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第三章芳烃的转化详解演示文稿
指标: 含硫<2×10-6 (W%)
二段加氢工艺流程
C6-C9
Co-Mo-Al2O3 280-300℃
80-
P13d0/℃Al2O3 裂解汽油二段加氢制芳烃流程示意图
1-初馏塔 2- 一段加氢反应器 3-第二段进料加热炉 4-第二段加氢反应器 5-热量回收系统 6-稳定塔
2.芳烃的萃取分离
液液萃取法(抽提法)
裂解原料及裂解条件不同
裂解汽油的收率和组成不同
石脑油为裂解原 料生产乙烯
煤柴油为裂解原 料生产乙烯
20%的裂解 芳烃含量为
汽油
40~80%
裂解汽油产 芳烃含量达 率约为24% 45%左右
裂解汽油中的苯约占 C6~C8芳烃的 5 0%, 比重整产物中的苯高出约5~8%。
裂解汽油组成
以石脑油为原料不同裂解深度时裂解汽油组成
甲苯、间二甲苯及C9芳烃未得到重大的化 工利用
芳烃转化的工业应用
开发芳烃转化工艺使能 根据市场需求,调节各 种芳烃的含量
聚苯乙烯
聚酯纤维
小结
苯、甲苯、二甲苯 芳烃 异丙苯、十二烷基苯和萘等
芳烃的来源:
(1)炼焦副产的粗苯、煤焦油
(2)裂解汽油 (3)催化重整油
工艺过程:反应 分离 转化
Ⅰ.化学反应
化工型常用的加工方案:
预处理一催化重整一溶剂抽提一芳烃精馏的联合过程, 装置的示意流程图如下:
重整氢
重
整 原 预分馏 重
≤C5烃
芳
重整原料 料 的
脱砷
整 反
重整生成油
烃 抽
预
应
提
处 加氢
理
非芳烃
精
芳烃
馏 芳
烃
苯 甲苯 二甲苯 重芳烃
三、 芳烃转化
芳烃的需求量
苯与对二甲苯的需求量最大,其次是邻二 甲苯
重苯
二甲苯 甲苯 苯
石油芳烃生产方法
工艺过程: 反应 分离 转化 原料: 石脑油 裂解汽油 生产过程
石油芳烃的生产过程
原料
邻二甲苯 对二甲苯
(二)从裂解汽油中获取芳烃
● 裂解汽油含有C6~C9芳烃,因而它是石油芳烃
的重要来源之一。
● 裂解汽油中除含有50 ~ 70%左右的芳烃外,
还含有20%左右的单烯烃、双烯烃和烯基芳烃 (如苯乙烯)以及微量的硫、氮、氧、氯等物质。
一段加氢(低温液相加氢) P98 图2-1
二烯烃 烯基芳烃
单烯烃 芳烃
工艺条件:Pd/Al2O3 催化剂 (低温80-130℃液相反应) 指标:二烯烃含量< 2%
二段加氢(高温气相加氢) P98 图2-1
单烯烃
饱和烃
脱除S 、O 、 N 等有机化合物
工艺条件:Co-Mo-Al2O3催化剂 (较高温度280-300℃ 气相反应)
对溶剂性能的基本要求 对芳烃的溶解选择性好、溶解度高 与萃取原料密度差大 蒸发潜热与热容小、蒸汽压小 有良好的化学稳定性与热稳定性、腐蚀性小
芳烃的萃取分离常用的溶剂: 环丁砜 N-甲基吡咯烷酮 二甲基亚砜 二乙二醇醚
环丁砜萃取分离芳烃流程
轻非芳烃循环的目的— 溶剂中溶解度大,使溶 解度小的重质非芳烃从 萃取塔顶分离
(三) 从重整汽油中获取芳烃
“重整”是指对烃类分子结构进行重 新排列,“催化重整”就是利用催化 剂对烃类分子结构进行重新排列。
重整汽油含50-80%的芳烃 用于生产高辛烷值汽油或BTX等芳烃,其中约 10%的装置用于生产芳烃产品。
美国UOP公司第一套铂重整装置工业化 60年代 工业上成功应用双催化剂(铂—铱、铂—锡) 70年代 实现移动床催化剂连续再生
CH3
CH3
CH3 CH3
3H2
这类反应的特点是吸热、体积增大、生成 苯并产生氢气、可逆反应。
(2)五元环烷烃异构脱氢反应
CH3
3H2
CH3
CH3
CH3 3H2
CH3
特点:吸热、体积增大、生成芳烃并产生氢气的可逆反应。 其反应速度稍慢于六元环烷烃脱氢,是生成芳烃的主要 反应。
重要的化 工原料
应用:合成树脂、合成纤维和合成橡胶工业
三苯:苯、甲苯和二甲苯 简称BTX 混合二甲苯:乙苯和三个二甲苯异构体组
成的混合物 C8芳烃
加乙烯烷基化
乙苯 丙酮
脱氢
苯乙烯
聚苯乙烯、丁苯橡胶、 ABS树脂
双酚A 聚碳酸酯、环氧树脂
加丙烯烷基化 异丙苯 苯酚
酚醛树脂、苯胺、壬基酚等
加十二烯
十二烷基苯
苯
硝化、还原、光气化
甲苯二异氰酸酯
聚氨酯类泡沫塑料、聚氨酯橡胶
对二甲苯
氧化
对苯二 甲酸
聚酯树脂、 涤纶
二
甲
间二甲苯 异构化
对二甲苯
农药、
苯
氨氧化
间苯二腈
聚酰胺
纤维
邻二甲苯 氧化
邻苯二 甲酸酐
医药、染料、 增塑剂
萘
氧 化
烷基萘
脱烷基
萘
氧化
一、芳烃的来源
煤焦化芳烃
(1)炼焦副产的粗苯、煤焦油 3%
第三章芳烃的转化详解演示文 稿
优选第三章芳烃的转化
了解芳烃系 主要产品的 性质、用途 及工业生产
方法
知识目标
掌握芳烃系 产品生产的 反应原理
熟悉芳烃系产 品生产的工艺
流程
能力目标
芳烃之间的 相互转化的 机理和催化 剂
烷基化反应原理 及工艺
第一节 概 述
苯、甲苯、二甲苯 芳烃
异丙苯、十二烷基苯和萘等
裂
40~60% C6-C9芳烃
解
汽
二烯烃、单烯
油
烃 、烷烃
组
成 氧、氮、硫及
砷的化合物
受热和光的作用下
很易氧化并聚合
需
脱 对后序生产芳烃工 除
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。目前普遍采用 催化加氢精制法。
1.裂解汽油加氢精制过程
工业上用粗裂解汽油生产芳烃一般采用两段法:
合成洗涤剂
苯
加氢
环己烷
己内酰胺聚酰胺纤维来自氯化氯苯染料中间体、医药
氧化 硝化
顺丁烯二酸酐 四氢呋喃、1,4-丁二醇 医药、聚氨酯
硝基苯 苯胺
二苯基甲烷二异氰酸酯、橡胶助剂、 染料、医药、农药
聚氨酯纤维
硝化 歧化
硝基甲 苯
染料中间体、炸药 苯、二甲苯
甲 苯
氧化
苯甲酸
染料中间体、医药、 增塑剂
临氢脱烷基
催化重整过程中的化学反应主要有以下几类:
① 六元环的脱氢反应
快
② 五元环的异构脱氢反应 慢 ③ 烷烃的环化脱氢反应 最慢 ④ 异构化反应
⑤ 加氢裂化反应
⑥ 烯烃的加氢饱和反应
⑦ 生焦反应
生成芳香 烃的反应
1.芳构化反应 (1)六元环烷烃脱氢反应
3H2
CH3
CH3
重整过程中 生成芳烃的 主要反应
3H2
石油芳烃
(2)烃裂解副产的裂解汽油 27%
(3)催化重整油
70%
不同国家芳烃来源构成
芳烃总产量的90%以上来自石油
二、芳烃的生产
焦化芳烃生产方法
(1)从炼焦副产粗苯及煤焦油中获取
煤干馏
粗煤气
初冷、净化、终冷 洗油吸收 蒸馏脱吸
粗苯
组成?
粗苯组成
粗 分馏 苯
轻苯 分馏 BTX混合馏分 分馏
硫酸精制催化加氢精制