一、装置简介
(一)装置发展及类型
1．装置发展
制苯装置是以乙烯装置的副产品裂解汽油和氢气为原料，应用各种技术，以生产纯苯为主产品，同时副产多种石油化工原料的石油化工装置。裂解汽油在制苯装置中通过加氢、抽提分离得到纯苯，同时可得到C5、C9、甲苯、抽余油、C8等重要的副产品。
裂解汽油加氢工艺随着催化剂的进步由原来的高温Co、Mo系列，向低温贵金属系列发展。工艺路线也向全馏分深度加氢发展。制苯工艺也以抽提制苯为主，逐渐淘汰了能耗高、损失率大的甲苯脱烷基及二、三甘醇抽提的工艺方法。普遍采用的为四甘醇、环丁砜为溶剂的工艺方法。N—甲酰基吗啉抽提工艺为目前国际较先进的水平。
2．装置类型
(1)加氢工艺类型
裂解汽油中除含苯、甲苯、二甲苯外，还含有单烯烃、双烯烃、饱和烃(直链烷烃、环烷烃)以及含硫、氧、氮的有机化合物，根据色谱分析，有200多种组分，组成相当复杂。这种油的特点为稳定性差，存放过程中易聚合生成低聚合度产物(即胶质)，故在应用中必须先经过加氢工艺处理。
鉴于从裂解汽油中除去双烯烃、单烯烃和硫、氧、氮有机化合物的条件不同，国内外普遍采用两段加氢法。一段加氢主要是双烯烃加氢；二段加氢主要是单烯烃加氢，同时将硫、氧、氮有机化合物加氢转变为相应的硫化氢、水和氨而被除去。裂解汽油选择性加氢过程中催化剂起着关键性的作用，随着乙烯丙烯工业的飞速发展和裂解汽油加氢装置的不断增加，国内外对此类催化剂，尤其是一段加氢催化剂的研究开发和工业应用高度重视。
从催化剂类型分为两段高温加氢和一段低温二段高温加氢工艺。从加工物料分为全馏分加氢和分馏加氢。由油品的不同使用目的又可分为一段加氢和两段加氢。加氢工艺类型比较如表3—12所示。
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(2)抽提工艺类型
从重整油和裂解汽油中分离芳烃的方法有溶剂抽提法、吸附法、抽提蒸馏法、共沸蒸馏法等。目前，溶剂抽提法是工业生产轻芳烃的主要手段。
自1952年美国环球油晶公司(UOP)和道化学公司(DOW)研究成功以二乙二醇醚(又称二甘醇)为溶剂的UDEX法投人工业生产以来，各国又研究成功了环丁砜为溶剂的Sul。Folanle法，Ⅳ—甲苯吡咯烷酮为溶剂的Arosolvan法，二甲基亚砜为溶剂的IFP法以及N—甲酰基吗啉为溶剂的Formex法，并陆续投入生产。此外，UDEX法已陆续改用二甘醇(DEG)和二丙二醇醚(DPG)混合溶剂三甘醇(TEG)、四甘醇(TETRA)或二乙二醇胺(DCA)作抽提溶剂。
这里主要介绍N—甲酰基吗啉(NFM)抽提蒸馏组合工艺专有技术，溶剂使用Ⅳ—甲酰基吗啉(NFM)。将加氢后的C6～C7先进行切割塔分馏，然后经过抽提系统及苯塔精馏，主产品为纯苯，副产品有C7馏分、抽余油等，当苯、甲苯抽提工况时副产甲苯。
(二)装置单元组成与工艺流程
1．组成单元
制苯装置的主要构成为加氢单元和抽提单元，加氢单元分为预分馏系统、脱砷系统、两段加氢系统、氢气压缩机系统、C8加氢系统和稳定塔系统；抽提单元分为精馏系统、抽提蒸馏系统和白土塔系统。
(1)预分馏系统
这个部分包括脱戊烷塔、脱砷反应器、预分馏塔和C8分离塔。脱戊烷塔的作用是切除裂解汽油中的C5-馏分；CHP脱砷作用是为了防止催化剂的砷中毒，将原料中的砷含量降至50PPb以下；预分馏塔的作用是分离C6—C7和C8—C9馏分，C8分离塔主要作用是分离C8和C9+馏分。
