[发明专利]一种卤化法粗苯精制的工艺流程

说明书

技术领域

本发明属于化学品的精制、分离和制备工程，具体地，本发明涉及一种粗苯的精制工艺流程，是将粗苯中的杂质分离，同时将噻吩和噻吩同系物转化为高沸点的卤代噻吩化合物，最终制备获得苯、甲苯、以及噻吩卤代衍生物。 

背景技术

石油化工或煤化工行业得到的苯是一种混合物，称为粗苯。其组分含量多达几十种，包括饱和烃、不饱和烃、含硫化合物、含氧化合物和含氮化合物，以及苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等。粗苯的精制需将饱和烃、不饱和烃、含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物以及一些重组分等与芳香烃分离，获取苯、甲苯、二甲苯等产品。 

一、现有的粗苯精制工艺 

目前广泛应用的粗苯精制工艺有酸洗法、催化加氢法、萃取精馏法等。精制过程大体上都包含馏分切割、化学处理、蒸馏精制等阶段。 

在馏分切割方式上，酸洗法、催化加氢法和萃取精馏法存在一些差异，酸洗法馏分切割的目的是为了分离出粗苯中的前馏分，这些馏分主要是一些沸点较低的烷烃、烯烃、二硫化碳等化合物。在酸洗以前切割分离部分前馏分可以减少后续酸洗过程的酸消耗。在催化加氢法中不存在明显的前馏分切割过程，只是对粗苯原料中的重组分进行了分离，以减少随后加氢处理中的固体残渣，催化加氢法中的加氢反应过程可以将二硫化碳、烯烃、噻吩等全部转化为饱和烃类，并在随后的萃取蒸馏中分离。在萃取精馏法中，粗苯首先分离重苯，再将粗苯切割为苯和甲苯两个馏分段，其中苯馏分采用萃取蒸馏的方式分离饱和烃类、不饱和烃类和含硫化合物等杂质获得纯苯。 

酸洗法和催化加氢法在馏分切割之后均存在化学处理过程，在化学处 理过程中，粗苯中的硫化物和不饱和化合物被转化，以使其易于随后的分离，而在萃取精馏法中不存在化学处理的阶段。 

在酸洗法中，用硫酸与粗苯中的噻吩及其同系物反应，反应方程式如下： 

C₄H₄S+HOSO₃H→C₄H₃S-SO₃H+H₂O    (1) 

同时浓硫酸和不饱和烃非常容易发生聚合反应和加成反应，生成黏度较大的高沸点聚合物。反应方程式如下： 

RC＝CH₂+HOSO₃H→RCOSO₃H         (2) 

RC＝CH₂+RCOSO₃H→RC＝CR+H₂SO₄   (3) 

2RC＝CH₂+H₂SO₄→O₂SO(CR)₂       (4) 

在催化加氢法中，二硫化碳、噻吩及其同系物均可被转化为相应的饱和烃及硫化氢。反应方程式如下： 

CS₂+4H₂→CH₄+H₂S        (5) 

C₄H₄S+4H₂→C₄H₁₀+H₂S    (6) 

对于直链烃类，催化加氢法可通过加氢裂解的方式，将其裂解为低碳的饱和烃，环烷烃则通过脱氢转化为芳香烃化合物，不饱和烃通过加氢反应转化为饱和的烷烃。反应方程式如下： 

直链烃的加氢裂解： 

C₆H₁₂+3H₂→3C₂H₆        (7) 

C₇H₁₆+2H₂→2C₂H₆+C₃H₈   (8) 

环烷烃的脱氢反应： 

C₆H₁₂→C₆H₆+3H₂         (9) 

不饱和烃的加氢：