容积。
小宗量原材料（甲酰吗啉、阻聚剂等）依托老厂化学品仓库储存。
1.9.
2.2 维修工程
本装臵维修依托老厂的维修设备和设施。
1.10 环境保护及综合治理
本装臵在设计中十分重视环境保护。装臵采用了国内先进的低温低压粗苯加氢精制和CNL-16专用复合萃取等工艺技术，具有显著的清洁生产特点，符合清洁生产要求。在采用先进可靠生产工艺的同时，注重生产全过程的“三废”控制和回收利用，对生产过程中排放的“三废”进行了综合治理与利用，既节约了资源，控制了物料流失，又大大减少了外排污染物对环境的影响，对不能回收的“三废”均采取切实可行的末端治理，使最终排放的污染物均能达到环保标准的要求。预计本装臵建成投产后，正常生产时“三废”排放种类少、数量小，通过综合利用、治理后均能达到国家的有关环境标准，本装臵的建设对周围环境影响较小。
1.11 工厂的机械化、自动化水平
1.11.1 自动化水平
根据工艺专业要求及现场环境的防爆特殊性，以及该装臵的特点，所配自动化水平比较高。重要参数在计算机屏幕上均设有指示及历史趋势和实时趋势记录，以及在打印机上实现报表打印（班报、日报、月报或随机打印）。装臵的机泵运行与停车的状态信号也引入CRT 进行监视。
本装臵主要调节、显示系统包括：温度调节系统；压力调节系统；流量调节系统；液位调节系统；复杂调节系统；流量计量系统；可燃气体检测报警系统；温度显示系统；压力显示系统和其它系统。对本装臵内重要参数均设有自动报警，在计算机屏幕上实现声光报警，并将可燃有毒气体泄漏报警信号引入CRT上进行报警显示。
本装臵设臵有SIS系统，其设有独立于逻辑单元的硬手操台。重要的联锁均进入SIS系统，包括蒸发器釜液重组分液位低低紧急切断；高压分离器液位低低紧急切断；高压分离器压力高高紧急放空；原料泵、氢气压缩紧急停车；电加热器机紧急停车；脱轻塔塔顶压力高高紧急放空；预0精馏塔塔顶压力高高紧急放空；产品氢气压力高高紧急放空。
1.11.2 机械化水平
本装臵大宗原材料和产品均为易燃易爆或有毒液体，采用储罐储存，鹤管自动装卸；小宗原料为桶装产品，采用叉车装卸，使用起点桶泵抽出。可最大限度实现机械化，减少员工接触易燃易爆或有毒物
质，保护员工。
1.12 劳动安全卫生
根据该项目生产工艺所需原料和产品，对照《危险货物品名表（GB12268-90）》和《危险化学品名录》（2002版），确定本项目中所用的危险化学品有粗苯、苯、甲苯、二甲苯、硫化氢、甲醇、氢气、甲烷、二氧化碳、重苯、非芳烃等物质。
按照《企业职工伤亡事故分类》GB6441-1986进行分类将事故分类，本装臵主要的危险因素为物体打击、车辆伤害、机械伤害、起重伤害、触电、淹溺、灼烫、火灾、高处坠落、坍塌、锅炉爆炸、容器爆炸、其他爆炸、中毒和窒息、其他伤害等。
本装臵设计从总图、工艺、土建、设备、自控、电气、给排水、消防、安全等专业出发，严格遵守国家、地方的法律法规，保证装臵的安全防护距离及防火间距，使用安全成熟的工艺技术，充分考虑装臵的安全性能，在装臵中采用预防事故设施、控制事故设施及减少与消除事故影响设施，在以人为本的前提下，保证装臵的安全运行。
1.13 消防
根据装臵生产工艺过程和火灾危险性的特点，贯彻“安全第一，预防为主”的方针，采取了许多有效的防火措施，如装臵区内设臵了可燃气体检测报警系统；在总图布臵中严格执行《石油化工企业设计防火规范》，要求各建构筑物满足防火间距要求；建筑结构设计满足《建筑设计防火规范》要求；电气设计中，满足防爆、防雷、防静电的要求。整个设计过程中，力求使火灾危险性降低到最低限度。
本装臵共设计有4种消防系统：泡沫灭火系统、室外消防给水系
统、消防竖管系统和各操作岗位设臵小型移动式灭火器。
1.14 地质条件和气象资料
1.14.1 地质、地形、地貌
该项目位于山东省齐河县金能科技有限责任公司老厂区内。厂区场地所处大地构造单元为鲁西凹陷，地质作用以沉降为主。长期以来接受沉积形成广阔黄河冲积平原，土质为粉质粘土、粘土，场地地层承载为一般。地面标高最大值20.26m，最小值19.42m，地表相对高差0.84m。
根据国家地震局最新频发的《中国地震动反应谱特征周期区划图》（GB18306-2001B1）；《中国地震峰值加速度区划图》(GB38106-2001A1),该地区地震烈度为6度。
1.14.2 气象
冬季平均温度0.3 ℃
夏季平均温度26.4 ℃
冬季相对湿度63 %
夏季相对湿度75 %
日平均温度≤＋5℃的天数75天
年平均温度13.9 ℃
极端最低温度-19.6 ℃
极端最高温度39.3 ℃
夏季平均气压1002.1 hpa 冬季平均气压1025.7 hpa 年最大降水量1092.0 mm 年平均降水量582.6 mm
最大风速8.0 m/s
平均相对湿度：66 %；
绝对湿度：11.9 mg/m3；
最大降雪厚度15 cm
土壤最大冻土深度47 ㎝
基本雪压：0.45kN/m2
冬、夏季主要风向及频率如下表所示：
表1-6 冬季主要风向及频率
表1-7 夏季主要风向及频率
1.15 定员
本项目管理人员实行白班一班制，生产人员暂按四班三运转编制，出勤率按100%计，未考虑替补人员，本装臵总定员70人。
表1-8 装臵定员表
1.16 主要技术经济指标
本项目的主要技术经济指标见下表：
表1-9 主要技术经济指标
4 工艺及系统
4.1 概述
4.1.1 装臵设计规模、生产制度
（1）生产规模
年处理粗苯：101984t/a。
（2）生产制度
年工作日：333d（连续生产），生产负荷：12.748t/h 年操作时间：8000hr
工作制：四班三运转。
4.1.2 工艺装臵组成
表4-1 工艺组成表
4.1.3 工艺技术方法
本装臵采用四川天一科技股份有限公司具有自主知识产权的低温低压法粗苯加氢精制技术、CNL-16专用复合萃取工艺技术、焦炉煤气提氢技术。
4.1.4 三废治理及环境保护
本装臵主要废气为加氢循环系统驰放气和脱氢塔塔顶尾气，其主要污染物H2、H2S、苯、甲苯、二甲苯以及非甲烷总烃等，送厂区焦炉煤气脱硫系统进行脱硫处理；装臵内紧急放空气、氮封气经分液罐分液后送厂区放散火炬。本装臵生产工艺废水主要产生于高压分离器废水和各类水分离罐废水，废水中主要含有较高浓度的苯类、氨氮、硫化物等污染物，收集后送厂区焦化装臵污水处理系统统一处理。
本装臵主要固体废物为废吸附剂、废干燥剂、废催化剂等。废吸附剂、废干燥剂属于一般工业废弃物，送一般工业废弃物处臵场处臵。
焦化苯加氢生产过程存在的危险 摘要：我国焦化苯资源丰富，但由于其含有各种噻吩等硫化物和碱性氮化物等含氮化合物杂质，因此在对其加工生产过程中存在着不少难题，本文就焦化苯加氢生产过程可能发生的危险及其对危险因素的防、控做出具体分析供参考，如有不足，请及时予以指正。 关键词：焦化；苯加氢；生产；危险 一、苯加氢工艺技术概况 从目前来看，我国国内的焦化粗苯加工工艺有两种，一种是比较传统的酸洗净化法，另一种则是比较先进的加氢精制法。两者相比来说，传统的酸洗净化工艺在相比之下略显落后、污染后果也较为严重，在当前全球环保课题的大力呼吁下，我国国内很多企业都提出了建设加氢精制工艺的思路。在传统的焦化粗苯净化工艺中，酸洗净化脱硫效率低，芳烃损失率高,成品出产率也相对较低，导致产品质量不稳定，且成本花费较昂贵。尤其在对副产酸焦油和残渣的处理上，不但处理难度大而且污染严重。在我国普遍企业对环保事业的落实中，对环保的要求也愈之增高，因此很多企业都在进一步进入粗苯催化加氢精致法的制作工艺，其不但可以从根本上降低污染的生成，而且对于成品的出产率和产品的质量也能给予一定的保障。 苯加氢的制造工艺种类繁多，如，制氢、加氢、预蒸馏、萃取、油库、装卸台等单元。生产纯苯、甲苯、二甲苯、非芳烃、溶剂油等。此工艺从其生产原材料到成品的完成都涉及到多种化学危险品，如，苯本身就是一项可燃、易挥发且有毒的气体；整个加工过程安全隐患重重，操作人员在整个操作过程需加倍小心，稍有不慎后果不堪设想。因此，在对焦化苯加氢的生产过程中存在危险因素进行相分析和有效控制，来降低事故的发生率是十分必要的。 二、焦化苯加氢生产过程中的危险因素分析及控制 1.开停工及特殊操作时的危险因素分析及控制 我们知道，由于苯加氢系统在其工艺加工中，由于易燃、易爆和有毒的物质较多，如果系统的置换不周密、不彻底或操作系统发生故障、操作错误以及设备由于粗疏发生介质泄漏等都有极大几率引起爆炸、燃烧、有毒气体外泄等危险事故，因此，在对于焦化苯加氢生产开工前必须对加工设备进行详之又详的系统检查调试工作，确保设备的万无一失再投产。苯加氢系统自动调节阀较多,DCS 是整个系统操作的核心, ESD及其他安全连锁装置是确保安全生产的关键,必须调试正常才能进入开工程序。苯加氢高压设备较多,为防止出现泄漏,每次开工前要严格按照程序做耐压、气密试验,设备达到有关的检验要求才能开工。在开工
C8苯乙烯抽提工艺（1）工艺流程总框图 （2）C8切割单元 1.原料组成 C8切割 单元 苯乙炔加氢 单元 抽提蒸馏 单元 苯乙烯精制 单元混合C8C9原料 C8馏分 C9馏分去C9树脂厂 粗苯乙烯 广东新华粤石化股份有限公司苯乙烯装置工艺流程框图 加氢C8馏分苯乙烯产品去罐区来自乙烯厂 C8抽余油返乙烯厂
2.工艺流程 3.质量要求 4.操作指标 5.操作难点
（3）苯乙炔加氢单元 1. 原料要求 2.工艺流程 3.质量要求 C8加氢油中苯乙炔含量＜30PPm 4.操作指标 （4）苯乙烯抽提蒸馏单元1.抽提蒸馏单元工艺流程总框图
2.原料组成 抽提蒸馏塔(T-301) C8原料贫溶剂 溶剂回收塔(T-302) 富溶剂 （溶剂+苯乙烯） 粗苯乙烯去脱色单元 溶剂再生塔(T-303) 溶剂+水蒸汽 抽余油水洗塔(T-304) 抽余油 水汽提塔(T-305) 洗涤水(含微量油) 塔顶罐集水槽水(含微溶剂、C8芳烃) 去除焦系统 塔顶罐集水槽水(含微量苯乙烯) 洗涤后的水(含微量溶剂、油) 含溶剂水(浓缩) 自产蒸汽 抽余油去罐区
●由C8馏分组成表，可知其的主要组分有： ?乙苯(136℃) ?对二甲苯(138.4℃) ?间二甲苯(139.1℃) ?邻二甲苯(144.4℃) ?苯乙烯(145.15℃) ●苯乙烯和邻二甲苯的沸点差只有0.75℃ ●因此一般蒸馏不能把苯乙烯从C8 组分中分离出来。 3.抽提蒸馏(萃取精馏)原理 利用环丁砜复合溶剂对不饱和的烯烃族有极强的亲和力，从而使苯乙烯与二甲苯和乙苯相比较，具有低的挥发性。基于这种特性，苯乙烯在抽提蒸馏(萃取精馏)塔中被分离出来。 4.C8苯乙烯抽提蒸馏单元主要设备 ●抽提蒸馏塔(T-301) ●溶剂回收塔(T-302) ●溶剂再生塔(T-303) ●抽余油反萃塔(T-304) ●水汽提塔(T-305) 5.抽提蒸馏塔(T-301) ●该塔是利用溶剂分离苯乙烯和C8芳烃的主要设备。 ●抽提蒸馏塔(T-301)可划分为三部分： A、溶剂回收段：塔的顶段（溶剂进料口以上） B、抽提精馏段：塔的中段（C8馏分进料口与溶剂进料口之间） C、苯乙烯提浓段：塔的下段（C8馏分进料口以下） ●抽提蒸馏塔(T-301)可划分为三部分： 贫溶剂C8溶剂回收段抽提精馏段苯乙烯提浓段
第一章工艺设计说明书 1.1概述 苯加氢项目包括生产设施和生产辅助设施，主要为：制氢、加氢、预蒸馏、萃取、油库、装卸台等。生产高纯苯、硝化级甲苯、二甲苯、非芳烃、溶剂油等。苯、甲苯、二甲苯（简称BTX）等同属于芳香烃，是重要的基本有机化工原料，由芳烃衍生的下游产品，广泛用于三大合成材料（合成塑料、合成纤维和合成橡胶）和有机原料及各种中间体的制造。纯苯是重要的化工原料，大量用于生产精细化工中间体和有机原料，如合成树脂、合成纤维、合成橡胶、染料、医药、农药。它还是重要的有机溶剂。我国纯苯的消费领域主要在化学工业，以苯为原料的化工产品主要有苯乙烯、苯酚、己内酰胺、尼龙66盐、氯化苯、硝基苯、烷基苯和顺酐等。在炼油行业中也会用作提高汽油辛烷值的掺和剂。甲苯是一种无色有芳香味的液体，除用于歧化生产苯和二甲苯外，其化工利用主要是生产甲苯二异氰酸脂、有机原料和少量中间体，此外作为溶剂还用于涂料、粘合剂、油墨和农药与大众息息相关的行业等方面。国际上其主要用途是提高汽油辛烷值或用于生产苯以及二甲苯，而在我国其主要用途是化工合成和溶剂，其下游主要产品是硝基甲苯、苯甲酸、间甲酚、甲苯二异氰酸酯等，还可生产很多农药和医药中间体。另外，甲苯具有优异的有机物溶解性能，是一种有广泛用途的有机溶剂。二甲苯在化工方面的应用主要是生产对苯二甲酸和苯酐，作为溶剂的消费量也很大。间二甲苯主要用于生产对苯二甲酸和间苯二腈。焦化粗苯主要含苯、甲苯、二甲苯等芳香烃，另外还有一些不饱和化合物、含硫化合物、含氧化合物及氮化合物等杂质。粗苯精制就是以粗苯为原料，经化学和物理等方法将上述杂质去除，以便得到可作原料使用的高纯度苯。近年来，国内许多钢铁企业的焦化项目纷纷上马，焦化粗苯的产量迅速增加，为粗苯加氢精制提供了丰富的原料。 1.1.1项目的来源 随着我国化工行业的快速发展，近年来苯下游产品产能增长较快，尤其是苯乙烯、苯酚、苯胺、环己酮等生产装置的大量建设，对苯、甲苯、二甲苯等重要的有机化工原料需求大增，而国内苯系列产品生产能力增长缓慢，不能满足市
催化苯选择加氢制备环己烯的研究进展 闫皙*熊春燕张云王媛媛孙玉捧马瑞平 河北科技大学化学与制药工程学院，石家庄市裕华东路70号，050018 *Email: yanxi159********@https://www.doczj.com/doc/aa14364400.html, 摘要：苯选择加氢法制备环己烯的重点和难点在于催化剂的研制和反应条件的选择两方面。本文主要从苯选择加氢方法的选择、催化剂的制备和国内外生产现状等方面综述了催化苯选择加氢制备环己烯的国内外研究情况，并对其发展进行了展望。 关键词：苯加氢；环己烯；催化剂；钌 Research progress of catalyst in selective hydrogenation of benzene to cyclohexene YAN Xi,XIONG Chunyan,ZHANG Yun,WANG Yuanyuan,SUN Yupeng,MA Ruiping, （College of Chemical and Pharmaceutical Engineering，Hebei University of Science and Technology，Shijiazhuang 050018，Hebei， China） Abstract： The emphasis and difficulty of selective hydrogenation of benzene to preparing cyclohexene are the two aspects,the preparation of catalyst and the selection of reaction conditions.This paper mainly reviews the research situation at home and abroad of catalyst in selective hydrogenation of benzene to cyclohexene from three aspects:selection of benzene selective hydrogenation methods,catalyst preparation and current situation of domestic and international production.It also shows the prospect of hydrogenation of benzene. Key Words: hydrogenation of benzene; cyclohexene; catalyst; ruthenium. 环己烯为无色液体，有特殊刺激性气味，不溶于水，溶于乙醇、醚，具有活泼的双键。作为一种有机化工原料环己烯具有广泛的用途，主要用于有机合成、油类萃取及用作溶剂。环己烯可直接氧化生成聚酯单体己内酰胺和己二酸，水合制环己醇，具有较高的经济效益。环己烯的制备方法很多：环己醇脱水法、卤代环己烷脱卤代氢法、Birch还原法等[1]，但这些制备方法成本高、工艺路线复杂，因此，多年来环己烯仅用来制备几种高附加值的精细化工产品，不能满足大规模工业生产需要。并且，环己烯天然产品很少，主要依赖化学合成，尤其是近些年，环己烯下游产品的不断开发，使得如何用最小投入来获取环己烯成为国内外学者的新兴研究方向。 1 苯选择加氢的方法 苯选择加氢的方法按反应条件的不同主要分为络合苯加氢法、气相苯加氢法和液相苯加氢法[2]。其中，尤以液相苯加氢在工业生产上较为普遍。络合苯加氢法是苯先和催化剂络合物发生配位反应，络合法几乎100%的高选择性是其最大的优势，但反应过程复杂，步骤繁多，在工业应用上难以实现[3]。气相苯加氢由于苯和氢以气相方式接触，因此，混合均匀，转化率和收率都比较高，但由于反应接触充分且过于剧烈，容易产生“飞温”现象，工业上较难以控制反应条件等因素，并且，苯气化需要一定的能耗，从节能方面考虑，气相加氢并非较为经济的路线。液相苯加氢较气相法相比，反应条件较温和且反应稳定易于控制，但缺点为转化率和收率都不是很理想，氢气利用率较低[2]。因此，液相苯加氢法值得做进一步的研究。 2 苯选择加氢的催化剂
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 毕业设计 20万吨年乙苯脱氢制苯乙烯装置工艺设计 摘要 苯乙烯是最重要的基本有机化工原料之一。本文介绍了国内外苯乙烯的现状及发展概况，苯乙烯反应的工艺条件，乙苯脱氢制苯乙烯催化剂，苯乙烯的生产方法和生产工艺。 本设计以年处理量20万吨乙苯为生产目标，采用乙苯三段催化脱氢制苯乙烯的工艺方法，对整个工段进行工艺设计和设备选型。根据设计任务书的要求对整个工艺流程进行了物料衡算，并利用流程设计模拟软件Aspen Plus对整个工艺流程进行了全流程模拟计算，选用适宜的操作单元模块和热力学方法，建立过程模型进行稳态模拟计算并绘制了带控制点的工艺流程图。在设计过程中对整个工艺流程进行了简化计算，将整个流程分为了反应和精馏分离两个部分，利用计算机模拟计算结果对整个工艺流程进行了模拟优化，并确定了整套装置的主要工艺尺寸。 由于本设计方案使用计算机过程模拟软件Aspen Plus进行仿真设计，减少了实际设计中的大量费用，对现有工艺进行改进及最优综合具有重要的实际意义。 关键词：乙苯，苯乙烯，脱氢，Aspen Plus，模拟优化
Abstract Styrene Monomer（SM）is one of the most important organic chemicals. This article describes the present situation and development of styrene at conditions, catalyst for ethylbenzene dehydrogenation to styrene, styrene production methods and production processes. This design is based on the annual targets, ethylbenzene three-stage dehydrogenation using styrene in the process, the entire section in the process design and equipment selection. According to the requirements of the design of the mission statement of the entire process the material balance, process design simulation software Aspen Plus simulation of the whole process of the entire process, choose the appropriate operating unit module and thermodynamic methods, process model for steady-state simulation and draw the P&ID diagram. The entire process in the design process, simplify the calculation, the whole process is divided into reaction and distillation to separate the two parts, the use of computer simulation results on the entire process flow simulation and optimization, and determine the size of the main process of the entire device . This design using computer simulation software Aspen Plus simulation designed to reduce the substantial costs of the actual design, to improve the existing process and optimal synthesis ，Aspen Plus，Simulation and optimization
四、苯加氢制环己烷 环己烷主要(占总产量90%以上)用来生产环己醇、环己酮及己二酸,后三者是制造尼龙-6和尼龙-66的重要原料。环己烷还用作树脂、油脂、橡胶和增塑剂等的溶剂。 用作尼龙原料的高纯度的环己烷主要由苯加氢制得。 工业上苯加氢生产环己烷有气相法和液相法两种。虽然美国杜邦公司早已开发成功气相加氢工艺,但大多数工厂仍采用液相加氢工艺,例如美国的Uop公司,法国石油研究所(IFP)等。气相法的优点是催化剂与产品分离容易,所需反应压力也较低,但设备多而大,投资费用比液相法高。 1.反应原理 (1)化学反应在反应条件下,苯与氢可能发生下面各种反应:
＋nＨ２→Ｃ＋ＣＨ４(4)
反应(1)若为气相法固定床,用还原Ni 作催化剂,反应温度为65～250℃,压力 0.5～3.5MPa;若为液相加氢,采用骨架镍或还原Ni为催化剂,反应温度为160～220℃,压力2.7MPa左右,环己烷收率在99%以上。反应(2)和(4)在250℃左右的低温下不显著,它们可能是由第Ⅷ族金属催化的氢解型机 理引起的,也可能是由双功能催化剂的加氢裂解型机理引起的。双功能催化剂为具有加氢催化活性的某些金属(如Pt,Pd或Ni)负载在酸性载体(SiO2或SiO2/Al2O3)上构成,在载体上往往存在强酸中心,它对反应(2)和(4)有明显促进作用。因此,选择非酸性载体可以避免这种加氢裂解作用。反应(3)是环己烷的异构化,它往往被酸催化,在200℃下,异构化反应达到平衡时环己烷生成甲基环 戊烷的转化率为68%,将温度升高到300℃时其转化率达83%,因此也必须选择不会引起这种异构化反应的催化剂。在镍催化剂 上,250℃时才开始产生甲基环戊烷。 (2)热力学平衡由反应(1)可知,苯加氢生成环己烷的反应是一个放热的体积(摩尔数)缩小的可逆反应。在127℃时的平衡常
苯加氢制环己烷 四、苯加氢制环己烷 环己烷主要(占总产量90%以上)用来生产环己醇、环己酮及己二酸,后三者是制造尼龙-6和尼龙-66的重要原料。环己烷还用作树脂、油脂、橡胶和增塑剂等的溶剂。 用作尼龙原料的高纯度的环己烷主要由苯加氢制得。 工业上苯加氢生产环己烷有气相法和液相法两种。虽然美国杜邦公司早已开发成功气相加氢工艺,但大多数工厂仍采用液相加氢工艺,例如美国的Uop公司,法国石油研究所(IFP)等。气相法的优点是催化剂与产品分离容易,所需反应压力也较低,但设备多而大,投资费用比液相法高。 1.反应原理 (1)化学反应在反应条件下,苯与氢可能发生下面各种反应 : ＋nＨ２→Ｃ＋ＣＨ４ (4) 反应(1)若为气相法固定床,用还原Ni作催化剂,反应温度为65～250℃,压力0.5～3.5MPa;若为液相加氢,采用骨架镍或还原Ni为催化剂,反应温度为160～220℃,压力 2.7MPa左右,环己烷收率在99%以上。反应(2)和(4)在250℃左右的低温下不显著,它们可能是由第Ⅷ族金属催化的氢解型机理引起的,也可能是由双功能催化剂的加氢裂解型机理引起的。双功能催化剂为具有加氢催化活性的某些金属(如Pt,Pd或Ni)负载在酸性载体(SiO2或SiO2/Al2O3)上构成,在载体上往往存在强酸中心,它对反应(2)和 (4)有明显促进作用。因此,选择非酸性载体可以避免这种加氢裂解作用。反应(3)是环己烷的异构化,它往往被酸催化,在200℃下,异构化反应达到平衡时环己烷生成甲基环戊烷的转化率为68%,将温度升高到300℃时其转化率达83%,因此也必须选择不会引起这种异构化反应的催化剂。在镍催化剂上,250℃时才开始产生甲基环戊烷。 (2)热力学平衡由反应(1)可知,苯加氢生成环己烷的反应是一个放热的体积(摩尔数)缩小的可逆反应。在127℃时的平衡常 数为7×10,在227℃时为1.86×10。氢压和温度对环己烷中苯的平衡浓度的影响示于图3-2-18。由图3-2-18可见,低温和高压对反应是有利的。相反,反应(2)和(4)则受到抑制;环己烷异构化反应是一个等摩尔反应,压力对反应影响不大。温度对反应(3)平衡的影响示于图3-2-19。由图3-2-19可知,甲基环己烷的平衡浓度随温度的提高而上升。为抑制
年处理25万吨轻苯加氢精制车间初步设 计毕业论文 目录 摘要...................................................................................... 错误！未定义书签。Abstract ................................................................................ 错误！未定义书签。第1章绪论.. (1) 1.1设计的目的和意义 (1) 1.1.1毕业设计的目的和意义 (1) 1.1.2本设计的目的和意义 (1) 1.2产品的组成和成分及物性参数 (1) 1.3产品的质量指标价格供需关系 (3) 1.4设计地点，气候参数 (5) 第2章工艺论证 (6) 2.1国内外工艺流线论证 (6) 2.1.1粗苯加氢精制原理 (6) 2.1.2粗苯加氢精制工艺 (6) 2.1.3粗苯加氢精制工艺特点 (10) 2.2主要设备论证类型的确定 (12) 2.2.1填料萃取塔 (12) 2.2.2筛板萃取塔 (12) 2.2.3脉冲筛板萃取塔 (13) 2.2.4往复筛板萃取塔 (13) 2.2.5转盘萃取塔及偏心转盘萃取塔 (14) 2.3萃取剂选择的依据 (14) 2.4结论 (15)
第3章工艺详述 (16) 3.1本设计选择的工艺 (16) 3.1.1工艺原理 (16) 3.1.2工艺流程 (16) 3.2工艺参数列表 (17) 第4章工艺计算 (19) 4.1总物料衡算 (19) 4.2纯苯塔的设计计算 (20) 4.2.1计算数据 (20) 4.2.2塔的物料衡算 (23) 4.2.3气液负荷计算 (28) 4.2.4精馏塔塔体尺寸计算 (33) 4.2.5塔的工艺结构尺寸的设计与计算 (34) 4.2.6塔板布置及浮阀数目与排列 (36) 4.2.7塔板流动性能校核 (38) 4.2.8塔板负荷性能图 (43) 4.2.10纯苯塔热量衡算 (48) 4.2.11塔的机械设计 (51) 4.3设备一览表 (53) 第5章设备布置 (57) 5.1设备布置原则 (57) 5.1.1满足生产工艺要求 (57) 5.1.2符合经济原则 (57) 5.1.3符合安全生产要求 (57) 5.1.4良好的生产操作 (58) 5.1.5便于安装与检修 (58) 5.2几种设备布置的具体方式 (58) 5.2.1塔的布置 (58) 5.2.2反应器的布置 (59) 5.2.3冷换设备的布置 (59) 第6章非工艺部分 (61) 6.1车间布置（土建要求） (61)
粗苯加氢精制生产工艺的优化与探究 张文 四川省达州钢铁集团有限责任公司四川达州635002 【摘要】：四川省达钢集团50Kt/a粗苯加氢精制装置生产五年来，随着生产的进行越来越多的工艺情况逐渐显现，很多情况呈规律性发生。这里将装置过去五年生产中所遇工艺、设备、废气排放等情况及相应处理、优化方法做一个归纳总结。 【关键字】：重组分循环气过滤器物料堵塞 【前言】：近年来，公司认真贯彻落实科学发展观，准确把握国家产业政策要求，以创新为抓手，及时调整企业发展战略，努力转变发展方式，抢抓市场成长机遇，走长期可持续发展道路。为进一步落实公司向化工产业转型规划，公司于2009年上马一套50Kt/a粗苯加氢精制装置，装置于2010年3月正式投产。现在年生产量能够达到设计值50Kt/a,其中纯苯精制率达到99.95%以上，甲苯精制率达到98.00%以上，三苯回收率达到98.50%以上。 【装置介绍】：50Kt/a粗苯加氢精制装置工艺采用甲醇驰放气变压吸附提纯氢气和粗苯加氢脱硫精制纯苯等技术，生产控制上采用DCS集散控制系统,由DCS系统进行监视、操作、报警、联锁和控制，尤其对关键电器和运转设备进行远程控制，实现自动化管理。同时本装置三废排放少，对环境影响小，安全消防上采用气防、消防联锁系统，并与DCS系统挂接且互为冗余，措施较完善，抗风险能力较强。 加氢精制生产能力为50Kt/a，三苯回收率≥98%，可以年产精
制纯苯34000t/a，甲苯5000t/a，二甲苯2000t/a，同时还有少量非芳烃及溶剂油。同时由于装置采用了加氢法，替代了高污染的硫酸法处理焦化苯，更产生了巨大的社会效益。 1、原料预处理工序 1、1压力与自动调节 两苯塔作为一个常压精馏塔，在生产过程中属于工艺性能比较稳定的设备。因为它的工艺指标稳定性能较好，在生产过程中整个工序均可以采取自动调节，以减少人工操作强度。值得注意的是两苯塔的稳定性主要基于其塔内压力变化，而塔内压力与蒸发器（T301）底部采出量有直接关系。因此，当蒸发器（T301）底部采出量变化较大以及两苯塔内部压力变化较大时，我们要注意塔内原料、回流以及重组分物料采出的量的变化。做到及时调整，以保证两苯塔的质量平衡和气液平衡。 1、2关于废油的回收 废油的主要构成是水和原料油，并且水的量远远大于原料油的量。因此，在废油回收时，要特别注意两苯塔内的压力变化。通过控制废油量的大小，以避免油水共沸现象的发生。通过控制热源（蒸汽）量的供给大小，以保证塔内的热量平衡。 1、3关于二甲苯塔塔底重组分的回收 本装置设计二甲苯塔采用间歇蒸馏的方式生产，所以在生产一段时间后需要对其塔底重组分物料进行回收。首先，在回收过程中需保证二甲苯塔内压力处于非负压状态下。最好采用打开塔顶放散阀，使
苯乙烯装置工艺流程叙述 一、乙苯工艺流程简述 本工艺包设计的乙苯装置界区内包括烃化反应系统(亦称烃化反应系统)、苯回收系统、乙苯回收系统、多乙苯回收系统、烷基转移反应系统（亦称反烃化反应系统）。为解决反应器在再生时停产影响，也是为了规避放大风险,烃化反应系统设计成反应器R－２10１Ａ/B、加热炉Ｆ-21０1A／B、换热器Ｅ-2101A/B;E-2102A／B;E－２103Ａ/B两套并联操作。 来自罐区的新鲜苯、油水分离器的回收苯、精馏工段回收的循环苯在T－2201苯回收塔汇合，用苯循环泵P-220１A/B泵入苯进料气化器E－2１01A／B的壳程,管程的高压蒸汽将其加热而气化,气相苯分别进入两套苯换热器E-２103A/Ｂ的壳程,与管程的高温反应器出料换热而被过热。过热后的苯被分成两股:主苯流和急冷苯流。主苯流进入反应器进料加热炉F－２１01A/B被加热到反应温度,进入烃化反应R-2１01Ａ/B。 界区外的原料乙醇用乙醇进料泵Ｐ-2101A／B加压，进入工艺水换热器E-220４,与苯塔回流罐底部排出的油水混合物换热回收热量，温度升至接近泡点,导入E-２10２Ａ／Ｂ乙醇蒸发器，用高压蒸汽将其气化，分段进入两台并联的烃化反应器。 在R-２１01A/B中,乙醇发生脱水反应生成乙烯与水蒸汽，继而苯和乙烯发生烃化反应,生成乙苯及少量二乙苯、多乙苯等。为稳定反应器的温度，每段催化剂床层之间都有与进料乙醇蒸气相混合的急冷苯进入,使反应温度在适当范围内。反应器出料依次通过苯换热器Ｅ－21０3Ａ/B管程和苯回收塔再沸器E－２2０1管程被冷却后，便进入苯回收塔Ｔ－2201进行精馏分离。T-22０1塔顶馏出苯、水和轻组分尾气,塔底则采出粗乙苯。罐区来的新鲜苯用新鲜苯泵Ｐ—２3０2A/Ｂ加压后通过乙苯/苯换热器冷E-２208与来自乙苯塔回流泵的产品热乙苯换热,进入苯塔回流罐V—2201,补充回流罐的液位。苯塔回流泵将回流罐的一部分苯打入T-2201塔顶。T－220１塔底采出的粗乙苯则送至乙苯回收塔Ｔ-22０2进一步加工。 在T－2201塔顶共沸馏出的水冷凝进入回流罐V-2２01,由于高温下苯与工艺水有乳化现象，将大部分是水的乳化液从回流罐底部导出,与乙醇进入反应器的量按1:1的比例排入工艺水换热器E-2204B管程，将热量交换给进料乙醇，然后进一步进入工艺水冷却器E-22０5壳程，用循环水冷却到４0℃-15℃消除乳化现象，进入油水分离系统，分出的工艺水经汽提脱苯后作为废热回收系统的补充水,苯则回用。 苯塔回流罐V-2２01导出的气相进入苯塔尾冷器,将水蒸汽与苯进一步冷凝下来，凝液自流到V-2201底部乳化液导出管,不凝气则通过苯塔的压力控制排放到反烃化加热炉Ｆ-２10２进口,进一步利用回收其中的乙烯与苯。 在乙苯塔T-2202中,塔顶气在乙苯塔冷凝器Ｅ—２２07管程被软水冷凝，进入乙苯塔回流罐Ｖ—2202。一部分作为回流液打回T—2202,另一部分热乙苯通过乙苯/苯换热器E—2２０8将热量传给来自罐区的新鲜苯，作为本单元的精制乙苯产品而输往苯乙烯单元或罐区，Ｅ—22０2中的软水则被蒸发成低压蒸汽送苯乙烯工段综合利用。 T－2202塔底采出物送入多乙苯(PEＢ)回收塔T-220３实现精馏分离。可循环组分二乙苯由T-22０３塔顶馏出,通入PＥB回收塔冷凝器E-2２11管程，同壳程的水换热而被冷却冷凝。冷凝液在ＰEB 回流罐V－22０3中实现汽／液分离。二乙苯被泵送到Ｆ—21０2导入反烃化反应系统进行烷基转移反应以增产乙苯。由V-２203析出的不凝气则被ＰＥＢ塔真空泵P—2２06Ａ／B抽吸,从而使二乙苯回收塔T－2203实现真空操作。T－2２03塔底产物多乙苯残油送至界外。 由二乙苯回流泵P-2205A/B排出的二乙苯与来自E—2208的新鲜苯汇合,一同进入反烃化加热炉F—２10２对流段预热,先后进入反烃化加热器E—210４A与反烃化换热器E—21０４B，被中压蒸汽完全气化,并回收反烃化出料热量,返回F-2102对流段，被进一步加热到反烃化反应温度,再被导入反烃化反应器Ｒ－２10２。在R-2102中,PＥB同苯发生烷基转移反应,生成乙苯。R－2102的出料先后通过反烃化换热器E—2１04B的管程和反烃化反应器出料蒸汽发生器Ｅ－2105的管程而被冷却冷凝，进
苯加氢作业区简介 一、概况 苯加氢作业区位于鞍钢厂区西北部,原址矿渣山，占地面积4.5万平方米，2007年10月破土动工，2009年8月将投产运行。其项目是采用德国伍德公司专利加氢技术，低温低压加氢萃取工艺法，是国内焦化企业单套生产能力最大，具有易燃易爆特性的石化类工艺项目，属重大危险源、省甲级要害部位。 苯加氢项目固定资产投资为37756.36万元（含外汇1186.42万美元）, 铺底流动资金2171.20万元。 苯加氢工艺有6个生产单元及其它辅助设施组成，主要主要生产高纯苯、甲苯、二甲苯、重苯残油、非芳烃及C9馏分。广泛用作制造合成纤维、合成橡胶、炸药、塑料、医药和染料、油漆等产品的原料，也可用作树脂工业以及作为溶剂用于涂料、农药和橡胶加工工业等。 苯加氢作业区及辅助设施自动化控制水平较高，安全性能高，能耗低，环境保护效益明显，其加氢产品质优价高，可以出口外销。增产的非芳烃可以作为燃料销售，创建很可观的经济效益。是国内目前生产能力最大，技术最先进的苯加氢工艺装置。 二、工艺特点
粗苯中主要含有苯（约70%）、甲苯（约14%）、二甲苯（约4%）和三甲苯等芳香烃，其总含量占85%以上，这些物质都是重要的化工原料。此外，粗苯中还含有不饱和化合物（烯烃）、含硫化合物（噻吩）、含氧化合物（苯酚）及含氮化合物（吡啶）等杂质。粗苯精制工艺是以粗苯为原料，经化学和物理等方法提纯精制为高纯度苯类产品的过程。 1、加氢分类及国内情况 粗苯加氢根据操作条件不同，可分为高温加氢（580-630℃，6.0Mpa），中温加氢（480-550℃,5.0Mpa）及低温加氢（300-380℃,4.0Mpa）。宝钢一期引进的是莱托法高温脱烷基工艺；北京焦化厂的苯加氢装置，是焦耐院自行开发设计的中温加氢工艺；石家庄焦化厂于97年引进并建成了国内第一套5万t/a低温加氢装置是德国K·K公司（现为伍德公司）的技术，其加氢工艺是德国BASF公司开发经K·K 公司改进的，萃取蒸馏工艺是莫菲兰（MORPHYLANER）法，近三年，太化、昆钢等企业先后从德国伍德公司引进低温加氢工艺并相继投产。 2、装置组成及工艺流程 本装置共分以下几个部分： 1)加氢部分：蒸发器、闪蒸槽、反应器、高压分离槽、稳定塔； 2)蒸馏部分：预蒸馏塔、萃取蒸馏塔、汽提塔、二甲苯
绝热硝化装置岗位作业指导书
第一章：工艺说明 第一节、工艺技术简介 原料苯和硝酸在脱水剂硫酸的催化作用下硝化反应生成硝基苯，同时放出大量的反应热： H2SO4 C6H6 + HNO3————C6H5NO2 + H2O + 27.0Kcal/mol 目前工业化的苯硝化制取硝基苯的方法主要有： 1、等温硝化工艺 包括传统硝化工艺和泵式硝化工艺两种。 1.1 传统硝化工艺 反应器和冷却装置为一个整体，用冷却水将反应热移出，以维持正常的恒温反应,确保生产安全。反应中硫酸被生成水稀释，需另设硫酸浓缩装置回收硫酸循环使用。 目前我国工业化的硝基苯装置均为传统硝化工艺，只是在硝化反应器的造型上有所不同。大多数厂家选用多釜串联硝化，也有厂家采用环式或环式和釜式相结合的串联硝化，如一环三釜、二环二釜等。传统硝化工艺的优点是技术简单，操作方便，产品质量稳定。主要缺点是反应温度较高、反应时间长，产品质量低，物料返混严重，易过硝化，硝基苯需精制，分离出的硝基苯残液具有爆炸危险，处理困难，污染环境。其硝化和硝基苯精制的不安全因素多，必须设置事故电源和事故冷却水，以保证安全生产和停车。 1.2 泵式硝化 本方法由瑞典国际化工有限公司于八十年代开发并实现工业化。国内沧州TDI装置的甲苯硝化即采用该工艺。其特点是反应器和换热器组成一个回路反应器，大量的硫酸和反应物在泵内强烈混合，反应在几秒种内完成，反应热在列管换热器中由冷却水带出。泵式硝化的优点是反应速度快，温度低，副产物少，产率高，硝基苯无需精制，设备小，产量大，生产安全可靠，但需另设废酸浓缩装
置。 2、绝热硝化 七十年代初英国的ICI公司与美国的氰胺公司共同开发了绝热硝化技术，并实现了工业化。目前世界上已有多套绝热硝化装置。绝热硝化突破了硝化反应必须在低温下恒温操作的概念，取消了冷却装置，充分利用混合热和反应热使物料升温，通过控制混酸组成以确保反应的安全进行，并利用废酸的显热进行闪蒸，从而大大减少废酸浓缩所需热能，并使之循环利用。 与等温硝化工艺相比，绝热硝化有以下特点： ⑴绝热硝化将反应热和混酸稀释热贮存于废酸中，可使废酸浓缩充分利用此热量。 ⑵反应器无需冷却装置，节约投资，操作方便，流程简单。 ⑶绝热硝化工艺因反应物料停留时间短，采用过量苯，产生的二硝基苯量很少，产品质量高，无残渣排出。 ⑷绝热硝化虽然反应温度高，但可以通过调节混酸组成加以控制，同时设置了紧急排料系统，生产工艺安全。 但绝热硝化采用稀酸为原料，腐蚀性较强，设备，管道材质要求高。
苯乙烯试验报告 1.过程合成与分析 苯乙烯（Phenylthylene/SM），是非常重要的化工原料。我国苯乙烯主要用于生产聚苯乙烯、ABS树脂、SAN树脂、不饱和聚酯树脂、丁苯橡胶、丁苯胶乳以及苯乙烯系热塑性弹性体等。近几年国内苯乙烯产能不断扩大，目前已经超过400万吨/年。 苯乙烯系列树脂的产量在世界五大合成材料的产量中仅次于聚乙烯和聚氯乙烯而名列第三位。苯乙烯主要用于生产苯乙烯系列树脂及丁苯橡胶，也是生产离子交换树脂及医药品的原料之一，此外，苯乙烯还可用于制药、染料、农药以及选矿等行业。苯乙烯系列树脂的产量在世界合成树脂中居第三位，仅次于PE、PVC。苯乙烯的均聚物――聚苯乙烯(PS)是五大通用热塑性合成树脂之一，广泛用于注塑制品、挤出制品及泡沫制品3大领域。近年来需求发展增长旺盛。苯乙烯、丁二烯和丙烯腈共聚而成的ABS树脂是用量最大的大宗热塑性工程塑料，是苯乙烯系列树脂中发展与变化最大的品种，在电子电器、仪器仪表、汽车制造、家电、玩具、建材工业等领域得到了广泛应用。中国已经成为世界ABS最大的产地和消费市场之一。 已知工业化的苯乙烯的生产主要采用两种方法： （一）乙苯脱氢法 乙苯脱氢法是目前国内外生产苯乙烯的主要方法，其生产能力约占世界苯乙烯总生产能力的90%。它又包括乙苯催化脱氢和乙苯氧化脱氢两种生产工艺。 1、乙苯催化脱氢工艺 乙苯催化脱氢是工业上生产苯乙烯的传统工艺，由美国Dow化学公司首次开发成功。目前典型的生产工艺主要有Fina/Badger工艺、ABB鲁姆斯/UOP工艺以及BASF 工艺等。 （1）ABB鲁姆斯/UOP工艺。用超加热器将蒸汽过热至800℃，与原料乙苯一起进入绝热反应器。反应温度550-650℃，常压或负压，蒸汽/乙苯质量比为1.0-1.5。通过脱氢反应器所生成的脱氢产物经冷凝器冷凝后进入乙苯/苯乙烯分离塔，塔底分出苯乙烯，塔顶馏出未反应的乙苯。将乙苯中的苯和甲苯分出后返回脱氢反应器重复利用。 （2）Fina/Badger工艺。Fina/Badger工艺通常与美孚/ Badger乙苯工艺联合签发许可。该工艺采用绝热脱氢，高温蒸汽提供脱氢需要的热量并降低进料中乙苯的分压和抑制结焦。蒸汽过热至800-950℃，与预热器内的乙苯混合后再通过催化剂，反应温度为560-650℃，压力为负压，蒸汽/乙苯质量比为1.5-2.2。反应器材质为铬镍，反应产物在冷凝器中冷凝。Fina/ Badger与 ABB Lummus公司一起几乎垄断了世界苯乙烯生产专利市场。 （3）BASF工艺。BASF工艺的特点是用烟道气直接加热的方式提供反应热，这是与绝热反应的最大不同点。脱氢过程中反应产物与原料气系统进行热交换，列管间加折流挡板，使加热气体径向流动，烟道气进口温度为750℃，出口温度为630℃，可用来预热进料的气体，使乙苯的进料温度达到585℃，直接与管内脱氢催化剂接触反应。出口气体经急冷、换热，再经空气冷却，分离脱氢尾气（H2、CH4、CO2等）、水和油，上层脱氢料液送精馏工序制得苯乙烯。 乙苯催化脱氢法的技术关键是寻找高活性和高选择性的催化剂。一开始采用的是锌系、镁系催化剂，以后逐渐被综合性能更好的铁系催化剂所替代。目前，国外苯乙烯催化剂主要有南方化学集团公司开发的Styromax-1、Styromax-2、Styromax-4以及Styromax-5型催化剂；美国标准催化剂公司推出的C-025HA、C-035、C-045型催化剂；德国BASF公司开发的S6-20、S6-20S、S6-28、S6-30催化剂；Dow化学公司开发出的D-0239E型绝热型催化剂等。我国开发成功的催化剂主要有兰州石油化工公司研究院的315、335、345、355系列催化剂；厦门
苯加氢技术 轻苯进行加氢精制工艺早在20世纪50年代就在国外得到了工业应用。目前发达的国家，如美、英、法、德、日等均已广泛采用这个先进的加氢精制工艺。国内，直到上世纪70年代，北京燕山石油化工公司从西德引进第一套“Pyrotol制苯”装置，利用裂解汽油为原料，经加氢以获得高纯度石油苯；接着，80年代初，宝钢的一、二期工程从日本引进了一套“高温Litol”加氢装置，对焦化轻苯进行加氢精制；尔后，河南“平顶山帘子布厂”也引进了一套“高温Litol”装置。近年来，石家庄焦化厂、宝钢三期工程引进了德国的“K.K技术”，即：“低温Litol”装置。北京焦化厂也建成了国内自行设计的“低温加氢”装置，并已过关。另外，山西太原等地也正在建设了轻苯加氢装置。 粗苯产品是苯系家族产品的混合物，不能单独使用，需要深加工才能成为客户的最终消费，粗苯产品的这一特征决定了其市场出路主要是销售到下游精苯生产厂家，只有少量产品进入溶剂、农药厂家。目前国内对粗苯进行深加工，制成纯苯的生产厂家主要分为两大类：一类是酸洗法生产纯苯，另一类是采用粗苯加氢工艺生产纯苯。酸洗法工艺投资少，见效快，生产装置易建设，国内大多数精苯生产装置均采用该生产工艺。但是，酸洗法工艺生产的苯纯度低，而且不能有效分离甲苯、二甲苯，无法实现环保达标排放，而且产品质量低，生产成本高，销售价格上不去。粗苯加氢工艺则不同，装置投资大，建设周期长，但是生产技术
先进，生产的苯纯度高，能达到石油苯产品质量，能实现与甲苯、二甲苯等的有效分离，而且能消耗低、成本低、产品质量好、销售价格高、竞争力强，表了粗苯加工精制的发展方向。目前，有实力的焦化企业或化工企业都在争取建设大型精苯装置。并且可以看出粗苯加氢工艺必将成为粗苯精制的一种趋势。目前国外用于焦化粗苯加氢有代表性的工艺技术有美国Axens低温汽液两相加氢技术、德国Uhde低温气相加氢技术、胡德利开发日本旭化成应用于粗苯加氢的高温热裂解法生产纯苯的Litol法技术。 一、苯加氢技术 1、美国Axens低温气液两相加氢技术。 美国Axens采用自行开发的两段加氢技术。粗苯经脱重组分由高压泵提压进入预反应器，进行加氢反应，在此容易聚合的物质，如双烯烃、本苯烯烃、二硫化碳在有活性的Ni-Mo催化剂作用下液相加氢变为单烯烃。由于加氢反应温度低，有效的抑制双烯烃的聚合。 预反应物经高温循环氢汽化后经加热炉加热到主反应温度后进入主反应器，在高选择性Co-Mo催化剂作用下进行气相加氢反应，单烯烃经加氢生成相应的饱和烃。硫化物主要是噻吩。氮化物及氧化物被加氢转化成烃类、硫化氢、水及氨，同时抑制芳烃的转化，芳烃损失率应〈0.5%。反应产物经一系列换热后经分离，液相组分经稳定塔将氨等气体除去，塔底得到含噻吩〈0.5mg/kg 的加氢油。由于预反应温度低，且为液相加氢，预反应产物靠热
1引言 1.1 环己酮的性质及用途 环己酮是一种重要的有机化工原料，是生产己内酰胺和己二酸及其盐的主要中间体，具有低毒、微溶于水、易溶于甲醇、乙醇、丙酮、醚、苯等大多数有机溶剂的特点，环己酮在工业上广泛应用于高档溶剂、染料助剂、医药助剂、抛光剂、胶黏剂及皮革涂料稀释剂等领域[1]，近几年环己酮的产量和需求量稳定增长，其生产与发展发挥了巨大的社会效益，取得了良好的经济效益。随着近几十年来我国环己酮作为中间体的生产推移，我国市场对环己酮质量提出了更高的要求，其生产工艺需要更快的发展和转变，才能满足社会需求。 1.2 环己酮国内外市场分析 1.2.1国外产业状况 2013 年世界环己酮总产能约738.7 万吨，主要集中在己内酰胺生产较发达的国家和地区中国、美国、比利时、韩国、德国、泰国、前独联体及东欧等。其中中国是最大的环己酮生产国，占世界总产能的27.07%，其次是美国，占世界总产能的15.42%。2013 年全球环己酮产能部分情况见图1。 2013 年世界环己酮产能分布比例 27% 15%7% 6% 4%4% 37% 中国美国日本比利时德国韩国其他 图1-1 2013 年世界环己酮产能分布比例 2013 年世界环己酮产量达到517.9 万吨。预计未来几年世界环己酮产量增长速度将在3.2%以上，2014 年产量达到534.5 万吨以上，2017 年将达587.5 万吨以上，环
己酮的世界需求量也会同步增加[2]，总体上供需平衡。近年来全球环己酮产量见表1.1。 表1.1 近年来全球环己酮产量变化情况及预测 年份全球产量/万吨增长率/％ 2006 441.3 1.97 2007 450.0 1.97 2008 435.0 -3.33 2009 461.0 5.98 2010 474.0 2.82 2011 480.8 1.43 2012 501.9 4.39 2013 517.9 3.19 2017（预测）587.5 3.2 世界上主要生产环己酮的企业几乎都有配套的己内酰胺装置，主要用于生产己内酰胺，合成尼龙。 1.2.2 国外市场需求预测 环己酮主要用于己内酰胺、高档溶剂、助剂、抛光剂、胶黏剂及皮革涂料稀 释剂等域。2013年，环己酮在己内酰胺领域的消费比例最高，其下依次是涂料/ 油漆/油墨溶剂染料助剂、医药助剂、抛光剂、胶黏剂等。2013 年世界环己酮产 量517.9 万吨，需量495.1万吨，2014 年达到510.76 万吨，随着下游产品需求 量的增长，预计未来几年国外环己酮的产能也将呈增长趋势，2015-2017年将分 别达到526.88万吨543.51万吨、543.51 万吨和587.5 万吨。未来几年全球环己 酮在各应用领域的需求预测见1.2。 表1.2 未来几年全球环己酮消费结构及需求预测（万吨，%）应用领域市场份额年增长率2013年2014年2015年2016年2017年 己内酰胺91.2 3.1 451.33 465.32 479.75 494.62 509.95 涂料/油漆/油墨 3.2 3.5 15.9 16.45 17.03 17.63 18.24 染料助剂 2.2 3.5 10.93 11.31 11.71 12.12 12.54 医药助剂 1.5 3.5 7.45 7.71 7.98 8.26 8.55