煤化工工艺学 第四章 2

第四章 炼焦化学品的精制与回收
（培训讲义2013年4月 鲁绍廷）
4.4 粗苯回收
一、粗苯定义
脱氨后的焦炉煤气含有苯系化合物,其中以苯的含量为主,称之为粗苯。

一般粗苯产率是炼焦煤的0.9%-1.1%；在炼焦煤气中含粗苯30-
40g/m³。

粗苯的组成：苯（55%-75%）、甲苯（11%-22%）、二甲苯（含乙基苯）(2.5%-6%)、不饱和化合物7%-12%、硫化物0.3%-1.8%等。

例题1：关于粗苯的叙述，下列说法正确的是 C
A.粗苯是单质
B.常温下粗苯是无色透明的液体
C.粗苯不溶于水，比水轻
D.粗苯中以甲苯的含量为主；
二、粗苯回收方法
（1）洗油吸收法；焦油洗油或者石油洗油作为吸收剂，吸收煤气中粗苯。

（2）吸附法：用活性炭或者硅胶固体吸附剂，吸附后用蒸汽蒸馏出粗苯。

（3）加压冷冻法：煤气加压8atm，冷冻-45℃使粗苯冷冻成固体而从煤气中分离
例题2：当前，我国广泛应用那种方法回收煤气中的粗苯 A
A.洗油吸收法
B.吸附法
C.加压冷冻法
D.蒸馏法
粗苯回收原理：
吸收（ 20-30℃ ）
洗油（贫油）+粗苯 富苯洗油（富油）
解吸（250-350℃）
三、粗苯回收工段构成：煤气最终冷却和除萘；粗苯吸收；吸收油脱出粗苯。

四、煤气终冷和除萘工艺：煤气终冷和机械除萘工艺；最终冷却和油洗萘工艺；最终冷却和焦油洗萘工艺。

工艺名称冷却水用除萘方法工艺特点
煤气终冷和机械除萘工艺冷却煤气，并冲
萘
终冷水机械化萘沉淀沉萘槽庞大笨重、除萘不净
最终冷却和油洗萘工艺冷却煤气富油吸收煤气中萘
两塔分立；煤气中含萘仍较高；终冷水中含
浮油，循环水用量少，利于环保
最终冷却和焦油洗萘工艺冷却煤气，并冲
萘
焦油吸收终冷水中的萘
两塔一体；除萘效果好；用水量大，不利
于环保
例题3、最终冷却和油洗萘工艺过程中采用的除萘方法是 B A.机械化萘沉淀；B.富油吸收煤气中萘；C. 焦油吸收终冷水中的
萘；D. 富油吸收终冷水中的萘；
例题4、最终冷却和油洗萘工艺过程中冷却水的作用是 B
A. 冷却煤气,并冲萘；
B. 冷却煤气；
C.冲萘；
五、粗苯吸收
吸收煤气中的粗苯可以使用焦油洗油，也可以使用石油的轻柴油馏分。

洗油应具有良好的吸收能力、大的吸收容量、小的相对分子质量。

焦油洗油沸点范围为230-300℃，主要成分为甲基苯、二甲基萘和苊。

六、粗苯吸收的影响因素
a:吸收温度 适宜:25 ℃左右;实际操作:20-30 ℃；洗油温度比煤气温度略高(防止煤气中水汽冷凝进入洗油)。

b:洗油相对分子量及循环量
洗油相对分子质量 吸收剂的吸收能力与其相对分子质量成反比；(焦油洗油:170-180)、(石油洗油:230-240，吸苯能力弱，故循环油量比用焦油洗油时大)
洗油循环量 增加洗油循环量可提高粗苯的回收率.
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.
七、吸收塔 目前采用的有填料塔、板式塔、空喷塔。

八、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。

）
③流程
a:生产一种苯流程（脱苯塔——泡罩塔, 塔板数14 层）——粗苯产品(含5%-10%萘溶剂油)；
b:生产两种苯流程(两苯塔—精馏段8-12层，提馏段3-6层)——轻苯:＜150 ℃、重苯:150-200 ℃ (含萘溶剂油)；
c:生产三种产品的流程（精馏塔—塔板数30层）——轻苯、重苯、萘溶剂油
4.5粗苯精制
一、粗苯精制方法——主要有酸洗精制、加氢精制工艺、酸洗法。

粗苯的主要成分：苯、甲苯、二甲苯；粗苯精制目的：获得苯、甲苯、二甲苯等纯产品。

二、粗苯产率、组成、和用途
粗苯的产率以干煤计约为：0.9%-1.1%；苯及其同系物
（80%-95%）；不饱和化合物（5%-15%）；硫化物0.2%-2.0%
三、粗苯精制原理：利用各成分件的沸点差别（即挥发度不同）进行精馏。

四、粗苯的精制流程：
①初步精馏：使低沸点化合物和高沸点含硫化合物分开。

②化学精制：把粗苯主要组分沸点范围内含硫化合物和不饱和化合物脱除。

③最终精馏：得到合乎标准的纯产品。

五、粗苯的初步精馏
①初馏塔： 塔顶得到初馏分；
②混合馏分（BTX）塔：塔顶得到BTX馏分；塔底得到重苯。

【轻苯的初步精馏——不需要混合馏分（BTX）塔 】
六、吹苯和最终精馏
⑴吹苯
①吹苯的目的：是把酸洗时溶于混合馏分中各种聚合物作为吹苯残渣排出，【该残渣可用作生产古马隆树脂的原料】。

②吹苯的方法：塔底（可用筛板塔）有间接蒸汽加热器，同时吹入直接蒸汽，吹苯塔塔顶温度为100-105℃，维持塔底温度为135℃.
⑵连续精馏
已洗BTX混合馏分，连续地进行精馏。

（三种苯精馏塔可为浮阀塔）。

三种塔的塔顶温度分别是：苯塔80±0.5℃；甲苯塔110±0.5℃；二甲苯塔89-96℃（水蒸气蒸馏法）。

⑶半连续精馏
七、粗苯加氢工艺
1.将BTX混合馏分进行催化加氢，然后对加氢油进行精制，得到纯苯产品的过程；
2.轻苯加氢工艺有多种，按反应温度区分有三种高温加氢（600-630℃），中温加氢（480-550℃）以及低温加氢（350-380℃）。

3.轻苯加氢精制三种主要方法
①鲁奇法。

采用Co-Mo催化剂， 反应温度360-380℃，压力4-5MPa，以焦炉煤气或纯氢为氢源，加氢油通过精馏分离，得到苯、甲苯、二甲苯和溶剂油，产品收率可达97-99％。

加氢油用萃取法或共沸蒸馏法分离得到产品纯苯。

②K.K法。

催化剂选用Ni－Mo及Co－Mo，反应温度为200～400℃，操作压力为5.0MPa；一般用纯氢为氢源。

加氢油采用萃取蒸馏法除去非芳烃，经蒸馏可得到纯苯、甲苯、二甲苯等产品；【K.K加氢主要发生加氢脱硫、加氢脱氮和加氢脱氧反应。

K.K法对加氢油进行分步逐级蒸馏制取纯苯、甲苯、二甲苯、非芳烃、C9馏分等多种产品。

】
③莱托法（Litol法）。

采用三氧化二铬为催化剂，反应温度600～650℃，压力6.0MPa。

由于苯的同系物加氢脱烷基转化为苯，苯的收率达114％以上，可制得合成用苯，纯度99.9％。

【Litol法加氢主要发生加氢脱硫、加氢裂解和加氢脱烷基反应。

Litol法加氢油组成主要是苯，甲苯和二甲苯类物质很少。

】。