浅谈粗苯加氢工艺

马叶群 张立波

摘要：对粗苯加氢精制工艺技术及路线进行了比较分析，介绍了国内外粗苯加氢精制工艺的方法及特点，分析了产品质量、品种、收率、能耗、投资等因素。结合实际情况，介绍了不同的粗苯加氢和萃取蒸馏工艺的特点。建设粗苯加氢装置时，综合考虑多方面因素，应优先选择低温加氢精制工艺。

关键词：粗苯加氢；萃取蒸馏；工艺特点

一、粗苯加氢工艺概况

（一）美国Axens气液两相加氢技术，采用自行开发的两段加氢技术。粗苯脱重组分后由高速泵提压进入预反应器，进行液相加氢反应，容易聚合的物质，如双烯烃、苯乙烯、二硫化碳在Ni-Mo催化剂作用下加氢变为单烯烃。由于预加氢反应为液相反应，能有效抑制双烯烃的聚合。

预反应产物经高温循环氢汽化后通过加热炉加热到主反应温度进入主反应器，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分离，液相组分经稳定塔将H、S、NH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，预反应产物靠热氢汽化，需要大量高温循环氢，循环氢压缩机相对较大，且需要1台加热炉。

（二）德国Uhde低温气相加氢技术（KK法），由德国BASF公司开发，Uhde公司改进的粗苯加氢精制工艺。粗苯经高速泵提压后与循环氢混合进入连续蒸发器，抑制了高沸点物质在换热器及重沸器表面聚合结焦。苯蒸汽与循环氢混合物进入蒸发塔再次蒸发后，进入预反应器，容易聚合的物质，如双烯烃、苯乙烯、二硫化碳在Ni-Mo催化剂作用下，在190～240～C加氢变为单烯烃，然后进入主反应器，在高选择性Co-Mo催化剂作用下进行气相加氢反应，单烯烃在此发生饱和反应形成饱和烃。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%。反应产物经分离后，液相组分经稳定塔脱除H2S、NH等气体，塔底得到含噻吩<0.5mg/kg的加氢油。

（三）日本Litol高温、高压气相加氢技术，由美国胡德利公司开发，日本旭化成公司改进的轻苯催化加氢精制技术。粗苯经预分馏塔分离为轻苯和重苯残液，为抑制结焦，预分馏塔采用真空蒸馏，塔底再沸器采用降膜再沸器，并向粗苯原料中注入一定比例的阻聚剂。轻苯经高压泵进入蒸发器与循环氢气混合后进入预反应器，在约6.0MPa、250～C左右、Co-Mo催化剂作用下，除去高温时易聚合的不饱和组分（苯乙烯等），然后进入主反应器，在约6.0MPa、620clc左右、Cr20催化剂作用下进行脱硫、脱氮、脱氧和加氢脱烷基等反应，苯收率约为114%。反应产物经分离后，液相经稳定塔脱除HS、低碳烃等组分，塔底的加氢油经白土塔将一些痕量烯烃、比二甲苯沸点高的芳烃以及微量H2S吸附除去，经白土吸附后的加氢油进入苯塔。

近年来，国内在消化吸收国外同类技术基础上，开发了国产化低温两段气相催化加氢工艺技术，产品质量均能达到市场要求。

二、粗苯加氢工艺特点

（一）产品质量。高温加氢和低温加氢2种方法所得纯苯的质量都很高。

（二）产品品种。Litol高温加氢法只生产纯苯。低温加氢法生产高纯苯、高纯甲苯、混合二甲苯和非芳烃。

（三）产品收率。Litol高温加氢法将甲苯、二甲苯以及三甲苯都转化为苯。对原料含苯而言，苯产率高达114%。低溫加氢法三苯的收率高，对原料中的含量而言，几乎没有变化。苯的收率98%，甲苯的收率98%。二甲苯的收率98%。

（四）材料的选择。Litol高温加氢法温度高，压力高，还有氢腐蚀，对设备和管道的材质要求很高。目前我国不锈钢的品种、规格，尤其是耐高温、耐高压、抗氢腐蚀的不锈钢品种、规格不全。一些特殊管道、管件、法兰、阀门的用量少，品种规格多，只能成套引进。低温加氢法温度低，压力低，设备和管道的材料容易解决，400-C以下CriMo即可满足要求。国内石化系统所用材料大部分在国内解决。

（五）仪表选择。Litol高温加氢法温度高，压力高。操作全靠仪表而且要求仪表必须准确、灵敏，一旦出问题后果不堪设想，装嚣所需仪表和备品备件必须全套引进：低温加氢法绝大部分仪表、阀门、管材、管件、备品、备件都可以在国内供货。

（六）投资。Litol高温加氢法设备、管道、仪表等材质要求高，设备结构复杂，制造难度大，硬件费用高。引进的硬件多，增加了投资。

（七）生产的危险性。虽然Litol高温加氢法和低温加氢法的原料和产品都是易燃易爆的介质，2种装置都具有危险性，但Litol法的危险性比低温法更大。

（八）经济效益。Litol高温加氢法的优点是自产氢气，不需外来氢源，适合在没有氢源的地方建厂。但整体投资大，操作费用高，且循环氢在高温高压下有硫化氢腐蚀的问题，需要用单乙醇胺（MEA）脱硫，增加了投资和操作费用。低温加氢法生产苯、甲苯、二甲苯和非芳烃。市场适应能力强，经济效益好。虽然增加了甲苯和二甲苯系统.但都是碳钢材料，基建费用增加较少。循环气体不用设独立的脱硫装置，H2S气体从稳定塔顶排出直接进入煤气管道，同焦炉煤气一起脱硫，节省了基建投资和操作费用。

根据上述分析与比较，低温加氢法明显优于高温加氢法。低温加氢法由加氢精制和萃取蒸馏工艺组成，加氢精制工艺又分液相加氢技术和气相加氢技术，萃取蒸馏工艺依据萃取剂的不同。又分为以环丁砜和以N-甲酞吗啉为萃取剂的萃取蒸馏工艺。

三、结语

焦化废水处理技术能否成功应用。主要受3个因素制约：处理效果、投资运行费用以及是否会造成二次污染。目前各种处理技术还不能完全满足上述要求，这就需要因地制宜地选择适合的技术，对现有方法有机结合来取得比较满意的效果。同时，还要进一步研究、开发处理效果好、投资运行费用低、无二次污染、易于操作管理的新技术。

针对焦化废水深度处理及回用技术的研究较多，但工程应用较少，主要难度是深度处理技术工业化不成熟以及投资、运行费用较高。因此，一方面应加大高级氧化技术的工业化进程，另一方面，应在钢厂内寻找消纳源.实现焦化废水的分散式消纳，从而大大降低深度处理的规模。目前国内的一些相关机构正对杂用水回用、钢渣热炯、高炉烟气综合治理等方面开展研究工作，希望能为焦化废水找到更多的消纳途径。

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