粗苯的回收理论(1).ppt

回收粗苯的意义,焦炭产能在100万吨/年以上的焦化厂可生产粗苯1万以上。,粗苯是浅黄色透明的油状液体，比重小于水，微溶于水，易燃。由于不饱和组分的氧化使其颜色变深。粗苯和煤焦油是炼焦化学品回收中重要的两类产品。石油工业中的八种基础产品中的四种（苯、甲苯、二甲苯、萘）曾从粗苯和煤焦油产品中提取。焦炉煤气含苯族烃25-40g/m3。,1、粗苯的组成与性质,粗苯各主要组分均在180前馏出。180后馏出物称为溶剂油。故，180前馏出量作为鉴别粗苯质量的指标之一。,粗苯是浅黄色透明的油状液体，比重小于水，微溶于水，易燃。由于不饱和组分的氧化使其颜色变深。,组成取决于炼焦配煤的组成、炼焦产物在炭化室内热解的程度。,2、回收粗苯的方法,洗油吸收法回收苯族烃,（一）煤气的终冷和除萘,（1）在生产硫酸铵的回收工艺中，饱和器后的煤气温度通常为55左右，而回收苯族芳烃的适宜温度为25左右。因此，在回收苯族芳烃之前要再次进行冷却，称为终冷却。（2）在终冷前煤气含萘约1-2g，大大超过终冷温度下的饱和萘含量，25左右会以固体形式析出，堵塞管道。因此，通过终冷可以同时具有除萘作用。,终冷的方法,直接终冷法：用水直接喷洒进入终冷塔的煤气，在煤气冷却的同时，萘析出并被水冲洗下来。再通过沉淀或萃取分离出萘。缺点：（1）终冷塔煤气出口含萘高达0.6-0.8g/m3，除萘效率低；（2）冷却水用量大，产生大量废水，环境污染严重。,横管式煤气终冷除萘工艺,特点：轻质煤焦油为自产，吸萘能力强；煤气不与低温水、循环水直接接触，不会造成大气污染和产生大量废水。,油洗萘和煤气终冷工艺,煤气预冷油洗萘和终冷工艺,萘含量降低到0.4-0.5g/m3,油封：防止煤气进入塔底液体。,煤气终冷的特点：不直接将煤气冷到25左右，而是采用多段循环冷却方法将煤气由55分步冷却到25。原因：萘的露点为30-35，直接将55煤气冷却到25，由于煤气中萘含量较高，会析出固体萘，堵塞冷却设备。而采用分步冷却法，可以在较高温度下将煤气中的萘吸收降低到很低的含量，再冷却到25，不会析出固体萘而堵塞终冷设备。,终冷却的缺点,水洗煤气后的废水中含有苯酚、萘等有害物质，造成环境污染。降低环境污染的方法：焦炉煤气在终冷前彻底除去其中的苯酚等易溶于水的有毒有害物质。,思考题,粗苯在焦炉煤气中的含量为g/cm3。回收粗苯的方法主要有、和。回收粗苯前的焦炉煤气为什么要进行终冷？在横管式煤气终冷除萘工艺中为什么不用18水直接将55煤气冷却到25左右？,（二）洗油吸收粗苯,影响苯族烃吸收的因素,苯回收率：(a1、a2为煤气入口、出口苯族烃的含量）回收率是一项重要的经济指标，当a1一定时，a2越小，回收率越高；相对而言基建投资和运行费也越高。最佳的a2值应是收益最高。回收率一般为93-95%。,操作温度的选择,操作温度升高，粗苯回收率下降，煤气中苯族烃的含量增加。,洗油的影响,洗油是煤焦油蒸馏过程中采出的230-300的馏分，包括适量的萘、苊、芴及其它高沸点组分。,洗油含萘15%、苊5%，以保证10-15无固体析出（萘熔点80，苊95.3）。萘、苊、芴及其他高沸点组分共存时，能生成熔点低于各单一组分的熔点低共熔点混合物。因此，洗油中存在一定数量的萘，有助于降低洗油析出固体的温度。洗油中甲基萘高，洗油粘度小，吸收苯的能力大。因此，应控制洗油甲基萘的含量。洗油中酚含量高时，与水易形成乳化物，破坏洗苯操作。酚还易使洗油变稠，粘度增加。,洗油多次循环使用后，密度、粘度、分子量增大，300前馏分减少。主要是吸收苯族烃的同时吸收的一些不饱和化合物在煤气中甲硫醇等作用下，或加热脱苯时聚合溶解在洗油中，洗油质量变坏，冷却时析出固体。从而吸收能力下降。,为使洗油充分吸收煤气中的苯族烃，必须使气液两相间有足够的接触面积（吸收面积）和接触时间。对于填料塔，吸收面积是塔内被洗油润湿的表面积。被润湿的表面积越大，气液接触时间越长，吸收越完全。塔后煤气达到2g/m3时，每小时1m3煤气所需的吸收面积木格填料洗苯塔1.0-1.1m2，钢板网填料塔0.6-0.7m2，塑料花环填料塔0.2-0.3m2。减少吸收面积，粗苯的回收率显著下降。,吸收面积的影响,钢板网填料,苯吸收填料塔,思考题,用洗油吸收煤气中的粗苯的操作中，温度升高，粗苯回收率有何影响？煤气中苯族烃的含量如何变化？洗油多次循环使用后，为什么其密度、粘度、分子量增大？为使洗油充分吸收煤气中的苯族烃，必须使气液两相间有足够的和。对于填料塔，吸收面积是。吸收面积越大，气液接触时间越长，吸收越完全。为什么要控制洗油中萘的含量？,（三）富油脱苯,基本原理：提高富油的温度，使粗苯变成气体从洗油中解析出来。,采用一般的蒸馏方法，从富油中把粗苯较充分的蒸出来，达到所需要的粗苯程度，需要加热到250-300。在高温下粗苯损失增加，洗油质量变坏，对粗苯吸收能力下降。,水蒸气蒸馏：将水蒸气直接加热于蒸馏塔中的被蒸馏液（与水蒸气完全或几乎不溶）中，而被蒸馏物中的组分得以分离的操作。水蒸汽蒸馏的目的：提高水蒸汽的分压，同时减少粗苯的分压，使粗苯在较低温度下从洗油中蒸出来。,采用水蒸气蒸馏在较低的温度条件下将粗苯从洗油中蒸出来，直接蒸汽的用量对于脱苯操作有极为重要的影响。使用过热水蒸气分离粗苯的操作称为气提操作。过热水蒸气在气提操作中又叫做夹带剂。,直接蒸汽温度与蒸气耗量的关系：提高直接蒸气过热温度，可降低直接蒸气耗量。因此，将低压蒸气（0.4MPa）用管式炉对流段加热到400，可减少直接蒸气耗量。塔内总压与直接蒸耗量关系：在其他条件不变时，直接蒸耗量随塔内总压（总压增大，粗苯分压相应增高，必须加入更多蒸汽以降低粗苯蒸气分压）的提高而增加。,工艺流程,蒸气全部由塔顶逸出,管式炉按结构分：箱式炉、立式炉和圆筒炉。按燃料燃烧方式分：有烟炉和无烟炉。我国焦化厂脱苯蒸馏用的均为有烟燃烧的圆筒炉：由圆筒体的辐射段、长方体的对流段和烟囱三大部分组成。,辐射段：耐热钢管沿圆筒体的炉墙（耐火砖）内壁周围竖向排列（立管），火嘴设在炉底中央，火焰向上喷，与炉管平行且等距。在辐射室上部设高铬镍合金辐射锥，它的辐射作用，使炉管沿长度方向受热均匀。对流段：位于辐射段之上，对流管水平排放。进入对流段的烟气温度约500。紧靠辐射段的两排横管为过热蒸汽管，用于脱苯用直接蒸气过热到400以上。其余各管用于富油的加热。富油的加热：首先进入对流段，然后再进入辐射段，加热到180-200后去脱苯。,思考题,解释概念：水蒸气蒸馏、分缩油富油脱苯一塔式生产三种产品工艺同时生产哪三种产品？再生器的精馏段和提馏段分别设