郭树才-第四章 炼焦化学产品的回收与精制

1、第四章第四章 炼焦化学产品的回收与精制炼焦化学产品的回收与精制4.1 炼焦化学产品炼焦化学产品4.2 粗煤气分离粗煤气分离4.3 氨和吡啶的回收氨和吡啶的回收4.4 粗苯回收粗苯回收4.5 粗苯精制粗苯精制4.6 焦油蒸馏焦油蒸馏4.7 焦油馏分加工焦油馏分加工4.8 沥青利用与加工沥青利用与加工4.9 焦油加工利用进展焦油加工利用进展第四章第四章 炼焦化学产品的回收与精制炼焦化学产品的回收与精制粗煤气：炼焦过程中析出的挥发性产物（由煤气、焦油、粗苯和粗煤气：炼焦过程中析出的挥发性产物（由煤气、焦油、粗苯和水构成）水构成）影响粗煤气组成的因素影响粗煤气组成的因素主要：炼焦温度和二次热解作用主要

2、：炼焦温度和二次热解作用 T 气态产物及氢含量气态产物及氢含量； 氨、吡啶、喹啉等在高于氨、吡啶、喹啉等在高于600始于粗煤气中出现（原因：碳与始于粗煤气中出现（原因：碳与杂原子之间的键强度顺序：杂原子之间的键强度顺序：C-OC-SC-N） 粗煤气组成中主要为稳定化合物（故之中几乎无酮类、醇类、粗煤气组成中主要为稳定化合物（故之中几乎无酮类、醇类、羟酸类和二元酚类羟酸类和二元酚类)参考下表：高低温干馏粗煤气化学产品产率组成比较：参考下表：高低温干馏粗煤气化学产品产率组成比较：（烟煤为例）（烟煤为例）4.1 4.1 炼焦化学产品炼焦化学产品1.组成与产率组成与产率产品产率产品产率低温低温炼焦炼焦

3、高温炼高温炼焦焦产品产率产品产率低温低温炼焦炼焦高温高温炼焦炼焦煤气（质量分数）煤气（质量分数）%681315焦油中含量（质量分数）焦油中含量（质量分数）%煤气煤气(m3 t)80120330380酚类酚类203513焦油（质量分数）焦油（质量分数）%71035碱类碱类1234粗苯（或汽油）粗苯（或汽油）（质量分数）（质量分数）%0.40.60.81.1萘萘痕量痕量712煤气中含量（体积分数）煤气中含量（体积分数）%粗苯（或汽油）中含烃（质量分数）粗苯（或汽油）中含烃（质量分数）%H226305560不饱和烃不饱和烃40601015CH440552528脂肪烃或环烷烃脂肪烃或环烷烃152025

4、芳烃芳烃30408088高低温干馏粗煤气化学产品产率组成比较：高低温干馏粗煤气化学产品产率组成比较：低温干馏低温干馏高温炼焦高温炼焦焦焦油油长链的环烷烃和芳烃长链的环烷烃和芳烃多环芳烃和杂环化合物多环芳烃和杂环化合物酚馏分含有复杂的烷酚馏分含有复杂的烷基酚混合物基酚混合物酚馏分主要为酚、甲酚、酚馏分主要为酚、甲酚、二甲酚二甲酚煤煤气气几乎没有氨几乎没有氨氨含量氨含量812g m3 2.2.回收与精制方法回收与精制方法回收与精制的目的以及意义回收与精制的目的以及意义 有害于煤气的利用和输送的物质有害于煤气的利用和输送的物质a:a:萘萘( (以固态析出，堵塞管路以固态析出，堵塞管路) )b b：焦

5、油蒸汽：焦油蒸汽( (有害与回收氨和粗苯操作有害与回收氨和粗苯操作) )c c：硫化氢：硫化氢( (腐蚀设备，不利于煤气加工腐蚀设备，不利于煤气加工) )d d：氨：氨( (腐蚀设备，燃烧时产生腐蚀设备，燃烧时产生NONO，污染大气，污染大气) )e e：不饱和烃：不饱和烃( (生成聚合物，引起管路和设备发生故障生成聚合物，引起管路和设备发生故障) )经济效益经济效益环境效益环境效益回收与精制流程回收与精制流程半负压流程半负压流程: :鼓风机：给予煤气一定输送动力，机前为负压（抽鼓风机：给予煤气一定输送动力，机前为负压（抽吸），机后为正压（加压）。吸），机后为正压（加压）。鼓风机位置：初冷之后

6、，电捕焦油器之前。鼓风机位置：初冷之后，电捕焦油器之前。回收方法回收方法焦油和水焦油和水 冷却和冷凝冷却和冷凝化学产品化学产品 吸收法吸收法太钢电捕焦油太钢电捕焦油鞍钢脱硫鞍钢脱硫鞍钢化工总厂煤气鞍钢化工总厂煤气鞍钢化工厂焦油蒸馏工序鞍钢化工厂焦油蒸馏工序鞍钢化工厂精萘制备鞍钢化工厂精萘制备鞍钢苊馏份加工及氧化工序鞍钢苊馏份加工及氧化工序3.3.全负压回收与净化流程全负压回收与净化流程4.1 炼焦化学产品炼焦化学产品4.2 粗煤气分离粗煤气分离4.3 氨和吡啶的回收氨和吡啶的回收4.4 粗苯回收粗苯回收4.5 粗苯精制粗苯精制4.6 焦油蒸馏焦油蒸馏4.7 焦油馏分加工焦油馏分加工4.8 沥青

7、利用与加工沥青利用与加工4.9 焦油加工利用进展焦油加工利用进展第四章第四章 炼焦化学产品的回收与精制炼焦化学产品的回收与精制1.粗煤气初步冷却粗煤气初步冷却粗煤气初步冷却的意义粗煤气初步冷却的意义回收煤气中的化学产品多用回收煤气中的化学产品多用吸收法吸收法，在约，在约30低温下吸收低温下吸收是有是有利的（自焦炉出来的粗煤气温度利的（自焦炉出来的粗煤气温度650800）。）。含大量水汽的高温气体含大量水汽的高温气体体积大体积大，管径增大，鼓风机的负荷及能，管径增大，鼓风机的负荷及能量消耗增加。量消耗增加。高温高温气体在管道内输送是危险的，也不允许其进气体在管道内输送是危险的，也不允许其进入煤气

8、鼓风机。入煤气鼓风机。煤气冷却可减少对设备和管路的煤气冷却可减少对设备和管路的堵塞和腐蚀堵塞和腐蚀。初步冷却工艺流程（图初步冷却工艺流程（图4-3）简述流程简述流程4.2 粗煤气分离粗煤气分离流程中煤气变化流程中煤气变化 温度变化：温度变化： 焦炉来粗煤气：焦炉来粗煤气：650800 集气管后：集气管后：8085 初冷器后：初冷器后：2535 鼓风机后：升温鼓风机后：升温+1015容积质量变化：容积质量变化： 初冷器后粗煤气质量减少了初冷器后粗煤气质量减少了23； 初冷器后粗煤气容积少了初冷器后粗煤气容积少了3 5.流程中的氨水流程中的氨水a:两部分氨水两部分氨水 循环氨水：循环氨水：集气管喷

9、洒用的循环氨水（有集气管喷洒用的循环氨水（有70%80%为难水解的氯化铵称固定氨）为难水解的氯化铵称固定氨） 冷凝氨水：冷凝氨水：初冷器冷凝氨水（有初冷器冷凝氨水（有80%90%为易水为易水解的碳酸氢铵等称挥发氨）解的碳酸氢铵等称挥发氨）b:防止循环氨水中的固定铵的积累防止循环氨水中的固定铵的积累 为了防止循环氨水中的氯化铵的积累，部分氨水为了防止循环氨水中的氯化铵的积累，部分氨水外排入剩余氨水中，并补充一部分冷凝氨水入循环外排入剩余氨水中，并补充一部分冷凝氨水入循环氨水。氨水。c:桥管和集气管喷洒过量氨水的作用桥管和集气管喷洒过量氨水的作用 出炉粗煤气温度较高（热水喷洒冷水不可）；出炉粗煤气

10、温度较高（热水喷洒冷水不可）； 使集气管中的重质焦油能与氨水一起流动，便于送使集气管中的重质焦油能与氨水一起流动，便于送 到回收车间。到回收车间。煤气初冷方法及设备煤气初冷方法及设备间接冷却间接冷却 a:冷却设备：冷却设备： 管壳式换热器：管间走煤气，管内走冷却管壳式换热器：管间走煤气，管内走冷却水。水。 分立管式和横管式（传热系数大，水流速分立管式和横管式（传热系数大，水流速大，冷凝液膜流动条件适宜）大，冷凝液膜流动条件适宜） 缺点：耗用金属量大，须除管内水垢，管缺点：耗用金属量大，须除管内水垢，管外壁焦油和萘的沉积物。外壁焦油和萘的沉积物。煤气间接冷却的初冷流程煤气间接冷却的初冷流程：1

11、1一气液分离器；一气液分离器；2 2一直管式间接初冷器；一直管式间接初冷器；3 3、5 5一水封槽；一水封槽；4 4一鼓风机；一鼓风机；6 6一电捕焦油器；一电捕焦油器；7 7一凉水架；一凉水架；8 8一机械化焦油氨水澄清槽；一机械化焦油氨水澄清槽；9 9一循环氨水槽；一循环氨水槽；1010一循环氨水泵；一循环氨水泵；1111一中间槽；一中间槽；1212一冷凝掖泵；一冷凝掖泵；1313一一焦油槽；焦油槽；1414一焦油泵；一焦油泵；1515一初冷水泵；一初冷水泵；1616一萘、水分离器；一萘、水分离器；1717一蒙油泵一蒙油泵b:b:直接冷却器（直接冷却器（煤气和水直接接触）煤气和水直接接触）

12、煤气直接冷却的初冷流程：煤气直接冷却的初冷流程：1 1一气液分离器；一气液分离器；2 2一焦油盒；一焦油盒；3 3、4 4一直接式木格填料初冷塔；一直接式木格填料初冷塔；5 5一鼓风机；一鼓风机； 6 6一氨水冷却器；一氨水冷却器；7 7一氨水池；一氨水池；8 8一焦油氨水澄清池；一焦油氨水澄清池；9 9一泵；一泵；c:c:间间- -直联合直联合煤气间煤气间直联合冷却的初冷流程：直联合冷却的初冷流程：1 1一煤气入口；一煤气入口；2 2一冷却水管；一冷却水管；3 3一冷凝液冷却器；一冷凝液冷却器；4 4一冷却水进口；一冷却水进口；5 5一煤气出口；一煤气出口；6 6一冷凝液泵；一冷凝液泵；7

13、7一一冷凝液满流管；冷凝液满流管；8 8一直冷段冷凝液池；一直冷段冷凝液池；9 9一直冷段冷凝液入口；一直冷段冷凝液入口；1010一冷却水进口；一冷却水进口；1111一去直冷段的冷一去直冷段的冷凝液管；凝液管；1212一冷却水出口一冷却水出口意义意义 理由理由 循环氨水中不应有焦油和固体颗粒，否则堵塞喷嘴。循环氨水中不应有焦油和固体颗粒，否则堵塞喷嘴。 焦油精制加工若有水存在，将增大耗热量，增大设备容积、焦油精制加工若有水存在，将增大耗热量，增大设备容积、阻力。阻力。 焦油中固体颗粒，破坏沥青质量，焦油渣沉积影响设备操焦油中固体颗粒，破坏沥青质量，焦油渣沉积影响设备操作。作。氨水、焦油、油渣分

14、离困难氨水、焦油、油渣分离困难 焦油黏度大，难以沉淀分离焦油黏度大，难以沉淀分离 焦油中极性化合物易水形成乳化液焦油中极性化合物易水形成乳化液 焦油渣密度与焦油密度相近难以沉淀分焦油渣密度与焦油密度相近难以沉淀分离离2.2.焦油和氨水分离焦油和氨水分离氨水、焦油、油渣分离方法氨水、焦油、油渣分离方法加压沉降分离：加压沉降分离：120140，水分蒸发掉，降低焦油的黏度，沉降分离效果提高，水分蒸发掉，降低焦油的黏度，沉降分离效果提高离心分离再用氨水洗：离心分离再用氨水洗：离心分离改善焦油和油渣的分离。离心分离改善焦油和油渣的分离。鼓风机作用鼓风机作用 为了克服煤气的输送阻力及保持送出煤气有足够压力

15、为了克服煤气的输送阻力及保持送出煤气有足够压力总压头：总压头：现代使用的鼓风机总压头为现代使用的鼓风机总压头为3036KP，机前最大，机前最大负压负压-5-4KP，机后压力，机后压力2030KP。种类：种类：离心式（大厂），罗茨风机（小厂）离心式（大厂），罗茨风机（小厂）3.3.煤气输送煤气输送操作与维护操作与维护 较低温度较低温度 及时排出机下冷凝液及时排出机下冷凝液 及时用蒸汽吹扫冷凝液排出管及时用蒸汽吹扫冷凝液排出管离心式鼓风机离心式鼓风机: :离心式鼓风机由固定的机壳和在机壳内高速旋转的转子离心式鼓风机由固定的机壳和在机壳内高速旋转的转子组成。转子上有一个至数个工作叶轮；工作叶轮由两个

16、组成。转子上有一个至数个工作叶轮；工作叶轮由两个平行的圆盘构成，圆盘之间用固定叶片连接。煤气由吸平行的圆盘构成，圆盘之间用固定叶片连接。煤气由吸入管导入第一个工作叶轮的中心，并随高速旋转的叶轮入管导入第一个工作叶轮的中心，并随高速旋转的叶轮做高速运动，并因离心力作用沿叶轮的叶片向周边扩散，做高速运动，并因离心力作用沿叶轮的叶片向周边扩散，进入叶轮边缘与壳体之间的空间。因此，煤气速度减慢，进入叶轮边缘与壳体之间的空间。因此，煤气速度减慢，体积膨胀并产生压力。由于压力的作用，煤气顺着固定体积膨胀并产生压力。由于压力的作用，煤气顺着固定在壳体上的固定叶片返回到第二个工作叶轮的中心，重在壳体上的固定叶

17、片返回到第二个工作叶轮的中心，重复上述过程。如此，煤气依次进入各个叶轮，压力逐渐复上述过程。如此，煤气依次进入各个叶轮，压力逐渐增大，由最末一个叶轮边缘排出机外，沿压出管送出增大，由最末一个叶轮边缘排出机外，沿压出管送出罗茨鼓风机罗茨鼓风机: : 利用转子转动时的容积变化来吸入和排出煤气，用电利用转子转动时的容积变化来吸入和排出煤气，用电动机驱动。罗茨鼓风机有一铸铁外壳，壳内装有两个动机驱动。罗茨鼓风机有一铸铁外壳，壳内装有两个“8 8”字形的用铸铁或铸钢制成的空心转子，并将气缸分成两字形的用铸铁或铸钢制成的空心转子，并将气缸分成两个工作室。两个转子装在两个互相平行的轴上，在这两个工作室。两个

18、转子装在两个互相平行的轴上，在这两个轴上又各装有一个互相咬合、大小相同的齿轮，当电个轴上又各装有一个互相咬合、大小相同的齿轮，当电动机经由皮带轮带动主轴转子时，主轴上的齿轮又带动动机经由皮带轮带动主轴转子时，主轴上的齿轮又带动了从动轴上的齿轮，所以两个转子做相对反向转动，此了从动轴上的齿轮，所以两个转子做相对反向转动，此时一个工作室吸入气体，由转子推入另一个工作室而将时一个工作室吸入气体，由转子推入另一个工作室而将气体压出。罗茨鼓风机的特点是输气量随着内压变化几气体压出。罗茨鼓风机的特点是输气量随着内压变化几乎保持一定，即风压稍有变化，但风量几乎不变，乎保持一定，即风压稍有变化，但风量几乎不变

19、， 4.4.煤气净化煤气净化煤气脱焦油雾煤气脱焦油雾意义意义 硫胺工序：形成酸焦油使母液起泡，硫胺工序：形成酸焦油使母液起泡， 、污染设备和溶液。、污染设备和溶液。 对洗苯：使洗液焦油的质量变坏。对洗苯：使洗液焦油的质量变坏。 对脱硫：焦油雾使脱硫率变小。对脱硫：焦油雾使脱硫率变小。电捕焦油器电捕焦油器a:a:原理原理 管子中心为负极，管子中心为负极，管壁则取为正极（内部管壁则取为正极（内部产生负离子），焦油雾产生负离子），焦油雾经过管子的电场时变成经过管子的电场时变成带负电荷的质点，故沉带负电荷的质点，故沉积在管壁而被捕集，并积在管壁而被捕集，并汇流到下部导出。汇流到下部导出。b:b:流程中

20、位置流程中位置 鼓风机前：煤气温度低，利于焦油、萘晶粒析出；鼓风机前：煤气温度低，利于焦油、萘晶粒析出；但机前为负压，绝缘子处易着火。但机前为负压，绝缘子处易着火。 鼓风机后：较安全焦油雾少于机前，焦油雾也大鼓风机后：较安全焦油雾少于机前，焦油雾也大于机前。于机前。煤气除萘煤气除萘意义意义 萘：易结晶，堵塞管路和设备萘：易结晶，堵塞管路和设备除萘方法除萘方法 冷却冲洗法冷却冲洗法 油吸收法油吸收法脱硫脱硫4.1 炼焦化学产品炼焦化学产品4.2 粗煤气分离粗煤气分离4.3 氨和吡啶的回收氨和吡啶的回收4.4 粗苯回收粗苯回收4.5 粗苯精制粗苯精制4.6 焦油蒸馏焦油蒸馏4.7 焦油馏分加工焦油

21、馏分加工4.8 沥青利用与加工沥青利用与加工4.9 焦油加工利用进展焦油加工利用进展第四章第四章 炼焦化学产品的回收与精制炼焦化学产品的回收与精制1.氨必须回收的原因氨必须回收的原因氨被氨被终冷水吸收终冷水吸收，在凉水架喷洒冷却时又解吸进入到大气，造成，在凉水架喷洒冷却时又解吸进入到大气，造成污染。污染。氨与氰化氢化合，生成溶解度高的复合物，从而加剧了氨与氰化氢化合，生成溶解度高的复合物，从而加剧了腐蚀腐蚀作用。作用。煤气中的氨在燃烧时会生成有毒的、有腐蚀的煤气中的氨在燃烧时会生成有毒的、有腐蚀的氧化氮氧化氮。氨在粗苯回收中能使油和水形成稳定的乳化液，氨在粗苯回收中能使油和水形成稳定的乳化液，

22、妨碍油水分离妨碍油水分离。2.氨和吡啶回收的原理氨和吡啶回收的原理 水洗吸收水洗吸收NH3+H2O NH3H2O NH4+ + OH-在低于在低于60时（为了减少盐类的水解），使用时（为了减少盐类的水解），使用硫酸或者磷酸硫酸或者磷酸做吸做吸收剂收剂4.3 氨和吡啶的回收氨和吡啶的回收3.3.回收氨的方法回收氨的方法 磷酸吸收法（无水氨的生产）磷酸吸收法（无水氨的生产） 硫酸吸收法硫酸吸收法（硫酸铵的生产）（硫酸铵的生产） 饱和器法饱和器法无饱和器法（酸洗塔法无饱和器法（酸洗塔法）饱和器法生产硫酸铵饱和器法生产硫酸铵工艺特点工艺特点原理：用硫酸过饱和过程吸收氨，饱原理：用硫酸过饱和过程吸收氨，

23、饱和器内就析出结晶，结晶在结晶槽成长。和器内就析出结晶，结晶在结晶槽成长。饱和器法生产饱和器法生产硫酸铵硫酸铵、颗粒小。、颗粒小。饱和器特点一器两用：一是吸收氨和吡饱和器特点一器两用：一是吸收氨和吡啶碱；二是硫铵结晶。啶碱；二是硫铵结晶。简述流程简述流程(2) 无饱和器法生产硫酸铵无饱和器法生产硫酸铵工艺特点工艺特点原理：利用硫酸做吸收剂，在喷洒式酸式塔内，原理：利用硫酸做吸收剂，在喷洒式酸式塔内，不饱和过程吸收氨不饱和过程吸收氨，不饱和，不饱和硫酸铵溶液在结晶槽中结晶硫酸铵溶液在结晶槽中结晶。结晶颗粒比饱和器法生产的结晶颗粒比饱和器法生产的硫铵硫铵颗粒大颗粒大工艺流程工艺流程(3)无水氨的生

24、产（弗萨姆法）无水氨的生产（弗萨姆法）工艺特点：工艺特点：产品：液氨产品：液氨设备简单，但氨气腐蚀性强，材质要求高。设备简单，但氨气腐蚀性强，材质要求高。原理：利用原理：利用磷酸铵磷酸铵的选择吸收的特点：的选择吸收的特点：磷酸的铵盐磷酸的铵盐磷酸一铵盐磷酸一铵盐NH4H2PO4：高温时很稳定：高温时很稳定磷酸二铵盐（磷酸二铵盐（NH4）2HPO4：高温时不稳定：高温时不稳定磷酸三铵盐（磷酸三铵盐（NH4）3PO4：很不稳定：很不稳定弗萨姆法原理图：弗萨姆法原理图：贫氨溶液（高温）贫氨溶液（低温）富氨溶液（低温）富氨溶液（高温）降温升温解吸塔（高温）吸收塔（低温）解吸氨吸收氨-NH3+NH3贫氨

25、溶液解吸（1 9 0 ）吸收（4 0 6 0 ）N H3 + N H4H2P O4( N H4)2H P O4富氨溶液4.1 炼焦化学产品炼焦化学产品4.2 粗煤气分离粗煤气分离4.3 氨和吡啶的回收氨和吡啶的回收4.4 粗苯回收粗苯回收4.5 粗苯精制粗苯精制4.6 焦油蒸馏焦油蒸馏4.7 焦油馏分加工焦油馏分加工4.8 沥青利用与加工沥青利用与加工4.9 焦油加工利用进展焦油加工利用进展第四章第四章 炼焦化学产品的回收与精制炼焦化学产品的回收与精制粗苯粗苯:脱氨后的焦炉煤气含有苯系化合物脱氨后的焦炉煤气含有苯系化合物,其中以苯的含其中以苯的含量为主量为主,称之为粗苯称之为粗苯.粗苯的组成和

26、性质粗苯的组成和性质: 淡黄色淡黄色 透明透明 液体液体,比水轻比水轻(密度密度0.8710.900 ),不溶于不溶于水水,易挥发易燃易挥发易燃. 4.4 粗苯回收粗苯回收（1 1）洗油吸收法）洗油吸收法: :焦油洗油或者石油洗油焦油洗油或者石油洗油作为吸收剂，吸收煤气中粗苯。作为吸收剂，吸收煤气中粗苯。（2 2）吸附法：）吸附法： 用活性炭或者硅胶固体吸附剂，吸附后用蒸汽蒸馏出粗苯。用活性炭或者硅胶固体吸附剂，吸附后用蒸汽蒸馏出粗苯。（3 3）加压冷冻法：）加压冷冻法：煤气加压煤气加压8atm，冷冻，冷冻-45使粗苯冷冻成固体而从煤气中分离。使粗苯冷冻成固体而从煤气中分离。粗苯回收方法粗苯回

27、收方法: :洗油 + 粗苯富苯洗油 （贫油） （富油）吸收（2030）解吸（250350）洗油吸收法原理洗油吸收法原理洗油处理焦炉煤气以回收煤气中的苯洗油处理焦炉煤气以回收煤气中的苯吸收与解吸流程吸收与解吸流程含苯煤气含苯煤气脱苯煤气脱苯煤气洗油洗油苯苯水水过热蒸汽过热蒸汽加热器加热器冷却器冷却器粗苯回收工段构成粗苯回收工段构成煤气最终冷却和除萘煤气最终冷却和除萘(回收氨后回收氨后:煤气温度煤气温度55,为回收粗苯吸收温度要小于为回收粗苯吸收温度要小于2025 .)粗苯吸收粗苯吸收(吸收吸收)吸收油脱出粗苯（解吸）吸收油脱出粗苯（解吸）粗苯回收装置粗苯回收装置煤 气 2527 左 右煤 气 5

28、0机 械 化 萘 沉 淀 槽凉 水 架储 槽终冷塔含 萘 水萘水煤 气 终 冷 和 机 械 除 萘 工 艺(1)煤气最终冷却煤气最终冷却和除萘和除萘煤气终冷和煤气终冷和机械机械除萘除萘工艺工艺 沉萘槽庞大笨重、沉萘槽庞大笨重、除萘不净除萘不净; 终冷塔需冷却煤终冷塔需冷却煤气和冲萘，循环水气和冲萘，循环水用量大，不利于环用量大，不利于环保；保；4.1.1粗苯回收各工段粗苯回收各工段最终冷却和油洗萘工艺去凉水架沉淀槽去富油槽冷却水煤气2530除萘后煤气终冷塔洗萘塔加热器5557富油煤气5023冷却水最终冷却和最终冷却和油洗油洗萘萘工艺工艺 洗萘塔和终冷塔分立；洗萘塔和终冷塔分立； 煤气先用富油洗

29、萘，洗萘煤气先用富油洗萘，洗萘后煤气再冷却；后煤气再冷却； 洗萘后煤气中含萘仍较高；洗萘后煤气中含萘仍较高； 终冷塔排出水中含浮油；终冷塔排出水中含浮油； 终冷塔只需冷却煤气无需终冷塔只需冷却煤气无需冲萘，循环水用量少，利冲萘，循环水用量少，利于环保。于环保。最终冷却和最终冷却和焦油洗萘焦油洗萘工艺工艺 洗萘塔和终冷塔一体；煤气先冷却，含萘水再用焦油洗萘；洗萘塔和终冷塔一体；煤气先冷却，含萘水再用焦油洗萘； 煤气除萘效果好；用水量大，不利于环保。煤气除萘效果好；用水量大，不利于环保。去 焦 油 加 工最 终 冷 却 和 焦 油 洗 萘 工 艺焦 油 槽水 澄 清 槽去 凉 水 架水冷 凝 工

30、段 来 焦 油焦 油含 萘 焦 油焦 油冷 却 水 （ 除 萘 后 ）煤 气 253025 冷 却 水煤 气 50终冷塔洗萘塔三种终冷工艺比较：三种终冷工艺比较：工艺名称工艺名称冷却水作用冷却水作用除萘方法除萘方法工艺特点工艺特点煤气终冷和煤气终冷和机械除机械除萘萘工艺工艺冷却煤气，并冲萘冷却煤气，并冲萘终冷水终冷水机械化萘沉机械化萘沉淀淀沉萘槽庞大笨重、沉萘槽庞大笨重、除萘不净除萘不净最终冷却和最终冷却和油洗萘油洗萘工艺工艺冷却煤气冷却煤气富油吸收富油吸收煤气煤气中萘中萘两塔分立；煤气中两塔分立；煤气中含萘仍较高；终冷含萘仍较高；终冷水中含浮油，循环水中含浮油，循环水用量少，利于环水用量少，

31、利于环保保最终冷却和最终冷却和焦油洗焦油洗萘萘工艺工艺冷却煤气，并冲萘冷却煤气，并冲萘焦油吸收焦油吸收终冷水终冷水中中的萘的萘两塔一体；除萘效两塔一体；除萘效果好；用水量大，果好；用水量大，不利于环保。不利于环保。练习题：练习题：1.1.关于粗苯的叙述，下列说法正确的是关于粗苯的叙述，下列说法正确的是( )( ) A.A.粗苯是单质；粗苯是单质；B.B.常温下粗苯是无色透明的液体；常温下粗苯是无色透明的液体；C.C.粗苯不溶于水，比粗苯不溶于水，比水轻；水轻；D.D.粗苯中以甲苯的含量为主；粗苯中以甲苯的含量为主；答案：答案：C C2.2.当前，我国广泛应用那种方法回收煤气中的粗苯当前，我国广

32、泛应用那种方法回收煤气中的粗苯 ( )( ) A.A.洗油吸收法；洗油吸收法；B.B.吸附法；吸附法；C.C.加压冷冻法；加压冷冻法；D.D.蒸馏法；蒸馏法；答案：答案：A A3.3.粗苯回收工段构成粗苯回收工段构成为：为： ， ， 。答案：煤气最终冷却和除萘；粗苯吸收；吸收油脱出粗苯答案：煤气最终冷却和除萘；粗苯吸收；吸收油脱出粗苯4.4.最终冷却和油洗萘工艺过程中冷却水的作用是最终冷却和油洗萘工艺过程中冷却水的作用是( ) ( ) A. A. 冷却煤气，并冲萘；冷却煤气，并冲萘；B. B. 冷却煤气；冷却煤气；C.C.冲萘；冲萘；答案：答案：B B煤气煤气富油贫油贫油槽贫油泵富油泵富油泵洗

33、苯塔洗苯塔(2)(2)粗苯吸收粗苯吸收: :焦油洗油吸苯的工艺流程焦油洗油吸苯的工艺流程 焦炉煤气以焦炉煤气以25252727依次通过串联的洗苯塔，与塔顶喷洒的焦油洗依次通过串联的洗苯塔，与塔顶喷洒的焦油洗油逆流接触，脱除粗苯后煤气从塔顶排出。油逆流接触，脱除粗苯后煤气从塔顶排出。 塔底排出含粗苯约塔底排出含粗苯约2.5%2.5%的富油送往蒸馏装置脱苯。脱苯后的贫油含的富油送往蒸馏装置脱苯。脱苯后的贫油含苯苯0.20.20.4%0.4%，经冷却至，经冷却至27273030后送至洗苯塔循环使用。后送至洗苯塔循环使用。a:吸收温度吸收温度 适宜适宜:25 左右左右;实际操作实际操作:2030 .洗

34、油温度比煤气温度略高洗油温度比煤气温度略高(防止煤气中水汽冷凝进入洗油防止煤气中水汽冷凝进入洗油).b:洗油相对分子量及循环量洗油相对分子量及循环量洗油相对分子质量洗油相对分子质量: 吸收剂的吸收能力与其相对分子质量成反比吸收剂的吸收能力与其相对分子质量成反比. (焦油洗油焦油洗油:170180) (石油洗油石油洗油:230240,吸苯能力弱吸苯能力弱,故循环油量比用焦油洗油故循环油量比用焦油洗油时大时大)洗油循环量洗油循环量:增加洗油循环量可提高粗苯的回收率增加洗油循环量可提高粗苯的回收率.: :粗苯吸收影响因素粗苯吸收影响因素c:贫油含苯量贫油含苯量 贫油含苯量越高贫油含苯量越高,塔后的粗

35、苯损失越大塔后的粗苯损失越大,吸收效率不好吸收效率不好;贫油含苯贫油含苯一般为一般为:0.2%0.4%)d:吸收面积吸收面积 增大汽液两相接触面积增大汽液两相接触面积,有利于吸收有利于吸收.e:压力压力 提高吸收压力提高吸收压力,可提高粗苯回收效率可提高粗苯回收效率.(3)富油脱苯富油脱苯方法方法 水蒸汽蒸馏法水蒸汽蒸馏法(脱苯塔内脱苯塔内)富油加热方式富油加热方式a:预热器加热富油脱苯法预热器加热富油脱苯法 列管式换热器列管式换热器 蒸汽间接加热富油至蒸汽间接加热富油至135145 耗蒸汽量大耗蒸汽量大,设备大设备大,污水量大污水量大.b:管式炉加热富油脱苯法管式炉加热富油脱苯法 管式炉管式

36、炉 煤气间接加热富油至煤气间接加热富油至180190 蒸汽耗量低蒸汽耗量低,设备尺寸小设备尺寸小,污水量小污水量小.流程流程a:生产一种苯流程生产一种苯流程 粗苯产品粗苯产品(含含5%10%萘溶剂油萘溶剂油)b:生产两种苯流程生产两种苯流程轻苯轻苯:150 重苯重苯:150200 (含萘溶剂油含萘溶剂油)c:生产三种产品的流程生产三种产品的流程 轻苯精、重苯、萘溶剂油轻苯精、重苯、萘溶剂油4.1 炼焦化学产品炼焦化学产品4.2 粗煤气分离粗煤气分离4.3 氨和吡啶的回收氨和吡啶的回收4.4 粗苯回收粗苯回收4.5 粗苯精制粗苯精制4.6 焦油蒸馏焦油蒸馏4.7 焦油馏分加工焦油馏分加工4.8

37、沥青利用与加工沥青利用与加工4.9 焦油加工利用进展焦油加工利用进展第四章第四章 炼焦化学产品的回收与精制炼焦化学产品的回收与精制4.1 炼焦化学产品炼焦化学产品4.2 粗煤气分离粗煤气分离4.3 氨和吡啶的回收氨和吡啶的回收4.4 粗苯回收粗苯回收4.5 粗苯精制粗苯精制4.6 焦油蒸馏焦油蒸馏4.7 焦油馏分加工焦油馏分加工4.8 沥青利用与加工沥青利用与加工4.9 焦油加工利用进展焦油加工利用进展第四章第四章 炼焦化学产品的回收与精制炼焦化学产品的回收与精制4.5.1 粗苯组成、产率和用途粗苯组成、产率和用途 粗苯组成粗苯组成: 用途：用途：有机合成的基础原料，可致苯乙烯、苯有机合成的基

38、础原料，可致苯乙烯、苯酚、硝基苯等进一步合成纤维、橡胶、农药、医酚、硝基苯等进一步合成纤维、橡胶、农药、医药等。药等。 不饱和化合物：不饱和化合物：79以下的低沸点（环戊二烯）以下的低沸点（环戊二烯）140以上的高沸点（茚、古马隆、苯乙烯）以上的高沸点（茚、古马隆、苯乙烯）苯及其同系物苯及其同系物硫化物（硫化物（ 噻吩噻吩80.1 、二硫化碳、二硫化碳46.25 ）4.5 粗苯精制粗苯精制 目的：获得苯、甲苯、二甲苯等纯产品。目的：获得苯、甲苯、二甲苯等纯产品。 不饱和化合物：不饱和化合物：79以下的低沸点（环戊二烯以下的低沸点（环戊二烯46.5 ）140以上的高沸点以上的高沸点（茚茚181.

39、5 、古马隆古马隆173.5 、苯乙烯苯乙烯146 ）苯及其同系物苯及其同系物硫化物（硫化物（ 噻吩噻吩84.1 、二硫化碳、二硫化碳42.5 ）粗粗苯苯组组成成间二甲苯间二甲苯139.1 邻二甲苯邻二甲苯144.9 对二甲苯对二甲苯138.4 苯：苯：80.1甲苯：甲苯：110.6 二甲苯：二甲苯：苯苯及及其其同同系系物物沸沸点点4.5.2 粗苯酸洗法精制原理粗苯酸洗法精制原理苯：苯：80.1 （ 噻吩噻吩84.1等）等） 甲苯：甲苯：110.6 二甲苯二甲苯:140 左右（苯乙烯左右（苯乙烯146 等等 ）初馏分：（环戊二烯初馏分：（环戊二烯46.5 、二硫化碳、二硫化碳42.5 等）等）

40、BTX馏分馏分:重苯：（茚重苯：（茚181.5 、古马隆、古马隆173.5 等等 ）粗粗苯苯产产品品沸沸点点粗苯精制流程包括：粗苯精制流程包括：初步精馏：使低沸点化合物和高沸点含硫化合物分开。初步精馏：使低沸点化合物和高沸点含硫化合物分开。化学精制：把粗苯主要组分沸点范围内含硫化合物和不化学精制：把粗苯主要组分沸点范围内含硫化合物和不饱和化合物脱除。饱和化合物脱除。最终精馏：得到合乎标准的纯产品。最终精馏：得到合乎标准的纯产品。粗苯的初步精馏粗苯的初步精馏初馏塔：初馏塔： 塔顶得到初馏分；塔顶得到初馏分；混合馏分（混合馏分（BTXBTX）塔：）塔： 塔顶得到塔顶得到BTXBTX馏分；馏分； 塔

41、底得到重苯。塔底得到重苯。轻苯的初步精馏轻苯的初步精馏不需要混合馏分（不需要混合馏分（BTXBTX）塔）塔4.5.3 初步精馏初步精馏化学反应化学反应不饱和物聚合反应：不饱和物聚合反应： 在硫酸的作用下生成二聚物和三聚物其沸点比苯的高，可用在硫酸的作用下生成二聚物和三聚物其沸点比苯的高，可用精馏法除去精馏法除去.磺化脱噻吩反应：磺化脱噻吩反应： 噻吩与硫酸反应生成噻吩磺酸溶于硫酸和水中，可用洗涤法除噻吩与硫酸反应生成噻吩磺酸溶于硫酸和水中，可用洗涤法除去。去。烷基化脱噻吩：烷基化脱噻吩： 在硫酸作用下噻吩与不饱和化合物生成共聚物其沸点比苯的高，在硫酸作用下噻吩与不饱和化合物生成共聚物其沸点比苯

42、的高，可用精馏法除去可用精馏法除去.酸洗条件酸洗条件 硫酸含量：硫酸含量：93%95% 温度：温度：3540（ 4045 ） 时间：时间：10min（加水控制）（加水控制） 搅拌：有利搅拌：有利4.5.4 硫酸法精制硫酸法精制工艺流程工艺流程吹苯吹苯吹苯的目的：吹苯的目的： 是把酸洗时溶于混合馏分中各种聚合物作为吹苯残渣排是把酸洗时溶于混合馏分中各种聚合物作为吹苯残渣排出，该残渣可用作生产古马隆树脂的原料。出，该残渣可用作生产古马隆树脂的原料。吹苯的方法：吹苯的方法： 塔底（可用筛板塔）有间接蒸汽加热器，同时吹入直接塔底（可用筛板塔）有间接蒸汽加热器，同时吹入直接蒸汽，吹苯塔塔顶温度为蒸汽，吹

43、苯塔塔顶温度为100105，维持塔底温度为，维持塔底温度为135.连续精馏连续精馏 已洗已洗BTX混合馏分，连续地进行精馏。三个苯（精馏塔混合馏分，连续地进行精馏。三个苯（精馏塔可为浮阀塔）。可为浮阀塔）。 三个塔的塔顶温度分别是：三个塔的塔顶温度分别是：苯塔苯塔800.5；甲苯塔甲苯塔1100.5；二甲苯塔二甲苯塔8996（水蒸气蒸馏法）。（水蒸气蒸馏法）。4.5.5.吹苯和最终精馏吹苯和最终精馏半连续精馏半连续精馏环戊二烯二聚体的生成：环戊二烯二聚体的生成： 从初馏分中制取环戊二烯，采用热聚合法，即在温度从初馏分中制取环戊二烯，采用热聚合法，即在温度6080，反应，反应1620小时，就可使

44、环戊二烯聚合成二小时，就可使环戊二烯聚合成二聚环戊二烯。聚环戊二烯。精馏分离：精馏分离： 二聚环戊二烯沸点较高，故在聚合完成后，进行蒸馏去二聚环戊二烯沸点较高，故在聚合完成后，进行蒸馏去除所有轻质组分，釜底残液即为含量达除所有轻质组分，釜底残液即为含量达95的二聚环戊的二聚环戊二烯。二烯。环戊二烯二聚体的解聚环戊二烯二聚体的解聚 经热解解聚又可得单体环戊二烯。经热解解聚又可得单体环戊二烯。4.5.7 古马隆古马隆-茚树脂生产茚树脂生产古马隆和茚在催化剂（如浓硫酸，三氯化铝，古马隆和茚在催化剂（如浓硫酸，三氯化铝，氟化硼）作用下受热聚合成分子量为氟化硼）作用下受热聚合成分子量为500500200

45、02000的古马隆茚树脂。的古马隆茚树脂。4.5.6 初馏分加工初馏分加工4.1 炼焦化学产品炼焦化学产品4.2 粗煤气分离粗煤气分离4.3 氨和吡啶的回收氨和吡啶的回收4.4 粗苯回收粗苯回收4.5 粗苯精制粗苯精制4.6 焦油蒸馏焦油蒸馏4.7 焦油馏分加工焦油馏分加工4.8 沥青利用与加工沥青利用与加工4.9 焦油加工利用进展焦油加工利用进展第四章第四章 炼焦化学产品的回收与精制炼焦化学产品的回收与精制4.6 焦油蒸馏焦油蒸馏焦油蒸馏装置焦油蒸馏装置4.1 炼焦化学产品炼焦化学产品4.2 粗煤气分离粗煤气分离4.3 氨和吡啶的回收氨和吡啶的回收4.4 粗苯回收粗苯回收4.5 粗苯精制粗苯

46、精制4.6 焦油蒸馏焦油蒸馏4.7 焦油馏分加工焦油馏分加工4.8 沥青利用与加工沥青利用与加工4.9 焦油加工利用进展焦油加工利用进展第四章第四章 炼焦化学产品的回收与精制炼焦化学产品的回收与精制煤焦油加氢技术煤焦油加氢技术9292煤焦油加氢工艺煤焦油加氢工艺工业应用介绍工业应用介绍煤焦油加氢装置煤焦油加氢装置9393煤焦油加氢工艺煤焦油加氢工艺煤焦油是煤炭加工煤焦油是煤炭加工煤焦化和煤气化过程的副产品，煤焦化和煤气化过程的副产品，在冶金和化工等行业中有着广泛的用途。在冶金和化工等行业中有着广泛的用途。煤焦油是一种组成极其复杂的混合物，主要采用分离煤焦油是一种组成极其复杂的混合物，主要采用分

47、离的手段用来生产苯、甲苯、二甲苯，及萘、蒽、苊、的手段用来生产苯、甲苯、二甲苯，及萘、蒽、苊、芘等化学品及沥青产品。芘等化学品及沥青产品。由于国际市场原油价格剧升，轻质石油产品市场需求由于国际市场原油价格剧升，轻质石油产品市场需求量大，价格相应上涨，因此，从煤焦油中生产轻质燃量大，价格相应上涨，因此，从煤焦油中生产轻质燃料油产品，是综合利用煤炭资源，提高企业经济效益料油产品，是综合利用煤炭资源，提高企业经济效益的有效途径之一。的有效途径之一。 9494煤焦油加氢工艺煤焦油加氢工艺采用环境友好的加氢法工艺。利用煤焦油中合适采用环境友好的加氢法工艺。利用煤焦油中合适馏分，生产清洁柴油馏分和副产芳潜较高的催化馏分，生产清洁柴油馏分和副产芳潜较高的催化重整原料或清洁车用汽油调和组分，已经在工业重整原料或清洁车用汽油调和组分，已经在工业装置上成功应用，并进行了长期稳定运转，产品装置上成功应用，并进行了长期稳定运转，产品质量达到设计要求。质量达到设计要求。煤焦油加氢过程一般包括加氢脱杂质的加氢精制煤焦油加氢过程