粗苯的回收與制取學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1粗苯的回收粗苯的回收(hushu)與制取與制取第一頁(yè)，共56頁(yè)。第1頁(yè)/共55頁(yè)第二頁(yè)，共56頁(yè)。第2頁(yè)/共55頁(yè)第三頁(yè)，共56頁(yè)。第3頁(yè)/共55頁(yè)第四頁(yè)，共56頁(yè)。氣蒸餾法脫苯工藝。氣蒸餾法脫苯工藝。第4頁(yè)/共55頁(yè)第五頁(yè)，共56頁(yè)。第一節(jié)第一節(jié) 粗苯的組成、性質(zhì)和質(zhì)量粗苯的組成、性質(zhì)和質(zhì)量 粗苯粗苯(benzol)(benzol)主要含有苯、甲苯、二主要含有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳香烴。此外，還含不飽甲苯和三甲苯等芳香烴。此外，還含不飽和化合物、硫化物、飽和烴、酚類(lèi)和吡啶和化合物、硫化物、飽和烴、酚類(lèi)和吡啶鹽基等。當(dāng)用洗油回收煤氣中的苯族烴時(shí)鹽基等。當(dāng)用洗油回收煤氣中的苯族烴時(shí)

2、，粗苯中尚含有少量的洗油輕質(zhì)餾分。，粗苯中尚含有少量的洗油輕質(zhì)餾分。 粗苯的組分取決于煉焦粗苯的組分取決于煉焦(lin jio)(lin jio)配配煤的組成及煉焦煤的組成及煉焦(lin jio)(lin jio)產(chǎn)物在炭化室產(chǎn)物在炭化室內(nèi)熱解的程度。粗苯各組分的平均含量見(jiàn)內(nèi)熱解的程度。粗苯各組分的平均含量見(jiàn)表表4-14-1 此外，粗苯中酚類(lèi)的含量通常為此外，粗苯中酚類(lèi)的含量通常為0.10.11.0%1.0%，吡啶堿類(lèi)的含量一般不超過(guò)，吡啶堿類(lèi)的含量一般不超過(guò)0.5%0.5%。當(dāng)硫銨工段從煤氣中回收吡啶堿類(lèi)時(shí)，則當(dāng)硫銨工段從煤氣中回收吡啶堿類(lèi)時(shí)，則粗苯中吡啶堿含量不超過(guò)粗苯中吡啶堿含量不超過(guò)0

3、.01%0.01%。第5頁(yè)/共55頁(yè)第六頁(yè)，共56頁(yè)。 表4-1 粗笨(cbn)各組分的平均含量 第6頁(yè)/共55頁(yè)第七頁(yè)，共56頁(yè)。表表4-2 4-2 粗苯和輕苯的質(zhì)量指標(biāo)粗苯和輕苯的質(zhì)量指標(biāo)洗油洗油用于吸收焦?fàn)t煤氣中苯及其同系物用于吸收焦?fàn)t煤氣中苯及其同系物( (苯族烴苯族烴) )的油品。的油品。 有石油洗油和煤焦油洗油。煤焦油洗油為洗油餾分有石油洗油和煤焦油洗油。煤焦油洗油為洗油餾分 經(jīng)脫酚、脫吡啶后的餾分。經(jīng)脫酚、脫吡啶后的餾分。 貧油貧油(pnyu)(pnyu)未吸收苯族烴的洗油或經(jīng)脫苯后的洗油稱(chēng)為貧油未吸收苯族烴的洗油或經(jīng)脫苯后的洗油稱(chēng)為貧油(pnyu)(pnyu)。富油。富油吸收了

4、煤氣中苯族烴的洗油稱(chēng)為富油。吸收了煤氣中苯族烴的洗油稱(chēng)為富油。 第7頁(yè)/共55頁(yè)第八頁(yè)，共56頁(yè)。第8頁(yè)/共55頁(yè)第九頁(yè)，共56頁(yè)。粗苯的物化性質(zhì)依據(jù)其組成而定，一般計(jì)算如下：粗苯的物化性質(zhì)依據(jù)其組成而定，一般計(jì)算如下：粗苯比熱容：粗苯比熱容：ct=1.604ct=1.6040.004367t kJ/kg0.004367t kJ/kg粗苯蒸汽比熱容：粗苯蒸汽比熱容： kJ/kg kJ/kg式中式中: t: t溫度，溫度， M M粗苯分子量，依粗苯組成而定。粗苯分子量，依粗苯組成而定。粗苯蒸汽熱焓：粗苯蒸汽熱焓：i=431.24i=431.24ctct式中式中: t: t溫度溫度 c c粗苯蒸汽

5、比熱粗苯蒸汽比熱粗苯工段的產(chǎn)品，依工藝過(guò)程的不同粗苯工段的產(chǎn)品，依工藝過(guò)程的不同(b tn)(b tn)而不同而不同(b tn)(b tn)。一般生產(chǎn)輕。一般生產(chǎn)輕苯和重苯，也可以生產(chǎn)粗苯一種產(chǎn)品或輕苯、精重苯及萘溶劑油三種產(chǎn)品。各苯和重苯，也可以生產(chǎn)粗苯一種產(chǎn)品或輕苯、精重苯及萘溶劑油三種產(chǎn)品。各產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表4-24-2和和4-34-3Mtc1089. 067.86第9頁(yè)/共55頁(yè)第十頁(yè)，共56頁(yè)。富油送至脫苯裝置。脫苯后的貧油經(jīng)冷卻后再回富油送至脫苯裝置。脫苯后的貧油經(jīng)冷卻后再回到貧油槽循環(huán)使用。到貧油槽循環(huán)使用。第10頁(yè)/共55頁(yè)第十一頁(yè)，共56頁(yè)。第11頁(yè)/共5

6、5頁(yè)第十二頁(yè)，共56頁(yè)。bMay10004 .22bgMPaP0224. 0二、吸收苯族烴的基本原理二、吸收苯族烴的基本原理用洗油吸收煤氣中的苯族烴是物理吸收過(guò)程，服從亨利定律用洗油吸收煤氣中的苯族烴是物理吸收過(guò)程，服從亨利定律和道爾頓定律。和道爾頓定律。煤氣中苯族烴的分壓煤氣中苯族烴的分壓pgpg可根據(jù)道爾頓定律計(jì)算：可根據(jù)道爾頓定律計(jì)算： pg=Py (4-1) pg=Py (4-1)式中：式中： P P煤氣的總壓力，煤氣的總壓力，kPakPa； y y煤氣中苯族烴的體積濃度（或分子分?jǐn)?shù)）。煤氣中苯族烴的體積濃度（或分子分?jǐn)?shù)）。通常苯族烴在煤氣中的濃度以通常苯族烴在煤氣中的濃度以g/m3g

7、/m3表示。若已知苯族烴在煤表示。若已知苯族烴在煤氣中的濃度為氣中的濃度為a a g/m3g/m3則換算為體積濃度為：則換算為體積濃度為： 式中式中: Mb: Mb為粗苯的平均為粗苯的平均(pngjn)(pngjn)分子量。代入（分子量。代入（4-14-1）有：）有： （4-24-2） （意義？苯族烴在煤氣中（意義？苯族烴在煤氣中的分壓）的分壓）第12頁(yè)/共55頁(yè)第十三頁(yè)，共56頁(yè)。mbbMCMCMCx100/第13頁(yè)/共55頁(yè)第十四頁(yè)，共56頁(yè)。mbbLMCMCPMCp1000討論：討論：當(dāng)：當(dāng)：Pg PLPg PL時(shí)，吸收時(shí)，吸收當(dāng)：當(dāng)：Pg PLPg PLPg PL時(shí)，快速時(shí)，快速(ku

8、i s)(kui s)吸收吸收當(dāng)：當(dāng)：Pg PLPg PL時(shí)，快速時(shí)，快速(kui s)(kui s)解析解析當(dāng)：當(dāng)：Pg = PLPg = PL時(shí)，平衡時(shí)，平衡將上式代入（將上式代入（4-34-3）有：）有： （4-44-4）第14頁(yè)/共55頁(yè)第十五頁(yè)，共56頁(yè)。mbbbMCMCPMCMaP1000224. 00mbbMPMCMPa1000224. 00 洗油吸收苯族烴過(guò)程的極限為氣液兩相達(dá)成平衡，此時(shí)洗油吸收苯族烴過(guò)程的極限為氣液兩相達(dá)成平衡，此時(shí)(c (c sh)sh)，pg = pLpg = pL，即：，即：由于洗油中粗苯的濃度較小，式（由于洗油中粗苯的濃度較小，式（4-54-5）可簡(jiǎn)

9、化為：）可簡(jiǎn)化為：第15頁(yè)/共55頁(yè)第十六頁(yè)，共56頁(yè)。PPMCam0446. 0024. 2PMPaCm第16頁(yè)/共55頁(yè)第十七頁(yè)，共56頁(yè)。%22. 0466.1316019.107224. 224. 20PMPaCm第17頁(yè)/共55頁(yè)第十八頁(yè)，共56頁(yè)。取決于煤氣取決于煤氣(miq)和洗和洗油的溫度，也受大氣溫度的影響。油的溫度，也受大氣溫度的影響。吸收溫度是通過(guò)吸收系數(shù)和吸收推動(dòng)力的變化而影響粗吸收溫度是通過(guò)吸收系數(shù)和吸收推動(dòng)力的變化而影響粗苯回收率的。提苯回收率的。提高溫度可使吸收系數(shù)稍有增加，但不顯著，而吸收推動(dòng)力高溫度可使吸收系數(shù)稍有增加，但不顯著，而吸收推動(dòng)力卻顯著減少。卻顯著

10、減少。%100)1 (12aa第18頁(yè)/共55頁(yè)第十九頁(yè)，共56頁(yè)。式（式（4-74-7）中洗油分子量）中洗油分子量MmMm及煤氣總壓及煤氣總壓P P波動(dòng)很小，可視為常數(shù)。而粗苯的飽和蒸波動(dòng)很小，可視為常數(shù)。而粗苯的飽和蒸汽壓汽壓P0P0是隨著溫度而變的。將式（是隨著溫度而變的。將式（4-74-7）在不同溫度時(shí)所求得的）在不同溫度時(shí)所求得的a a與與c c的數(shù)值用圖表示的數(shù)值用圖表示(biosh)(biosh)，即得圖，即得圖4-24-2，4-34-3所示的苯族烴在煤氣和洗油中的平衡濃度關(guān)系曲線(xiàn)。所示的苯族烴在煤氣和洗油中的平衡濃度關(guān)系曲線(xiàn)。由圖知，當(dāng)煤氣中苯族烴的含量一定時(shí)，溫度越低，洗油中

11、與其平衡的粗苯含量由圖知，當(dāng)煤氣中苯族烴的含量一定時(shí)，溫度越低，洗油中與其平衡的粗苯含量越高，溫度越高，洗油中與其平衡的粗苯含量則顯著降低。越高，溫度越高，洗油中與其平衡的粗苯含量則顯著降低。當(dāng)入塔貧油含苯量一定時(shí)間、，洗油液面上苯族烴的蒸氣壓隨吸收溫度升高而增當(dāng)入塔貧油含苯量一定時(shí)間、，洗油液面上苯族烴的蒸氣壓隨吸收溫度升高而增加，吸收推動(dòng)力則隨之減少，致使洗苯塔后煤氣中的苯族烴含量加，吸收推動(dòng)力則隨之減少，致使洗苯塔后煤氣中的苯族烴含量a2a2（塔后損失）增加（塔后損失）增加，粗苯回收率，粗苯回收率 降低。降低。圖圖4-44-4表明了表明了 及及a2a2與吸收溫度之間的關(guān)系，由圖可知，當(dāng)吸

12、收溫度高于與吸收溫度之間的關(guān)系，由圖可知，當(dāng)吸收溫度高于3030時(shí)，時(shí)，隨著吸收溫度的升高隨著吸收溫度的升高a2a2顯著增加，顯著增加， 顯著下降。顯著下降。因此，吸收溫度不宜過(guò)高，也不宜過(guò)低。在低于因此，吸收溫度不宜過(guò)高，也不宜過(guò)低。在低于1515時(shí)，洗油的粘度將顯著增加時(shí)，洗油的粘度將顯著增加，使洗油輸送及其在塔內(nèi)的均勻分布和自由流動(dòng)都發(fā)生困難。當(dāng)洗油溫度低于，使洗油輸送及其在塔內(nèi)的均勻分布和自由流動(dòng)都發(fā)生困難。當(dāng)洗油溫度低于1010時(shí)時(shí)，還可能從油中析出固體沉淀物。因此實(shí)際溫度以，還可能從油中析出固體沉淀物。因此實(shí)際溫度以2525為宜，在為宜，在20203030之間波動(dòng)。之間波動(dòng)。操作中

13、洗油溫度應(yīng)高于煤氣溫度，以防止煤氣中的水汽冷凝而進(jìn)入洗油中，一般操作中洗油溫度應(yīng)高于煤氣溫度，以防止煤氣中的水汽冷凝而進(jìn)入洗油中，一般規(guī)定洗油溫度在夏季高煤氣溫度高規(guī)定洗油溫度在夏季高煤氣溫度高22左右，冬季高左右，冬季高44左右。左右。為保證適宜的吸收溫度，自硫銨工段來(lái)的煤氣進(jìn)洗苯塔前，應(yīng)在最終冷卻器內(nèi)冷為保證適宜的吸收溫度，自硫銨工段來(lái)的煤氣進(jìn)洗苯塔前，應(yīng)在最終冷卻器內(nèi)冷卻至卻至18182828，貧油應(yīng)冷卻至，貧油應(yīng)冷卻至3030。 第19頁(yè)/共55頁(yè)第二十頁(yè)，共56頁(yè)。第20頁(yè)/共55頁(yè)第二十一頁(yè)，共56頁(yè)。圖圖4-4 4-4 和和a2a2與吸收與吸收(xshu)(xshu)溫度之間的關(guān)

14、系溫度之間的關(guān)系第21頁(yè)/共55頁(yè)第二十二頁(yè)，共56頁(yè)。)(10001221CCLaaV2 2、洗油的吸收能力及循環(huán)油量、洗油的吸收能力及循環(huán)油量 由式（由式（4-8 4-8 ）可見(jiàn)，當(dāng)其他條件一定時(shí)，洗油的分子量減?。┛梢?jiàn)，當(dāng)其他條件一定時(shí)，洗油的分子量減小將使洗油中粗苯將使洗油中粗苯 含含 量量C C增大，即吸收能力提高。同類(lèi)液體吸收劑增大，即吸收能力提高。同類(lèi)液體吸收劑的能力與其分子量成反比，吸收劑與溶質(zhì)的分子量越接近，越容的能力與其分子量成反比，吸收劑與溶質(zhì)的分子量越接近，越容易溶解，吸收越完全。在回收等量粗苯的情況下，如洗油的吸收易溶解，吸收越完全。在回收等量粗苯的情況下，如洗油的吸

15、收能力強(qiáng)，使富油的含苯量高，則循環(huán)洗油量也可相應(yīng)減少能力強(qiáng)，使富油的含苯量高，則循環(huán)洗油量也可相應(yīng)減少(jinsho)(jinsho)。圖。圖4-54-5表明了洗油分子量與其吸收能力的關(guān)系。表明了洗油分子量與其吸收能力的關(guān)系。但洗油的分子量也不宜太小，否則洗油在吸收過(guò)程中揮發(fā)損失但洗油的分子量也不宜太小，否則洗油在吸收過(guò)程中揮發(fā)損失較大，并用脫苯蒸餾時(shí)不容易于粗苯分離。較大，并用脫苯蒸餾時(shí)不容易于粗苯分離。送往洗苯塔的循環(huán)洗油量可根據(jù)下式求得：送往洗苯塔的循環(huán)洗油量可根據(jù)下式求得： 式中：式中： V V煤氣量，煤氣量，m3/hm3/h； a1 a1、a2a2洗苯塔進(jìn)、出口煤氣中苯族烴含量，洗苯

16、塔進(jìn)、出口煤氣中苯族烴含量，g/m3g/m3； L L洗油量，洗油量，kg/hkg/h； C1 C1、C2C2洗苯塔進(jìn)出口煤氣中苯族烴含量，洗苯塔進(jìn)出口煤氣中苯族烴含量，%。由上式可見(jiàn)，增加循環(huán)洗油量，可降低洗油中粗苯的含量，增由上式可見(jiàn)，增加循環(huán)洗油量，可降低洗油中粗苯的含量，增加吸收推動(dòng)力，從而可提高粗苯回收率，但循環(huán)油量也不宜過(guò)大加吸收推動(dòng)力，從而可提高粗苯回收率，但循環(huán)油量也不宜過(guò)大，以免過(guò)多地增加電、蒸汽的耗量和冷卻水的用量。，以免過(guò)多地增加電、蒸汽的耗量和冷卻水的用量。在塔后煤氣含量一定的情況下，隨著吸收煤氣溫度的升高，所在塔后煤氣含量一定的情況下，隨著吸收煤氣溫度的升高，所需要的

17、循環(huán)耗油量也隨著增加，關(guān)系如圖需要的循環(huán)耗油量也隨著增加，關(guān)系如圖4-64-6： 第22頁(yè)/共55頁(yè)第二十三頁(yè)，共56頁(yè)。圖圖4-5 4-5 洗油分子量與其洗油分子量與其(yq)(yq)吸收能力的關(guān)系吸收能力的關(guān)系(20)(20)第23頁(yè)/共55頁(yè)第二十四頁(yè)，共56頁(yè)。第24頁(yè)/共55頁(yè)第二十五頁(yè)，共56頁(yè)。實(shí)際的循環(huán)洗油量可按理論最小量計(jì)算：實(shí)際的循環(huán)洗油量可按理論最小量計(jì)算： Lmin= Lmin= （kg/hkg/h） （4-174-17）式中式中 Pb Pb純苯的飽和蒸氣壓，純苯的飽和蒸氣壓，kPakPa； Mm Mm洗油分子量；洗油分子量； V V不包括苯族烴的入塔煤氣不包括苯族烴的

18、入塔煤氣(miq)(miq)體積，體積，m3/hm3/h； P1 P1入塔煤氣入塔煤氣(miq)(miq)壓力，壓力，kPakPa； 要求達(dá)到的苯族烴的實(shí)際回收率；要求達(dá)到的苯族烴的實(shí)際回收率； 當(dāng)吸收面積為無(wú)限大時(shí)苯族烴的回收率。當(dāng)吸收面積為無(wú)限大時(shí)苯族烴的回收率。=1=1實(shí)際循環(huán)油量可取為實(shí)際循環(huán)油量可取為L(zhǎng)minLmin的的1.51.51.61.6倍。倍。循環(huán)油量可按設(shè)計(jì)額確定。當(dāng)裝入沒(méi)揮發(fā)不在、超過(guò)循環(huán)油量可按設(shè)計(jì)額確定。當(dāng)裝入沒(méi)揮發(fā)不在、超過(guò)28%28%時(shí)，則循環(huán)油量也時(shí)，則循環(huán)油量也可按計(jì)定額確定。當(dāng)裝入煤揮發(fā)分不超過(guò)可按計(jì)定額確定。當(dāng)裝入煤揮發(fā)分不超過(guò)28%28%時(shí)，則循環(huán)洗油量

19、可取為每噸干裝時(shí)，則循環(huán)洗油量可取為每噸干裝入煤入煤0.50.50.55m30.55m3，當(dāng)裝入煤揮發(fā)分超過(guò)，當(dāng)裝入煤揮發(fā)分超過(guò)28%28%時(shí)，則循環(huán)洗油量按每平方米煤氣時(shí)，則循環(huán)洗油量按每平方米煤氣(miq)1.6(miq)1.61.8L1.8L確定，此值稱(chēng)為油氣比。確定，此值稱(chēng)為油氣比。由于石油洗油的分子量比焦油洗油大，因此當(dāng)用石油洗油從煤氣由于石油洗油的分子量比焦油洗油大，因此當(dāng)用石油洗油從煤氣(miq)(miq)中吸中吸收同一數(shù)量的苯族烴時(shí)，所需循環(huán)油量要比焦油洗油約大收同一數(shù)量的苯族烴時(shí)，所需循環(huán)油量要比焦油洗油約大30%30%。P4 .22VMPmb12a1 . 1a第25頁(yè)/共5

20、5頁(yè)第二十六頁(yè)，共56頁(yè)。%22. 0466.1316019.107224. 21C3 3、貧油含苯量、貧油含苯量 貧油含苯量是決定塔后煤氣含苯族烴量的主要因素貧油含苯量是決定塔后煤氣含苯族烴量的主要因素之一。由式（之一。由式（4-84-8）可見(jiàn)，當(dāng)其他條件一定時(shí)，出塔煤氣）可見(jiàn)，當(dāng)其他條件一定時(shí)，出塔煤氣中粗苯含量為中粗苯含量為2g/m32g/m3設(shè)洗苯塔出口煤氣壓力設(shè)洗苯塔出口煤氣壓力P=107.19kPaP=107.19kPa，洗油分子量洗油分子量160160，30 30 時(shí)粗苯的飽和蒸氣壓時(shí)粗苯的飽和蒸氣壓P0=13.466kPaP0=13.466kPa將有關(guān)數(shù)據(jù)代入（將有關(guān)數(shù)據(jù)代入（

21、4-84-8），即可求得與此相），即可求得與此相相平衡的洗油中粗苯含量相平衡的洗油中粗苯含量C1C1：計(jì)算結(jié)果表明，為使塔后損失不大于計(jì)算結(jié)果表明，為使塔后損失不大于2g/m32g/m3，貧油中的，貧油中的最大粗苯含量為最大粗苯含量為0.22%0.22%，為了維持一定的吸收推動(dòng)力，為了維持一定的吸收推動(dòng)力，C1C1值應(yīng)除以平衡偏移系數(shù)值應(yīng)除以平衡偏移系數(shù)n n，一般，一般n=1.1n=1.11.21.2。若取。若取n=1.14n=1.14，則允許的，則允許的 貧油含苯量貧油含苯量C1=0.22%/1.14=0.193%C1=0.22%/1.14=0.193%，實(shí)際上，實(shí)際上，由于貧油中粗苯的組

22、形成里，苯和甲苯含量少，絕大部，由于貧油中粗苯的組形成里，苯和甲苯含量少，絕大部分為二甲苯和溶劑油，其蒸氣壓僅相當(dāng)于同一溫度下煤氣分為二甲苯和溶劑油，其蒸氣壓僅相當(dāng)于同一溫度下煤氣中所含苯族烴蒸氣壓的中所含苯族烴蒸氣壓的202030%30%，故實(shí)際貧油含粗苯量可，故實(shí)際貧油含粗苯量可允許達(dá)到允許達(dá)到(d do)0.4(d do)0.40.6%0.6%，此時(shí)仍能保證塔后煤氣含，此時(shí)仍能保證塔后煤氣含苯族烴在苯族烴在2 g/m32 g/m3，如進(jìn)一步降低貧油中的粗苯含量，雖然，如進(jìn)一步降低貧油中的粗苯含量，雖然有助于降低塔后損失，但將增加脫苯蒸餾時(shí)的水蒸氣耗量有助于降低塔后損失，但將增加脫苯蒸餾時(shí)

23、的水蒸氣耗量，使粗苯產(chǎn)品的，使粗苯產(chǎn)品的180180前餾出率減少，并使洗油的耗量增前餾出率減少，并使洗油的耗量增加。加。第26頁(yè)/共55頁(yè)第二十七頁(yè)，共56頁(yè)。第27頁(yè)/共55頁(yè)第二十八頁(yè)，共56頁(yè)。指 標(biāo) 名 稱(chēng) 一般粗苯（180前 餾 分 ） 回爐煤氣中分離出的粗 苯 密 度， g/ml 冰 點(diǎn)， 硫含量， % 用硫酸洗滌時(shí)損失，% 80前餾 出 量，% 0.8780 -12.9 1.22 6.59 5.55 0.8747 -29.1 5.56 13.91 28.0 表4-4 一般(ybn)粗苯和回爐煤氣中分離出來(lái)的苯族烴的性質(zhì) 第28頁(yè)/共55頁(yè)第二十九頁(yè)，共56頁(yè)。第29頁(yè)/共55頁(yè)第

24、三十頁(yè)，共56頁(yè)。 5、煤氣壓力和流速(li s) 當(dāng)增大煤氣壓力時(shí)，擴(kuò)散系數(shù)Dg將隨之減少，因而使喜歡艘系數(shù)有所降低。但隨著壓力的增加，煤氣中的苯族烴分壓將成比例增加，使推動(dòng)系數(shù)顯著增加，因而吸收速率也將增大。由式（4-10），增加煤氣速率可提高氣膜吸收系數(shù)，從而提高吸收速率，強(qiáng)化吸收過(guò)程。但煤氣速率也不宜過(guò)大，以免使洗苯塔阻力和霧沫夾帶量過(guò)大。對(duì)木格填料，空塔氣速以不高于載點(diǎn)氣速的0.8倍為宜?；厥章逝c上述諸因素之間的關(guān)系為： （ 4 -18） 式中 回收率； m指數(shù) ， ； P煤氣的平均壓力，kPa； F填料的表面積，m2； V煤氣量，m3/h； K總吸收系數(shù)，kg/（mhkPa）； b

25、指數(shù)， ；111mbmbebenbPlb992.991VKFPm27. 0第30頁(yè)/共55頁(yè)第三十一頁(yè)，共56頁(yè)。第31頁(yè)/共55頁(yè)第三十二頁(yè)，共56頁(yè)。第32頁(yè)/共55頁(yè)第三十三頁(yè)，共56頁(yè)。焦化廠(chǎng)用于洗苯的主要有焦油洗油和石油洗油。焦化廠(chǎng)用于洗苯的主要有焦油洗油和石油洗油。焦油洗油是高溫煤焦油中焦油洗油是高溫煤焦油中230230300300的餾分，容易得到，為大多數(shù)焦化廠(chǎng)采用。其指的餾分，容易得到，為大多數(shù)焦化廠(chǎng)采用。其指標(biāo)見(jiàn)表標(biāo)見(jiàn)表4-54-5：要求洗油的含萘量小于要求洗油的含萘量小于13%13%，含苊不大于，含苊不大于5%5%，以保證在，以保證在10101515時(shí)無(wú)固體沉淀物。萘?xí)r無(wú)固

26、體沉淀物。萘因熔點(diǎn)較高，在常溫下易析出固體結(jié)晶，因此，應(yīng)控制其含量。因熔點(diǎn)較高，在常溫下易析出固體結(jié)晶，因此，應(yīng)控制其含量。洗油含酚高易與水形成乳化物，破壞洗苯操作。另外，酚的存在洗油含酚高易與水形成乳化物，破壞洗苯操作。另外，酚的存在(cnzi)(cnzi)還易使洗油邊還易使洗油邊稠。稠。石油洗油的質(zhì)量指標(biāo)如表石油洗油的質(zhì)量指標(biāo)如表4-64-6。石油洗油脫萘能力強(qiáng)，一般在洗苯塔后，可以將煤氣中萘脫至石油洗油脫萘能力強(qiáng)，一般在洗苯塔后，可以將煤氣中萘脫至0.15g/m30.15g/m3以下。但洗苯以下。但洗苯能力弱，故循環(huán)油量比用焦油洗油時(shí)大，因而，脫苯蒸餾時(shí)的耗量也大。能力弱，故循環(huán)油量比用

27、焦油洗油時(shí)大，因而，脫苯蒸餾時(shí)的耗量也大。石油洗油在循環(huán)使用過(guò)程中會(huì)形成不溶性物質(zhì)石油洗油在循環(huán)使用過(guò)程中會(huì)形成不溶性物質(zhì)油渣，并堵塞換熱設(shè)備，因而破壞正油渣，并堵塞換熱設(shè)備，因而破壞正常的加熱制度。另外，含有油渣的洗油與水還會(huì)形成穩(wěn)定的乳狀液，影響正常操作。常的加熱制度。另外，含有油渣的洗油與水還會(huì)形成穩(wěn)定的乳狀液，影響正常操作。洗油的質(zhì)量在循環(huán)使用過(guò)程中、將逐漸變壞，其密度、粘度和洗油的質(zhì)量在循環(huán)使用過(guò)程中、將逐漸變壞，其密度、粘度和 分子量均會(huì)增大，分子量均會(huì)增大，300300前餾出量降低。這是因?yàn)橄从驮谙幢剿形毡阶鍩N的同時(shí)還吸收了一些不飽和化合物，前餾出量降低。這是因?yàn)橄从驮谙幢剿?/p>

28、中吸收苯族烴的同時(shí)還吸收了一些不飽和化合物，它們?cè)诿簹庵辛虼嫉攘蚧锏淖饔孟?，?huì)聚合成高分子聚合物并溶解在洗油中，因而使洗它們?cè)诿簹庵辛虼嫉攘蚧锏淖饔孟?，?huì)聚合成高分子聚合物并溶解在洗油中，因而使洗油質(zhì)量變壞并析出沉淀物，因此在循環(huán)過(guò)程中，洗油的部分輕質(zhì)餾分被出塔煤氣和粗苯帶油質(zhì)量變壞并析出沉淀物，因此在循環(huán)過(guò)程中，洗油的部分輕質(zhì)餾分被出塔煤氣和粗苯帶走，也會(huì)使洗油中高沸點(diǎn)組分含量增多，粘度、密度及平均分子量增大。走，也會(huì)使洗油中高沸點(diǎn)組分含量增多，粘度、密度及平均分子量增大。第33頁(yè)/共55頁(yè)第三十四頁(yè)，共56頁(yè)。指 標(biāo) 名 稱(chēng) 指 標(biāo) 密 度 （ 2 0 ） ， g / m l 餾 程

29、2 3 0 前 餾 出 量 ， % （ 容 ） 不 大 于 3 0 0 前 餾 出 量 ， % （ 容 ） 不 小 于 酚 含 量 ， % （ 容 ） 不 大 于 萘 含 量 ， % （ 重 ） 不 大 于 粘 度 ， E2 5 水 分 ， % 不 大 于 1 5 結(jié) 晶 物 1 . 0 4 1.07 3 9 0 0 . 5 1 3 2 1 無(wú) 表4-5 焦油(jioyu)洗油質(zhì)量指標(biāo) 第34頁(yè)/共55頁(yè)第三十五頁(yè)，共56頁(yè)。指 標(biāo) 名 稱(chēng) 指 標(biāo) 密 度（20） ， g/ml 粘 度 E25 不大于 蒸餾試驗(yàn) 初餾點(diǎn)， 不小于 350前餾出量，% 不小于 凝固點(diǎn)， 不大于 水 分， % 不大

30、于 固體雜質(zhì) 0.89 1- 5 265 95 10 0.2 無(wú) 表4-6 石油(shyu)洗油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 第35頁(yè)/共55頁(yè)第三十六頁(yè)，共56頁(yè)。五、洗苯塔五、洗苯塔焦化廠(chǎng)采用的洗苯塔類(lèi)型焦化廠(chǎng)采用的洗苯塔類(lèi)型(lixng)(lixng)主要有填料塔、板式塔主要有填料塔、板式塔和空噴塔。和空噴塔。1 1、填料塔、填料塔填料洗苯塔是應(yīng)用較早較廣的一種塔。塔內(nèi)填料可用木格填料洗苯塔是應(yīng)用較早較廣的一種塔。塔內(nèi)填料可用木格、鋼板網(wǎng)、金屬螺旋、泰勒花環(huán)、鮑爾環(huán)及鞍形填料。、鋼板網(wǎng)、金屬螺旋、泰勒花環(huán)、鮑爾環(huán)及鞍形填料。2 2、孔板塔、孔板塔孔板塔容易改善塔內(nèi)的流體力學(xué)條件，即增加兩相接觸的孔板塔容易

31、改善塔內(nèi)的流體力學(xué)條件，即增加兩相接觸的表面積，提高兩相的湍流程度，迅速更新兩相以減小擴(kuò)散阻力表面積，提高兩相的湍流程度，迅速更新兩相以減小擴(kuò)散阻力。3 3、空噴塔、空噴塔空噴塔與填料塔相比具有投資省、接觸面積較大、阻力小空噴塔與填料塔相比具有投資省、接觸面積較大、阻力小、不堵塞及制造安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，但單段空噴效率低，多段空、不堵塞及制造安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，但單段空噴效率低，多段空噴動(dòng)力耗大。多段空噴洗苯塔的氣速可取為噴動(dòng)力耗大。多段空噴洗苯塔的氣速可取為1.01.01.5m/s1.5m/s。第36頁(yè)/共55頁(yè)第三十七頁(yè)，共56頁(yè)。 第三節(jié)第三節(jié) 煤氣的終冷及除萘煤氣的終冷及除萘 目前，焦化廠(chǎng)采用

32、的煤氣終冷除萘工藝流程主要目前，焦化廠(chǎng)采用的煤氣終冷除萘工藝流程主要有油洗萘和煤氣終冷以及煤氣先預(yù)冷的油洗萘和煤氣終有油洗萘和煤氣終冷以及煤氣先預(yù)冷的油洗萘和煤氣終冷流程。冷流程。 一、油洗萘和煤氣終冷流程一、油洗萘和煤氣終冷流程洗油萘和煤氣終冷的工藝流程見(jiàn)圖洗油萘和煤氣終冷的工藝流程見(jiàn)圖4-134-13。從飽和器來(lái)的從飽和器來(lái)的55556060的煤氣進(jìn)入洗萘塔底部，經(jīng)由的煤氣進(jìn)入洗萘塔底部，經(jīng)由塔頂噴淋下來(lái)的塔頂噴淋下來(lái)的55555757的洗苯富油洗滌后，可使煤氣的洗苯富油洗滌后，可使煤氣含萘由含萘由2 25g/m35g/m3降到降到0.5g/m30.5g/m3左右，除了萘的煤氣于終左右，除

33、了萘的煤氣于終冷塔內(nèi)冷卻送往洗苯塔。冷塔內(nèi)冷卻送往洗苯塔。洗苯塔為木格填料，洗萘所需要填料面積為每洗苯塔為木格填料，洗萘所需要填料面積為每m3m3煤氣煤氣0.20.20.3m20.3m2，塔內(nèi)煤氣的空塔速度為，塔內(nèi)煤氣的空塔速度為0.80.81.0m/s1.0m/s。洗萘用的洗油為洗苯富油，其噴灑量為洗苯富油量的洗萘用的洗油為洗苯富油，其噴灑量為洗苯富油量的303035%35%，入塔富油含萘要求小于，入塔富油含萘要求小于8%8%。吸收了萘的富油。吸收了萘的富油與另一部分洗苯富油一起送入蒸餾脫苯脫萘。與另一部分洗苯富油一起送入蒸餾脫苯脫萘。終冷塔為隔板式塔，共終冷塔為隔板式塔，共1919層隔板，

34、分兩段。下段層隔板，分兩段。下段1111層層隔板用涼水架來(lái)的循環(huán)水噴淋，將煤氣冷卻到隔板用涼水架來(lái)的循環(huán)水噴淋，將煤氣冷卻到4040左右左右，上段，上段8 8層隔板用溫度為層隔板用溫度為20203030的低溫循環(huán)水噴淋，的低溫循環(huán)水噴淋，將煤氣再冷卻到將煤氣再冷卻到2525左右，熱水從終冷塔底部經(jīng)水封左右，熱水從終冷塔底部經(jīng)水封(shu fn)(shu fn)管流入熱水池，然后用泵送到?jīng)鏊?，?jīng)管流入熱水池，然后用泵送到?jīng)鏊?，?jīng)冷卻后自送入冷水池，再用泵送到終冷塔的下段，送往冷卻后自送入冷水池，再用泵送到終冷塔的下段，送往上段的水尚需要于冷卻器中用低溫水冷卻上段的水尚需要于冷卻器中用低溫水冷

35、卻. .第37頁(yè)/共55頁(yè)第三十八頁(yè)，共56頁(yè)。55555757含萘含萘:25g/m3含萘含萘:約約0.5g/m32 255第38頁(yè)/共55頁(yè)第三十九頁(yè)，共56頁(yè)。預(yù)冷塔析出。預(yù)冷塔析出。第39頁(yè)/共55頁(yè)第四十頁(yè)，共56頁(yè)。第40頁(yè)/共55頁(yè)第四十一頁(yè)，共56頁(yè)。 第四節(jié)第四節(jié) 富油脫苯富油脫苯富油脫苯按其加熱方式可分為預(yù)熱器加熱富油脫苯按其加熱方式可分為預(yù)熱器加熱富油的脫苯法和管式爐加熱富油的脫苯法。富油的脫苯法和管式爐加熱富油的脫苯法。前者是利用列管式換熱器用蒸汽前者是利用列管式換熱器用蒸汽(zhn (zhn q)q)間接加熱富油，使其溫度達(dá)到間接加熱富油，使其溫度達(dá)到135135145

36、145后進(jìn)入脫苯塔。后進(jìn)入脫苯塔。后者是利用管式爐用煤氣間接加熱富油，后者是利用管式爐用煤氣間接加熱富油，使其溫度達(dá)到使其溫度達(dá)到180180190190后進(jìn)入脫苯塔。該后進(jìn)入脫苯塔。該法由于富油預(yù)熱溫度高，與前者相比具有下法由于富油預(yù)熱溫度高，與前者相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：脫苯程度高，貧油含苯量可達(dá)列優(yōu)點(diǎn)：脫苯程度高，貧油含苯量可達(dá)0.1%0.1%左右，粗苯回收率高；蒸汽左右，粗苯回收率高；蒸汽(zhn q)(zhn q)耗量耗量低，每生產(chǎn)低，每生產(chǎn)1t1801t180前粗苯為前粗苯為1 11.5t1.5t，僅為，僅為預(yù)熱器加熱富油脫苯蒸汽預(yù)熱器加熱富油脫苯蒸汽(zhn q)(zhn q)耗量的耗

37、量的1/3 1/3 ，產(chǎn)生的污水量少；蒸餾和冷凝冷卻設(shè)，產(chǎn)生的污水量少；蒸餾和冷凝冷卻設(shè)備的尺寸小。因此，各國(guó)廣泛采用管式爐加備的尺寸小。因此，各國(guó)廣泛采用管式爐加熱富油的脫苯工藝。熱富油的脫苯工藝。31第41頁(yè)/共55頁(yè)第四十二頁(yè)，共56頁(yè)。第42頁(yè)/共55頁(yè)第四十三頁(yè)，共56頁(yè)。9093110130180190400450含苯含苯：C=2.5%含苯含苯:C=2.5%，253073第43頁(yè)/共55頁(yè)第四十四頁(yè)，共56頁(yè)。第44頁(yè)/共55頁(yè)第四十五頁(yè)，共56頁(yè)。第45頁(yè)/共55頁(yè)第四十六頁(yè)，共56頁(yè)。7378含苯含苯：C=2.5%9093第46頁(yè)/共55頁(yè)第四十七頁(yè)，共56頁(yè)。第47頁(yè)/共55

38、頁(yè)第四十八頁(yè)，共56頁(yè)。第48頁(yè)/共55頁(yè)第四十九頁(yè)，共56頁(yè)。第49頁(yè)/共55頁(yè)第五十頁(yè)，共56頁(yè)。二、脫苯工藝要點(diǎn)二、脫苯工藝要點(diǎn) 富油脫苯采用一般的蒸餾方法，要達(dá)到要求的脫苯富油脫苯采用一般的蒸餾方法，要達(dá)到要求的脫苯程度，必須將洗油加熱到程度，必須將洗油加熱到250250300300，為了降低脫苯蒸，為了降低脫苯蒸餾的溫度，多采用水蒸氣蒸餾法。餾的溫度，多采用水蒸氣蒸餾法。 為了分析操作因素對(duì)脫苯過(guò)程的影響，假定具有為了分析操作因素對(duì)脫苯過(guò)程的影響，假定具有n n塊塊塔板的脫苯塔內(nèi)，每塊塔板上均有的粗苯被蒸出，并沿塔板的脫苯塔內(nèi)，每塊塔板上均有的粗苯被蒸出，并沿脫苯塔全高蒸汽壓力是均勻

39、變化的。當(dāng)進(jìn)入脫苯塔的直脫苯塔全高蒸汽壓力是均勻變化的。當(dāng)進(jìn)入脫苯塔的直接接(zhji)(zhji)蒸汽溫度和洗油溫度相同時(shí)，每蒸出蒸汽溫度和洗油溫度相同時(shí)，每蒸出1t1801t180前的粗苯，每塊塔板上的蒸汽耗量前的粗苯，每塊塔板上的蒸汽耗量GnGn為：為： (t/t (t/t ） （4-194-19）nMppppGbbmbn18第50頁(yè)/共55頁(yè)第五十一頁(yè)，共56頁(yè)。式中式中p p、pbpb、pmpm分別為在指定塔板上的氣相混合物總壓、粗苯蒸汽和洗油蒸汽的分壓。分別為在指定塔板上的氣相混合物總壓、粗苯蒸汽和洗油蒸汽的分壓。 Mb Mb粗苯平均分子量。粗苯平均分子量。則整個(gè)脫苯塔的蒸汽耗量則整個(gè)脫苯塔的蒸汽耗量G G為：為： t/t t/t （4-204-20）脫苯蒸餾過(guò)程中通入的直接蒸汽為過(guò)熱蒸汽，以防止水蒸氣冷凝而進(jìn)入塔底的貧油中。當(dāng)入脫苯塔的脫苯蒸餾過(guò)程中通入的直接蒸汽為過(guò)熱蒸汽，以防止水蒸氣冷凝而進(jìn)入塔底的貧油中。當(dāng)入脫苯塔的直接蒸汽溫度高于洗油溫度時(shí)，直接蒸汽用量將隨其加熱程度而成比例地減少，則上式可變?yōu)椋褐苯诱羝麥囟雀哂谙从蜏囟葧r(shí)，