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1、.第一節(jié)粗苯精制苯基本原理精苯車間加工的原料是外購粗苯和輕苯。其主要組分是苯及同系物、苯、甲苯、二甲苯等占80%—95%,此外還有脂肪烴、環(huán)烷烴、不飽合化合物以及少量硫化物、吡啶堿類、酸類如洗油的低沸點餾份。粗苯的各種主要組份皆在180℃前餾出。??由于粗苯、輕苯是一種比較復(fù)雜的混合物,故其本身用途不大、但經(jīng)加工以后所得的多和純產(chǎn)品的卻是重要的化工原料,具有很高的經(jīng)濟價值。粗苯精制的目的在于獲得盡可能多的苯族純產(chǎn)品,同時對其它組份盡可能加以綜合得用。(一)????硫酸洗滌凈化法基本原理粗苯中含有
2、5—12%的不飽合化合物及其它雜質(zhì),并主要分布在14℃以后和79℃以前餾出物中。粗苯經(jīng)兩苯塔是除去140℃以后重苯中的不飽合化合物,以獲得輕苯和重苯兩種產(chǎn)品。輕苯初餾的目的是切除79℃以前不飽合化合物及二硫化碳。所得混合餾份還含有與苯族產(chǎn)品沸點相接近不飽合化合物及硫化物雜質(zhì),可以采用化學方法加以凈化。1、????經(jīng)常使用的是硫酸洗滌凈化法,其主要化學方法如下:(1)不飽合化合物的聚合反應(yīng)不飽合化合物在硫酸作用下很容易發(fā)生聚合反應(yīng),低沸點化合物易生成粘度大,不溶于混合份及硫酸的極深度的聚合物。引起
3、化合物的夾帶損失。所以必須先經(jīng)過初餾除去低沸點不飽合化合物。高沸點不飽合化合物聚合程度較差,一般只生成可溶混合份的二聚物,三聚物。(2)加成反應(yīng)硫酸各不飽合化合物還能生成酸式脂和中式脂,前者溶于硫酸中,后者溶于混合份中。低沸點不飽合化合物與硫酸生成中性脂,在吹苯中,中性脂加熱分解,放出腐蝕設(shè)備的酸性物質(zhì),故初餾時盡可能地把低沸點物質(zhì)清除。(3)清除噻吩反應(yīng)噻吩在濃硫酸的催化作用下能和高沸點不飽合化合物共聚生成溶于混合物的共聚物,反應(yīng)迅速完全,噻吩還能直接溶于硫酸中,但溶解速度很慢。(4)苯族烴和
4、不和化合物共聚反應(yīng)苯族烴在濃酸的催化作用下和不飽合化合物發(fā)生共聚反應(yīng)生成能溶解于混合物的共聚物。(5)苯族烴的磺化反應(yīng)苯族烴與濃硫酸作用能發(fā)生磺化反應(yīng)而造成苯族烴的損失。2、????影響硫酸洗滌的方要因素(1)????反應(yīng)溫度??最適宜的反應(yīng)溫度為35—45℃,溫度過低反應(yīng)緩慢而達不到凈化要求,溫度過高苯族烴磺化反應(yīng)以及不飽合化合物的共聚反應(yīng)加劇,因而使苯族烴損失增加。(2)????硫酸濃度??硫酸濃度過低達不到凈化要求,濃度過高磺化反應(yīng)加劇,苯族烴損失增加,因此先擇較適宜的硫酸濃度為93—95
5、%。(3)????硫酸和混合份的比例在保證洗滌質(zhì)量要求的前提下,酸油比例愈小愈好。不僅降低酸耗,而且可以減輕苯族烴的磺化反應(yīng)。(4)????...反應(yīng)時間??酸洗凈化反應(yīng)所需時間與反應(yīng)溫度、硫酸濃度、酸油化、攪拌合程度等因素有關(guān)。一般反應(yīng)時間為十分左右,時間過短,反應(yīng)效果差,勢必增加酸耗,時間過長,磺化反應(yīng)加劇,苯族烴損失增加,所以反應(yīng)器必須立即加水,使?jié)饬蛩岱磻?yīng)終止。??洗滌過程中,混合份中的吡啶類和酚類可由于硫酸及堿作用除去。(二)????精餾基本原理??經(jīng)硫酸凈化的混合物仍是一種復(fù)雜的混合
6、物。為獲得苯族烴純產(chǎn)品,可用精餾方法使其分離。??精餾原理就是根據(jù)液體混合物中各組份具有不同的揮發(fā)度,在相同的溫度下,液體混合物中各組份蒸氣壓不同。顯然,在相同的溫度下,揮發(fā)度愈大的組份愈容易從液體中蒸發(fā)出來,同理,若使混合份部分冷凝,揮發(fā)度愈大的組份愈難冷凝下來。如混合份中苯族烴的揮發(fā)度:苯>甲苯>二甲苯,混合份中苯的含量高,如果將此蒸汽部分冷凝,則從蒸汽中冷凝最多是二甲苯,其次是甲苯,因而使蒸汽中苯含量更高。如果用含有與蒸汽組成相同的液體來冷卻此蒸汽,那么受熱的同時,揮發(fā)度大的組份苯就要揮發(fā)
7、,蒸汽被冷卻的同時,揮發(fā)度較小的組份二甲苯就冷凝下來,結(jié)果蒸汽中的苯含量增加,而液體中二甲苯、甲苯含量增加。如此部分汽化,部分冷凝下去即可得到幾乎純凈的組份。蒸餾過程實質(zhì)就是傳質(zhì)、傳熱同時進行的物理過程。各精餾塔的每層塔板就起著這各部分汽化、部分冷凝的傳質(zhì)傳熱作用。此蒸汽與自上往下流動的溫度低的液流相遇時,在每層塔板上都發(fā)生蒸汽中難揮發(fā)組份的冷凝和液體中易揮發(fā)組份借冷凝熱而蒸發(fā)。連續(xù)蒸餾操作穩(wěn)定的精餾塔,每層塔板將保持一個恒定的溫度,此適于平衡狀態(tài)的蒸汽與液體的組成。上升的汽流不斷富集揮發(fā)度大的
8、組份,下降的液流不斷富集揮發(fā)度小的組份,為了獲得高純度的產(chǎn)品,在塔頂用合格的產(chǎn)品打回流,以加強部分汽化、部分冷凝過程的進行。精餾過程中傳質(zhì)傳熱是同時進行的、所以一個穩(wěn)定生產(chǎn)的精餾塔是一個物料平衡和熱量平衡的問題,若有一個平衡被破壞,勢必就影響精餾塔的穩(wěn)定生產(chǎn)。第二節(jié)精苯車間工藝流程(一)????洗滌工藝流程濃硫酸由汽車槽車卸入濃酸接受液下槽,再由酸液下泵打入濃酸儲槽儲存。生產(chǎn)時再將濃酸由濃酸儲槽放入濃酸接受液下槽,以由酸液下泵打入濃酸高位槽。液堿由汽車槽車卸入堿接受液下槽,再以堿液下泵打入液堿儲