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重苯精馏工艺技术的开发与应用实践

钟经民，张建孝

（山东潍焦集团有限公司，山东 潍坊 262404）

摘 要：由于重苯中成分复杂，分离提取较为困难，国内大多数厂家只进行初加工。潍焦集团利用重苯中各组分的熔沸点性质不同，应用精馏技术开发出一种重苯加工装置，分离出溶剂油、工业萘、α-甲基萘、β-甲基萘以及洗油等质量稳定的产品，实现了较好的经济效益。

关 键 词：重苯；精馏；加工

1 前 言

重苯是粗苯加工过程中，从塔底分离出来的重组分副产物，是一种无色至淡黄色油状液体，密度介于0.96～0.99 g/cm3，不溶于水，易挥发，易燃，有毒，可与苯、酮、酯、醇等多数有机溶剂混溶。在实际的生产和储运过程中，重苯常因含有杂质而显棕褐色或黑褐色，并带有强烈的刺激性臭味［1］。

重苯中含有的主要成分为苯、甲苯、二甲苯、三甲苯（以上几种以下简称“轻质芳烃”）、萘、α-甲基萘、β-甲基萘、茚、古马隆等，另有少量的苯乙烯以及酚类物质等，其中萘、α-甲基萘、β-甲基萘、茚、古马隆等附加值较高，对其提取出来很有必要。但是，由于重苯成分复杂，对其进行加工的途径较少，主要且大多数加工水平相对偏低，资源利用效率低，产品附加值体现少，因此需要做进一步的研究。

2 目前加工方法

1）生产古马隆-茹树脂，简称古马隆树脂。通过在催化剂的作用下，重苯热聚成大分子量的古马隆树脂，广泛应用于橡胶、轮胎、三角带、输送带、油漆、油墨、防水、胶管等行业。一般该树脂是通过复配后再使用，这样黏结性更好，且增强其压敏性以及热熔性。不过由于石油树脂在价格和性能等方面比古马隆树脂更具有竞争力，并且古马隆树脂有毒，因而逐步被石油树脂取代，这样重苯用于加工古马隆树脂的装置也越来越少［2］。

2）重苯中含有大量市场价值较高的芳烃组分，可通过加氢精制或直接分离加工的手段等，将其中的芳烃组分提取出来。但是目前分离提取重苯中芳烃组分的技术少、难度大、利润空间小，需要做更深一步的研究。

3）将重苯作为粗燃料油或溶剂油处理。这是目前国内重苯加工最多的途径，但由于重苯中含有一定量的O、S、N等杂环化合物，作为溶剂油使用除稳定性差外，还具有刺激性气味，直接作燃料油使用时，不但品质不高，而且燃烧时会造成一定的环境污染［3］。

4）其他加工技术。由于重苯是一种有机溶剂，可利用其配置油漆、油墨、稀释剂以及PVC胶黏剂等，还可替代甲苯、二甲苯等苯类，用于制作香蕉水、天那水、聚胺脂稀释剂等。以上加工方案均只是对重苯进行初步加工，充分利用其特性，但技术水平相对较低，没有充分利用其中的有效成分，对重苯组分的利用效率不高。

3 重苯精馏工艺

通过对现有的重苯加工装置进行调研，并参考已有的苯加氢工艺技术，潍焦集团潍坊振兴日升化工有限公司设计并形成一套重苯加工装置，就重苯中的部分成分进行分离精制，利用其中各种物质的沸点不同进行加工，通过改变压力大小，提取其中的工业萘、甲基萘等，其他成分作为轻油、洗油、重油、沥青或溶剂油等。

3.1 工艺原理

重苯成分主要为轻质芳烃、萘、甲基萘等，按质量分数分析，其中萘占25%～35%，甲基萘占15%～20%，轻质芳烃占30%～40%，其他如酚、茚、古马隆、苯乙烯等占20%～30%，可以考虑将其中的萘、α-甲基萘、β-甲基萘分别提取出来。其他产品分别为高沸点溶剂油以及洗油。利用重苯中各组分的熔沸点性质不同，将其分别分开，同时考虑产品产量。若是产量太低，生产成本高，利润空间低等，可以不提取。根据产品产量以及市场情况，产物确定为溶剂油、工业萘、α-甲基萘、β-甲基萘以及洗油。根据重苯原料情况，暂时确定精馏装置的加工能力为2万t/a，生产弹性负荷为80%～120%。

3.2 工艺流程

重苯加工工艺由溶剂油系统、工业萘系统、甲基萘系统等过程组成，其工艺流程如图1所示。

1）溶剂油系统。重苯原料罐中经过脱水脱渣

的重苯，与生产出的溶剂油馏分以及工业萘蒸汽分别进行换热，然后进入初馏塔。在初馏塔顶部分离出来溶剂油馏分，经冷却后即为溶剂油，其他成分从初馏塔进入精馏塔。

2）工业萘系统。进入精馏塔脱除掉溶剂油馏分的重苯组分在精馏塔中进行加热精馏，萘成分首先从塔顶分理出来，经调整回流比确定产品采出量，换热冷却即为工业萘产品。α-甲基萘、β-甲基萘沸点相差3℃，在塔体中间将其大部分提取出来，重质组分在塔底采出，经冷却后即为洗油产品。3）甲基萘系统。自工业萘系统来的混合甲基萘成分进入甲基萘塔精馏塔。鉴于两种甲基萘沸点仅仅相差3℃，直接精馏则能耗较高，且分离不彻底，考虑采用负压蒸馏。在负压情况下，两种甲基萘的的沸点差距变大，在塔顶采出α-甲基萘成分，塔底则为β-甲基萘成分。

3.3 装置及工艺特点

1）精馏装置简单，产品简单，属于初步加工。2）工艺流程简单，易于操作。3）装置设备均较为简单，投资省，利用效率高。4）装置添加若干换热器实现中间换热，能耗利用充分，有效降低了生产成本。

3.4 几点注意事项

1）鉴于装置加工能力相对较小，回流比设置要相对较大，侧线采出较少，以确保单一产品的纯度及质量。2）热媒采用苯加氢装置的焦炉煤气变压吸附制氢后的废气，热值较高，且消化了富余的尾气，达到了双赢的效果。3）该装置相对工艺简单、操作要求低，但加工不很深入，因此为了便于后续加工，装置采用的DCS控制系统上留有大量的可扩展性接口。

4 实施效果

通过对重苯成分以及重苯原料来源进行调研，形成该套重苯加工装置。经实施后，达产达效，产品溶剂油、工业萘、α-甲基萘、β-甲基萘、洗油等质量达到甚至超过相关标准，销售情况良好。目前该装置已运行1a多，产品质量稳定，实现销售收入9000万元，利税500万元，经济效益良好。

该装置对重苯进行的加工，也属于初步加工，仅将其中的几种产品进行了提取。若重苯原料达到一定的数量，可考虑进一步深加工，以减轻环保压力，实现资源综合利用，增加企业经济效益。

参 考 文 献：

［1］   马连华.重苯馏分加氢催化剂制备及其模型化合物加氢工艺的研究［D］.太原：太原理工大学，2010.

［2］   马连华，申峻，杜雄伟，等.重苯轻质化的初步探讨［J］.应用化学，2008，37（8）：948-950.

［3］   宋现朝，胡宝林.加氢装置重苯残油的综合利用［J］.燃料与化工，2002，33（5）：256.