1、第4章 芳烃转化过程第二节第二节 裂解汽油生产芳烃及芳烃抽提裂解汽油生产芳烃及芳烃抽提 裂解汽油生产芳烃概况l裂解汽油（P.G）是热裂解制乙烯的重要副产物， 约占乙烯产量的6080l在裂解汽油中芳烃（苯、甲苯、混合二甲苯）的含量要占一半以上，因此是芳烃的重要来源l裂解汽油若不经过加氢则无法抽提出芳烃，且由 于不饱和烃（二烯烃和单烯烃）含量高，即使作燃料也不是好的燃料，因此裂解汽油必须经过加氢裂解汽油组成n裂解汽油的产量、组成以及芳烃的含量，随裂解原料和裂解条件的不同而异n以石脑油为裂解原料生产乙烯时能得到大约20%的裂解汽油，其中芳烃含量为4080% n用煤柴油为裂解原料时，裂解汽油产率约为2
2、4%，其中芳烃含量达45%左右n裂解汽油除富含芳烃外，还含有相当数量的二烯烃、单烯烃、少量直链烷烃和环烷烃以及微量的硫、氧、氮、氯及重金属等组分不同裂解深度时裂解汽油组成 组 分裂解深度乙烯收率24.4%乙烯收率28.5%乙烯收率33.4%原料/%组成/%原料/%组成/%原料/%组成/%C520.913.84.0苯6.124.57.231.82.546.0C6非芳烃10.47.52.0甲苯4.718.94.419.43.219.6C7非芳烃7.04.51.0二甲苯0.753.01.46.21.59.2乙苯和苯乙烯0.72.81.25.31.27.4C8非芳烃3.62.01.0C9+8.99.5
3、9.8总计24.9100.022.6100.016.3100.0裂解汽油中芳烃49.262.782.2裂解汽油与重整生成油的组成差别n裂解汽油中的芳烃与重整生成油中的芳烃在组成上有较大差别n首先裂解汽油中所含的苯约占 C6C8芳烃的 50%，比重整产物中的苯高出约58%n其次裂解汽油中含有苯乙烯，含量为裂解汽油的35 %n此外裂解汽油中不饱和烃的含量远比重整生成油高裂解汽油预处理n裂解汽油中含有大量的二烯烃、单烯烃，在受热和光的作用下很易氧化并聚合生成称为胶质的胶粘状物质，二烯烃更易聚合。在后加工过程中极易结焦和析碳，既影响过程的操作，又影响最终所得芳烃的质量n硫、氮、氧、重金属等化合物对后序
4、生产芳烃工序的催化剂、吸附剂均构成毒物 裂解汽油在芳烃抽提前必须进行预处理，为后加工过程提供合格的原料 两段加氢工艺一段加氢：使易生胶的二烯烃加氢转化为单烯烃以 及烯基芳烃转化为芳烃 二段加氢：使单烯烃饱和并脱除硫、氧、氮等有机 化合物 裂解汽油加氢 依照C5馏分的不同利用途径，分馏流程不同 异戊二烯 间戊二烯 合成橡胶和精细化工原料 环戊二烯 二烯烃加氢生成烯烃 汽油 烯烃加氢生成C5烷烃 烃裂解原料C5馏分的利用11加氢反应原理加氢反应原理n裂解汽油与氢气在一定条件下，通过加氢反应器催化剂层时，主要发生两类反应： n首先是二烯烃、烯烃不饱和烃加氢生成饱和烃，苯乙烯加氢生成乙苯。n其次是含硫
5、、氮、氧有机化合物的加氢分解（又称氢解反应），CS、CN、nCO键分别发生断裂，生成气态的H2S、nN H3、H2O以及饱和烃。12化学反应13其它反应n金属化合物也能发生氢解或被催化剂吸附而除去n加氢精制是一种催化选择加氢，在340反应温度以下，芳烃加氢生成环烷烃甚微n但是，条件控制不当，不仅会发生芳烃的加氢造成芳烃损失，还能发生不饱和烃的聚合、烃的加氢裂解以及结焦等副反应n反应：二烯烃 单烯烃 烯基芳烃 芳烃n工艺条件：Pd/Al2O3 催化剂 低温液相反应 避免二烯烃聚合n指标：二烯烃含量 2%一段加氢n反应：单烯烃 饱和烃 脱除S 、O 、 N 等有机化合物n工艺条件：Co-Mo-Al
6、2O3催化剂 (较高温度 气相反应)n指标：溴值低于1 含硫210-6 (wt%)二段加氢16操作条件操作条件（1）反应温度）反应温度 n加氢是放热反应，降低温度对反应有利，但是反应速度太慢，对工业生产是不利的。n提高温度，可提高反应速度，缩短平衡时间。但是温度过高，既会使芳烃加氢又易产生裂解与结焦，从而降低催化剂的使用周期。17 在确保催化剂活性和选择加氢前提下，尽可能把反应温度控制到最低温度为宜。n由于一段加氢采用了高活性催化剂，二烯烃的脱除在中等温度下即可顺利进行，所以反应温度为60110。n二段加氢主要是脱除单烯烃以及氧、硫、氮等杂质，一般反应在320下进行最快。当采用钴-钼催化剂时，
7、反应温度一般为320360。18（2）反应压力）反应压力n加氢反应是体积缩小的反应，提高压力有利于反应的进行n高的氢分压能有效地抑制脱氢和裂解等副反应的发生，从而减少焦炭的生成，延长催化剂的寿命n同时还可加快反应速度，将部分反应热随过剩氢气移出n压力过高，不仅会使芳烃加氢，且对设备要求高、能耗也增大19（3）氢油比）氢油比n提高氢油比，从平衡观点看，反应可进行得更完全，并对抑制烯烃聚合结焦和控制反应温升过快都有一定效果n提高氢油比会增加氢的循环量，能耗大大增加20n空速越小，所需催化剂的装填量越大，物料在反应器内停留时间较长，相应给加氢反应带来不少麻烦，如结焦、析碳、需增大设备等n但空速过大，
8、转化率降低（4）空速）空速21工艺流程工艺流程利用液化石油气和其他轻烃进行芳构化重芳烃进行轻质化 轻烃芳构化与重芳烃的轻质化由烷烃生产芳烃的Cyclar工艺原料： 过剩的低价液化石油气丙烷、丁烷反应： 催化脱氢、齐聚、环化和芳构化催化剂：分子筛催化剂特点： 原料无须预处理 产品不需芳烃抽提装置（非芳烃 环烷烃 烷烃 萃取蒸馏有利于芳烃和非芳烃的分离工业生产方法 Lugi公司 Distapex法 Krupp Koppers公司 Morphylane法、Octener法Glitsch Technology公司 GTBTX法 能耗低、投资少33芳烃精馏n 由溶剂抽提所得的混合芳烃中含有苯、甲苯、二甲苯、乙苯及少量较重的芳烃，而有机合成工业所需的原料有很高的纯度要求，为此必须将混合芳烃通过精馏的方法分离成高纯度的单体芳烃。这一过程称为芳烃精馏。34芳烃精馏原理工艺流程图（三塔流程）35芳烃精馏原理工艺流程图（五塔流程）
