粗苯萃取精馏新技术改造工程可行性研究报告.docx

1 .总论 1.1 概述 1.1.1 项目名称、主办单位名称、企业性质及法人 项目名称：某省某县某化工有限公司55000t/a粗苯萃取精储新技术改造工程主办单位名称： 某省某县某化工有限公司 企业性质：有限责任公司 法人代表：某某 1.1.2 可行性研究报告编制的依据和原则 1.1.2.1 编制依据 1）《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》 （化计发[1997]426号 文）。 2）天津凯赛特科技有限公司与河北省石油化工设计院有限公司签订的工程 咨询合同。 3）天津凯赛特科技有限公司提供的工艺技术。 4）某省某县某化工有限公司提供的基础资料和数据。 1.1.2.2 编制原则 1）采用先进、成熟、可靠的生产工艺技术，保证安全生产和产品质量。 2）认真贯彻执行国家关于环境保护和劳动保护的法规和要求。 3）贯彻节能方针，充分利用当地的资源优势，合理配置，在满足生产工艺要 求的前提下，节约 资金降低工程造价。 4）工厂总平面布置，以流程顺畅、紧凑布局为宗旨，缩短物流输送距离，尽 量减少占地面积及 工程土方量。 5）提高生产装置的自动化控制水平和机械化运输水平。 1.1.3 项目提出的背景、投资必要性和经济意义 1.1.3.1 承办单位概况 某省某县某化工有限公司位于某县河东工业园区，陶寺乡兴光村西侧，占地 面积23330m2o主要生产项目为55000t/a粗苯加工装置和20kt/a顺酎生产装置各 一套，年可生产纯苯34.5kt,甲苯6.4kt,二甲苯1.5kt,溶剂油2.4kt,重油1.5kt, 顺酎20kt 某省某县某化工有限公司是为合理利用当地的资源优势而投资建设的生产性企业，2005年5 月在某县工商行政管理局登记注册。全公司共有员工190人，技 术人员30 Ao公司董事会下设总 经理、生产副总经理、供销副总经理、财务副总经理，管理部门有办公室、生产部、财务部、供销 部、安全部、设材部、质检部，生产车间有精苯车间、顺酎车间。每年产值2.5亿，利税2000万 元。 公司两套生产装置均采用成熟、可靠的工艺，自动化水平较高，依靠现代企业管理制度和严格 的质量管理体系，确保了生产的稳定和产品质量，达到了高起点、高水准，该公司2006年10月份 通过了 IS09000质量体系认证。 1.1.3.2 项目提出的背景、投资的必要性和经济意义 我国煤炭资源丰富，焦化工业发达，居世界前 列。目前，发达国家的苯多来自石油化工，但我国焦化苯所占比例仍较高，随着合成工业的发展，对 苯的质量要求亦日益苛刻，要求合成级苯结晶点不能低于5.5C,相当于苯中曝吩含量不超 过 0.05%,石油级苯要求含量低于3ppm,纯度高于99.9%。由于我国焦化粗苯中嚷吩含量普遍偏高 （如上海梅山冶金公司焦化厂的轻苯中曝吩含量高达5000~7000ppm,最高为lOOOOppm）,致使 硝化苯中睡吩含量为500~800Ppm，限制了苯的应用。所以降低睡吩含量是提高苯质量的关键。 目前，我国粗苯精制普遍采用硫酸洗涤法，此法主要利用曝吩和硫酸的磺化反应和酸催化剂下 的共聚反应来脱除睡吩，产品为硝化级苯、甲苯、二甲苯。该 工艺成熟，但存在产品质量差、产品收 率低，对环境影响大的缺点。加氢法与酸洗法比较，解决了酸洗法存在的问题，加氢法精制粗苯产品 能够达到石油级质量要求，但此法的缺点是项目投资大、建设周期长，一般被大企业所采用。此两种 方法都不能回收睡吩。 某省某县某化工有限公司现采用酸洗法生产工艺来生产纯苯，酸洗法是我国传统的粗苯精制方 法，采用硫酸洗涤净化。因该法具有工艺流程简单、操作灵活、设备简单、材料易得、在常温常 压下运行等优点，对于中小型焦化企业仍不失为一种切实可行的粗苯精制法，但是这种方法存在许多 难以克服的致命缺点，由于不饱和化合物及硫化物在硫酸的作用下，生成黑褐色的深度聚合物（酸 焦油），至 今无有效的治理方法，另外产品质量、产品收率无法和加氢精制法相比，正逐渐 被加氢 精制法替代。某省提高了煤化工准入门槛，对于酸洗法粗苯精制工艺将在2010年淘汰。 粗苯加氢精制是通过加氢，部分脱除粗苯中所含的硫、氮及不饱和烧，再经萃取分离精制得高 纯度纯苯、纯甲苯、二甲苯等产品。加氢纯苯的纯度可高达99. 95%、二甲苯纯度可达99.8%, 可满足下游高端产品苯乙烯、TDI （甲苯二异氟酸 醋）生产的需要。售价也远高于酸洗苯，三苯收率 可达到 90%以上，其加工收益 显著，但是，对一般的加氢工艺来说，要制取完全不含曝吩的苯类产品实际上是不可能的，这是因为 睡吩的氢解和芳煌的加氢过程是相互联系着的，因而就必须选择特殊的催化剂进行催化加氢，目前国 内很多大的国企正采用此方法精制苯。粗苯加氢精制项目投资大，一般50kt/a的粗苯加氢精制项目 投资大约为1亿多元，并且建设周期长，适合于大型企业建设。 目前，粗苯精制主要有粗苯一焦化纯苯、焦化纯苯一无硫苯和粗苯加氢萃取 三种方案。从 2007年焦化苯市场情况来看，三种方案在对上游原料和下游市场的占有方面竞争非常激烈。粗苯 一焦化纯苯精制工艺投资小、见效快，但工艺老化、污染环境、产品质量较差；焦化纯苯一无硫苯 精制工艺是一种最新的精制方案，该工艺投资小、见效快，成本低、产品质量提高快，但工艺不成熟 （属开发期）、 产品质量不稳定：粗苯加氢萃取工艺投资大、建设周期长，但工艺稳定、产品质 量较好，代表着粗苯 精制的发展方向，但随着无硫苯（氧化法或吸附法）工艺的发展和成熟对加氢萃取工艺将产生较大 的冲击。 焦化纯苯一无硫苯工艺，是在焦化纯苯的基础上进一步精制，目前有氧化法、精洗萃取法、 吸附法等多种工艺，仅氧化法就有几种工艺。由于生产厂家工艺相 互保密，技术方面是否先进一时很 难说清楚。由于该工艺投资小、见效快、产品质量趋向于加氢苯而被民营所情迷，近期发展速度迅 猛。仅2007年一年产能就发展到30多万吨。 苏联自1975年以来，为改进焦化工业中高纯苯的生产工艺而进行的一系列研究表明，对于深 度净化苯中饱和燃和曝吩杂质的最有前途的方法是萃取精储。萃取精储可回收苯中的大部分睡吩， 减少了由于大量酸洗而造成的苯损失，有一定经济效益。此外，该工艺无酸焦油排放，在改善环境 上也很有意义。 天津凯赛特科技有限公司开发的萃取精偏法粗苯精制，已取得了专利，该工艺大大提高了苯的 收率，并且可回收苯中的大部分睡吩；同时，与加氢精制法相比，项目投资额度也具有很强的竞争 力。50kt/a的萃取法粗苯精制项目投资大约2000多万元，投资少，我们完全可以预测，该技术必 将引发国内国际粗苯精制技术的一场革命。 某省某县某化工有限公司属于民营企业，采用酸洗工艺制取纯苯的主要目的是满足本厂顺酎车 间的需要，不需要高纯度的纯苯，在面临酸洗工艺被淘汰的情况下，公司决定将现有酸洗法粗苯精制 工艺改造为萃取精储工艺，既提高苯的纯度，也避免了对环境的影响。 焦化粗苯的萃取精储项目可以实现回收目的产物以及污染物零排放的目标，所以项目的实施既 会有很好的经济效益，又会有很好的社会效益。 1.1.4 研究范围 根据国家产业政策和行业政策，就某省某县某化工有限公司55000t/a粗苯萃取精储新技术改 造工程投资的必要性，市场预测，产品方案及生产规模，工艺技术方案，建厂条件和厂址方案，公用 工程和辅助设施方案，节能，环境保护，劳动保护和安全卫生，投资估算，财务评价等进行研究，以 便得出结论，为领导提供决策依据。 1.2 研究结论 1.2.1 研究的简要综合结论本工程的建设符合国家产业政策和行业政策，产品市场前景广阔，具有良 好的经济效益，工艺技术路线先进、成熟、可靠，且原材料供应有保证。 工程建设在某县陶寺乡兴光村，交通运输方便，新建工程配套设施，水、电、汽供应有保 证。本工程充分考虑了 “三废”治理和综合利用措施，不会对环境造成 污染。劳动安全卫生设施完 善。 本项目总投资为5243.26万元。投资回收期3.59年，年均利润2200.08万元 项目的经济收益较好，具有一定的抗风险能力，因此，建议上级主管部门尽快批 准建设。 附：主要技术经济指标表 表1.1主要技术经济指标表 序号 项目名称 单位 数量 备注 生产规模 1 粗苯处理能力 t/a 55000 * 年操作时间 h 8000 主要原材料、燃料消耗 1 粗苯 t/a 55000 2 萃取剂 t/a 25 四 动力消耗量 1 一次水 m3/h 20 2 电量 Kwh/a 3312000 3 燃料煤 t/a 13954 4 压缩空气 Nm3/min 1.5 5 循环水 m3/h 1120 五 三废排放量 1 废水 m3/h 13.8 主要是生活废水 2 废气 m3/h 31500 烟道气 3 废渣 t/a 3488 炉渣 ■ ■ ■ ■・■ 八 总定员 人 57 其中新增定员 人 17 七 新增建筑面积 m2 1452 八 单位产品综合能耗 1 按处理一吨粗苯计 kg标煤 206.02  九 项目总投资 1 项目总投资 万元 5265.22 2 建设投资 万元 1701.3 3 流动资金 万元 3563.92 十 主要技术经济指标 1 年均营业收入 万元 16047.78 2 年均总成本费用 万元 13793.34 3 年均利润总额 万元 2197.45 4 权益投资净利润率 % 31.1 5收期 静态投资回收期 年 3.6 6 项目投资税前财务内部收益率 % 65.64 7 项目投资税后财务内部收益率 % 44.92 2 .市场预测 2.1 国、内外市场情况预测 本项目生产的产品主要有纯苯、甲苯、二甲苯、曝吩、重质苯、初储份、溶 剂油（C8、C9）等，其中主要产品为纯苯、甲苯、二甲苯。 2.1.1 纯苯纯苯是基础有机化工原料，广泛用于合成橡胶、塑料、纤维、洗涤剂、染料、医 药、农药和炸药生产，也可用作溶剂，在炼油工业中用作提高汽油辛烷值的掺和剂。 目前，全国纯苯生产厂家有70多家，总年产能力约为4000kt/a,其中石油苯约占 60%,焦化苯约占40%。石油苯生产装置大部分集中在中国石化集团公司和中国石油天然气集 团公司，焦化苯生产装置主要分布在冶金系统。石油苯年产能力在10kt以上的厂家有20多 家，约占总生产能力的85%。年产能力在100kt以上的生产厂家有6家，他们是扬子石化公司 芳煌厂、上海石化股份公司、齐鲁石化公司、燕山石化公司、辽阳石油化纤公司、吉化公司，其 年产能力约占全国总年产能力的45%。其中，扬子石化公司芳煌厂是目前国内最大的纯苯生产 厂家，年产能力为254kto 由于纯苯用途比较广泛，随着化学工业及相关行业的发展，其消费量增加较快。 1992年我国纯苯的表观消费量为783.1kt, 1999年达到1605.6kt。我国纯苯的年消费量以 年均10%左右的速度增长，高于世界平均速度约3个百分点。我国纯苯主要用于化学工业，以 生产苯乙烯、环己烷、苯酚、氯化苯、硝基苯、烷基苯、顺酎、农用化学品、医药和染料等。其 消费结构为：苯乙烯占 27.25%, 环己烷占12.65%,苯酚占11.37%,氯化苯占10.98%,硝基苯占9.8%,烷基苯 占 7.84%,农用化学品占5.56%,顺酎占4.71%,其它医药、轻工及橡胶制品业 等占 9.84% o 由于经济发展的需要，纯苯下游产品生产装置不断扩建和新建，国内市场对 纯苯的需求将 会有较大幅度的增长。国内苯生产能力的增加主要来自大型石油、石化企业的新建和扩建，主要 PX ）装 体现在以下三个方面：一是乙烯装置新建和改扩建 的配套芳煌抽提装置；二是炼厂芳煌装置新建和改扩建；三是对二甲苯（ 置新建和改扩建，2005年我国苯的生产能力达至ij了 3700〜3850kt, 2010年将达5150〜 6200kto 通过对苯的主要下游产品苯乙烯、环己烷、苯酚、氯化苯、硝基苯、烷基苯、顺肝等的生 产能力和需求的预测，2006年我国纯苯进口量达300kt,创历史新高。2007年我国纯苯的进口 量为 249吐 预计到2010年，国内纯苯供应量将达到 7030kt,当量需求量将达到11060kt,供需缺口为4030kto 2.1.2 甲苯 甲苯是基本有机原料之一，大量用于提高辛烷值汽油组分和多种用途的溶剂。从甲苯中可 以衍生出许多种化工原料，例如：苯、二甲苯、苯甲酸、甲苯二异氟 酸脂、氯化甲苯、甲酚和对 甲苯磺酸等。这些原料可进一步制造合成纤维、塑料、炸药和染料等。 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，生产能力由 1990年的418.4kt增长至ij 1999年的750kt,平均增长率为6.7%。同期，国内甲苯 需求迅猛 增长，表观消费量年均增长率达到 19.8%。1999年石油甲苯占总产量的 94.9%,其中重整甲苯约365kt,占总产量的71.6%。裂解汽油甲苯约119kt,占23.3%。其 余为焦化甲苯，约26kt,占5.1%。 近几年我国甲苯产量有较大增长，同期进口量也在快速增长，占国内消费量的一半左右， 1995年甚至占到60%以上。2005年甲苯的需求量约为1340kt, 2010年将达至ij 1700kt。 我国甲苯产量虽大，但也一直无法满足下游的生产需求，目前国内甲苯的自给率不足50%o 2007年我国甲苯进口量达到444.6kto 近年来我国甲苯的进口量呈现快速增长趋势，2000年我国进口甲苯573. 1kt,但同期 甲苯的出口量则较小。我国进口的甲苯主要来自韩国、美国、俄罗斯、日本等。尤其是韩国，每 年大量出口甲苯，是我国主要的甲苯供应商，约占我国甲苯总进口量的90%o韩国甲苯的平均 价格略低于我国进口甲苯的平均价格。 因此， 韩国对我国出口甲苯的报价及成交价格，直接影响着国内价格。我国甲苯出口方向主要是朝鲜、 乌兹别克斯坦等国。 综上所述，甲苯作为一种重要的有机化工原料，有非常广泛的用途。有一定的市场前景。 2.1.3二甲苯二甲苯也是最基本的有机化工原料，混合二甲苯是指邻、间、对二甲苯和乙基苯 的混合物，主要用作油漆涂料的溶剂和航空油添加剂，此外还用于染料、农 药等生产。 邻二甲苯用于制造苯酎、染料、农药和医药等化工产品；间二甲苯用于制造 二甲酸、间甲 基苯甲酸、间苯二甲〃青等有机化工产品，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。 二甲苯的重要消费用户有合成纤维、塑料和树脂工业以及作为溶剂用于涂料、农药和橡胶 加工工业等。近年来，随着改革开放的不断深入，国民经济的飞速发展，我国的合成纤维工业、 塑料和树脂工业及其它工业的发展迅猛，特别是涤纶纤维、塑料和树脂等近年来获得了迅速发 展，年均增长速度达到 11%o我国已成 为世界合成纤维生产大国之一。据有关部门预测，近期我国涤纶纤维、塑料和橡 胶等工业仍将以 8%的平均速度增长，预计这些行业所需二甲苯将有所增长。 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。在计划经济年代，由于原材料短缺，可用计划分配方法限制计划外油漆厂的增加；市场 经济以来，原材料和价格都已开放，油漆生产厂家大量增加，二甲苯也供不应求。 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酢。对二 甲苯主要用于生产对苯二甲酸，是生产聚氨酯的主要原料之一。近 几年我国有不少对苯二甲酸装 置建成，对二甲苯的需求也会有较大的增加。较长 时间，我国二甲苯产不足需，因此都有不同数 量的进口。 2.1.4睡吩目前国内晦吩的需求主要集中在医药中间体的生产上。由于睡吩类医药中间体的市 场主要在国外，国内的医药中间体生产企业要根据国外的订单生产，因此 对睡吩的需求有所波 动。2005年的需求量在800〜900t左右，年增长率约为10%。国内睡吩在医药中间体制造领域 所占的份额在95%以上，而在染料及农药工业上 约占3~4%,其他领域占由于我国睡吩 主要用于医药行业，因此对晦 吩纯度要求比较高，一般应达到99%以上，以前国内无法达到这一 要求，长期依 赖进口，价格昂贵，最高时价格达到25万元/1以上。随着国际中间体生产基地 向亚洲转移、暖吩衍生物的应用领域的不断扩大，全球对睡吩的需求会不断地增 长。目前全球睡 吩用量在6000t/a以上，国内睡吩市场将面临产能不足需求的局面。 本项目生产少量重芳烽，重芳煌的利用主要是经深度分离后制取偏三甲苯和工业蔡等重要 化工原料，或者作为溶剂及化工原料。 综上所述，本项目的主要产品为基本有机化工原料，国内和国际市场需求量很大。 2.2产品价格的分析 根据目前市场行情，结合本工程的工艺技术及原料来源，确定产品价格如下: 表2.1 产品价格一览表 产品 单价（：元/t） 备注 纯苯 3300 甲苯 3900 二甲苯 2900 睡吩 49000 重质苯 1400 轻组分 1000 非芳溶剂油 2400 C8~9溶剂油 2400 3 .产品方案及生产规模 3.1 生产规模 根据原材料的供应情况，确定粗苯处理量 55000t/a, 装置年开工时数：8000ho 原料规格见表3-1 表3.1粗苯执行标准YB/T5022-1993 指标名称 数值 外观 黄色透明液体 密度(20 C ), g/ml 0.871 -0.900 僧程180c前播出量（重）％，不小于 93 水分 室温（18~25C）下目测无可见不溶解的水 3.2 产品方案 根据市场的需求、现有原料的供应情况和工艺方案确定产品如下: 表3.2主要产品及产量 序号 产品名称 单位 数量 1 纯苯 kt/a 38.5 2 甲苯 kt/a 7.15 3 二甲苯 kt/a 2.2 4 睡吩 kt/a 0.33 5 重质苯 kt/a 4.4 6 轻组分 kt/a 1.21 7 非芳溶剂油 kt/a 0.66 8 C8〜9溶齐I」油 kt/a 0.55 3.3 产品规格 1）纯苯执行质量标准GB/T2283-1993o 表3-3执行国家焦化纯苯产品标准（GB/T2283-1993）,质量符合以下要求 表3.3焦化纯苯产品标准 项 目 数值 外观 室温（18〜25C）下透明液体，不深于每100 （mL水中含有0.003g重铝酸钾的溶液颜 密度(20 C ), g/ml 0.876〜0.880 僧程C （ 101325Pa）包括80.1,不大于 0.8 酸洗比色（按标准比色液），不深于 0.2 浸价，g/100mL不大于 0.15 结晶点，c不低于 5.0 一硫化碳，g/100ml小于 0.006 曝吩，g/100ml小于 0.06 中性试验 中性 水分 室温（18—25C）下目测无可见不溶解的水 铜片腐蚀试验 不深于 1号（轻度变色） 2）甲苯执行质量标准GB/T2284-1993o 表3・4执行国家焦化甲苯产品标准（GB/T2284-1993），质量符合以下要求 表3.4焦化甲苯产品标准 项 目 数值 外观 室温（18〜25 C）下透明液体，不深于每 100 （ 密度(20 C ) , g/ml 0.861 〜0.868 僧程C （ 101325Pa）包括110.6,不大于 0.9 酸洗比色（按标准比色液），不深于 0.2 澳价，g/100mL不大于 0.2 中性试验 中性 水分 室温（18〜25 C）下目测无可见不溶解的水 铜片腐蚀试验 不深于 1号（轻度变色）  3）二甲苯执行质量标准GB/T2285・1993。 表3・5执行国家焦化二甲苯产品标准（GB/T2285-1993），质量符合以下要求 表3.5焦化二甲苯产品标准 项 目 数值 外观 室温（18〜25C）下透明液体，不深于每1000 mL水中含有0.03g重铝酸钾的溶液颜色 密度(20C), g/ml 0.84-0.87 福程（101325Pa）初微点C, 不大于 135 终点C,不大于 145 酸洗比色（按标准比色液），不深于 4 曝吩产品纯度要求大于98%O其它少量的副产品轻组分、非芳溶剂油、 C8~9 溶剂油和重质苯根据市场需要生产。 4 .工艺技术方案 4.1 工艺技术方案的选择 4.1.1 工艺技术方案的比较和选择 焦化生产的粗苯是多种有机化合物组成的复杂混合物，就其本身来说用途不大，而其中的各 种纯产品却是宝贵的化工原料，所以粗苯必须经过精制以提取各种纯产品。为此需选择一种合适的 粗苯精制工艺。 选择粗苯精制工艺的基本原则是：采用先进、成熟、可靠的工艺与设备，提高工艺自动化控制 水平，确保生产操作的稳定性与准确性，提高劳动生产率，提高产品产率，确保产品产量；采用先 进有效的环保措施，强化环境治理，减少对环境 的污染；充分利用工艺自身的尾气和余热，降低工 艺能耗，节约能源。 苯和暖吩的二元体系为理想溶液，服从拉乌尔定律，但因两者的沸点差在 101.325 kPa下为4（，相对挥发度较低，故一般方法很难分离。目前，我国普遍 采用的方法为酸 洗法和加氢法。 4.1.1.1 酸洗法 酸洗法是我国传统的焦化苯精制方法，此法主要利用睡吩和硫酸的磺化反应和酸催化下的共 聚反应来脱除睡吩。该法具有工艺流程简单，操作灵活，设备简 单，材料易得，在常温常压下运行 等优点，许多中小型焦化厂目前仍在使用。但是这种方法存在许多难以克服的致命缺点，特别是产 品质量、产品收率和环境保护（再生酸、酸焦油和碱渣至今无有效的治理方法）等方面更为严 重。近年来，虽经改进，改善了苯的质量，但仍存在许多缺点： ①酸洗不仅硫酸耗量大，流程长效率低，而且产生的酸焦油难以处理，对环境有较大影 响。 ②酸洗过程中，睡吩主要靠横化反应及与不饱和煌的聚合而除去，因此在破坏睡吩环结构 的同时将生成许多无用且有害的高沸点硫化物和酸性聚合物。 ③酸洗中，苯和不饱和烧发生共聚反应，会使苯的损失增加，损失率随所要 求苯的质量的提高而急剧提高，达0.55-5%。 ④硫酸与不饱和煌经加成反应所生成的酸式和中式酯类易溶于苯，故将导致后面分离设备 的严重腐蚀。用碱中和会浪费碱和蒸汽。 4.1.1.2 粗苯加氢精制基于酸洗法的诸多缺点，世界上许多工业发达的国家，早就开始研究新的精 制方法。20世纪50年代，美、苏、英、德等国相继成功开发催化加氢精制法，所产精苯的含硫 量小于I.Oppm。粗苯加氢的工艺主要是Utol法和低温加氢溶剂法。低温加氢溶剂法是指以环丁 飒为溶剂的加氢工艺（简称环丁飒法）和以N-甲酰吗咻为溶剂的加氢工艺（简称K.K法）。 1） ） Litol 法 力 P H2条件:t=610C,P=6.0MPao 粗苯先经预分储塔分出轻、重苯。重苯作为生产古马隆树脂的原料，轻苯去加氢。 轻苯经预反应器蒸发器和主反应器得到加氢油，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。 2） 环丁碉法 力 P H2 条件:t=300-380C,P=3.0-4.0MPao 粗苯经预分储塔分出轻苯和重芳烧（C9+），重芳煌（C9+）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 塔排出尾气后进入液 ■液萃取和萃取蒸储系统， 得到芳煌储分和非芳烧。芳煌储分在精储系统分离出纯苯、纯甲苯和混合二甲苯。从系统中连续 排放部分循环气，同时连续补入氢气。 3） K.K 法 力 P H2 条件:t=300-380C,P=3.0-4.0MPao 粗苯直接进入加氢系统，经蒸发器、预反应器和主反应器加氢后得到加氢油。加氢油在高分 器中分离出循环气循环使用，分离出的加氢油在稳定塔排出尾气后 进入预分储塔，塔底的C8微分 去二甲苯塔生产混合二甲苯， 塔顶分离出的苯、甲苯储 分进入萃取蒸储塔分离出非芳煌后经汽提塔和纯苯塔得到纯苯和硝化甲苯，若生产纯甲苯时，可将 硝化甲苯再经一次萃取蒸储即可。 4.1.1.3粗苯萃取精偏 萃取精储法粗苯精制工艺大大提高了苯的收率，并且可回收苯中的大部分睡吩；同时，与加 氢精制法相比，项目投资额度也具有很强的竞争力。项目建成投产后，具有很高的经济效益，当年 投资，当年建成，投产后半年内即可回收全部 投资。此外，该工艺无酸焦油等污染物排放，可以污 染物零排放的目标，不存在环保问题。 工艺流程简述如下：焦化粗苯首先进入两苯塔，脱出焦油类的重组分，然后进入初储塔脱除 沸点小于苯的轻组分；初储塔底物料进入纯苯一塔，塔顶得到含曝吩的纯苯，塔底物料进入纯苯二 塔；纯苯二塔顶同样得到含睡吩的纯苯，塔底 物料进入甲苯塔；甲苯塔顶得到甲苯产品，塔底物料 进入二甲苯塔；二甲苯塔顶得到混合二甲苯，塔底得到C8~C9芳煌。含睡吩的纯苯进入萃取精 储脱非芳塔脱除非芳成分，然后进入脱嘎吩塔，该塔顶得到苯含量在99.9%以上、睡吩含量小 于3ppm的产品，塔底物料进入萃取剂回收塔回收萃取剂，塔顶物料进入二级萃 取精微系统回收 其中的苯和曝吩，回收的曝吩纯度在99%以上。 加氢法与酸洗法相比，解决了酸洗法存在的问题，加氢法产品质量高，产品收率高，环境保 护好，经济效益好。加氢精制法可将硫化物进行加氢分解。但是，对一般的加氢工艺来说，要制 取完全不含睡吩的苯类产品实际上是不可能的，这 是因为睡吩的氢解和芳煌的加氢过程是相互联系 着的，因而就必须选择特殊的催 化剂进行催化加氢，目前国内很多大的国企正采用此方法精制苯。 此法缺点是破坏了睡吩，投资高，催化剂消耗和制氢导致装置运行费用较高。 采用萃取精储法进行粗苯精制，该工艺大大提高了苯的收率，并且可回收苯中的大部分睡 吩；同时，与加氢精制法相比，项目投资额度也具有很强的竞争力。项目建成投产后，具有很高 的经济效益，当年投资，当年建成，投产后三年多内即可回收新增投资。此外，该工艺无酸焦油、 碱渣和生产废水等污染物排放，可以实现污染物零排放的目标，不存在环保问题。 某省某县某化工有限公司现有精苯车间为酸洗工艺，随着环保要求的不断提高，酸洗法粗苯 精制已不能满足环保要求，势必要被其他工艺替代。本次改造拟选用天津凯赛特科技有限公司新开 发的粗苯萃取精储制取苯类产品和睡吩的技 术，该公司经过数个厂家的实验证明，本技术成熟可 靠，既节省投资，又能得到高纯度的产品，还能实现污染物零排放的目标。此外，本次改造利用现 有的精微 塔，去掉酸洗工艺中的洗涤部分和吹苯塔，新增萃取精储脱非芳、脱曝吩以及睡吩精制 装置，投资少，效益高，具有一定的抗风险能力。 4.2 工艺流程和消耗定额 4.2.1 流程简述 本次技术改造包括两部分内容：其一是对现有酸洗法粗苯精制进行改造，废 除酸 洗和吹苯产生酸焦油、碱渣和废水的两个工段，彻底解决粗苯加工的污染问题；其二是新增萃取精 储脱非芳、脱睡吩以及睡吩精制装置，具体流程叙述如下：粗苯由粗苯原料罐经进料泵进入初储 塔，塔底由导热油通过再沸器加热，塔 顶蒸汽经冷凝器冷凝后大部分回流，少部分轻组分采出进入 轻组分储罐，塔底物 料进入两苯塔；两苯塔底由导热油通过再沸器加热，塔底重质苯采出进入重质 苯储罐，塔顶蒸汽经冷凝器冷凝后少部分回流，大部分采出进入纯苯塔；纯苯塔底由导热油通过 再沸器加热，塔顶含睡吩的纯苯蒸汽经冷凝器冷凝后一部分回流，一部分采出进入纯苯中间罐，之 后进入第二部分的萃取精储脱非芳塔，塔底物料进入甲苯和二甲苯混合物中间罐，之后再进入甲苯 和二甲苯间歇精储塔；甲苯和二甲苯间歇精储塔底由导热油加热，塔顶蒸汽经冷凝器冷凝后一部分 回流，一部 分采出，塔顶依次采出的甲苯和混合二甲苯分别进入甲苯储罐和混合二甲苯储罐，塔 底剩余的C8~9芳嫌进入C8~9溶剂油储罐。 来自第一部分纯苯塔的含睡吩纯苯由纯苯中间罐经进料泵进入萃取精储脱非芳塔，塔顶蒸汽 经冷凝器冷凝后大部分回流，少部分采出进入非芳溶剂油储罐，原料中绝大部分非芳嫌从塔顶脱 除，塔底物料进入主萃取精微塔；主萃取精微塔由导热油和萃取剂加热，塔顶纯苯蒸汽经冷凝器冷 凝后一部分回流，一部分采出进入纯苯产品罐，塔底物料进入主萃取剂再生塔；主萃取剂再生塔 由导热油加热, 塔底再生得到的萃取剂循环使用，塔顶富含睡吩的蒸汽经冷凝器冷凝器冷凝后一部分回流，一部 分采出进入辅助萃取精储塔；辅助萃取精储塔由导热油和萃取剂加热，塔顶蒸汽经冷凝器冷凝后一 部分回流，一部分采出返回纯苯中间产品罐，塔底物料进入辅助萃取剂回收塔；辅助萃取剂回收塔 由导热油加热，再生后的萃取剂循环使用，塔顶睡吩含量很高的蒸汽经冷凝器冷凝后一部分回流， 一部分采出进入嘎吩精制塔；睡吩精制塔为间歇操作，塔顶分别采出的纯苯微分和曝吩产品，采 出的物料分别进入纯苯中间罐和曝吩产品储罐，塔底剩余的萃取剂进入辅助萃取剂回收塔。 422消耗定额 表4.1 消耗定额表（处理 1t原料粗苯消耗计算） 序号 原材料名称及规格 单位 消耗定额 年消耗量 备注 1 粗苯 t 1 55000 2 萃取剂 t 0.00045 25 3 电 380V/220V kwh 69.38 3.82 X106 4 一次水 m3 2.9 1.6X105 5 循环水 m3 163 8.96X106 6 燃料煤 t 0.343 18880 4.3 主要工艺设备的选择4.3.1设计依据 《特种设备安全监察条例》中华人民共和国国务院令第 373号 《压力容器安全技术监察规程》质技监局锅发【1999】154号 4.3.1 设计方案 1) 2) 3) 《钢制压力容器》 GB150-1998 4) 《管壳式换热器》 GB151-1999 5) 《钢制卧式容器》 JB/T4731-2005 6) 《钢制塔式容器》 JB/T4710-2005 7）《钢制焊接常压容器》JB/T4735-1997 本工程新增装置区，装置区的主要非标设备有6座塔器以及与之配套的再沸 器、冷凝器、回 流罐等。 本工程介质不属于腐蚀性介质，根据规范要求，塔和再沸器的主体材质选用16MnR,其他设 备的主题材质选用Q235B。接管尺寸统一选用国内沿用系列钢管，材质选用20# o这些材料在 市场上很容易购买到。 装; 区塔的类型有填料塔、浮阀塔以及填料浮阀混合型塔。填料选用铝制规 整填料，重量 轻，物料接触面积大，分离效果较好。 4.3.2 主要设备一览表 表4.2 主要工艺设备一览表 序号 设备名称 规格型号 重量（kg） 台数 材质 备注 单重 总重 总 备 装置区 1 初储塔 ①1200X 22196 1 利旧 2 初储塔重沸器 ① 500X 2900 F=50fri 1 利旧 3 初储原料回流泵 Q=3.7-7.6m|3/h 3 利旧 4 初储分冷凝冷却器 F=80m2 （螺旋板式换热器） 1 利恒 5 初储分回流罐 ①1200X 4000 1 利旧 6 两苯塔 ①1400X 22245 1 利旧 7 两苯塔重沸器 ① 500X 2900, F=50m2 2 利恒 8 两苯原料回流泵 Q=3.7-7.6m3/h 3 利旧 9 两苯塔冷凝冷却器 F=100m2 （螺旋板式换热器） 1 利旧 10 两苯塔回流罐 ① 1200X 4000 V=4.5m3 1 利恒 11 纯苯塔 ①1400X 27423 1 利旧 12 纯苯塔重沸器 ① 500X 2900 F=50m2 2 利旧  ［八=★ □ 设备名称 规格型号 重量（kg） 台数 材质 备注 序号 单重 总重 总 备 13 纯苯塔回流泵 Q=3.7-7.6m|3/h 3 利旧 14 纯苯塔冷却器 F=100m2 （螺旋板式换热器） 1 利旧 15 纯苯塔回流罐 ① 1200X 400, V=4.5m3 1 利旧 16 纯苯残油槽 ① 4616X 3800 V=60m 2 利恒 17 精制塔 ① 800X 22155 1 利旧 18 精制釜 ① 300(X8000 1 利旧 19 精制塔原料回流泵 Q=3.7-7.6m3/h 3 利旧 20 精制塔冷却器 F=80m2 （螺旋板式换热器） 1 利旧 21 精制回流罐 ① 1200X 400, V=4.5m3 1 利旧 22 初残槽 ① 3012X 28Q0 V=18m3 1 利恒 23 精制计量槽 ① 800X 200, V=1m3 1 利旧 24 脱非芳塔 ① 1400X7500 1 Q345R 新上 25 主萃取精储塔 ① 2200X9000 1 Q345R 新上 26 主萃取剂回收塔 ① 1800X200 1 Q345R 新上  ［八=★ □ 设备名称 规格型号 重量(kg) 台数 材质 备注 序号 单重 总重 总 备 27 辅助萃取精储塔 ① 1600M37000 1 Q345R 新上 28 辅助萃取剂再生塔 ① 800X 25000 1 Q345R 新上 29 嘎吩精制塔 ① 1000X30000 1 Q345R 新上 30 脱非芳塔冷凝器 ①600X3000 1 Q235-B 新上 31 脱非芳塔再沸器 ① 600X 2000 1 Q345R 新上 32 主萃取精储塔冷凝器 ①600X3000 1 Q235-B 新上 33 主萃取精储塔再沸器 ①800X2500 1 Q345R 新上 34 主萃取剂回收塔冷凝器 ①800X5000 1 Q235-B 新上 35 主萃取剂回收塔再沸器 ①500X2500 1 Q345R 新上 36 辅助萃取精储塔冷凝器 ① 400X 6000 1 Q235-B 新上 37 辅助萃取精储塔再沸器 ①400X2500 1 Q345R 新上 38 辅助萃取剂再