【2017年整理】焦化粗苯加氢精制工艺及催化剂研究进展.doc

焦化粗苯加氢精制工艺及催化剂研究进展 马春旭 ，王俊文 ，张林香 ，刘利辉 ，刘宏琦 摘要:论述了焦化粗苯加氢精制的工艺方法及其催化体系，并简单介绍了国内加氢工艺的应用。通过比较不同温度条件的加氢工艺，认为低温法加氢具有设备投资省、品种多样、操作简便等优点，是较为理想的粗苯加氢精制工艺。当前粗苯精制中应用广泛的催化剂是以A l2O3为载体的Mo钼基催化剂，如何将理论研究领域的脱硫催化剂更好地应用到粗苯加氢精制行业是发展趋势。国内近年大量上马一批粗苯加氢精制项目，但多引进国外技术，自主开发研究成为迫切任务。 关键词：焦化粗苯；加氢；精制；催化剂 中图分类号：TQ 174 文献标识码：A 文章编号:1671—3206(2oos)11—1368一o4 焦炉煤气经洗苯和蒸馏回收后得到的苯系化合物，以苯为主，一般称之为焦化粗苯。我国焦化工业生产的粗苯，是苯类产品的主要来源[1]。苯类产品苯、甲苯、二甲苯都是重要的有机化工原料和溶剂，工业价值很高，如何合理有效的回收粗苯中的苯类产品，一直是人们关注的课题。目前焦化粗苯工业化处理技术主要有酸洗法和催化加氢法两种，随着环保日益得到重视及粗苯加工规模由分散走向集中，我国的酸洗加工工艺处于被淘汰的局面，加氢精制工艺由于其产品纯度高、收率高、污染小、自动化程度高等优点，表现了更强的生命力[2]。本文结合国内外粗苯加氢技术现状和催化剂的研究应用情况，对目前加氢精制工艺及其催化剂进行评述和比较。 1 焦化粗苯加氢工艺 粗苯是烃类及其衍生物的混合物，其沸点一般低于200 clc，组成和含量见表1。 焦化粗苯加氢即在一定的温度、压力及催化剂下，通过与氢气进行反应，使粗苯中的不饱和化合物得以饱和；使粗苯中的含硫化合物得以去除，将硫转化成硫化氢气体；使非芳烃化合物裂解成低分子气体。具体的焦化苯催化加氢工艺由于各种原因，又存在一定的差异，通常根据加氢反应温度的不同，区分为高温加 氢(600—630℃)、中温加氢(480—550℃)和低温加氢(350～380℃)3种工艺。 表1 粗苯的组成和含量 组分 含量／％ 苯 55-75 甲苯 11-22 二甲苯 2.5-6 三甲苯及乙基甲苯 1.0-2.0 环戊二烯 0.6-1.0 苯乙烯 0.5-1.0 苯并呋喃类 1.0-2.0 茚类 1.5-2.5 二硫化碳 0.3-1.4 噻吩 0.2-1.6 饱和化合物 0.6-1.5 1．1 高温加氢工艺 高温加氢工艺以莱托(Lito1)法为主要代表，由美国胡德利(Houdry)空气产品公司设计，主要针对粗苯中的轻苯，进行高温加氢脱硫、脱烷基反应以及相应的分离操作[3]。 Litol法工艺先进行预蒸馏，将粗苯分离为重苯和轻苯，预蒸馏采用减压操作，利于降低温度，避免不饱和化合物在蒸馏过程中发生聚合，分离出的轻苯进入下一步预加氢反应器。预加氢采用Co—Mo系催化剂，将易发生聚合的物质除去以利于后续主加氢的操作，经预加氢后的产物进人主加氢反应器，完成加氢脱硫和脱烷基反应。主加氢采用Cr2O3AL2O3系催化剂，反应温度为610—630℃，操作压力达5．88 MPa，将轻苯中的不饱和化合物与含硫化合物几乎全部加氢脱除。该工艺采用脱烷基技术，可将粗苯中的甲苯、二甲苯等脱去支链烷基得到苯，苯产率可达1 14％ 以上，所得纯苯质量较好，产品质量分数99．9％，结晶点5．45℃ ，噻吩质量分数0．5 X 10 l[4]。 1．2 中温加氢工艺 中国科学院山西煤炭化学研究所2O世纪70年代初期就开始了焦化粗苯加氢精制的研究与开发[5]，研制出适合中温加氢法与低温加氢法两系列粗苯加氢精制催化剂及工艺[6]。该工艺采用两段