浅谈粗苯回收影响因素

浅谈粗苯回收影响因素
摘要：简述粗苯回收工艺，并对影响粗苯回收的因素：吸收温度、洗油质量及循环洗油量、贫油含苯量、管式炉后富油温度及直接蒸汽量等工艺指标做了阐述说明。

关键词：粗苯；回收工艺；方法
粗苯是一种复杂的化合物，是炼焦煤气中的产物之一，主要含有苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等芳香烃。

这些产品具有广泛的用途，是塑料、合成纤维、合成橡胶、染料、涂料、医药、耐辐射材料耐高温材料及国防工业极为宝贵的原料。

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，我厂采用的是洗油吸收法。

一、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。

从硫铵工段来的粗煤气，进入终冷塔与上段的循环水和下段的冷却水换热后至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，吸收煤气中的粗苯。

吸收粗苯后的洗油称为富油，经预热后送至脱苯工序，煤气从塔顶送外管。

（2）脱苯蒸馏。

从洗苯工段来的富油经油气换热器、贫富油换热器换热后送至管式炉，加热到180℃左右时进入脱苯塔。

从脱苯塔底来的过热蒸汽将富油中的粗苯气提出塔顶，气提出的粗苯蒸汽经油气换热器与洗苯工段来的富油换热后，再经冷凝冷却器进一步冷却后送入苯水分离槽，分离出的粗苯部分回流至脱苯塔顶。

富油经气提脱苯后变为热贫油，从塔底流出经贫富油换热器与富油换热，自流入脱苯塔下部的热贫油槽。

热贫油经泵加压后送至一段、二段冷却器冷去后送入洗苯工段循环使用。

二、影响因素
影响粗苯回收的主要因素包括：吸收温度、洗油质量及洗油循环量、贫油含苯量、管式炉后富油温度、过热蒸汽温度及直接蒸汽量、吸收表面积以及煤气压力和流速等。

由于吸收表面积、煤气压力和流速两个影响因素与工艺设计及设备选型有关，在实际生产中无法控制，所以在这里我们主要讨论以下几个因素对粗苯回收的影响。

（1）吸收温度
吸收温度是指洗苯塔内煤气与洗油接触面的平均温度，洗苯效果受吸收温度
的影响很大。

当煤气中粗苯含量一定时，吸收温度越低则洗油中与其吸收平衡的粗苯含量越高，温度提高则洗油中粗苯含量降低。

当吸收温度超过30℃时，洗苯塔后煤气含苯量显著增加，粗苯回收率显著下降。

但吸收温度也不能太低，当低于15℃时，洗油的黏度将显著增加，使洗油输送及其在塔内平均分布和自由流动均发生困难，吸收效率降低，同时塔内煤气阻力增大。

当低于10℃时，可能从洗油中析出固体沉淀物阻塞设备。

因此适宜的吸收温度为25~30℃范围内，所以要求终冷塔后煤气温度控制在27~30℃。

另外洗油的温度应略高于煤气温度，以防止煤气中的水汽和萘受冷析出而进入洗油中，给后续工作带来麻烦。

（2）洗油质量及洗油循环量
洗油在循环使用的过程中质量会逐渐变差，其密度、黏度和相对分子质量均会增大，300℃前馏出量会降低，循环洗油的吸收能力比新洗油约下降10%。

为了保证循环洗油的质量，在生产过程中，必须对洗油进行再生处理。

一般情况下，循环洗油量的1.5%进入再生器，通过直接蒸汽使洗油再生，洗油在再生器内的蒸出率约为75%。

再生可分为富油再生和贫油再生两种，
富油再生的油气及直接蒸汽进入脱苯塔底部，作为脱苯蒸汽，该蒸汽中粗苯的蒸汽分压与脱苯
塔低热贫油液面上的粗苯蒸汽分压接近很难使贫油的含苯量进一步降低，富油再生的贫油含苯量一般为0.4%。

如果采用贫油再生，脱苯塔底贫油的含苯量将进一步降低，可达到0.2%甚至更低。

洗油循环量是控制洗苯塔后煤气含苯的重要指标之一，在其他影响因素一定的情况下，随着吸收温度的升高，所需要的循环洗油量也随之增加，洗油循环量越大，塔后含苯越低，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。

在实际生产中，应当按正常的油气比来确定循环洗油量，通常情况下每小时1万立方的煤气配每小时18立方的洗油。

（3）贫油含苯量
贫油含苯量是控制洗苯塔后煤气含苯的主要因素之一，在其他影响因素一定的情况下，贫油含苯量越大，塔后苯的损失越大，粗苯的回收率越低，在实际生产过程中，贫油含粗苯量一般控制在0.4%~0.6%，此时可保证塔后煤气含苯在2g/m3以下。

如进一步降低贫油中的粗苯含量，虽然有助于降低洗苯塔后苯的损失，但却增加脱苯蒸馏时的直接蒸汽耗量，使粗苯中溶剂油的生成量增加，即洗油的耗量增加，进而影响粗苯的产品质量，使粗苯产品的180℃前馏出量减少。

（4）管式炉后富油温度
管式炉后富油温度对苯的蒸出率影响较小，因为苯易挥发，在较低的预热温度下，几乎可全部蒸出，但管式炉后富油温度对于甲苯以后各组分的蒸出率影响较大。

当管式炉后富油温度升高时，甲苯组分的蒸出率随之升高，贫油中甲苯的
含量相对降低，煤气中甲苯组分的回收率就相应提高，但过大的提高管式炉后富油温度，相应的会增加管式炉煤气的使用量，在生产过程中，我们一般将管式炉后富油温度控制在190℃以内。

（5）直接蒸汽量
在一定的条件下，提高直接蒸汽量可显著降低贫油中粗苯的含量，进而提高粗苯的回收率。

但直接蒸汽量过高，不仅浪费能源，而且会造成富油中含的水分增多，管式炉后富油温度降低，并且会使粗苯中溶剂油的生成量增加，即洗油的耗量增加，进而使粗苯产品质量下降，180℃前馏出量减少。

而直接蒸汽量的高低会受几个方面的影响：
①、过热蒸汽温度的升高，会使直接蒸汽量降低，一般控制过热蒸汽在450℃左右。

②、当其他条件一定时，管式炉后富油温度越高，直接蒸汽的耗量就越低，当管式炉后富油温度由140℃提高到180℃时，直接蒸汽的耗量可降低一半。

③、当管式炉后富油温度一定时，直接蒸汽量随富油含苯量的升高而降低。

④、当其他条件一定的情况下，直接蒸汽量随塔内压力的升高而增加。

三、小结
在粗苯回收过程中，要严格控制吸收温度、循环洗油质量、塔顶温度、过热蒸汽及富油温
度等工艺指标，在保证粗苯质量的前提下，提高粗苯产率的同时，还要控制好洗油消耗及直接蒸汽消耗，合理制定工艺控制指标，以确保经济效益最大化。

参考文献
[1] 肖瑞华，白金锋。

煤化学产品工艺学。

北京: 冶金工业出版社，2004.
[2] 何建平，李辉。

炼焦化学产品回收技术。

北京: 冶金工业出版社，2008.。