2006年1月第37卷第j期,堂。
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35国内焦化粗苯加工发展趋势吕国志叶煌(中冶焦耐工程技术有限公司,鞍山IJ4002)摘要:分析了我国焦化粗苯的加工现状,结台苯类产品的市场情况和粗苯的来源,对粗苯加工技术与粗苯加(的发展趋势进行了评述。
经比较认为,低温加氢技术有明显的优势,比较适合中国国情。
关键词:粗苯加工低温加氢发展趋势中图分类号:TQ522.62文献标识码:A文章编号:1001—3709(2006)ol一0035—04DevelopmentTendencyonDomesticCokingCrudeBenzolProcessingLuGuozlliYeHuang(ACRECoki”g&Re矗∞£o巧EⅡ画need“gConsulti“gcorp.,Mcc,Anshan1】4002,China)Abstract:Th8presentstatusofcoki“gcnl山beniolprocessi“ginChinaisanalyzed.IncombinationwjththemarketsituationofcnIdebenzolpmductsandsourceofcnldebenz01,crudeben∞lprocessi”gtechnologya11ddevelopmenttenden。
yofcrudebenz01pmcessi“garedesc曲ed.Bycomparison,itisconsideredthatlowtemperaturehydm~re矗ni“gtechnologyhasobviousadvantageandismoresuitablet0China’snationalsituation.Keywords:CrLldebenzolprocessi“gLowtemperaturehydm—renni“gDevelopmenttendellcy1苯类产品的用途2苯类产品市场状况纯苯是重要的基本有机化工原料,广泛用于合成树脂、合成纤维、合成橡胶,并是染料、医药、农药的原料,也是重要的有机溶剂。
在炼油行业中用作提高汽油辛烷值的掺和剂。
甲苯是最基本的有机化工原料和溶剂,可以生产苯甲酸、甲苯二异氰酸脂、氯化甲苯、甲酚和对甲苯磺酸等多种化工产品。
这些化工产品是制造合成纤维、合成橡胶、炸药、塑料、医药、染料和油漆等的原料,也可用作溶剂和汽油添加剂。
二甲苯也是最基本的有机化工原料。
混合二甲苯主要用作溶剂和汽油添加剂,邻二甲苯用于制造苯酐、染料、农药和医药等化工产品,间二甲苯用于制造苯二甲酸、间甲基苯甲酸、间苯二甲腈等有机化工产品。
这些产品是生产染料、医药和香料的原料,对二甲苯主要用于生产聚酯树脂和涤纶纤维的原料,也用作农药和染料的原料。
收稿日期:2005—07—06作者简介:吕国志(1965一),男,高级工程师2.1纯苯市场状况目前世界上生产苯有以下几种生产路线:催化重整、汽油裂解、甲苯歧化、甲苯加氢脱烷基化(HAD)以及从焦炉轻油和煤焦油中得到苯。
其中催化重整、汽油裂解各占38%,甲苯歧化占13%,甲苯加氢脱烷基化(HAD)占6%,轻油和煤焦油中提取占5%。
2000年世界苯的消费中,50%用于乙苯生产,20%用于异丙苯生产,其余主要由环己烷和硝基苯所消费,其他衍生物还有烷基苯、马来酸酐和氯苯。
目前世界苯的生产能力约为4700万t,产量为3500万【。
世界苯的生产和消费主要集中在亚洲、北美和西欧地区。
美国是世界上苯产量和消费量最大的国家,日本位于世界第二。
根据目前各国的在建和扩建计划,预计20lo年,世界苯的生产能力和产量将分别达到5600万t和4500万t,,。
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三。
Jan2006V01.37No表1世界各地区苯发展预测表万t年份非洲亚洲中/东欧、中东北美大洋洲中腐美西欧世界生产能力155】766.14“223l0l25789.02085970.248。
2.32008产量13815舛.0233.52140J盯9O9.O185.1765940343姗生;能力182060m2蚰1460102踟970560。
1617502602301150102408404500详见表l。
国内苯的市场可通过对苯的主要下游产品苯乙烯、苯酚、环已酮、己内酰胺、尼龙66盐和MDI的生产能力和需求进行预测,从而得到2008年和20lO年我国纯苯的消费量。
详见表2。
袁2我国苯的供需预测万t项目2008年2010年苯产量500550其中:石油苯4∞420焦化荤{00130苯表观消费量550650其中:苯乙烯耗荤量300330苯酚耗苯量50加环己酮耗苯量1530己内酰胺耗苯量30柏MDI耗苯量2030其他生产耗苯量135160由表2可以看出,预计2008年纯苯的表观消耗量为550万t,2010年为650万t。
目前,我国国内纯苯的供应基本能满足下游产品的生产需求,但仍有部分进口。
化学工业是纯苯的重要用户,其消耗量占总量的70%以上。
以苯为原料的化工产品主要有苯酚、苯乙烯、氯化苯、硝基苯、顺酐、环已酮、苯胺、已内酰胺等。
我国上世纪70年代苯主要依赖进口,80年代随着石化工业的发展,进口有所缓解。
近十几年来,随着改革开放的深入,国民经济的快速发展,化工、医药、油漆、染料、塑料、农药等行业发展迅速,各种化工产品生产不断增加,由此对原料纯苯的需求量也不断扩大。
随着石油危机凸现,未来国内苯的缺口量还将大增。
2.2甲苯市场状况近年世界甲苯产能和产量有较大增长,1991年分别约为l580万t和1034万t,1999年分别达到约2305万t和1595万t,8年间的年增长率分别为4.28%和4.93%。
目前,美国、西欧、亚洲是甲苯生产能力和产量最大的地区,1999年其生产能力和产量分别占全世界的72%和82%。
这些地区也是甲苯消费量最大的地区,其消费量占世界总消费量的80%以上。
1994一1999年,除日本外的亚洲国家甲苯消费量快速增长,年增长率达到22%,主要是由于苯和二甲苯消费量迅速增长所致。
它今后仍将是甲苯的主要消费领域,占总消费量的70%左右。
预计TDI甲苯的消费量也会稍有增长。
溶剂甲苯用量则因环保问题而会受到限制。
其他方面,包括调和汽油等甲苯用量将保持约12%的年均增长速度。
预计2005~2叭O年,甲苯消费增长速度较前期有所放慢,年均增长率为3%,甲苯的生产能力将达到3900万t,需求量约为3800万t。
随着炼油工业和石油化工的发展,近年我国甲苯生产发展很快,生产能力和产量分别由1990年的41.84万t和18.09万t,增长到1999年的75万t和50.9万t,年均增长率分别为6.7%和12.2%。
同期,国内甲苯需求迅猛增长,表观消费量年均增长率达19.8%。
“十五”期间,我国甲苯消费的增长速度较“九五”期间会有所放慢,年均增长速度将保持在5%左右。
由于国内甲苯需求较旺,国内产量不能满足市场需求,每年均有大量进口。
预计到2005年需求量达到134万t,2010年将达到170万t,消费增长率保持在5%左右。
2.3二甲苯市场状况二甲苯是指邻、间、对二甲苯和乙基苯的混合物,主要作为油漆涂料的溶剂和航空汽油添加剂,此外还用于染料、农药等生产。
在我国油漆是消耗二甲苯最多的产品。
油漆生产工艺并不复杂,投资少、见效快,因此发展迅速。
2000年油漆产量比1999年增加7.17%,2005年将比2004年增加2.28%。
随着石化工业的发展,异构体二甲苯应用范围扩大,如邻二甲苯主要用于制造苯酐。
较长时期,我国二甲苯供不应求,因此都有不同数量的进口,每年的进口量都在10一20万t。
由于国际市场石油的紧缺,二甲苯需求将更趋紧张。
2006年1月第37卷第1期。
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‰三373原料粗苯的来源粗苯是炼焦煤气净化的副产品。
只有高温炼焦,且有煤气洗苯和苯蒸馏回收装置时,才能生产焦化粗苯。
焦化粗苯的产量与炼焦煤中的挥发分组成、炼焦条件、洗苯吸收剂等相关。
一般粗苯的产量是装炉煤的I%左右。
我国由于钢铁工业的兴起,导致焦炭产量急增。
目前,据不完全统计,我国机焦产量在25000万t/a,扣除部分机焦生产厂未投产的洗苯和苯回收蒸馏装置,我国粗苯的产量大约在250万t/a左右。
这些粗苯大部分由酸洗精制苯工艺进行加工,少量由加氢精制加工处理。
酸洗精制粗苯的加工能力为120万t/a,加氢精制粗苯的处理能力为15万t/a。
因而还有100万t/a的粗苯富裕量有待加工,所以国内很多厂在立项或准备建设苯精制装置。
4粗苯加工技术煤粗苯加工有两种主流技术,一是酸洗法,二是加氢法,现分述如下。
4.1酸洗法原料粗苯经初步蒸馏,脱除低沸点不饱和化台物及硫化物,如二硫化碳、环戊二烯、戊烯等。
然后混合分进入两苯塔,分离出轻苯和重苯,重苯用于生产古马隆,轻苯用浓硫酸进行洗涤,除去其中与苯类沸点相近的不饱和化合物及硫化物,如噻吩、茚、异丁烯等,同时产生再生酸和酸焦油。
脱去不饱和化合物及硫化物的混合分进行连续蒸馏,分别蒸出苯、甲苯、二甲苯。
工艺流程如下:粗苯一初馏一两苯一酸洗一连续蒸馏4.2高温高压加氢典型的高温高压加氢技术是Li蝴法,工艺流程如图l。
重苯图1Lno】法加氢工艺流程加H:条件:l_6lO℃,P=6.0MPa。
粗苯先经预分馏塔分出轻、重苯。
重苯作为生产古马隆树脂的原料,轻苯去加氢。
加氢油在高压分离器分出循环氢后在苯塔内分离出纯苯。
塔底残油返回加氢精制系统继续脱烷基。
循环氢经MEA脱硫后大部分返回加氢系统循环使用,少部分送至制氢单元,制得的氢气作为加氢系统的补充氢。
制氧系统温度压力较高,流程也很复杂,建议用PSA方法从煤气中制取氢气。
4.3低温低压加氢蒸馏典型的低温低压加氢蒸馏有德国的uhde(morPbylane萃取)和美国的She】】一uoP(液/液萃取蒸馏),其主要工艺相同,仅蒸馏萃取有区别。
主要工艺流程如图2。
重芳烃(c。
+)圈2低温低压加氢工艺纯苯纯甲苯混合二甲举加氢条件:t=300一380℃,P=3.0—4.OMPa。
粗苯经预分馏塔分出轻苯和重芳烃(cf),重芳烃(c,)去生产古马隆,轻苯去加氢。
轻苯经预反应器蒸发器和主反应器得到加氢油,经高压分离器分出循环气体循环使用,加氢油经稳定塔排出尾气后进人液一液萃取或萃取蒸馏系统,得到芳烃馏分和非芳烃。
芳烃馏分精馏系统分离出纯苯、纯甲苯和混合二甲苯。
从系统中连续排放部分循环气,同时连续补人用PsA法制得的氢气。
几种粗苯加工技术比较见表3。
从表3可以看出,低温加氢技术有明显优势,也比较适合中国国情。
低温加氢工艺分两种蒸馏方式:萃取蒸馏(morphvlaIle)和液/液萃取,两种工艺比较见表4。
萃取蒸馏比液/液萃取有明显的优越性,特别在焦化粗苯的加工中,morphylane萃取蒸馏有更多应用示例,在中国也有成功投产的示范厂。