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工業上可通過分離煤焦油來獲取苯。對嗎?

在煤煉焦過程中生成的輕焦油含有大量的苯。這是最初生產苯的方法。將生成的煤焦油和煤氣壹起通過洗滌和吸收設備,用高沸點的煤焦油作為洗滌和吸收劑回收煤氣中的煤焦油,蒸餾後得到粗苯和其他高沸點餾分。粗苯經過精制可得到工業級苯。這種方法得到的苯純度比較低,因為其中煤焦油裏含有苯的同系物以及芳烴物質,分離比較困難。加之環境汙染嚴重,工藝比較落後,故現在較少采用。

現在常用方法:

1從石油中提取

在原油中含有少量的苯,從石油產品中提取苯是最廣泛使用的制備方法。

2烷烴芳構化

重整這裏指使脂肪烴成環、脫氫形成芳香烴的過程。這是從第二次世界大戰期間發展形成的工藝。

在500-525°C、8-50個大氣壓下,各種沸點在60-200°C之間的脂肪烴,經鉑-錸催化劑,通過脫氫、環化轉化為苯和其他芳香烴。從混合物中萃取出芳香烴產物後,再經蒸餾即分出苯。也可以將這些餾分用作高辛烷值汽油。

3蒸汽裂解

蒸汽裂解是由乙烷、丙烷或丁烷等低分子烷烴以及石腦油、重柴油等石油組份生產烯烴的壹種過程。其副產物之壹裂解汽油富含苯,可以分餾出苯及其他各種成分。裂解汽油也可以與其他烴類混合作為汽油的添加劑。

裂解汽油中苯大約有40-60%,同時還含有二烯烴以及苯乙烯等其他不飽和組份,這些雜質在貯存過程中易進壹步反應生成高分子膠質。所以要先經過加氫處理過程來除去裂解汽油中的這些雜質和硫化物,然後再進行適當的分離得到苯產品。

4.芳烴分離

從不同方法得到的含苯餾分,其組分非常復雜,用普通的分離方法很難見效,壹般采用溶劑進行液-液萃取或者萃取蒸餾的方法進行芳烴分離,然後再采用壹般的分離方法分離苯、甲苯、二甲苯。根據采用的溶劑和技術的不同又有多種分離方法。

·Udex法:由美國道化學公司和UOP公司在1950年聯合開發,最初用二乙二醇醚作溶劑,後來改進為三乙二醇醚和四乙二醇醚作溶劑,過程采用多段升液通道(multouocomer)萃取器。苯的收率為100%。

Suifolane法:荷蘭殼牌公司開發,專利為UOP公司所有。溶劑采用環丁碸,使用轉盤萃取塔進行萃取,產品需經白土處理。苯的收率為99.9%。

·Arosolvan法:由聯邦德國的魯奇公司在1962年開發。溶劑為N-甲基吡咯烷酮(NMP),為了提高收率,有時還加入10-20%的乙二醇醚。采用特殊設計的Mechnes萃取器,苯的收率為99.9%。 ·IFP法:由法國石油化學研究院在1967年開發。采用不含水的二甲亞碸作溶劑,並用丁烷進行反萃取,過程采用轉盤塔。苯的收率為99.9%。

·Formex法:為意大利SNAM公司和LRSR石油加工部在1971年開發。嗎啉或N-甲酰嗎啉作溶劑,采用轉盤塔。芳烴總收率98.8%,其中苯的收率為100%。

5 甲苯脫烷基化

甲苯脫烷基制備苯,可以采用催化加氫脫烷基化,或是不用催化劑的熱脫烷基。原料可以用甲苯、及其和二甲苯的混合物,或者含有苯及其他烷基芳烴和非芳烴的餾分。

6.甲苯催化加氫脫烷基化

用鉻,鉬或氧化鉑等作催化劑,500-600°C高溫和40-60個大氣壓的條件下,甲苯與氫氣混合可以生成苯,這壹過程稱為加氫脫烷基化作用。如果溫度更高,則可以省去催化劑。反應按照以下方程式進行 Ph-CH3+H2——→PhH+CH4 根據所用催化劑和工藝條件的不同又有多種工藝方法

·Hydeal法,由Ashiand & refing 和UOP公司在1961年開發。原料可以是重整油、加氫裂解汽油、甲苯、碳6-碳8混合芳烴、脫烷基煤焦油等。催化劑為氧化鋁-氧化鉻,反應溫度600-650℃,壓力3.43-3.92MPa。苯的理論收率為98%,純度可達99.98%以上,質量優於Udex法生產的苯。

·Detol法,Houdry公司開發。用氧化鋁和氧化鎂做催化劑,反應溫度540-650℃,反應壓力0.69-5.4MPa,原料主要是碳7-碳9芳烴。苯的理論收率為97%,純度可達99.97%。

·Pyrotol法,Air products and chemicals公司和Houdry公司開發。適用於從乙烯副產裂解汽油中制苯。催化劑為氧化鋁-氧化鉻,反應溫度600-650℃,壓力0.49-5.4MPa。

·Bextol法,殼牌公司開發。

·BASF法,BASF公司開發。

·Unidak法,UOP公司開發。

7甲苯熱脫烷基化

甲苯在高溫氫氣流下可以不用催化劑進行脫烷基制取苯。反應為放熱反應,針對遇到的不同問題,開發出了多種工藝過程。

·MHC加氫脫烷基過程,由日本三菱石油化學公司和千代田建設公司在1967年開發。原料可以用甲苯等純烷基苯,含非芳烴30%以內的芳烴餾分。操作溫度500-800℃,操作壓力0.98MPa,氫/烴比為1-10。過程選擇性97-99%(mol),產品純度99.99%。

·HDA加氫脫烷基過程,由美國Hydrocarbon Research和Atlantic Richfield公司在1962年開發。原料采用甲苯,二甲苯,加氫裂解汽油,重整油。從反應器不同部位同如氫氣控制反應溫度,反應溫度600-760℃,壓力3.43-6.85MPa,氫/烴比為1-5,停留時間5-30秒。選擇性95%,收率96-100%。

·Sun過程,由Sun Oil公司開發

·THD過程,Gulf Research and Development公司開發

·孟山都(Monsanto)過程,孟山都公司開發。

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