粗苯的回收理论

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
影响苯族烃吸收的因素
• 苯回收率：
η?=1
a2 a1
(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。
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。
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。
• 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。
• 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
• 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。
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
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
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。
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 间接终冷法 油洗萘和煤气终冷
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。
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
• 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
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。
油洗萘和煤气终冷工艺
含萘 0.5g/m3 55-57℃洗苯富油 52℃煤气
20-23℃水 25℃煤气
加 热 器
含萘
2-5g/m3
煤气 55-60℃
含萘富油
木格填料 洗萘塔
（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，
• 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
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。
回收粗苯的意义
500
Biblioteka Baidu430
万 400 吨
300 焦
粗 200
340 270 220 175 130
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。
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℃。