粗苯的回收理论培训
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粗苯的回收与制取
二、大分子化合物的平均摩尔质量
为什么用平均摩尔质量表示？
大分子一般是由不同聚合度即分子量不等的同系物所组成，这种 分子量不均一的特性称为分子量的多分散性（polydispersity）。
在研究大分子化合物的性能和结构的关系时，需要知道平均摩尔 质量。如：纤维素若是短链分子多，不适合做纺织原料。
二、大分子化合物的平均摩尔质量
中可取M=83。
第一节 粗苯的组成、性质和回收方法
粗苯蒸气比焓：
i=431.24+c·t
KJ／kg (6-3)
式中 t—温度，℃
c—粗苯蒸气比热容，kJ／kg•℃。
粗苯主要组分的其他物理性质见第七章。
第一节 粗苯的组成、性质和回收方法
二、回收苯族烃的方法
从焦炉煤气中回收苯族烃采用的方法有洗油吸收法， 固体吸附法和深冷凝结法。其中洗油吸收法工艺简单经济， 得到广泛应用。
180℃前馏分中含量见表6-2。
表6-2 不同炼焦温度下粗苯（180℃前馏分）中主要组分的含量
炼焦温度，
℃
苯
粗苯中主要组分的含量，%
甲苯
二甲苯
不饱和化合 物
950
50~60
18~22
6~7
10~12
1050
65~75
13~16
3~4
7~10
第一节 粗苯的组成、性质和回收方法
此外，粗苯中酚类的含量通常为0.1%~1.0%,吡啶碱类的含 量一般不超过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%。
一、大分子化合物的结构特征
（二）大分子的柔顺性
链节越短，链节数越多，柔顺性越好 链节越长，链节数越少，刚性越强
《煤气中粗苯的回收》课件
粗苯的来源和用途
粗苯的来源
粗苯主要来源于煤气的净化过程，是 煤气中的一种有害成分。
粗苯的用途
粗苯经过加工处理后，可以用于生产 苯酚、苯胺等有机化合物，这些化合 物在农药、医药、染料等领域有广泛 应用。
粗苯回收的意义
环境保护
粗苯是有害物质，回收粗苯可以充分利用资源，避免资源的浪费。
采取降噪措施，降低设备运行时的 噪声污染。
03
02
废水处理
对产生的废水进行达标处理，确保 符合国家排放标准。
固体废物处理
合理处置固体废物，避免对环境造 成二次污染。
04
粗苯回收过程的能效分析
能耗分析
对回收过程中的能耗进行详细分析， 识别节能潜力。
优化工艺流程
通过改进工艺参数和流程，提高能效 和降低能耗。
萃取法优缺点
萃取法具有回收率高、对原料煤气要求低等优点，但同时也存在工艺复杂、操作难度大 、成本高等缺点。
粗苯的其他回收技术
膜分离法
利用特殊膜对粗苯的选择性渗透作用，使煤气中的粗苯透过膜被收集，从而实 现粗苯的回收。
化学吸收法
利用化学试剂与煤气中的粗苯发生化学反应，生成溶解度较小的产物，再通过 分离和提纯实现粗苯的回收。
产业链完善
粗苯回收将形成完整的产业链，包括回收、加工、销售等环节。
THANKS
感谢观看
工作原理
利用低温制冷剂降低煤气温度，使粗苯冷凝成液 体。
3
操作流程
煤气经过冷凝器，在低温条件下，粗苯被冷凝成 液体，然后通过管道收集。
萃取塔
作用
利用萃取剂将粗苯从煤水中提取出来。
01
工作原理
利用萃取剂与煤水混合，使粗苯分子被 萃取剂吸附，从而实现粗苯与煤水的分 离。
粗苯的回收理论培训.pptx
• 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。
• 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。
CH3
CH3
CH3
CH3 CH3
CH3 CH3
CH CH2 O
苯 甲苯
二甲苯
环戊二烯 苯乙烯 古马隆
1、粗苯的组成与性质
项目 密度（20℃）g/ml
馏程（1atm）
指标 1.03-1.06
230℃前馏出量/%
≤3
300℃前馏出量/%
≥90
萘含量/%
≤15
水分
≤1.0
粘度（E50）
≤1.5
15℃结晶物
无
• 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。
• 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。
组分 苯
甲苯 二甲苯
含量/%
组分
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。
• 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。
CH3
CH3
CH3
CH3 CH3
CH3 CH3
CH CH2 O
苯 甲苯
二甲苯
环戊二烯 苯乙烯 古马隆
1、粗苯的组成与性质
项目 密度（20℃）g/ml
馏程（1atm）
指标 1.03-1.06
230℃前馏出量/%
≤3
300℃前馏出量/%
≥90
萘含量/%
≤15
水分
≤1.0
粘度（E50）
≤1.5
15℃结晶物
无
• 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。
• 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。
组分 苯
甲苯 二甲苯
含量/%
组分
含量/%
粗苯回收与精制剖析讲解
• 粗苯是由多种芳烃和其他化合物组成的复杂混合 物
• 粗苯中主要含有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳 香烃，还含有不饱和化合物、硫化物、酚类和吡 啶碱类
• 回收粗苯的方法
• 洗油吸收法 • 吸附法 • 加压冷冻法
• 影响粗苯吸收的因素
• 吸收温度 • 洗油的相对分子质量及循环量 • 贫油含苯量 • 吸收面积 • 压力
• 煤气终冷和除萘工艺流程
• 煤气终冷和机械除萘
• 终冷和焦油除萘
• 终冷和油洗萘
• 富油脱苯
• 富油脱苯是典型的解吸过程，实现粗苯从富油中 解吸出的基本方法是提高富油的温度，使粗苯的 饱和蒸汽压大于其分气压，使粗苯由液相转入气 相。
• 粗苯的组成
• 焦炉煤气苯族烃含30~45g/m³，回收后降到 2~4g/m³，年300多万t
粗苯的精制
• 粗苯中苯、甲苯、二甲苯含量占90%以上，是粗 苯精制的主要产品
• 粗苯精制流程的过程
• 初步精馏 • 化学精制 • 最终精馏
粗苯精制方法的特点
酸洗精制法：工艺流程简单、操作灵活、设备投 资少，材料易得，常温、常压下运行，但有液 体废物产生，该法在中国焦化厂广泛采用
加氢精制法：工艺复杂，对设备材质要求较高， 所得产品质量好，用途广，售价较高，没有液 体废物产生，有利于环境保护，宜在粗苯集中 加工厂采用。该法在中国焦化厂也有采用
• 溶剂油：粗苯蒸馏145~180℃范围内流出的混合物， 其中二甲苯25~40%；脂肪烃和环烷烃
• 8~15%；丙苯和异丙苯10~15%；均三苯10~15%， 偏三甲苯12~20%；乙基甲苯20~25%。主要用于油
漆、燃料工业的溶剂，也可用于制取二甲苯和三 甲苯同分异构体的原料
粗苯精致的主要产品的用途和质量
• 粗苯中主要含有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳 香烃，还含有不饱和化合物、硫化物、酚类和吡 啶碱类
• 回收粗苯的方法
• 洗油吸收法 • 吸附法 • 加压冷冻法
• 影响粗苯吸收的因素
• 吸收温度 • 洗油的相对分子质量及循环量 • 贫油含苯量 • 吸收面积 • 压力
• 煤气终冷和除萘工艺流程
• 煤气终冷和机械除萘
• 终冷和焦油除萘
• 终冷和油洗萘
• 富油脱苯
• 富油脱苯是典型的解吸过程，实现粗苯从富油中 解吸出的基本方法是提高富油的温度，使粗苯的 饱和蒸汽压大于其分气压，使粗苯由液相转入气 相。
• 粗苯的组成
• 焦炉煤气苯族烃含30~45g/m³，回收后降到 2~4g/m³，年300多万t
粗苯的精制
• 粗苯中苯、甲苯、二甲苯含量占90%以上，是粗 苯精制的主要产品
• 粗苯精制流程的过程
• 初步精馏 • 化学精制 • 最终精馏
粗苯精制方法的特点
酸洗精制法：工艺流程简单、操作灵活、设备投 资少，材料易得，常温、常压下运行，但有液 体废物产生，该法在中国焦化厂广泛采用
加氢精制法：工艺复杂，对设备材质要求较高， 所得产品质量好，用途广，售价较高，没有液 体废物产生，有利于环境保护，宜在粗苯集中 加工厂采用。该法在中国焦化厂也有采用
• 溶剂油：粗苯蒸馏145~180℃范围内流出的混合物， 其中二甲苯25~40%；脂肪烃和环烷烃
• 8~15%；丙苯和异丙苯10~15%；均三苯10~15%， 偏三甲苯12~20%；乙基甲苯20~25%。主要用于油
漆、燃料工业的溶剂，也可用于制取二甲苯和三 甲苯同分异构体的原料
粗苯精致的主要产品的用途和质量
粗苯回收
洗 萘 塔
最终冷却和焦油洗萘工艺
三种终冷工艺比较：
工艺名称 冷却水作 用 除萘方法 工艺特点
煤气终冷 终冷水机 冷却煤气， 和机械除 械化萘沉 并冲萘 萘工艺 淀
沉萘槽庞 大笨重、 除萘不净
最终冷却 和油洗萘 工艺
冷却煤气
两塔分立； 煤气中含 萘仍较高； 富油吸收 终冷水中 煤气中萘 含浮油， 循环水用 量少，利 于环保
①:煤气终冷和机械除 萘工艺
沉萘槽庞大笨重、 煤 气 5 0 ℃ 除萘不净; 终冷塔需冷却煤 气和冲萘，循环水用 量大，不利于环保；
终 冷 塔 ℃ 左 右 煤 气 2 5 ~ 2 7 ℃
含 萘 水机 水 械 化 萘 沉 淀 槽
凉 水 架
萘 储 槽
煤 气 终 冷 和 机 械 除 萘 工 艺
②:最终冷却和油洗萘 工艺
c:贫油含苯量 贫油含苯量越高,塔后的粗苯损失越大,吸收效率不好;贫油含苯一 般为:0.2%~0.4%) d:吸收面积 增大汽液两相接触面积,有利于吸收. e:压力 提高吸收压力,可提高粗苯回收效率.
(3)富油脱苯
①方法
水蒸汽蒸馏法(脱苯塔内)
②富油加热方式
a: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135~145 ℃ 耗蒸汽量大,设备大,污水量大. b:管式炉加热富油脱苯法 管式炉 煤气间接加热富油至180~190 ℃ 蒸汽耗量低,设备尺寸小,污水量小.
粗苯回收
4.4粗苯回收
课前回顾：
原理：利用磷酸铵的 选择吸收的特点
氨的回收
原理：用硫酸过饱和过程 吸收氨，饱和器内就析出 结晶，结晶在结晶槽成长。
磷酸吸收法（无水氨的生产）
硫酸吸收法
饱和器法 无饱和器法（酸洗塔法）
粗苯的回收
400-450℃ 蒸气
工艺流程
90-92℃粗苯蒸气
脱水后的 180-190℃ 富油
精馏段下部 提
馏 段
从精馏段 切取萘油
110-130℃富油
脱水后 的富油
88-92℃粗苯
分缩油：分凝器中 的冷凝液，主要成 分是洗油和水。
73-78℃轻苯
粗苯、洗油 和水混合物
富油
73-78℃轻苯 脱苯塔
再生器
特点：一塔同时生产轻苯、粗重苯和萘溶剂油 一塔式生产三种产品工艺流程
环戊二烯 苯乙烯
古马隆
1、粗苯的组成与性质
组分 含量/% 组分 含量/%
苯
甲苯 二甲苯
55-80
11-22 2.5-8
不饱和化合物（环 戊乙烯、苯乙烯、 苯并呋喃）
硫化物(CS2、C4H4S)
7-12
0.3-1.8
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。
煤气预冷塔
终冷塔
洗萘塔的温度 靠洗苯富油温 度调节，保持 在40-45 ℃
油封：防止煤气进 入塔底液体。
水
• 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。
终冷器、除萘
粗苯的解析
粗苯吸收 或洗苯
（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。
粗苯的回收理论
• 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。
CH3
CH3
CH3
CH3 CH3
CH3 CH3
CH CH2 O
苯 甲苯
二甲苯
环戊二烯 苯乙烯 古马隆
1、粗苯的组成与性质
• 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。
• 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。
35℃水
两段19层隔板 式下层11段冷却
到40℃
热水经水封 去凉水塔
煤气终冷塔
煤气预冷油洗萘和终冷工艺
被冷却水冷却到 40-45℃，高于萘
的露点30-35℃
煤气预冷塔
终冷塔
萘含量降低到 0.4-0.5g/m3
洗萘塔的温度 靠洗苯富油温 度调节，保持
在40-45 ℃
油封：防止煤气进
入塔底液体。
水
• 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℃。
组分 苯
甲苯 二甲苯
含量/%
组分
含量/%
55-80 11-22
不饱和化合物（环 戊乙烯、苯乙烯、
粗苯的回收理论培训
• 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。
过热水蒸气用量分析
当富油中 粗苯含量 高时，在 一定预热 温度下， 由于粗苯 的蒸气分 压较大， 蒸气耗量 减少。
• 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。
炼焦温度/℃
粗苯中主要组分的含量/%(质量）
苯
甲苯
二甲苯
950
50-60
18-22
6-7
1050
65-75
13-16
3-4
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
固体吸附法 洗油吸附法
活性炭(1000m2/g)或硅胶(450m2/g) 作吸附剂。
加压吸收法 8-12kg/cm2
• 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。
η和a2与吸收温度之间的关系
• 最适宜的吸收温度为25℃ ，适宜操作温度在20-30℃之间。
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。
煤焦油洗油 和石油洗油
常压吸收法 略高于大气压 负压吸收法 略高于大气压
粗苯的回收理论
（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。
富 油 预 热 方 法
采用预热器蒸汽加热：利用列管换热 器用蒸汽间接加热富油到135-145 ℃ 后进入脱苯塔。 采用管式炉 煤气加热： 利用管式炉 用煤气间接 加热富油到 180-190 ℃ 后进入脱苯 塔闪蒸。 脱苯效率高，贫油苯 含量可达0.1%左右； 粗苯回收率高，蒸汽 耗量低，仅为预热器 加热的1/3； 产生的污水少； 蒸馏和冷凝冷却设备 尺寸小
固体吸附法
活性炭(1000m2/g)或硅胶(450m2/g) 作吸附剂。
加压吸收法 8-12kg/cm2
洗油吸附法
煤焦油洗油 和石油洗油
常压吸收法 负压吸收法
略高于大气压 略高于大气压
深冷凝结法
将煤气冷却到-40 ~ -50℃，苯族 烃冷凝冷冻成固体，进行分离。很 少采用。
洗油吸收法回收苯族烃
硫酸铵饱和器
富油从上数第三块塔板引入， 塔顶不回流。
富油中的 粗苯完全 由提留 （气提） 段被蒸汽 蒸吹出来 提留段 或 气提段
蒸气全部由 塔顶逸出
一般采用 12-18层 塔板。
一般采用30层塔板，操作复杂。 管式炉来的富油从下数第14块 塔板引入，塔顶回流。 塔体设有油水引出口和萘油出口。 塔板上的油水混合物由下数第29 层断塔板引出。分离后的油返回第 28层塔板。 萘油从塔侧线采出。
粗苯培训教材
管式炉富油升温控制
• 由FRC-4210控制洗油流量为m3/h。富油100℃前升温10-20℃/h, • 100-130℃升温10℃/h。富油出口温度130℃以后升温20/h。F4201富 油出口温度由TRC--如何处理？
• 造成脱苯塔压力过高的原因有：
不大于150℃
水分
室温（18-25℃）下 目测无可见的不容 解的水
精重苯质量指标
• 质量指标
精重苯
密度（20℃） 初馏点 200℃前（容） 水分
0.930-0.980g/cm3 不小于 150℃ 不小于 85% 不大于 0.5%
管式炉点火操作
• 1、点火前准备：全开风门及烟道翻板,自然通风30分钟以上。检 查内部是否有杂物。检查点火喷嘴,燃烧器喷嘴是否畅通,炉堂用 蒸汽清扫,确认顶部有大量蒸汽冒出并测定可燃性气体为零。确认 煤气压力正常,仪表用风压力正常。确认循环洗油运转正常,打开 HIC-4201 和FIQ-4202调节阀。冬天煤气水封S4205及煤气管道要 及时放水。打开煤气点火烧嘴的主阀门。调节风门及烟道翻板,翻 板开1/2，风门稍开。 • 2、 点火开始：依次点燃点火喷头,由观察孔确认点火喷头全部点 燃。依次打开主绕嘴煤气阀门,观察燃烧情况,调节一、二次风门 及烟道翻板。
富油含水对苯产品回收有何影响？ 富油预热温度对粗苯回收率有什么影响？
• 富油含水分一般规定不高于1%。而蒸发水分所需要的热量却 占富油所需总热量的17%左右。水分高于1%时，富油预热温度明显
降低，影响脱苯蒸馏操作，使贫油含苯量增加。 富油预热温度对于苯的蒸出程度很小，因苯的挥发度大，再较低的 预热温度下，就几乎能全部蒸出。但温度对于甲苯以后的组分蒸出程度 影响很大。预热温度提高甲苯以后的组分蒸出程度会相应增大，贫油内 甲苯以后的组分残存量相对降低，煤气中粗苯回收率即可提高。
第八章 煤气中粗苯的回收 [兼容模式]
![第八章 煤气中粗苯的回收 [兼容模式]](https://img.taocdn.com/s3/m/db71c829bed5b9f3f90f1c91.png)
赵云鹏中国矿业大学化工学院第八章煤气中粗苯的回收●粗苯是煤干馏过程中分解产生的芳香烃化合物中分子量较低的部分，其产率占炼焦干煤装入量的0.8％～1.4％，●荒煤气中的粗苯含量一般为25～45g/标m3，在荒煤气中的体积比约为1％。
23第八章煤气中粗苯的回收回收粗苯的方法固体吸附法洗油吸附法深冷凝结法将煤气冷却到-40 ~ -50℃，苯族烃冷凝冷冻成固体，进行分离。
很少采用。
活性炭(1000m 2/g)或硅胶(450m 2/g)作吸附剂。
煤焦油洗油和石油洗油第八章煤气中粗苯的回收第一节煤气终冷和除萘工艺第二节洗油吸收法回收粗苯的原理与工艺第三节富油脱苯4第一节煤气终冷和除萘工艺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。
5第一节煤气终冷和除萘工艺脱除煤气中萘的方法主要有两种，一种是用油进行洗涤吸收，另一种是在煤气终冷时，用水进行洗涤。
一、油洗萘工艺二、水洗萘工艺6一、油洗萘工艺油洗萘方法的优点可以将煤气中的含萘量降至小于0.5g/标m3，不排含酚污水，操作环境好等。
油洗萘方法的所用洗油种类焦油洗油、轻质焦油、轻柴油、蒽油等。
78一、油洗萘工艺图8-1 萘在焦油洗油与煤气中的平衡关系图8-2 萘在-10号轻柴油与煤气中的平衡关系一、油洗萘工艺油洗萘工艺流程●一种是煤气的终冷和洗萘同时进行，简称冷法油洗萘；●另一种是煤气在终冷前进行洗萘，简称热法油洗萘。
910一、油洗萘工艺 冷法油洗萘工艺流程分离器三层浮阀塔或填料塔25℃45℃内设加热器85-90℃，破乳作用地下槽优点：操作温度低、萘脱除率高缺点：洗油易发生乳化、脱水工序繁琐一、油洗萘工艺热法油洗萘工艺流程55-57℃50-55℃2-2.5g/m30.5g/m3隔板式终冷塔11二、水洗萘工艺1. 煤气终冷和机械化除萘图8-3 煤气终冷和机械化除萘工艺流程1-煤气终冷塔；2-机械化刮萘槽；3-萘扬液槽；4-终冷循环水泵；5-凉水架；6-循环水冷却器50-60℃0.8g/m3缺点：水和萘不易分离25-27℃30-32℃12二、水洗萘工艺2. 煤气终冷和热焦油洗萘为保证焦油滴不被水带走，水的流速不得大于焦油滴在水终的沉降速度。
粗苯的回收理论培训
粗苯的回收理论培训一、引言在当前社会，环保意识逐渐增强，资源回收利用已成为一种社会潮流。
而粗苯作为一种重要的化工产品，在生产和使用过程中产生了大量的废弃物，如何对粗苯进行有效的回收利用成为一个急需解决的问题。
因此，进行粗苯回收理论培训，对于提高企业的生产运营效率，减少资源浪费，保护环境具有重要意义。
二、粗苯回收的意义1.资源节约：粗苯是一种重要的化工原料，具有广泛的应用领域。
通过回收利用废弃的粗苯，可以减少对自然资源的开采，节约成本。
2.环境保护：废弃的粗苯对环境造成污染，通过科学合理的回收处理，可以减少对环境的影响，有效减少废弃物的排放。
3.经济效益：通过粗苯回收，可以增加企业的利润空间，提高资源利用效率，创造更多的经济价值。
三、粗苯回收的方法1.物理回收：采用物理方法对废弃的粗苯进行分离和提纯，例如蒸馏、结晶、萃取等方法。
2.化学回收：采用化学方法对废弃的粗苯进行处理，提高其纯度，使其可以重新应用于生产和加工过程中。
3.生物回收：利用微生物、酶等生物技术手段，对废弃的粗苯进行降解处理，实现资源的再生利用。
四、粗苯回收理论培训的内容1.粗苯的性质和应用：对粗苯的物化性质、化工应用领域进行介绍，使学员对粗苯有全面的了解。
2.粗苯回收的技术原理：介绍粗苯回收的物理、化学、生物等多种回收方法的原理和应用，使学员掌握粗苯回收的基本理论知识。
3.粗苯回收的实践操作：通过现场演示和实验操作，让学员掌握粗苯回收的具体操作技能，培养实际操作能力。
4.安全生产和环境保护：着重介绍粗苯回收过程中的安全操作规范和环境保护措施，培养学员的安全意识和环保意识。
5.案例分析与讨论：通过案例分析，对不同情况下的粗苯回收进行讨论和分析，培养学员的解决问题能力。
六、粗苯回收理论培训的效果评价1.学员的理论掌握情况：通过理论考核和操作评定，对学员的理论知识和操作技能进行综合评价。
2.培训效果的实际应用：对学员在实际工作中对粗苯回收的应用情况进行跟踪调查，评估培训效果。
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• 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。
粗苯的回收理论培训
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。
煤气预冷油洗萘和终冷
优点： （1）用轻质煤焦油直接冷却煤气，脱萘效率高； （2）冷却用水减少，环境污染大大降低。
粗苯的回收理论培训
横管式煤气终冷除萘工艺
煤气
冷却 水走 管内
32℃循环水 18℃低温水
横 管 终 冷 器
煤气
焦油氨水 澄清槽
水封
轻质 煤焦油
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。
110-130℃富油
粗苯的回收理论培训
粗苯、洗油 和水混合物
88-92℃粗苯
分缩油：分凝器中 的冷凝液，主要成 分是洗油和水。
73-78℃轻苯
富油
粗苯的回收理论培训
73-78℃轻苯 脱苯塔
再生器
特点：一塔同时生产轻苯、粗重苯和萘溶剂油
一塔式生产三种产品工艺流程
粗苯的回收理论培训
富油从上数第三块塔板引入， 塔顶不回流。
富油中苯族烃含量与脱苯蒸气耗量间的关系
粗苯的回收理论培训
当贫油含苯 量和其他条 件一定时， 直接蒸气耗 量随富油预 热温度升高 而减少。
富油预热温度与直接蒸气耗量的关系
粗苯的回收理论培训
• 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。
粗苯的回收理论培训
（二）洗油吸收粗苯
捕雾层
终冷为25-27℃ 煤气
或从洗氨塔后来 的25-28℃煤气
洗
苯
塔后煤气中
塔
苯族烃含量
2-4g/m3
(27-30℃)
苯含量约2%
从煤气中吸收苯族烃的工艺流程
粗苯的回收理论培训
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%。
粗苯的回收理论培训
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。
粗苯的回收理论培训
η和a2与吸收温度之间的关系
• 最适宜的吸收温度为25℃ ，适宜操作温度在20-30℃之间。
粗苯的回收理论培训
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。
• 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？
粗苯的回收理论培训
（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。
粗苯的回收理论培训
• 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。
粗苯的回收理论培训
• 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。
粗苯的回收理论培训
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。
粗苯的回收理论培训
横管式煤气终冷除萘 间接终冷法 油洗萘和煤气终冷
• 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。
粗苯的回收理论培训
1、粗苯的组成与性质
组分 苯
甲苯 二甲苯
含量/%
组分
含量/%
55-80 11-22
不饱和化合物（环 戊乙烯、苯乙烯、
苯并呋喃）
7-12
2.5-8 硫化物(CS2、C4H4S) 0.3-1.8
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。
• 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。
粗苯的回收理论培训
400-450℃ 蒸气
脱水后的 180-190℃ 富油
工艺流程
90-92℃粗苯蒸气
精馏段下部 提
馏 段
从精馏段 切取萘油
脱水后 的富油
• 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。
粗苯的回收理论培训
采用预热器蒸汽加热：利用列管换热
器用蒸汽间接加热富油到135-145 ℃
富 后进入脱苯塔。
油 预
采用管式炉 煤气加热：
脱苯效率高，贫油苯 含量可达0.1%左右；
热 方
利用管式炉 用煤气间接 加热富油到
粗苯回收率高，蒸汽 耗量低，仅为预热器 加热的1/3；
法 180-190 ℃ 产生的污水少；
萘油从塔侧线采出。
粗苯的回收理论培训
泡罩塔每块塔板上设有若 干圆形泡罩。
上部为精馏段8块塔板， （精馏段的第二层塔板 和最下一层塔板为断塔板： 以便将塔板上混有冷凝水 的液体引到油水分离器， 将水分离后再回到塔内下 层塔板，以免影响精馏操 作）。
下部为提馏段（3块塔 板）。
断塔板
粗苯的回收理论培训
• 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。
粗苯的回收理论培训
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？
粗苯的回收理论培训
• 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。
粗苯的回收理论培训
粗苯的回收理论培训
吸收面积的影响
• 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。
• 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。
苯 甲苯
二甲苯
环戊二烯 苯乙烯 古马隆
被冷却水冷却到 40-45℃，高于萘
的露点30-35℃
煤气预冷塔
终冷塔
萘含量降低到 0.4-0.5g/m3
洗萘塔的温度 靠洗苯富油温 度调节，保持
在40-45 ℃
油封：防止煤气进
入塔底液体。
水
粗苯的回收理论培训
• 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℃。
粗苯的回收理论培训
2020/11/29
粗苯的回收理论培训
回收粗苯的意义
430 500
万 400
吨 300
焦
340 270 220 175
粗 200
130
苯 100
96
0 2004 2005 2006
2007
2008
2009
2010
焦炭产能在100万吨/年以上的焦化厂可生产粗苯1万以上。
粗苯的回收理论培训
粗苯的回收理论培训
当实际吸收 面积S=设 计吸收面积 S0时，粗苯 回收率 93.56%
粗苯的回收理论培训
苯吸收填料塔
钢板网填料
粗苯的回收理论培训
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？
粗苯的回收理论培训
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。
炼焦温度/℃
粗苯中主要组分的含量/%(质量）
苯
甲苯
粗苯的回收理论培训
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。
煤气预冷油洗萘和终冷
优点： （1）用轻质煤焦油直接冷却煤气，脱萘效率高； （2）冷却用水减少，环境污染大大降低。
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横管式煤气终冷除萘工艺
煤气
冷却 水走 管内
32℃循环水 18℃低温水
横 管 终 冷 器
煤气
焦油氨水 澄清槽
水封
轻质 煤焦油
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。
110-130℃富油
粗苯的回收理论培训
粗苯、洗油 和水混合物
88-92℃粗苯
分缩油：分凝器中 的冷凝液，主要成 分是洗油和水。
73-78℃轻苯
富油
粗苯的回收理论培训
73-78℃轻苯 脱苯塔
再生器
特点：一塔同时生产轻苯、粗重苯和萘溶剂油
一塔式生产三种产品工艺流程
粗苯的回收理论培训
富油从上数第三块塔板引入， 塔顶不回流。
富油中苯族烃含量与脱苯蒸气耗量间的关系
粗苯的回收理论培训
当贫油含苯 量和其他条 件一定时， 直接蒸气耗 量随富油预 热温度升高 而减少。
富油预热温度与直接蒸气耗量的关系
粗苯的回收理论培训
• 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。
粗苯的回收理论培训
（二）洗油吸收粗苯
捕雾层
终冷为25-27℃ 煤气
或从洗氨塔后来 的25-28℃煤气
洗
苯
塔后煤气中
塔
苯族烃含量
2-4g/m3
(27-30℃)
苯含量约2%
从煤气中吸收苯族烃的工艺流程
粗苯的回收理论培训
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%。
粗苯的回收理论培训
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。
粗苯的回收理论培训
η和a2与吸收温度之间的关系
• 最适宜的吸收温度为25℃ ，适宜操作温度在20-30℃之间。
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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。
• 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？
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（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。
粗苯的回收理论培训
• 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。
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• 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。
粗苯的回收理论培训
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。
粗苯的回收理论培训
横管式煤气终冷除萘 间接终冷法 油洗萘和煤气终冷
• 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。
粗苯的回收理论培训
1、粗苯的组成与性质
组分 苯
甲苯 二甲苯
含量/%
组分
含量/%
55-80 11-22
不饱和化合物（环 戊乙烯、苯乙烯、
苯并呋喃）
7-12
2.5-8 硫化物(CS2、C4H4S) 0.3-1.8
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。
• 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。
粗苯的回收理论培训
400-450℃ 蒸气
脱水后的 180-190℃ 富油
工艺流程
90-92℃粗苯蒸气
精馏段下部 提
馏 段
从精馏段 切取萘油
脱水后 的富油
• 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。
粗苯的回收理论培训
采用预热器蒸汽加热：利用列管换热
器用蒸汽间接加热富油到135-145 ℃
富 后进入脱苯塔。
油 预
采用管式炉 煤气加热：
脱苯效率高，贫油苯 含量可达0.1%左右；
热 方
利用管式炉 用煤气间接 加热富油到
粗苯回收率高，蒸汽 耗量低，仅为预热器 加热的1/3；
法 180-190 ℃ 产生的污水少；
萘油从塔侧线采出。
粗苯的回收理论培训
泡罩塔每块塔板上设有若 干圆形泡罩。
上部为精馏段8块塔板， （精馏段的第二层塔板 和最下一层塔板为断塔板： 以便将塔板上混有冷凝水 的液体引到油水分离器， 将水分离后再回到塔内下 层塔板，以免影响精馏操 作）。
下部为提馏段（3块塔 板）。
断塔板
粗苯的回收理论培训
• 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。
粗苯的回收理论培训
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？
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• 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。
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吸收面积的影响
• 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。
• 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。
苯 甲苯
二甲苯
环戊二烯 苯乙烯 古马隆
被冷却水冷却到 40-45℃，高于萘
的露点30-35℃
煤气预冷塔
终冷塔
萘含量降低到 0.4-0.5g/m3
洗萘塔的温度 靠洗苯富油温 度调节，保持
在40-45 ℃
油封：防止煤气进
入塔底液体。
水
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• 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℃。
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2020/11/29
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回收粗苯的意义
430 500
万 400
吨 300
焦
340 270 220 175
粗 200
130
苯 100
96
0 2004 2005 2006
2007
2008
2009
2010
焦炭产能在100万吨/年以上的焦化厂可生产粗苯1万以上。
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粗苯的回收理论培训
当实际吸收 面积S=设 计吸收面积 S0时，粗苯 回收率 93.56%
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苯吸收填料塔
钢板网填料
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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？
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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。
炼焦温度/℃
粗苯中主要组分的含量/%(质量）
苯
甲苯