2023學(xué)年完整公開課版芳烴抽提

任務(wù)四產(chǎn)物分離操作

-----芳烴抽提項目五催化重整裝置要點回顧與檢查同學(xué)們上節(jié)課已經(jīng)學(xué)習(xí)了反應(yīng)崗操作。2、反應(yīng)過程參數(shù)控制方法？

1、簡述反應(yīng)過程工藝流程？檢查同學(xué)們掌握的情況：提出問題催化重整生產(chǎn)芳烴的產(chǎn)品有哪些？這些芳烴是如何分離？芳烴抽提aromaticsextraction也稱芳烴萃取，用萃取劑從烴類混合物中分離芳的液液萃取過程。主要用于從催化重整和烴類裂解汽中回收輕質(zhì)芳烴(苯、甲苯、各種二甲苯)，有時也用從催化裂化柴油回收萘，抽出芳烴以后的非芳烴剩余稱抽余油。芳香烴簡稱“芳烴”，通常指分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的碳?xì)浠衔?。芳烴分離塔一、催化重整工藝流程按照對目的產(chǎn)品的不同要求，工業(yè)催化重整裝置分為以生產(chǎn)芳烴為主的化工型、以生產(chǎn)高辛烷值汽油為主的燃料型和包括副產(chǎn)氫氣的利用與化工及燃料兩種產(chǎn)品兼顧的綜合型三種。化工型常用的加工方案是預(yù)處理一催化重整一溶劑抽提一芳烴精餾的聯(lián)合過程，裝置的示意流程見圖所示。重整原料的預(yù)處理重整反應(yīng)芳烴抽提精餾芳烴芳烴重整氫

非芳烴

苯

甲苯重整原料≤C5烴重整生成油二甲苯重芳烴芳烴抽提（生產(chǎn)芳烴）以生產(chǎn)芳烴產(chǎn)品為目的時，由于重整產(chǎn)物是芳烴和非芳烴的混合物，必須設(shè)法將芳烴從混合物中分離出來。但是，混合物中芳烴和其他烴類的沸點很接近，很難用精餾的方法分離。目前仍然采用溶劑抽提法從重整產(chǎn)物中分離芳烴?；驹恚?1)抽提：利用芳烴與非芳烴在溶劑中溶解度的差異，將兩者分離;(2)汽提：然后根據(jù)芳烴與溶劑的沸點差，將芳烴從溶劑中分離出來，從而得到高純度的混合芳烴芳烴精餾（生產(chǎn)芳烴）

芳烴精餾是將混合芳烴分離為苯、甲苯、二甲苯等單體芳烴的過程。根據(jù)芳烴中各組分的沸點不同，利用汽液兩相多次接觸，多次汽化、多次冷凝進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，將各組分加以分離。芳香烴分離部分重整產(chǎn)物中的芳香烴和其它烴類的沸點很接近，難以用精餾分方法分離，一般采用溶劑抽提的辦法從重整產(chǎn)物中分離出芳香烴。溶劑是芳香烴抽提的關(guān)鍵因素，常用的溶劑有二乙二醇醚、三乙二醇醚、四乙二醇醚、二甲基亞砜和環(huán)丁砜等。重整產(chǎn)物的芳香烴抽提包括溶劑抽提、提取物汽提和溶劑回收三部分。芳香烴精餾分離是將混合抽提出的混合芳香烴通過精餾分離成單體芳香烴。1.反應(yīng)原理及操作條件工業(yè)上用粗裂解汽油生產(chǎn)芳烴一般采用兩段法：

⑴第一段低溫液相加氫常用Pd/Al2O3為催化劑，在80℃～130℃溫度，5.5MPa壓力下，將二烯烴轉(zhuǎn)化為單烯烴，苯乙烯轉(zhuǎn)化為乙苯。

⑵第二段高溫氣相加氫將單烯飽和，同時除去所含的硫化物和氮化物，催化劑為Co-Mo-S/Al2O3，操作溫度285℃～395℃，壓力4.05MPa。

2．工藝流程裂解汽油二段加氫制芳烴流程示意圖

1-預(yù)加氫法2-第一段反應(yīng)器3-第二段進(jìn)料加熱爐

4-第二段反應(yīng)器5-熱量回收系統(tǒng)6-穩(wěn)定塔

二、芳烴的萃取分離

環(huán)丁砜法萃取流程

精餾系統(tǒng)（2）原理：精餾分離的基本原理是利用芳烴混合物中各組分的揮發(fā)度不同，即在同溫度下各自的蒸汽壓不同，并利用汽液多次傳質(zhì)、傳熱，而使各組分得以分離，所以精餾的過程實際上是傳質(zhì)、傳熱同時進(jìn)行的物理過程。（1）概況：精餾部分的任務(wù)是將來自抽提部分的芳烴混合物用精餾的方法進(jìn)一步分離成符合要求的單體芳烴。即生產(chǎn)合格的苯、甲苯、裂解加氫汽油碳八芳烴產(chǎn)品。芳烴轉(zhuǎn)化工藝的應(yīng)用

工藝流程以甲苯和C9芳烴為原料的歧化和烷基轉(zhuǎn)移生產(chǎn)苯和二甲苯的工業(yè)生產(chǎn)方法主要有二種。一種是加壓臨氫氣法，另一種是常壓不臨氫氣相法。加壓臨氫氣法工藝流程臨氫岐化和烷基轉(zhuǎn)移工藝流程

1-加熱爐2-反應(yīng)器3-分離器4-氫氣壓縮機(jī)5-冷凝器6-穩(wěn)定塔7-白土塔

8-苯塔9-甲苯塔10-二甲苯塔11-C9芳烴塔

三、C8混合芳烴異構(gòu)化目的1．反應(yīng)原理主反應(yīng)副反應(yīng)2、工藝流程C8芳烴的分離C8芳烴異構(gòu)化以任何方法生產(chǎn)得到的C8芳烴都含有四種異構(gòu)體，即鄰、間、對二甲苯和乙苯。作為生產(chǎn)聚酯樹脂和聚酯纖維單體的對二甲苯用量最大，而間二甲苯需求量最小。因此，工業(yè)上采用分離和異構(gòu)化相結(jié)合的工藝，生產(chǎn)各種異構(gòu)體和增產(chǎn)需要量大的某一組分。

工業(yè)上將不含或少含對二甲苯的C8芳烴為原料，在催化劑作用下，轉(zhuǎn)化成接近平衡濃度的C8芳烴，從而達(dá)到增大對二甲苯的目的。異構(gòu)化的實質(zhì)是把對二甲苯含量低于平衡組成的C8芳烴，通過異構(gòu)后使其接近反應(yīng)溫度及反應(yīng)壓力下的熱力學(xué)平衡組成。平衡組成與溫度有關(guān)，不論在哪個溫度下，其中對二甲苯含量并不高。因此。在生產(chǎn)中，C8芳烴異構(gòu)化工藝必須與二甲苯分離工藝聯(lián)合生產(chǎn)，才能最大限度地生產(chǎn)對二甲苯。

C8芳烴異構(gòu)化工藝流程

混合二甲苯的分離1．生產(chǎn)原理⑴鄰二甲苯的分離

⑵乙苯的分離⑶對、間二甲苯的分離2、工藝流程

C8芳烴的部分性質(zhì)

沸點/℃熔點/℃鄰二甲苯144.41-25.173間二甲苯139.104-47.872對二甲苯138.35113.263乙苯136.186-94.971鄰二甲苯的分離由表可知，鄰二甲苯在C8芳烴四種異構(gòu)體中沸點最高，與間二甲苯沸點的差為5.3℃，用精餾法兩塔串聯(lián)分離，塔板數(shù)150-200塊，產(chǎn)品從塔釜引出，純度為98%～99.6%。乙苯的分離乙苯沸點最低，與沸點相近組分的沸點差為2.2℃，用精餾法三塔串聯(lián)分離，總板數(shù)360塊，純度為98.6%以上。對、間二甲苯的分離由于兩者間沸點差僅0.75℃，難于用一般精餾法分離。對、間二甲苯的分離對、間二甲苯的分離①低溫結(jié)晶法②絡(luò)合萃取法③吸附分離法對、間二甲苯熔點差別較大，在一定低溫下能形成最低共熔物，此法技術(shù)成熟，但對二甲苯純度較低，一般需進(jìn)行二級重結(jié)晶。由于間二甲苯堿度最大，與BF3-HF處于同一系統(tǒng)時，形成的絡(luò)合物最穩(wěn)定，可置換出鄰、對二甲苯，經(jīng)解絡(luò)可得98%以上的間二甲苯。由于BF3-HF也是二甲苯異構(gòu)化的催化劑，故此法可與異構(gòu)化過程聯(lián)合，但毒性大、腐蝕性強(qiáng)。所謂吸附分離法就是利用某種固體吸附劑，有選擇地吸附混合物中某一組分，隨后使之從吸附劑上解吸出來，從而達(dá)到分離的目的。吸附分離C8混合芳烴是采用液相操作。其原理是選擇分于篩作為吸附劑，它對于對二甲苯吸附能力較強(qiáng)，而對其它的二甲苯異構(gòu)體吸附能力較弱，從而使對二甲苯可以從混合二甲苯中被分子篩吸附；然后用一種液體