粗苯回收课件

1、粗苯回收煤化工工艺学粗苯概况粗苯是煤热解生成的粗煤气中的产物之一，经脱氨后的焦炉煤气中回收的苯系化合物，其中以苯含量为主，称之为粗苯。粗苯和煤焦油是炼焦化学产品回收中最重要的两类产品。在石油工业中曾被称为基础化工原料的八种烃类有四类（苯、甲苯、二甲苯、萘）从这两类产品中提取。目前，中国年产焦炭达到1.61.8亿吨,可回收的粗苯资源达200万吨。虽然从石油化工可生产这些产品，但焦化工业仍是苯类产品的重要来源，因此，从焦炉煤气中回收苯族烃具有重要的意义。一般粗苯产率是炼焦煤的0.9%1.1%，在焦炉煤气中含粗苯3040g/m3。粗苯概况粗苯的组成粗苯是由多种芳烃和其他化合物组成的复杂混合物。粗苯中

2、主要含有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳香烃。此外，还含有不饱和化合物、硫化物、饱和烃、酚类和吡啶碱类。当用洗油回收煤气中的苯族烃时，粗苯中尚含有少量的洗油轻质馏分。粗苯的组成取决于炼焦配煤的组成及炼焦产物在碳化室内热解的程度。在炼焦配煤质量稳定的条件下，在不同的炼焦温度下所得粗苯中苯、甲苯、二甲苯和不饱和化合物在180前馏分中含量见下表。粗苯概况粗苯的组成此外，粗苯中酚类的含量通常为0.1%1.0%,吡啶碱类的含量为0.01%0.5%。当硫铵工段从煤气中回收吡啶碱类时，则粗苯中吡啶碱类含量不超过0.01%。粗苯中各主要组分均在180前馏出，高于180馏出物称为溶剂油。在测定粗苯中各组分的含量和计

3、算产量时，通常将180前馏出量当作100%来计算，故以其180前的馏出量作为鉴别粗苯质量的指标之一。粗苯在180前的馏出量取决于粗苯工段的工艺流程和操作制度。180前的馏出量愈多，粗苯质量就愈好。一般要求粗苯180前馏出量在93%95%。粗苯的概况粗苯的性质粗苯是黄色透明的油状液体，比水轻，不溶于水。在贮存时，由于低沸点不饱和化合物的氧化和聚合所形成的树脂状物质能溶解于粗苯中，使其着色变暗。粗苯易挥发易燃，闪点为12，初馏点4060。粗苯蒸气在空气中的浓度达到1.47.5(体积)范围时，能形成爆炸性混合物。粗苯的热性质依其组成而定。一般可采用下列近似计算式确定。粗苯比热容： kJ/(kg) 粗

4、苯蒸气比热容： kJ/(kg) 式中 t温度，； M粗苯相对分子质量，依粗苯组成而定。工程计算中可取M=83。粗苯的概况粗苯的性质粗苯蒸气比焓：i=431.24+ct KJkg式中 t温度， c粗苯蒸气比热容，kJkg故于0时粗苯比热容为1.604J/（gK）,蒸发热为447.7J/g，粗苯蒸气比热容为431J/（gK）。煤气最终冷却和除萘从煤气中回收粗苯之前，需要对煤气进行冷却，又因煤气中含萘约为 1.3g/m3，故在冷却煤气的同时，煤气中的萘会部分析出，所以还要除萘。我国焦化厂目前所采用的煤气终冷及除萘的工艺流程主要有四种：煤气终冷和机械除萘工艺；煤气终冷和焦油洗油工艺；煤气最终和油洗萘冷

5、却工艺；横管终冷喷洒轻焦油洗萘工艺*。煤气最终冷却和除萘终冷的几种工艺焦炉煤气终冷有直接水终冷法、间接水终冷法和直接抽终冷法。其主要设备为焦炉煤气终冷塔。直接水终冷法：用循环喷洒的冷却水直接与煤气接触，对煤气进行最终冷却。直接水终冷法是焦炉煤气终冷工艺中最通用的一种方法。直接水终冷法分敞开式和封闭式两种。敞开式在煤气终冷前既无脱萘也无脱硫脱氰装置。煤气在终冷中脱萘，煤气中的氰化氢同时大量溶解于终冷水中，氰化氢等有害气体从凉水架上逸散，污染了环境，并且工艺流程复杂，因此，敞开式出一些老厂仍在延续使用外，新厂已不再采用。在封闭式流程中，煤气在终冷前已经脱除了煤焦油、萘、硫化氢和氰化氢，且回收了氨，

6、因此工艺流程比较简单。回收氨后约60左右的煤气在终冷塔内被循环喷洒的终冷水冷却至25，从塔顶排出，去洗苯塔。在终冷水循环系统中设有间接冷却器，用循环冷却水和低温冷却水两端封闭式冷却。终冷塔内产生的冷凝液以终冷水排污方式排出，送往生物托分装置处理。煤气最终冷却和除萘终冷的几种工艺间接水终冷法：初冷后的煤气进入列管式终冷器内，在管束间自上而下的流动，被管内中冷水冷却至2530，由下部派出，送往洗苯塔。煤气冷凝液流入器底，用泵抽出，送入终冷器的顶部和中部循环喷洒，以冲洗横管外壁上含沉积物。多余的冷凝液，间歇的送往焦炉煤气初冷流程中的焦油氨水分离器。间接水终冷在传热效果上不如直接水终冷法，因此较少采用

7、。直接油终冷法：以轻柴油为冷却介质，与煤气直接进行冷却。脱去煤焦油、奈和氨后的煤气，在油终冷塔内被循环喷洒的轻柴油由约55冷却至2530后出塔，送往后续的洗苯塔。轻柴油和煤气冷凝液一起进入油终冷塔下部的油澄清槽，在冷凝液被分离出后用循环油泵送经油冷却器冷却至2428，入油终冷塔循环使用。油终冷塔分为两段，上段引出的轻柴油用喷洒油泵送入下段喷洒冷却煤气。煤气最终冷却和除萘最终冷却和油洗萘工艺2.特点：优点是不仅可以把冷却水中的萘几乎全部清除，而且对水中的酚有一定萃取作用，减少凉水架的清扫次数，有利于冷却水的进一步处理；缺点是操作复杂，出口煤气含萘量高，用水量大，后期仍需进行污水处理。煤气最终冷却

8、和除萘最终冷却和油洗萘工艺1.流程：饱和器来的5056的煤气进入木格式洗苯塔，被有喷淋下来的富油洗萘。富油进塔温度比煤气温度高5-7，煤气含萘可由20002500mg/Nm降到500-800mg/Nm。除萘后的煤气进入终冷塔，该塔为隔板式，分两段。下段用从凉水架来的循环水冷却至2023的循环水喷淋，将煤气再冷却25左右，额外水从终冷塔底部经水封管流入热水池；然后用泵送至凉水架，经冷却后自流入冷水池。再用泵送至终冷冷塔的上下两端，送往上端的水须于间冷器用低温水冷却，由于终冷器只是为了冷却煤气，所以终冷循环水量可减至2.53t/1000Nm煤气。2.特点：优点是塔后煤气含萘量要低于其他两种工艺流程

9、，用水量也仅为水洗萘的一半，因而可减少含酚污水的排放量；缺点是该流程油洗萘在较为高的温度下进行，塔后煤气含萘量仍较高，煤气温度波动；操作复杂，洗油耗量大，脱苯困难，仍需进行污水处理。煤气最终冷却和除萘最终冷却和油洗萘工艺煤气最终冷却和除萘最终冷却和油洗萘工艺粗苯吸收影响吸收的因素吸收温度：温度低有利于吸收，但洗油黏度大。适宜吸收温度25。洗油的温度要比煤气温度高，防止煤气中水分冷凝下来进入洗油；夏季高12，冬季高510。洗油的相对分子量、循环量和质量：洗油的相对分子量小，可以减少洗油的用量，如石油和焦油洗油的相对分子量分别为230240和170180，石油洗油的用量是焦油洗油的1.3倍。洗油用

10、量为最小理论量的1.5倍。贫油含苯量：贫油的含苯量为0.20.4%，即可达到塔后煤气粗苯含量低于2g/m3（标准）的要求。吸收面积；据生产经验，在正常操作条件下，每小时每标 准立方米的煤气，适宜的吸收面积为1.11.3m2。压力：提高吸收压力，可提高粗苯回收效率。粗苯吸收粗苯吸收的吸收塔焦化厂采用的苯吸收塔主要有填料塔、板式塔和空喷塔。板式塔操作可靠，但阻力较大。空喷塔接触时间短，传质效果差。填料塔应用早，使用也比较多。常用的填料塔塔内有填料有木格、钢板网、塑料花环等。富油脱苯洗油吸收粗苯后，需要用蒸馏的方法与粗苯分离，为此，需将富油加热到250300，但在此温度下，会引起洗油中某些成分的分解

11、或聚合，使洗油质量迅速恶化。所以，富油脱苯需要用蒸气蒸馏。方法：水蒸气蒸馏法（脱苯塔内）富油加热方式：预热器加热富油脱苯法：列管式换热器；蒸汽间接加热富油至135145 ；耗蒸汽量大，设备大，污水量大。管式炉加热富油脱苯：管式炉；煤气间接加热富油至180 ；蒸汽耗量低，设备尺寸小，污水量小。富油脱苯一种苯工艺流程1一脱水塔；2一管式炉；3一再生器；4一脱苯塔；5一热贫油槽；6一换热器；7一冷凝冷却器；8一冷却器；9一分离器； 10一回流槽。富油脱苯一种苯工艺流程来自洗苯工序的富油依次与脱苯塔顶的油气和水汽混合物、脱苯塔底排出的热贫油换热后温度达110130进入脱水塔。脱水后的富油经管式炉加热至

12、180190进入脱苯塔。脱苯塔顶逸出的9092的粗苯蒸气与富油换热后温度降到75左右进入冷凝冷却器，冷凝液进入油水分离器。分离出水后的粗苯流入回流槽，部分粗苯送至塔顶作回流，其余作为产品采出。脱苯塔底部排出的热贫油经贫富油换热器进入热贫油槽，再用泵送贫油冷却器冷却至2530后去洗苯工序循环使用。脱水塔顶逸出的含有萘和洗油的蒸汽进入脱苯塔精馏段下部。在脱苯塔精馏段切取萘油。从脱苯塔上部断塔板引出液体至油水分离器分出水后返回塔内。脱苯塔用的直接蒸汽是经管式炉加热至400450后，经由再生器进入的，以保持再生器顶部温度高于脱苯塔底部温度。富油脱苯一种苯工艺流程为了保持需循环洗油质量，将循环油量的1%

13、1.5%由富油入塔前的管路引入再生器进行再生。在此用蒸汽间接将洗油加热至160180，并用过热蒸汽直接蒸吹，其中大部分洗油被蒸发并随直接蒸汽进入脱苯塔底部。残留于再生器底部的残渣油，靠设备内部的压力间歇或连续地排至残渣油槽。残渣油中300前的馏出量要求低于40。洗油再生器的操作对洗油耗量有较大影响。在洗苯塔捕雾，油水分离及再生器操作正常时，每生产一吨180前粗苯的焦油洗油耗量可在100kg以下。该流程是一种十分稳定可靠的工艺流程。该流程中的脱水塔可以省略；脱苯塔精馏段可不切取萘油也不会造成萘的积累；脱苯塔上部不会出现冷凝水，因此断塔板和油水分离器可以省略，从而使脱苯装置、管线、阀门大大简化，操作简捷方便，并进一步降低了洗油消耗。富油脱苯两种苯工艺流程富油脱苯两种苯工艺流程与生产一种苯流程不同的是脱苯塔逸出的粗苯蒸气经分缩器与富油和冷却水换热，温度控制为8892后进入两苯塔。两苯塔顶逸出的7378的轻苯蒸气经冷凝冷却并分离出水后进入轻苯回流槽，部分送至塔顶作回流，其余作为产品采出。塔底引出重苯。脱苯塔顶逸出粗苯蒸汽是粗苯、洗油和水的混合蒸汽。在分凝器冷却过程中生产的冷凝液称之为分缩油，分缩油的主要成分是洗油和水。密度比水小的称为轻分缩油，密度比水大的称为重分缩油。轻、重分缩油分别进入分