山东省东明县建红生物燃料化工有限公司粗苯精制可行性研究报告

第四章 工艺技术和设备

4.1 生产工艺

技术方案的选择：粗苯精制工艺有全连续精馏、半连续精馏、间歇精馏等技术方案，本装置拟采用青岛科技大学新开发的全连续精馏工艺，效率高，能耗低，无三废污染。

工艺流程：

本项目生产系统包括初馏系统、两苯系统、洗涤系统、吹苯系统、纯苯系统、甲苯系统和二甲苯系统等。

（1）初馏系统

外购粗苯由汽车运输进厂，送粗苯罐贮存，然后由贮槽经原料泵打入初馏塔中部。初馏塔底设一台重沸器，以导热油为热源，为初馏塔提供热量。初馏塔顶的初馏份气体经冷凝冷却器冷却后进入油水分离器，分离出的初馏份进入回流槽，部分用回流泵打至初馏塔顶作回流，其余部分送初馏份贮槽。油水分离器设液位自动控制装置，产生的废水通过管道送废水中间罐，经进一步油水分离后通过管道送废水暂存池，最终送SBR废水处理装置进行处理。初馏塔底残油温度控制在90～95℃，由塔底脱除初馏份的精粗苯经残油冷却器冷却后送入初馏塔底中间槽。

（2）两苯系统

由两苯塔原料泵从初馏塔塔底中间槽将脱除初馏份的精粗苯取出，送入两苯塔中部作为两苯塔的原料。两苯塔下部设两台重沸器，以导热油为热源，为两苯塔提供热量。塔顶的油汽经冷凝冷却器冷却后送入油水分离器，分离出的馏份部分用泵送两苯塔塔顶作回流，其余部分送油库的中间槽作为洗涤的原料（未洗混合份）。油水分离器产生的废水通过管道送废水中间罐，塔底的重质苯送重质苯中间槽，用泵打至油库的重质苯槽。

（3）洗涤系统

本工程洗涤系统采用连续洗涤装置进行未洗混合份的酸洗净化。

两苯塔产生的未洗混合份用泵送入连洗原料槽，由此连续进入连洗泵。浓硫酸（98％）在连洗泵前加入，在连洗泵内硫酸与未洗混合份初步混合后，送往球

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形混合器，在其中进行主要的酸洗净化过程。在用硫酸净化时的主要反应有：

①不饱和化合物的聚合反应 ②不饱和物与硫酸的加成反应 ③清除硫化物的反应

④苯族烃与不饱和化合物的共聚反应 ⑤苯族烃的磺化反应

液体在球形混合器内充分湍流混合，但停留时间较短，不足以保证酸洗净化过程进行得很完全。因此出球形混合器的液体被送入反应器内进一步反应。反应器具有足够的容积，使混合份与酸在其中有10分钟的停留时间，以进行最后的净化后应。

经反应器后的混合份及酸再进入加水混合器，在此连续加水以再生硫酸，然后将混合份及再生酸引入酸油分离器。在酸油分离器内混合物经澄清分离后，再生酸和酸焦油沉积下来，再生酸排入再生酸沉淀槽，待进一步分离酸焦油后，用再生酸泵送再生酸贮槽。酸油分离器中聚集的酸焦油在排出再生酸后间歇排放出来，和从再生酸中二次分离出来的酸焦油一起用废碱中和后送酸焦油槽。

酸油分离器分离出焦油及酸的混合份从酸油分离器进入加碱混合器，在器前加入浓度15～18％的NaOH碱液进行中和，使已洗混合份呈弱碱性，然后导入碱油分离器中。分离出碱液的油送入已洗混合份贮槽作为精馏原料，从碱油分离器下部排出的废碱用于中和酸焦油。

（4）吹苯系统

已洗混合份由贮槽连续用吹苯原料泵抽出送入加热器，加热器采用导热油为热源，加热器出口温度在105～110℃，故混合份以汽液混合物进入吹苯塔。塔底设两个重沸器，以导热油为热源为纯苯塔提供热量，并辅以直接蒸汽蒸吹，由塔顶逸出的吹出苯蒸汽进入冷凝冷却器，冷凝液在油水分离器进行油水分离后，吹出苯流入吹出苯储槽。分离废水通过管道送废水暂存槽，聚合物自吹苯塔底排入吹苯残渣槽，然后送油库贮存。

（5）纯苯系统

吹出苯用泵从贮槽连续打入纯苯塔，塔底设两个重沸器，以导热油为热源为纯苯塔提供热量。纯苯塔顶蒸汽温度控制在80℃，在此温度下逸出的蒸汽经冷凝冷却和油水分离后，所得纯苯流入回流槽，部分打回纯苯塔顶作回流，部分作为

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产品送油库。油水分离器分离废水通过管道送废水中间罐，塔底纯苯残油温度约为122℃，连续由塔底排出，用热油泵直接送甲苯塔。

（6）甲苯系统

纯苯残油用热油泵连续打入甲苯塔，甲苯塔塔底设两个重沸器，以导热油为热源为甲苯塔提供热量。甲苯塔顶蒸汽温度控制在110℃，在此温度下逸出的蒸汽经冷凝冷却和油水分离后，所得纯甲苯流入回流槽，部分打回甲苯塔顶作回流，部分作为产品送油库。油水分离器分离废水通过管道送废水中间罐，塔底纯甲苯残油温度约为154℃，连续由塔底排出，用热油泵直接送二甲苯塔。

(7)二甲苯系统

甲苯残油用热油泵连续打入二甲苯塔，二甲苯塔塔底设两个重沸器，以导热油为热源为二甲苯塔提供热量。二甲苯塔顶蒸汽温度控制在90～100℃，在此温度下逸出的蒸汽经冷凝冷却和油水分离后，所得纯二甲苯流入回流槽，部分打回二甲苯塔顶作回流，部分作为产品送油库。油水分离器分离废水通过管道送废水中间罐，塔底纯二甲苯残油温度约为140～160℃，连续由塔底排出，送纯二甲苯残油槽。

4.2 主要设备

主要设备为两苯塔、初馏塔、吹苯塔、纯苯塔、甲苯塔、二甲苯塔等，所有塔类均采用新型精馏塔，效率高，能耗低。设备详细情况见设备一览表4-1：

表4-1 5万吨/年粗苯精制设备一览表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

设备名称 粗苯原料加热器 两苯塔 两苯塔重沸器 轻苯冷凝冷却器 轻苯油水分离器 初馏塔回流柱 初馏塔 初馏塔重沸器 初馏份冷凝冷却器 初馏份油水分离器 混合份冷却器 过滤器 吹苯塔 吹苯原料加热器 设备规格 φ1200 φ1200 φ1200 11

单位 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 数量 1 1 2 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1

15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 吹苯冷凝冷却器 吹苯油水分离器 纯苯塔 纯苯塔重沸器 纯苯塔冷凝冷却器 纯苯油水分离器 纯残冷却器 甲苯塔 甲苯重沸器 甲苯冷却冷凝器 甲苯油水分离器 两苯塔回流柱 二甲苯塔 二甲苯重沸器 二甲苯冷凝冷却器 二甲苯油水分离器 二甲苯回流柱 粗苯原料槽 轻苯储槽 纯苯储槽 纯苯残油储槽 甲苯残油储槽 甲苯储槽 甲苯储槽 二甲苯储槽 二甲苯储槽 吹出苯储槽 吹苯残油储槽 二甲残液储槽 重苯储槽 蒸汽锅炉 导热油炉 冷却塔 合计 4.3 物料平衡

φ1400 φ800 φ800 2t/h 200万大卡 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 1 1 1 2 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 1 1 1 3 1 3 2 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 2 1 56 4.3.1 年加工5万吨粗苯精制项目总物料平衡表

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