粗苯的回收理論

1、粗苯的回收理論第1頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二回收粗苯的意義01002003004002004200520062007500200820092010萬噸焦粗苯96130175220270340430焦炭產(chǎn)能在100萬噸/年以上的焦化廠可生產(chǎn)粗苯1萬以上。第2頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二粗苯是淺黃色透明的油狀液體，比重小于水，微溶于水，易燃。由于不飽和組分的氧化使其顏色變深。粗苯和煤焦油是煉焦化學(xué)品回收中重要的兩類產(chǎn)品。石油工業(yè)中的八種基礎(chǔ)產(chǎn)品中的四種（苯、甲苯、二甲苯、萘）曾從粗苯和煤焦油產(chǎn)品中提取。焦?fàn)t煤氣含苯族烴25-40g/m3。苯

2、 甲苯 二甲苯環(huán)戊二烯 苯乙烯 古馬隆第3頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二1、粗苯的組成與性質(zhì)組分含量/%組分含量/%苯55-80不飽和化合物（環(huán)戊乙烯、苯乙烯、苯并呋喃）7-12甲苯11-22二甲苯2.5-8硫化物(CS2、C4H4S)0.3-1.8粗苯各主要組分均在180前餾出。 180后餾出物稱為溶劑油。故， 180前餾出量作為鑒別粗苯質(zhì)量的指標(biāo)之一。第4頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二粗苯是淺黃色透明的油狀液體，比重小于水，微溶于水，易燃。由于不飽和組分的氧化使其顏色變深。煉焦溫度/粗苯中主要組分的含量/%(質(zhì)量）苯甲苯二甲苯95050-

3、6018-226-7105065-7513-163-4組成取決于煉焦配煤的組成、煉焦產(chǎn)物在炭化室內(nèi)熱解的程度。第5頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二2、回收粗苯的方法固體吸附法洗油吸附法深冷凝結(jié)法將煤氣冷卻到-40 -50，苯族烴冷凝冷凍成固體，進(jìn)行分離。很少采用?；钚蕴?1000m2/g)或硅膠(450m2/g)作吸附劑。煤焦油洗油和石油洗油加壓吸收法 8-12kg/cm2常壓吸收法 略高于大氣壓負(fù)壓吸收法 略高于大氣壓第6頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二硫酸銨飽和器終冷器、除萘粗苯吸收或洗苯粗苯的解析洗油吸收法回收苯族烴第7頁，共47頁，202

4、2年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二（一）煤氣的終冷和除萘（1）在生產(chǎn)硫酸銨的回收工藝中，飽和器后的煤氣溫度通常為55左右，而回收苯族芳烴的適宜溫度為25左右。因此，在回收苯族芳烴之前要再次進(jìn)行冷卻，稱為終冷卻。（2）在終冷前煤氣含萘約1-2g，大大超過終冷溫度下的飽和萘含量， 25左右會以固體形式析出，堵塞管道。因此，通過終冷可以同時具有除萘作用。第8頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二終冷的方法直接終冷法：用水直接噴灑進(jìn)入終冷塔的煤氣，在煤氣冷卻的同時，萘析出并被水沖洗下來。再通過沉淀或萃取分離出萘。缺點(diǎn)： （1）終冷塔煤氣出口含萘高達(dá)3，除萘效率低；（2）冷卻水用量大

5、，產(chǎn)生大量廢水，環(huán)境污染嚴(yán)重。第9頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二間接終冷法橫管式煤氣終冷除萘油洗萘和煤氣終冷煤氣預(yù)冷油洗萘和終冷優(yōu)點(diǎn)： （1）用輕質(zhì)煤焦油直接冷卻煤氣，脫萘效率高； （2）冷卻用水減少，環(huán)境污染大大降低。第10頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二橫管式煤氣終冷除萘工藝特點(diǎn)：輕質(zhì)煤焦油為自產(chǎn)，吸萘能力強(qiáng)；煤氣不與低溫水、循環(huán)水直接接觸，不會造成大氣污染和產(chǎn)生大量廢水。水封煤氣18低溫水32循環(huán)水煤氣橫管終冷器輕質(zhì)煤焦油冷卻水走管內(nèi)焦油氨水澄清槽第11頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二油洗萘和煤氣終冷工藝加熱器35

6、水25煤氣20-23水熱水經(jīng)水封去涼水塔兩段19層隔板式下層11段冷卻到4052煤氣煤氣55-57洗苯富油含萘富油木格填料洗萘塔55-60含萘2-5g/m3含萘0.5g/m3煤氣終冷塔第12頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二煤氣預(yù)冷油洗萘和終冷工藝煤氣預(yù)冷塔水被冷卻水冷卻到40-45，高于萘的露點(diǎn)30-35洗萘塔的溫度靠洗苯富油溫度調(diào)節(jié)，保持在40-45 終冷塔萘含量降低到3油封：防止煤氣進(jìn)入塔底液體。第13頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二煤氣終冷的特點(diǎn)：不直接將煤氣冷到25左右，而是采用多段循環(huán)冷卻方法將煤氣由55分步冷卻到25。原因：萘的露點(diǎn)為

7、30-35，直接將55煤氣冷卻到25，由于煤氣中萘含量較高，會析出固體萘，堵塞冷卻設(shè)備。而采用分步冷卻法，可以在較高溫度下將煤氣中的萘吸收降低到很低的含量，再冷卻到25，不會析出固體萘而堵塞終冷設(shè)備。第14頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二終冷卻的缺點(diǎn)水洗煤氣后的廢水中含有苯酚、萘等有害物質(zhì)，造成環(huán)境污染。降低環(huán)境污染的方法：焦?fàn)t煤氣在終冷前徹底除去其中的苯酚等易溶于水的有毒有害物質(zhì)。第15頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二思考題粗苯在焦?fàn)t煤氣中的含量為 g/cm3。回收粗苯的方法主要有 、 和 ?；厥沾直角暗慕?fàn)t煤氣為什么要進(jìn)行終冷？在橫管式煤氣終

8、冷除萘工藝中為什么不用18水直接將55煤氣冷卻到25左右？第16頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二（二）洗油吸收粗苯(27-30)從煤氣中吸收苯族烴的工藝流程洗苯塔捕霧層終冷為25-27煤氣或從洗氨塔后來的25-28煤氣塔后煤氣中苯族烴含量2-4g/m3苯含量約2%第17頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二影響苯族烴吸收的因素苯回收率： (a1、a2為煤氣入口、出口苯族烴的含量）回收率是一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，當(dāng)a1一定時，a2越小，回收率越高；相對而言基建投資和運(yùn)行費(fèi)也越高。最佳的a2值應(yīng)是收益最高。回收率一般為93-95%。第18頁，共47頁，2022

9、年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二操作溫度的選擇操作溫度升高，粗苯回收率下降，煤氣中苯族烴的含量增加。第19頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二最適宜的吸收溫度為25 ，適宜操作溫度在20-30之間。和a2與吸收溫度之間的關(guān)系第20頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二洗油的影響洗油是煤焦油蒸餾過程中采出的230-300的餾分，包括適量的萘、苊、芴及其它高沸點(diǎn)組分。項(xiàng)目指標(biāo)密度（20）g/ml1.03-1.06餾程（1atm）230前餾出量/%3300前餾出量/%90萘含量/%15水分1.0粘度（E50）1.515結(jié)晶物無第21頁，共47頁，2022年，5

10、月20日，8點(diǎn)44分，星期二洗油含萘15 %、苊5 %，以保證10-15 無固體析出（萘熔點(diǎn)80 ，苊95.3 ）。萘、苊、芴及其他高沸點(diǎn)組分共存時，能生成熔點(diǎn)低于各單一組分的熔點(diǎn)低共熔點(diǎn)混合物。因此，洗油中存在一定數(shù)量的萘，有助于降低洗油析出固體的溫度。洗油中甲基萘高，洗油粘度小，吸收苯的能力大。因此，應(yīng)控制洗油甲基萘的含量。洗油中酚含量高時，與水易形成乳化物，破壞洗苯操作。酚還易使洗油變稠，粘度增加。第22頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二洗油多次循環(huán)使用后，密度、粘度、分子量增大，300前餾分減少。主要是吸收苯族烴的同時吸收的一些不飽和化合物在煤氣中甲硫醇等作用下，

11、或加熱脫苯時聚合溶解在洗油中，洗油質(zhì)量變壞，冷卻時析出固體。從而吸收能力下降。第23頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二第24頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二為使洗油充分吸收煤氣中的苯族烴，必須使氣液兩相間有足夠的接觸面積（吸收面積）和接觸時間。對于填料塔，吸收面積是塔內(nèi)被洗油潤濕的表面積。被潤濕的表面積越大，氣液接觸時間越長，吸收越完全。塔后煤氣達(dá)到2g/m3時，每小時1m3222。減少吸收面積，粗苯的回收率顯著下降。吸收面積的影響第25頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二當(dāng)實(shí)際吸收面積S=設(shè)計吸收面積S0時，粗苯回收率93.5

12、6%第26頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二鋼板網(wǎng)填料苯吸收填料塔第27頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二思考題用洗油吸收煤氣中的粗苯的操作中，溫度升高，粗苯回收率有何影響？煤氣中苯族烴的含量如何變化？洗油多次循環(huán)使用后，為什么其密度、粘度、分子量增大？為使洗油充分吸收煤氣中的苯族烴，必須使氣液兩相間有足夠的和。對于填料塔，吸收面積是。吸收面積越大，氣液接觸時間越長，吸收越完全。為什么要控制洗油中萘的含量？第28頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二（三）富油脫苯基本原理：提高富油的溫度，使粗苯變成氣體從洗油中解析出來。 第29頁，

13、共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二采用一般的蒸餾方法，從富油中把粗苯較充分的蒸出來，達(dá)到所需要的粗苯程度，需要加熱到250-300。在高溫下粗苯損失增加，洗油質(zhì)量變壞，對粗苯吸收能力下降。 第30頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二水蒸氣蒸餾：將水蒸氣直接加熱于蒸餾塔中的被蒸餾液（與水蒸氣完全或幾乎不溶）中，而被蒸餾物中的組分得以分離的操作。水蒸汽蒸餾的目的：提高水蒸汽的分壓，同時減少粗苯的分壓，使粗苯在較低溫度下從洗油中蒸出來。第31頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二富油預(yù)熱方法采用管式爐煤氣加熱：利用管式爐用煤氣間接加熱富油到18

14、0-190 后進(jìn)入脫苯塔閃蒸。采用預(yù)熱器蒸汽加熱：利用列管換熱器用蒸汽間接加熱富油到135-145 后進(jìn)入脫苯塔。脫苯效率高，貧油苯含量可達(dá)0.1%左右；粗苯回收率高，蒸汽耗量低，僅為預(yù)熱器加熱的1/3；產(chǎn)生的污水少；蒸餾和冷凝冷卻設(shè)備尺寸小第32頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二采用水蒸氣蒸餾在較低的溫度條件下將粗苯從洗油中蒸出來，直接蒸汽的用量對于脫苯操作有極為重要的影響。使用過熱水蒸氣分離粗苯的操作稱為氣提操作。過熱水蒸氣在氣提操作中又叫做夾帶劑。第33頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二富油中苯族烴含量與脫苯蒸氣耗量間的關(guān)系過熱水蒸氣用量分析當(dāng)

15、富油中粗苯含量高時，在一定預(yù)熱溫度下，由于粗苯的蒸氣分壓較大，蒸氣耗量減少。第34頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二富油預(yù)熱溫度與直接蒸氣耗量的關(guān)系當(dāng)貧油含苯量和其他條件一定時，直接蒸氣耗量隨富油預(yù)熱溫度升高而減少。第35頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二直接蒸汽溫度與蒸氣耗量的關(guān)系：提高直接蒸氣過熱溫度，可降低直接蒸氣耗量。因此，將低壓蒸氣（0.4MPa）用管式爐對流段加熱到400，可減少直接蒸氣耗量。塔內(nèi)總壓與直接蒸耗量關(guān)系：在其他條件不變時，直接蒸耗量隨塔內(nèi)總壓（總壓增大，粗苯分壓相應(yīng)增高，必須加入更多蒸汽以降低粗苯蒸氣分壓）的提高而增加。第3

16、6頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二工藝流程90-92粗苯蒸氣110-130富油脫水后的180-190富油脫水后的富油精餾段下部提餾段從精餾段切取萘油400-450蒸氣第37頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二粗苯、洗油和水混合物分縮油：分凝器中的冷凝液，主要成分是洗油和水。73-78輕苯88-92粗苯富油第38頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二73-78輕苯 特點(diǎn)：一塔同時生產(chǎn)輕苯、粗重苯和萘溶劑油 一塔式生產(chǎn)三種產(chǎn)品工藝流程脫苯塔再生器第39頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二富油中的粗苯完全由提留（氣提）

17、段被蒸汽蒸吹出來富油從上數(shù)第三塊塔板引入，塔頂不回流。一般采用12-18層塔板。提留段或氣提段蒸氣全部由塔頂逸出第40頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二一般采用30層塔板，操作復(fù)雜。管式爐來的富油從下數(shù)第14塊塔板引入，塔頂回流。塔體設(shè)有油水引出口和萘油出口。塔板上的油水混合物由下數(shù)第29層斷塔板引出。分離后的油返回第28層塔板。萘油從塔側(cè)線采出。第41頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二泡罩塔每塊塔板上設(shè)有若干圓形泡罩。上部為精餾段8塊塔板，（精餾段的第二層塔板 和最下一層塔板為斷塔板：以便將塔板上混有冷凝水的液體引到油水分離器，將水分離后再回到塔內(nèi)

18、下層塔板，以免影響精餾操作）。下部為提餾段（3塊塔板）。斷塔板第42頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二浮閥兩苯塔采用設(shè)有30層塔板的精餾塔，將粗苯分為輕苯精重苯和萘溶劑油三種產(chǎn)品，以利于進(jìn)一步加工精制。每塊塔板上設(shè)有若干十字架形浮閥，用以調(diào)節(jié)氣體分布。斷塔板第43頁，共47頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)44分，星期二再生器為鋼板直立圓筒，帶有錐形圓底。中部設(shè)有分布裝置的進(jìn)料管，下部設(shè)有殘渣排除管。蒸汽加熱富油脫苯的再生器下部設(shè)有加熱器，管式爐加熱富油脫苯的再生器不設(shè)加熱器。弓形隔板用以均布洗油，提高再生器內(nèi)洗油的蒸出程度。弓形隔板用以捕集油滴。再生器可以再生貧油，也可以再生富油。第44頁，共47頁，2022年，5月20日