年产160万吨焦炭焦化厂粗苯回收工艺

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粗笨回收和精制工艺

粗笨回收和精制工艺（一）粗苯回收工艺炼焦煤在焦炉干镏过程中产生的苯族烃随荒煤气逸出，粗苯是有机化学工业的重要原料，回收粗苯具有较高的经济效益。

焦炉煤气中粗苯含量一般为25～40g/m3.，粗苯的产率与装炉煤的质量、炼焦温度和焦炉炉顶空间温度有关。

即粗苯的产率随装炉煤挥发分的提高而增加，随炼焦温度、炉顶空间温度的提高而下降。

通常为装入干煤的0.9%～1.3%。

粗苯产品的技术要求主要有两个指标：一是水分，要求在室温下目测无可见不溶解水；二是对粗苯产品作镏程测定，当粗苯产品作为溶剂用时,180℃前镏出量应＞91%，当作为精制用粗苯时，180℃前镏出量应＞93%。

粗苯的主要组分有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳烃，此外还含有不饱和化合物、含硫化合物、脂肪烃、萘、酚类和吡啶类化合物。

从焦炉煤气中回收粗苯一般均采用焦油洗油作吸收剂，其工艺包括洗涤和蒸馏两个部分。

1、粗苯洗涤焦炉煤气以25～27℃依次通过串联的洗苯塔，与塔顶喷洒的焦油洗油逆流接触，脱除粗苯后煤气从塔顶排出。

塔底排出含粗苯约2.5%的富油送往蒸馏装置脱苯。

脱苯后的贫油含苯0.2％～0.4%，经冷却至27～30℃后送至洗苯塔循环使用。

2、粗苯蒸馏20世纪80年代以前,我国绝大部分焦化厂均是沿用原苏联的蒸汽加热富油脱苯工艺，这种工艺陈旧，蒸汽消耗量大，设备庞大，产品质量差。

1976～1979年间，我国自行设计的脱苯装置相继在新（新余）钢焦化厂和济钢焦化厂建成，分别采用管式炉加热富油，脱苯塔打回流的30层单塔脱苯生产粗苯和45层单塔脱苯生产两种苯（轻苯、重苯）的装置，经过攻关、调试投入正常生产，并取得了“单塔脱苯工艺及新型脱苯塔发明专利”。

目前国内各焦化厂均普遍采用了管式炉加热富油脱苯工艺。

这种工艺可以有双塔生产轻苯、重质苯以及单塔生产从粗苯洗涤工序来的富油经油汽换热器和油油换热器加热后进入脱水塔，塔顶逸出的油气和水蒸汽的混合物经冷凝器后送入油水分离器。

粗苯回收率影响因素及改进措施分析

粗苯回收率影响因素及改进措施分析摘要：随着炼焦工业发展，煤气得到高效利用。

对于煤气而言，其经过煤热解后产生的粗苯，属于苯类成分，有着重要的价值。

其次，国内年产量的焦炭量能够达到两亿吨左右，能够回收的粗苯资源至少有200万吨，对于化学产品回收与精制而言，煤气炼制成为苯类产品的重要来源。

有效回收粗苯能够保证煤气中苯类烃含量降低，保证有效回收苯资源，又能净化煤气。

本文基于此对焦炉煤气回收进行分析，探究其回收率影响因素，有效回收苯类材料对于炼焦工业有重要意义。

关键词：粗苯回收率；影响因素；改进措施引言：煤气通过煤热解能够获得苯类烃材料，将其作为化工原料，能够节约资源提高煤气利用效率。

业内人士积极研究炼焦煤气的高效利用，意在通过科学回收，提高焦炉煤气的回收效率，起到净化和回收的双重作用。

针对影响粗苯产量的因素进行探究，从炼制过程进行控制，保证粗苯产量最大化。

一、焦炉煤气粗苯回收概述对于焦炉煤气而言，粗苯回收方法可以通过吸附、凝结、冼油等方式进行吸收。

其中冼油吸收工艺最为便捷，并且得到多数工业和企业的认可，有着广泛的应用。

固体吸附则是利用吸附力较好的硅胶、活性炭等材料，利用材料自身的吸附功能，有效吸附粗苯，由于吸附功能强大，能够达到的吸附表面积极大，有着良好的粗苯脱除率。

但是吸附率由于成本较高，在实际生产过程中使用受到一定限制，需要工厂有一定经济水平才能应用。

深冷凝结则是通过对焦炉煤气加压，再将其冷冻，降低温度后，使粗苯冷凝并对其提炼，获得质量较好的粗苯。

脱苯后的煤气含苯率小于0.8g/m3，适于远程输送以及制作化学产品，为氨厂提供材料制造燃料使用。

二、粗苯回收率影响因素焦炉煤气炼制过程中，发挥出来的粗苯含量能够保持在26-34g/m3的范围内。

根据当前工业回收方式，多是利用冼油洗涤并回收，将粗苯与冼油融合，通过蒸馏方式获得苯类烃。

但是在这一过程中，粗苯实际产量会受到诸多因素影响，因素包含主观因素与其他因素。

焦化厂生产工序与工艺流程图

焦化厂生产工序及工艺流程焦化厂的生产车间由备煤筛焦车间、炼焦车间、煤气净化车间及相配套的公用工程组成。

产品焦炭和副产品煤焦油、硫膏、硫铵、粗苯等外售。

焦炉煤气经净化后，部分返回焦炉和化产系统作为燃料气，剩余煤气全部外供发电用燃料气。

焦化厂主要生产工序包括：备煤，炼焦、熄焦，筛贮焦，冷鼓、电捕、脱硫及硫回收、蒸氨、硫铵、洗脱苯等工序。

洗精煤—备配煤—炼焦—熄焦—筛贮焦—煤气净化及化产回收—煤气外送。

生产工序如下图所示：洗精煤筛储焦熄焦焦炉回炉煤气焦炭外运荒煤气锅炉焦油外售冷鼓工序硫膏外售脱硫工序硫铵外售制冷站硫铵工序去管式炉粗苯外售洗脱苯工序净化煤气净化后煤气外供燃料气1.备配煤工序备配煤是焦化工程的第一道工序，主要是负责洗精煤的贮运、配煤、粉碎、输送，为焦炉提供合格原料。

备配煤工序主要由储煤场及地下配煤槽、粉碎机楼和胶带机通廊及转运站等组成。

2.炼焦、熄焦工序炼焦、熄焦是焦化工程的第二步工序，也是最核心的工艺，主要负责将合格的配合精煤采用高温干馏工艺炼成焦炭，并采用湿法熄焦工艺将焦炭熄火降温。

炼焦过程副产荒煤气。

焦化厂炼焦、熄焦工序包括1#、2#焦炉、煤塔、间台、端台、炉门修理站、推焦杆及煤槽底板更换站、装煤出焦除尘地面站、熄焦系统、熄焦塔、晾焦台、粉焦沉淀池、熄焦泵房、烟囱及相应配套焦炉机械。

3.筛贮焦工序筛贮焦是焦化工程的第三步工序，筛贮焦工序主要负责将炼焦工序熄火的焦炭进行筛分、输送、储存。

焦炭筛分为>35mm、 35-15mm、<15mm三个级别外售。

4.冷凝鼓风工序冷凝鼓风工序的主要任务是对来自焦炉的荒煤气进行冷凝冷却、加压，脱除煤气中的萘及焦油雾，焦油与氨水的分离贮存及焦油、循环氨水、剩余氨水的输送等。

5.脱硫及硫回收工序脱硫及硫回收工序的任务是将来自冷凝鼓风工序焦炉煤气中所3含各种硫化物和氰化物脱除，使煤气中的硫化氢含量脱至200mg/Nm 以下送出。

浮选出的硫泡沫经熔硫釜连续熔硫，副产硫磺外售。

(工艺技术)年产万吨焦化粗苯精馏工艺设计

毕业设计（届）题目:10万吨/年粗苯精馏的工艺设计学院专业年级学生学号学生姓名指导教师10万吨/年粗苯精馏的工艺设计宁夏大学化学化工学院（化学工程与工艺）专业届摘要: 苯、甲苯和二甲苯(BTX)是基本的有机化工原料，广泛用于合成橡胶、塑料、纤维、燃料、医药、农药和炸药的生产，是一种重要的化工材料。

由于粗苯是一种初级化工品，成份混合而复杂，不能直接用于化工生产，也不能直接被用户最终消费，就产生了粗苯精制。

粗苯的精制方法有酸洗法和加氢精制法。

本文依据国外先进的环丁砜低温加氢精制的工艺生产路线，对年生产能力为10万吨的粗苯精馏工艺设计的全过程进行了物料和能量的衡算；对纯苯精馏塔进行了工艺设计。

关键词:设计；粗苯；精馏塔100,000 tons / year benzene distillation process designAbstract：Benzene, toluene and xylene (BTX) are basic organic chemical raw materials, which are used widely in synthetic rubber, plastic, fiber, fuel, medicine, pesticide and dynamite. They are important chemical materials. Because benzene is a primary chemical, the ingredient is mixed and complex, so it can not be directly used for chemical production and the ultimate consumer. It need to produce the crude benzol refining. The methods of crude benzene refining are pickling method and hydrogenation method. This article is based on the advanced low-temperature hydrogenation sulfolane process production line. To the whole process of distillation process design for annual output of 100,000 tons crude benzene, I have the material and heat balance calculation and the process design for benzene distillation column.Keywords: design, Benzene, Distillation目录第一章概述 (1)1.1前言 (1)1.2粗苯总概述 (1)1.3生产路线的确定及生产流程图 (4)1.4环丁砜法粗苯加氢精制工艺简介 (5)第二章系统物料和热量衡算 (8)2.1系统物料衡算 (8)2.2热量衡算 (12)第三章纯苯精馏塔的工艺设计 (16)3.1设计计算 (16)3.2流体力学验算 (19)3.3塔板负荷性能图 (21)3.4精馏塔塔板数计算 (24)第四章结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)第一章概述1.1前言化工设计是科学与技术相结合的一项工程，是将实验的研究成果转化为工业生产的一项具有创造性的劳动。

粗苯

中国矿业大学本科生毕业论文姓名：学号：学院：专业：论文题目：60万t/a焦化厂粗苯工段的工艺设计专题：指导教师：职称：教授年月徐州中国矿业大学毕业论文任务书学院专业年级学生姓名任务下达日期：毕业论文日期：毕业论文题目：60万t/a焦化厂粗苯工段的工艺设计毕业论文专题题目：毕业论文主要内容和要求：（1）、回收工艺论证。

（2）、主要设备计算和选型。

（3）、绘制带控制点工艺流程图、设备平面布置图、管道平面和立面布置图、绘制一张主要设备图（必须与自己的设备计算一致），并用AutoCAD绘制所有图纸。

（4）编制设计说明书计算条件：苯回收率：1%硫铵工段来煤气温度/饱和温度℃： 58/52终冷温度：22℃院长签字：指导教师签字：中国矿业大学毕业论文指导教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；⑨是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业论文答辩及综合成绩摘要本设计为年产60万吨焦炭粗苯工段的的工艺设计，包括工艺部分和非工艺部分。

工艺部分包括工艺论证及选择，粗苯回收原理，工艺流程详述，主要设备的布置，计算和选型等，都以终冷，洗苯和蒸馏脱苯三部分组成，终冷部分采用横管终冷塔喷洒轻质焦油洗萘，焦油吸油吸苯，在蒸馏部分用管式炉加热法加热蒸汽和富油生产一种苯------粗苯，采用一台脱苯塔及必要的辅助设备。

非工艺部分，包括土建，供电供气，自动化仪表、防爆、防火投资概算和经济分析，这些都是生产顺利进行的必要条件。

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、

COG处理量计算

求标准状态下COG处理量
题目：“年产W焦炭万吨焦炭焦化厂COG净化工艺及设备初步设计”
“年产W焦炭万吨焦炭焦化厂COG净化方案及粗苯回收工艺设计”
求标准状态下煤气处理量：
每小时炼焦用煤量：W=W焦炭×10000/0.75/365/24，t/h
参考资料：
［M］《焦化设计参考资料》编写组.焦化设计参考资料下册.北京:冶金工业出版社,1980年.2
主要设备计算
参考《煤气设计手册》中册，P365～368 《焦化设计参考资料》下册，P20～41
Fmax≤5000m2 `
Fmax≤3000m2
（四）机械化氨水澄清槽
循环氨水量： V 1=
60
g
V V ， m 3/h V 0——设计煤气处理量，m 3/h ；
V g ——每吨干煤焦炉煤气产量，取320m 3/吨；
6——按单集气管计算，每吨装炉煤需循环氨水量，6m 3/吨。

进入澄清槽内的初冷器冷凝液量：V 2=（G 1+G 2）/1000，m 3/h G 1——初冷器第一段冷凝液量，Kg/h ； G 2——初冷器第二段冷凝液量，Kg/h 。

进入澄清槽的总液量：V=V 1+V 2 ，m 3/h
需澄清槽容积：（按澄清20min ）V ch =V ×20/60，m 3 20——氨水、焦油及焦油渣按20min 澄清时间。

需澄清槽台数：N= V ch /300，台
300——1台机械化氨水澄清槽容积，m 3。

焦化回收粗苯的控制

2.2. DCS 控制系统的特点
� 系统功能： DCS 具有数据采集、控制运算、控制输出、设备和状态监视、报警监视、远程通信、实时数据处理和显示、历史数据管理、日志记录、事故顺序识别、事故追忆、图形显示、控制调节、报表打印、高级计算，以及所有这些信息的组态、调试、打印、下载、诊断等功能。
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28℃，同时煤气中相当数量的萘也冷凝析出被水冲洗下来。冷却后的煤气送洗苯塔。冷却到 25～27℃的煤气，进入洗苯塔，温度为 27～30℃循环洗油（贫油）用泵送至洗苯塔的顶部，与煤气逆向沿着填料向下喷洒，流入塔底，洗苯塔底流出的含苯的富油送至脱苯装置。为了防止煤气中的水汽冷凝而进入洗油中，操作中洗油温度应略高于煤气温度。一般规定洗油温度在夏季比煤气温度高 2℃左右，冬季高 4℃左右。脱苯后的贫油经冷却后再送至洗苯塔循环使用。增加循环洗油量，可降低洗油中粗苯的含量，增加吸收推动力，从而可提高粗苯回收率。但循环洗油量也不宜过大，以免过多地增加电、蒸气的耗量和冷却水用量。在塔后煤气含量一定的情况下，随着吸收温度的升高，所需要的循环洗油量也随之增加。吸收温度需保持一定。洗油的脱苯是利用洗油与粗苯沸点的不同，通过煤气及蒸汽加热管式炉和脱苯塔蒸馏将粗苯（轻苯）从洗油中分离出来。粗苯回收原则工艺流程图如下图所示
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实时仿真：系统具有离线的实时调试和仿真功能，缩短系统在现场的调试周期并降低了方案实施的风险。
�
系统容量：系统规模灵活可变，可满足从几十个 I/O 信息、几个回路，到成白上千个个 I/O 信息采集及控制回路的应用制机柜的热设计、防护设计及抗电磁干扰设计可适应任何恶劣的工业现场环境。
粗苯回收原则工艺流程图
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关于化产回收的报告

关于焦化厂化学产品回收与加工的报告一、概述焦化厂以煤为原料，经过碳化室内高温干馏，生产出焦炭，同事获得焦炉煤气、煤焦油，并经过对煤气净化获得其他化学产品，主要的化学产品有：含一个苯环的苯系化合物：苯、甲苯、乙基苯和二甲苯、三甲苯及其同分异构体等；含两个苯环的奈系化合物：奈和甲基奈、二甲基奈的异构物，同时还包括芴、联苯及苊等；含三个苯环的蒽系化合物：蒽、菲和荧蒽等：含四个和四个以上的多环系化合物，包括芘、苯并荧蒽等。

另外煤结构中除碳、氢元素外的氮、氧、硫等无机成分，在碳化室高温裂解过程中，部分生成一氧化碳、氰化氢、硫化氢等进入焦炉煤气中，另一部分与苯环和多环化合物形成系列复杂的化合物。

例如：含氧的苯环生成酚、甲酚、二甲酚等酸性物质；含氧的萘环生成萘酚、萘二酚等物质;氧也能生成含氧杂环化合物，如：古马隆、氧芴等；氮在裂解时生成吡啶、甲基吡啶等碱性物质；也可生成喹啉、异喹啉等；此外，还可生成咔哚、吲哚、苯胺、萘胺等化合物。

硫与碳原子直接结合组成二硫化碳，存在于焦炉煤气中；另外,硫与直链化合物生成噻吩,与苯环缩合生成硫杂茚,与萘化合成萘硫酚等。

目前中国经过生产研制后，小批量生产的有150多种，正式生产的有70多种。

这70多种化学产品在煤化学产品中占95%，因此做好这些化学产品的回收与精制，对中国的国民经济起到了重大的推动作用。

二、炼焦化学产品的生成与组成及产率1、炼焦化学产品的生成煤料在焦炉炭化室内进行高温干馏时，煤质发生一系列的物理化学变化。

在200℃以下是干燥脱析阶段，表面的水分被蒸发，同时析出吸附在煤中的二氧化碳、甲烷等气体；随着温度的升高，到250-300℃时，煤中大分子含氧化合物开始热解，生成二氧化碳、水和酚类，这些酚主要是高级酚；至500℃时煤的稠环烃类经过裂解、缩聚等反应，放出氢气，形成胶质体，同时大量的焦油生成；随着温度继续升高，荒煤气中焦油雾和一些复杂的烃类等物质，再次发生解聚等反应，生成更复杂的化合物，随煤气进入化产回收阶段。

年产8万吨粗苯精制车间工艺设计

一、总论1．概述粗苯为中间体产品，本身用途极为有限，仅作为溶剂使用，但是精制后的的焦化苯、焦化甲苯、焦化二甲苯等产品，是有机化工、医药和农药的等重要原料，在国内，国际上都有很好的市场，目前精苯产品价格持续上涨，市场潜力巨大。

苯是染料、塑料、合成橡胶、合成树脂、合成纤维、合成药物和农药等的重要原料，也是重要的有机溶剂。

我国的纯苯消费领域主要在化学工业，以苯为原料的化工产品主要要苯乙烯、苯酚、己内酰胺、尼龙66盐、氯化苯、硝基苯、烷基苯和顺酐等。

在炼油行业中用作提高辛烷值的掺和剂。

甲苯是一种无色有芳香味的液体，广泛应用与农药、树脂等与大众息息相关的行业中，国际主要用途是提高汽油辛烷值或用于生产苯以及二甲苯，而在我国主要用途是化工合成和溶剂，其下游主要产品是硝基甲苯、苯甲酸、氯化苄、间甲酚、甲苯二异氰酸酯等，还可以生产很多农药和医药中间体。

另外，甲苯具有优异的有机物溶解性能，是一种有广泛用途的有机溶剂。

二甲苯的主要衍生物为对二甲苯，邻二甲苯等。

混合二甲苯主要作用油漆涂料的溶剂和航空汽油添加剂，此外还用于燃料、农药等生产。

对二甲苯主要生产PTA以及聚酯等。

邻二甲苯主要用于生产苯酐等。

生产方法及特点：采用溶剂萃取低温加氢工艺。

低温加氢工艺的加氢温度、压力较低，产品质量好，低温加氢工艺包括萃取蒸馏低温加氢工艺和溶剂萃取低温加氢工艺，这两种工艺在国内外是比较成熟的工艺，已被广泛用于石油重整油、高温裂解汽油、焦化粗苯为原料的加氢生产中，因此粗苯精制采用低温加氢精制工艺。

溶剂萃取低温加氢方法相对于萃取蒸馏低温加氢方法复杂，粗苯先精馏分成轻苯和重苯，然后对轻苯加氢，产品质量较高。

2. 文献综述焦化粗苯的加工技术主要有两种，即酸洗法和加氢法。

酸洗法由于在产品种类、材料选择、仪表操作维护以及投资与经济效益等方面存在诸多的不足之处，特别是其生产过程带来严重的环境污染，因而在国内外已经趋向淘汰。

因此加氢法是国内外粗苯加氢技术的发展趋势。

＜冶金行业＞焦炉煤气中粗苯的回收工艺设计

（冶金行业）焦炉煤气中粗苯的回收工艺设计设计说明本次毕业实习的地点是在中平能化集团河南京宝焦化有限公司，具体工作岗位是工艺技术部粗苯蒸馏工段。

经过近两个月的岗位工作，作者对焦化厂粗苯回收工艺流程有了一定程度的了解和掌握，所以将毕业设计题目定为：15000 m3/h 焦炉煤气中粗苯的回收工艺设计。

粗苯回收工艺主要分终冷洗苯和粗苯蒸馏两个过程，根据河南京宝焦化有限公司的粗苯回收工艺流程以及自己对粗苯回收相关内容的一些了解，本设计采用的是常压填料吸收塔进行焦炉煤气中粗苯的吸收，用管式炉加热富油生产一种苯的方法进行粗苯的蒸馏。

主要流程为焦炉煤气首先自上而下经过横管式终冷塔，在此依次用32°C的循环水和18°C的低温水除去煤气中的萘，然后煤气自下而上进入洗苯塔，塔顶向下喷洒27°C左右的吸油，气、液逆向接触，使洗油充分吸收煤气中的粗苯而成为富油。

富油送往管式加热炉预热到135°C，之后从第15层塔板处进入脱苯塔，在此富油被加热到180°C，粗苯蒸汽由塔顶采出，塔底则为贫油。

然后粗苯蒸汽依次经过油气换热器和冷凝冷却器后成为液体进入粗苯储槽。

洗苯塔操作压力0.1，填料塔高度13，塔径为，入塔煤气中粗苯含量25 g/m3 ～40 g/m3，出塔含量为4 g/m3以下。

本设计中的计算内容主要有吸收塔中气液相的物料衡算和管式炉加热脱苯工序的热量衡算，以及吸收塔设备的相关工艺计算。

完成的图纸有带控制点的粗苯回收工艺流程图、物料衡算图和主设备洗苯塔和脱苯塔的剖面图。

关键词：焦炉煤气、粗苯回收、粗苯蒸馏、常压、洗苯塔、管式炉、Design NotesThis is the place of graduation practice of the Group in Henan to Beijing Zhongping Bao Coking Co., Ltd., is a technology specific jobs distillation section in the Ministry of benzene. After nearly two months of post work, I have a coke plant crude benzene recovery process a degree of understanding and knowledge, so I put my graduate design topics as: 15000 m3/ h of coke oven gas in the crude benzene recovery process design.Crude benzene recovery process mainly consists of the final cold wash both benzene and benzene distillation process, according to King Po Coking Co, Ltd. Henan, crude benzene recovery of crude benzol recovery process and their relevant content on some idea, this design uses the atmospheric pressure packed absorption tower for absorption of benzene in coke oven gas with a tube furnace heated to produce a rich oil method of benzene benzene distillation. Operating pressure of 0.1, height of packed tower 13, tower diameter, the benzene content of the gas into the tower 25g/m3 ~ 40g/m3, the tower content 4g/m3 below.Calculation of the design content of the main absorber in the gas phase of the material balance and the tube furnace heating process from benzene heat balance, and the calculation of the absorber device related technology. The drawings are done with the control point flow chart of crude benzene recovery, material balance chart and the main equipment wash benzene tower profile.Key words: coke oven gas, crude benzene recovery, clumsy distillation, atmospheric pressure, benzene washing tower, tube furnace目录设计说明 (I)Design Notes (II)主要符号说明 (iii)引言 (1)1设计总论 (2)1.1粗苯的组成和性质 (2)1.1.1 粗苯的组成 (2)1.1.2 粗苯的性质 (3)1.2 回收苯族烃的方法 (3)1.3 影响粗苯回收的因素 (4)1.3.1 吸收温度 (4)1.3.2 洗油的吸收能力及循环油量 (4)1.3.3 贫油含苯量 (5)1.3.4 吸收表面积 (6)1.3.5 煤气压力和流速 (6)1.4 粗苯回收过程存在问题与改进措施 (7)1.4.1 存在问题 (7)1.4.2 改进措施 (7)2 设计方案的确定 (9)2.1生产条件及参数 (9)2.2 工艺流程及工艺流程图 (9)2.2.1 工艺流程 (9)2.2.2 工艺流程图 (11)3 物料衡算与热量衡算 (13)3.1 物料衡算 (13)3.1.1 进塔焦炉煤气中各组分的含量 (13)3.1.2 进塔焦炉煤气中粗苯的摩尔组成 (13)3.1.3 气、液量计算 (14)3.1.4 粗苯蒸馏工段物料横算 (14)3.2 热量衡算 (18)3.2.1管式炉供给富油的热量Q m (18)3.2.2 管式炉供给蒸气的热量Q V (19)3.2.3 管式炉加热面积 (19)4 主要设备的工艺计算 (20)4.1 吸收塔塔径计算 (20)4.2 吸收塔高度计算 (21)4.2.1 传质单元高度 (21)4.2.2 传质单元数 (22)4.2.3 填料层高度 (23)4.2.4 塔附属高度 (23)4.3 填料塔的压力降 (23)4.3.1 气体进出口压力降 (23)4.3.2 填料层压力降 (24)4.3.3 填料塔的总压力降 (24)5 主要设备的强度校核 (25)5.1壁厚设计及校核 (25)5.2 封头设计 (26)5.3 圆筒的应力 (26)5.4 塔裙座高度 (26)6 辅助设备的选型 (27)6.1 洗苯塔附属设备 (27)6.1.1填料支撑装置 (27)6.1.2液体分布器 (28)6.1.3液体再分布器 (29)6.1.4气体的进口与出口装置 (30)6.2 管式加热炉 (31)6.3 洗油再生器 (32)6.4 脱苯塔 (35)6.5 泵 (35)6.6 工艺管道 (36)6.7 换热器 (36)7 设计结果 (37)8 参考文献 (38)9 附录 (39)10 致谢 (40)主要符号说明引言粗苯是炼焦化学产品回收中最重要的两类产品之一。

焦化生产工艺及环保技术介绍

焦化生产及环保技术武剑中冶焦耐工程技术2009.061 概述国内焦化生产现状我国焦炭生产企业分布较广，目前除海南省、西藏自治区外，所有省区均有焦炭生产厂。

焦炭主要用于钢铁冶炼，因此焦炭生产厂一般附属于钢铁联合企业，但在山西、河北、山东、内蒙、黑龙江等主要产煤省、区也有着大量焦炭生产厂分布，另外由于焦炭生产过程中产生的煤气是城市主要民用气源，因此在缺少天然气供给的一些城市也有分布。

2007年，我国焦炭总产量33553万吨,其中机焦产量30537万吨，半焦〔气焦〕2244万吨，土焦和改进焦约772万吨。

2007年，我国有机械化焦炭生产厂1062家，其中生产能力大于100万吨的焦化厂总产量约13844万吨。

我国焦炭生产基本处于供需平衡、需略大于供的状态。

受国际市场需求增长及国外对焦炭生产的限制，我国焦炭长期处于净出口状态。

2007年我国焦炭出口量1530万吨，约占焦炭总产量的4.5%。

据统计，我国机焦产量2007年较2006年增加约16%以上。

1.2 焦炭的用途焦炭是炼焦生产的主要产品，主要用于高炉冶炼，其次供铸造、气化、有色金属生产和炼制电石。

不同用途对焦炭质量有不同要求，其中以高炉冶炼及铸造对焦炭质量要求最高。

2 焦化生产工艺介绍我国焦炭生产厂绝大多数采用机械化焦炉、化产品回收生产工艺，采用无回收(化产品)生产工艺的仅有34家。

目前国内外机械化焦炉、无回收焦炉生产工艺均有采用。

但由于无回收焦炭生产工艺没有回收有价值的煤气、苯和焦油等化产品，不符合国家《焦化行业准入条件》，属淘汰类生产工艺。

机械化焦炉、化产品回收生产焦炭主要由备煤、炼焦、熄焦及煤气净化〔化产品回收〕等几部分组成。

主要产品有焦炭、煤气、粗焦油、粗苯、硫铵、硫磺或硫酸等。

2.1 备煤系统备煤主要采用机械化煤场贮煤、并按不同的煤种进行自动配煤后作为焦炭生产原料。

目前也有少数企业采用封闭煤仓取代传统的煤场贮煤方式，并且有一种发展趋势，如鞍钢、济钢、太钢、江苏沙钢、攀钢、广东韶钢、河北邢钢、重钢、七台河龙洋焦电和山西焦化等。

粗苯回收工艺

摘要：简要介绍了焦炉煤气中粗苯回收工艺，指出粗苯回收要注意管道和设备的阻塞，提出在设计时要合理选用设备和工艺参数，以达到有效地提高效率，降低能耗，保证管系安全运行的目的。

关键词：粗苯回收；焦炉煤气；管道设备苯族烃是宝贵的化工原料，焦炉煤气中一般含苯族烃２５ｇ/ｍ３～４０/ｍ３。

粗苯是各焦化企业回收的主要对象。

粗苯主要含有苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等芳香烃。

随着原油价格的不断增长，粗苯的价格也在不断增长，而焦炭价格稳中有降，因此各焦化企业对焦炉煤气中苯的回收更加重视，粗苯的销售已成为一些企业的主要经济来源。

从焦炉煤气中回收粗苯的方法有洗油吸收法、活性炭吸附法和深冷凝结法。

其中洗油吸收法以工艺简单、经济可靠而得到广泛推广。

洗油吸收法依靠操作压力不同可分为：加压吸收法、常压吸收法和负压吸收法。

加压吸收法主要适用于煤气远距离输送或作为合成氨厂的原料，负压吸收法主要应用于全负压煤气净化系统，我国普遍采用的是常压吸附法，其操作压力稍高于大气压。

吸收了煤气中粗苯的洗油通常被称为富油。

从富油中脱除粗苯时，按压力不同可分为：常压水蒸气蒸馏法和减压蒸馏法。

富油加热通常采用管式炉加热。

我们在这里主要讨论管式炉加热的水蒸气蒸馏法。

１粗苯回收工艺简述工业上的粗苯主要成分均在１８０℃前馏出，１８０℃后的馏出物则称为溶剂油。

所以我们通常所说的粗苯为１８０℃前粗苯。

工业生产上粗苯的回收过程可分为洗苯和脱苯两大部分。

（１）终冷洗苯。

煤气由洗氨工段来，先进入终冷器冷却至２５℃左右，再进入洗苯塔下部，和塔顶喷淋下来的洗油逆流接触，煤气从塔顶送外管。

洗油从煤气中吸收苯（族烃）后进入塔底，成为洗苯后的富油。

（２）脱苯。

富油经泵送贫富油换热器和冷凝冷却器换热后送去管式炉，加热到１８０℃后，送脱苯塔中段，塔底来的４００℃过热蒸汽将粗苯气提从塔顶溢出，洗油经气提后成为贫油，进入塔底，贫油经换热后进入循环槽中循环使用。

粗苯蒸气从塔顶溢出后经冷凝冷却进入分离器，分离出水分后经计量槽自动流入储槽，部分粗苯用回流泵送回塔顶，成品粗苯可经泵外送。

焦炉煤气回收粗苯

第八节焦炉煤气回收粗苯焦炉煤气回收粗苯通常采用洗油吸收粗苯法。

洗油吸收粗苯工艺包括洗油吸苯和富油脱苯两道工序。

洗油吸苯是用洗油洗涤煤气吸收苯族烃，吸收了苯族烃的洗油称为富油。

富油脱苯是用蒸汽蒸馏出溶解在富油中的苯族烃，富油脱苯后的洗油称为贫油。

一、洗油吸苯洗油吸苯的工艺流程如图4-49所示。

从焦炉煤气终冷塔来的温度为25~27℃的煤气，依次通过串联的洗苯塔，与塔顶喷洒的煤焦油洗油逆流接触，脱除粗苯后，从塔顶排出。

塔底排出含粗苯约2.5%的富油，送富油脱苯工序蒸馏脱苯。

脱苯后的贫油又送回吸苯工序循环使用。

洗油吸苯的主要设备是洗苯塔。

洗苯塔的形式有填料塔、、板式塔和空喷塔。

常用的是填料塔，如图4-50所示。

填料塔内设有喷淋装置、填料装置、液体分配锥、气液再分布板和捕雾装置等。

填料装置有钢板网、木格栅和花形填料等三种形式。

洗油通过塔顶的喷淋装置均匀分布于填料表面并与从塔底进入的煤气逆流接触。

吸收了煤气中粗苯的富油从塔底排图4-50 填料式洗苯塔出。

脱除粗苯后的煤气经捕雾装置从塔顶排出。

二、富油脱苯富油脱苯有预热器加热法和管式炉加热法两种。

1．预热器加热法预热器加热法的工艺流程如图4-51所示。

从洗油吸苯工序来的富油经分缩器、换热器和富油预热器温度上升到135~145℃进入脱苯塔。

蒸馏用的直接水蒸气从洗油再生器供入，由器顶排出，进入脱苯塔下部。

从脱苯塔顶部逸出的粗苯、轻质洗油蒸气和水蒸气进入分缩器。

分缩器顶部出口温度控制在88~92℃。

分缩器冷凝的轻分缩油和重分缩油经各自的分离器与水分离后兑人富油中。

分缩器顶部出口的粗苯蒸气和水蒸气进入两苯塔，塔顶逸出的73~78℃轻苯蒸气经轻苯冷凝器流入轻苯分离器，分离出的水流入回流槽，部分轻苯用泵送入两苯塔顶部作回流，其余作为产品。

两苯塔底部引出的重苯，经重苯冷却器冷却后作为产品。

从两苯塔塔板上引出的液体，在油水分离器内分离出水后返回引出塔板的下层。

脱苯塔底部排出的热贫油用泵送换热器降温、再经冷却器冷却至25~30℃后，送往洗油吸苯工序循环使用。

焦化厂脱苯工艺流程

焦化厂脱苯工艺流程
步骤
描述
原料/产品
温度/条件
1
煤气冷却
来自硫铵工段的煤气
55℃降至22-25℃
2
洗苯
22-25℃的煤气
循环洗油，煤气中的苯被吸收
3
捕雾
煤气
脱除雾滴后，离开洗苯塔
4
富油加热
从洗苯塔来的富油
被制冷水冷却至30℃左右
5
粗苯蒸汽混合
粗苯蒸汽与水蒸汽混合
进入油汽换热器
6
粗苯油水分别
粗苯与水混合物
送塔顶作回流
14
贫油冷却
热贫油
冷却至25~30℃
15
贫油循环
贫油
返回洗苯塔循环使用
分别出粗苯和水
7
富油再热
贫油被贫油泵送至洗苯塔顶喷洒
加热至70~80℃
8
贫富油换热
富油与热贫油换热
加热至130~140℃
9
管式炉加热
富油
加热升温至180~190℃
10
脱苯
富油进入脱苯塔，脱苯
粗苯蒸气与富油换热
11
冷凝冷却
粗苯蒸气
冷却至75℃左右
12
油水分离
粗苯与水混合物
分离出粗苯和水
13
粗苯回流
部分粗苯

焦炉煤气中苯族烃的回收

焦炉煤气中苯族烃的回收1．概述煤炭在炼焦时, 约有75% 变为焦炭, 还有25% 转变成多种化学产品和荒煤气, 荒煤气需要净化成为净煤气, 才能够通过煤气输送管道外送及供用户使用。

焦炉煤气中所含的苯族烃是宝贵的化工原料, 是由多种芳香族化合物组成的混合物, 其中苯、甲苯和二甲苯含量占90%以上, 粗苯本身用途不大, 但粗苯精制的产品为苯、甲苯、二甲苯及溶剂油均为有机化学工业的基础原料, 因此进行焦炉煤气中苯族烃的回收很有意义。

每炼1t焦炭, 约可以产生430m3 左右的煤气, 焦炉煤气一般含苯族烃25～40g / m3，以年产焦炭90万t的企业来说, 每年可回收粗苯约9500t2.煤焦气组成及应用典型的焦炉煤气组成见表1。

焦炉煤气的组成特性决定在以下4 个方面可对其综合利用：燃料气、化工原料（包括还原剂）、制氢和多联产利用。

经净化处理或转化、提纯后可用于生产甲醇、合成氨，天然气或合成油等高附加值产品焦炉煤气是制氢的理想原料，所含的氢气可通过变压吸附法生产纯度99.9%以上的氢气。

其生产技术成熟，经济合理，特别是与水电解法制H2比较，效益更显著。

利用变压吸附技术从焦炉煤气中提取高纯度氢气可以作为焦化粗苯加氢装置的氢源，以生产优质纯苯、甲苯和二甲苯。

3．焦炉煤气中回收苯族烃从采用的方法有洗油吸收法、活性炭吸附法和深冷凝结法。

其中洗油吸收法工艺简单, 经济可靠, 因此得到广泛应用。

3.1 苯族烃吸收洗油吸收法依据操作压力分为加压吸收法、常压吸收法和负压吸收法。

加压吸收法的操作压力为800～1200kPa, 此法可强化吸收过程, 但增大了功耗, 适于煤气远距离输送或作为合成氨厂的原料。

常压吸收法的操作压力稍高于大气压,是各国普遍采用的方法。

负压吸收法应用于全负压煤气净化系统。

吸收了煤气中苯族烃的洗油称为富油。

3.2 粗苯回收从富油中脱除粗苯时, 按压力不同可分为: 常压水蒸气蒸馏法和减压蒸馏法。

工业上的粗苯主要成分均在180 ℃前馏出, 180 ℃后的馏出物则称为溶剂油。

第六章粗苯的回收与制取

第二节用洗油吸收煤气中的苯族烃
式中 W—吸收的苯族烃量，kg/h； F—总吸收面积，m2； K—总吸收系数，kg/(m2•h•kPa) ；
△Pm—pg与pL之间的对数平均分压差(吸收推动力)，
kPa。上式表明所需吸收表面积F与单位时间内所吸收的苯族
烃量W成正比，与吸收推动力
△Pm及吸收系数K成反比，即
用洗油吸收煤气中的苯族烃所采用的洗苯塔虽有多种型式，
但工艺流程基本相同。填料塔吸收苯族烃的工艺流程见图6-1 。
回收苯簇烃的工艺流程
第二节用洗油吸收煤气中的苯族烃
来自饱和器后的煤气经最终冷却器冷却到25～27℃后，通过洗苯塔，塔后煤气中苯族烃含量一般为2～4g/m3。温度为27～28℃循环洗油（贫油）用泵送至洗苯塔的顶部，与煤气逆向沿着填料向下喷洒，然后经过油封管流入塔底接受槽，由此洗苯塔底流出的含苯量约2-3%的富油送至脱苯装置。脱苯后的贫油回到贫油槽经冷却后再循环使用。在洗苯塔喷头上部设有捕雾层，以捕集煤气夹带的油滴，减少洗油损失。洗苯塔下部设置的油封管（也叫U型管）起防止煤气随洗油窜出作用。
第一节粗苯的组成、性质和回收方法
固体吸附法是采用具有大量微孔组织和很大吸收表面积的活性炭或硅胶作吸附剂，活性炭的吸附表面积为 1000m2/g，硅胶的吸附表面积为450m2/g。用活性炭等吸附剂吸收煤气中的粗苯。该法在中国曾用于实验室分析测定。例如煤气中苯含量的测定就是利用这种方法。深冷凝结法是把煤气冷却到－40～－50℃，从而使苯族烃冷凝冷冻成固体，将其从煤气中分离出来。该法中国尚未采用。
第二节用洗油吸收煤气中的苯族烃
三、影响苯族烃吸收的因素
煤气中的苯族烃在洗苯塔内被吸收的程度称为回收率。可用下式表示：

焦炭粗苯回收项目的危险有害因素辨别与分析

与脱苯塔来的粗苯蒸汽进行换热后被预热至５ ℃ ，后进行贫富油换热器加热至１５～０然２℃
１５Ｅ，进人管式炉加热至１０一１０后进入３＇再８℃ ９℃
苯等化学品并得到净焦炉煤气。为了响应国家提高资源利用效率的方针，对焦化产品的回收和综合利用问题是一个主要的发展方向。为了实现煤
器后冷凝液进入塔作为回流使用。
３项目中涉及到的危险化学品类别
根据《生产过程危险和有害因素分类与代码》（ＢＴ３１ — ９２、企业职工伤亡事故分类标Ｇ／１８６１９）《准》Ｇ６４ —８）对本项目中涉及的危险有害（Ｂ４１６，因素进行分类辨识。本项目涉及的主要物料有：煤气、粗苯、煤焦洗油以及氨水（见表１。其主要特性见表２）：
点火。
（）目原料煤焦洗油和产品粗苯都属于易１项燃液体，工艺运行或者储藏运输时，都有可能发生
火灾危险。
（）２电气火灾是电气原因而引燃的事故，一般是电流热量，电火花、电弧等直接引起。形成电气火灾的主要原因有： ①短路； ②过负荷；接触电 ③ 阻过大；电热设备（ ④ 电烙铁、电烫斗、电焊机等）使用不当，附近堆放易燃易爆物品等均可引起火灾事故。
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新疆化工
２１０２年第２期
焦炭粗苯回收项目的危险有害因素辨别与分析
杨波涛
（新疆化工设计研究院。乌鲁木齐８００）３０６