＜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 Notes
This 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。在石油工业中曾被称为基础化工原料的八种烃类有四类（苯、甲苯、二甲苯和萘）是从粗苯和煤焦油产品中制取的，目前，中国年产焦炭达到两亿多吨，可回收的粗苯资源达200多万吨。虽然从石油化工中可生产这些产品，但焦化工业仍然是苯类产品的重要来源，因此，从焦炉煤气中回收苯族烃具有重要的意义。
粗苯是宝贵的化工原料，焦炉煤气中一般含有粗苯25 g/m3～40 g/m3，出塔焦炉煤气中粗苯的含量一般为2 g/m3～4 g/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。随着原油价格不断上涨，粗苯的价格也在不断增长，而焦炭的价格稳中有降。因此各焦化企业对焦炉煤气中的苯回收更加重视，粗苯的销售已成为一些企业的主要经济来源。用洗油吸收或活性炭吸附等物理方法从焦炉煤气中回收粗苯，其中洗油吸收粗苯法应用广泛。洗油吸收粗苯法是德国人卡罗(H.Caro)在1869 年发明的，第一次世界大战期间得到发展，已被各国普遍采用。洗油吸收粗苯工艺由洗油吸苯和富油脱苯工序组成。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，因装置不同可以得到轻苯一种产品或轻苯和重苯两种产品，也可以得到轻苯、精重苯和萘溶剂油三种产品。富油脱苯后的洗油称为贫油，贫油送吸苯工序循环使用。活性炭吸附粗苯法是德国人恩格尔哈特( Engel- hardt)在1916年开发的，1918年应用于城市煤气厂，20年代后在英国、法国、荷兰和日本等国的一些小型煤气厂相继采用。与洗油吸收法相比，活性炭吸附法设备投资少，动力消耗低，粗苯回收率高;但在运行过程中活性炭微孔容易被煤气中的焦油雾、萘、树脂化合物和元素硫等杂质堵塞，使吸附能力下降。活性炭价格昂贵，50年代后工业上已很少采用。
当前,在各化工企业逐渐走向深加工渠道的同时,众多焦化厂对粗苯产量的追求也日趋提升。而粗苯产量的高低,关键取决于工艺设备的效率。
1设计总论
1.1粗苯的组成和性质
1.1.1 粗苯的组成
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、二甲苯和等芳香烃。此外，还含有不饱和化合物、硫化物、饱和烃、酚类和吡啶碱类。当用洗油回收煤气中的苯族烃时，粗苯中尚含有少量的洗油轻质馏分。粗苯各组分的平均含量见下表
粗苯的组成取决于炼焦配煤的组成及炼焦产物在炭化室内热解的温度。在炼焦配煤质量稳定的条件下，在不同的炼焦温度下所得粗苯中苯、甲苯、二甲苯和不饱和化合物在180°C前馏分中含量见下表
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%。当硫酸铵工段从煤气中回收吡啶碱时，则粗苯中吡啶碱类含量不超过
0.01%。
粗苯中的各主要组分均在180°C前馏出，180°C后的流出物称为溶剂油。在测
定粗苯中各组分的含量和计算产量时，通常将180°C前的馏出量当作100%来计算，故以其180°C前的馏出量作为鉴别粗苯质量的指标之一。粗苯在180°C前的馏出量取决于粗苯工段的工艺流程和操作制度。180°C前馏出量愈多，粗苯质量就愈好。一般要求粗苯的180 °C前馏出量为93%～95%。
1.1.2 粗苯的性质
粗苯是黄色透明液体，比水轻，微溶于水。在贮存时，由于低沸点不饱和化合物的氧化和聚合所形成的树脂状物质能溶解于粗苯中，使其着色变暗。粗苯易燃，闪点为12°C。粗苯蒸气在空气中的体积浓度为1.4%～7.5%时，能形成爆炸性混合物。
粗苯的热性质依其组成而定，一般可用下列近似计算式确定。
粗苯比热容式（1-1）
粗苯蒸汽比热容式（1-2）式中t -----温度，°C
M r-----粗苯相对分子质量，依粗苯组成而定。工程计算中可取M r=83
粗苯蒸汽比焓式（1-3）
式中t -----温度，°C
C-----粗苯蒸汽比焓，kJ/(kg°C)
1.2 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。
洗油吸收法所用的溶剂是煤焦油洗油，也可用石蜡洗油（轻柴油）。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800～1200 kPa，此法可强化吸收过程，适于煤气远距离输送或作为合成氨厂得原料气。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。
固体吸附法是采用具有大量微孔组织和很大吸附表面积的活性炭或硅胶作为吸附剂，活性炭的表面积为1000m2/g，硅胶的表面积为450 m2/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°C～-50°C，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。
吸收了煤气中苯族烃的洗油称为富油，富油脱苯按其操作压力分为常压水蒸气蒸馏法和减压蒸馏法，按富油加热方式分为预热器加热富油的脱苯法和管式炉
加热富油的脱苯法。前者是利用列管式换热器用蒸汽间接加热富油，使其温度达到135°C～145°C后进入脱苯塔；后者是利用管式炉用煤气间接加热富油，使其温度达到180°C～190°C后进入脱苯塔。该法由于富油预热温度高，与前者相比具有以下优点：脱苯程度高，贫油中苯质量含量可达0.1%左右，粗苯回收率高；蒸汽耗量低，每生产1 t180°C前粗苯为1～1.5 t，仅为预热器加热富油脱苯蒸汽耗量的1/3；产生的污水量少；蒸馏和冷凝冷却设备的尺寸小。因此，目前广泛采用管式炉加热富油的脱苯工艺。
1.3 影响粗苯回收的因素
1.3.1 吸收温度
吸收温度系指洗苯塔内气液两相接触面的平均温度，它取决于煤气和洗油的温度，也受大气温度的影响。
吸收温度是通过吸收系数和吸收推动力的变化而影响粗苯回收率的。提高吸收温度，可使吸收系数略有增加，但不显著，而吸收推动力却显著减小。
总的来说，吸收温度不宜过高，但液不宜过低。在低于15°C时，洗油的黏度将显著增加，使洗油输送及其在塔内均匀分布和自由流动都发生困难。当洗油温度低于10°C时，还可以从油中析出固体沉淀物。因此适宜的吸收温度为25°C左右，实际操作温度波动于20～30°C之间。
操作中洗油温度应略高于煤气温度，以防止煤气中的水汽冷凝而进入洗油中。一般规定洗油温度在夏季比煤气温度高2°C左右，冬季高4°C左右。
为保证适宜的吸收温度，自硫酸铵工序来的煤气进洗苯塔前，应在最终冷却器内冷却至18～28°C，贫油应冷却至低于30°C。
1.3.2 洗油的吸收能力及循环油量
由式可见，当其他条件一定时，洗油的相对分子质量减小将使洗油中粗苯含量C增大，即吸收能力提高。同类液体吸收剂的吸收能力与其相对分子质量成反比，吸收剂与溶质的相对分子质量愈接近，则愈易相互溶解，吸收得愈完全。在回收等量粗苯的情况下，如洗油的吸收能力强，使富油的含苯量高，则循环洗油量也可相应减少。
但洗油的相对分子质量也不宜过小，否则洗油在吸收过程中挥发损失较大，并在脱苯蒸馏时不易与粗苯分离。
送往洗苯塔的循环洗油量可根据下式求得：
式（1-4）
式中V——煤气量，/;
,——洗苯塔进、出口煤气中苯族烃含量，/；
L——洗油量，/;
,——贫油和富油中粗苯的含量，%。
由上式可见，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、蒸汽的耗量和冷却水用量。
在塔后煤气含苯量一定的情况下，随着吸收温度的升高，所需要的循环洗油量也随之增加。
1.3.3 贫油含苯量
贫油含苯量是决定塔后煤气含苯族烃量的主要因素之一。由式可见，当其他条件一定时，入塔贫油中粗苯含量愈高，则塔后损失愈大。如果塔后煤气中苯族烃含量为2/，设洗苯塔出口煤气压力p=107.19kPa,洗油相对分子质量M=170,30°C时粗苯的饱和蒸气压=13.466kPa，将有关数据代入上式，即可求出与此相平衡的洗油中粗苯含量：
计算结果表明，为使塔后损失不大于2/，贫油中的最大粗苯含量为0.22%.为了维持一定的吸收推动力，值应除以平衡偏移系数n,一般n=1.1～1.2。入取n=1.14，则允许的贫油含苯量。实际上，由于贫油中粗苯的组成里，苯和甲苯含量少，绝大部分为二甲苯和溶剂油，其蒸气压仅相当于同一温度下煤气中所含苯族烃蒸气压的20%～30%，故实际贫油含粗苯量可允许达到0.4%～0.6%，此时仍能保证塔后煤气含苯族烃在4/以下。如进一步降低贫油中的粗苯含量，虽然有助于降低塔后损失，但将增加脱苯塔蒸馏时的水蒸气耗量，使粗苯产品的180°C 前馏出率减少，并使洗油的耗量增加。
近年来，国外有些焦化厂，塔后煤气含苯量控制在4/左右，甚至更高。这一指标对大型焦化厂的粗苯回收是经济合理的。另外一般粗苯和从回炉煤气中分离出的苯族烃的性质可以看出，由回炉煤气中得到的苯族烃，硫含量比一般粗苯高3.5倍，不饱和化合物含量高1.1倍。由于这些物质很容易聚合，会增加粗苯
回收和精制操作的困难，故塔后煤气含苯量控制高一些也是合理的。
1.3.4 吸收表面积
为了洗油充分吸收煤气中的苯族烃，必须使气液两相之间有足够的接触表面积（即吸收面积）。填料塔的吸收表面积即为塔内填料表面积。填料表面积愈大，则煤气与洗油接触的时间愈长，回收过程进行得也愈完全。
根据生产实践，当塔后煤气含苯量要求达到2/时，对于木格填料洗苯塔，每小时1煤气所需的吸收面积一般为1.0～1.1；对于钢板网填料塔，则为0.6～0.7。当减少吸收面积时，粗苯的回收率将显著降低。
1.3.5 煤气压力和流速
当增大煤气压力时，扩散系数将随之减少，因而时吸收系数有所降低。但随着压力的增加，煤气中的苯族烃分压将成比例地增加，使吸收推动力显著增加，因而吸收速率也将增大。
由式/s可见，增加煤气速度可提高气膜吸收系数，从而提高吸收速率，强化吸收过程。但煤气速度也不宜过大，以免使洗苯塔阻力和雾膜夹带量过大。对木格填料塔，空塔气速以不高于载点气速的0.8倍为宜。回收率和上述诸因素之间的关系，可用下列无因次式表示：
式（1-5）
式中——回收率；
——指数，；
P——煤气的平均压力，kPa;
F——填料的表面积，
V——煤气量，/h
K——总吸收系数，/（）；
b——指数，；
——油气比，/；
n——系数，；
——贫油中粗苯质量含量，%；
——入洗苯塔煤气中苯族烃含量，/。
1.4 粗苯回收过程存在问题与改进措施
1.4.1 存在问题
（1）油油换热器窜漏造成的换热效果差油油换热器是三维板式换热器，投产后，换热效果一直不好，换热后富油温度在80°C以下，并且投用不久，换热器本体就多处出现外漏，经常停运焊补，降低了粗苯工段的开工率，从而影响了粗苯产量。贫富油流量相差悬殊，两者流量相差达15 m3/h。说明压力较高的富油已窜入压力较低的贫油中，影响了贫油的吸收能力，同时由于进入脱苯塔的富油量减少，导致粗苯产量降低。
（2）终冷塔冲洗频繁随着环境温度的升高，终冷塔的阻力上升较快，冲洗间隔时间越来越短，一般2.5～3天就必须冲洗一次，每次冲洗耗时3.5～4h, 影响了设备的开工率，使粗苯产量降低。
（3）再生器液位计经常出现异常再生器原设计的是玻璃板液位计，洗油易粘在玻璃板上，无法看清液位，经常出现失真的情况，导致贫油在再生过程中产生的聚合物不能及时有效地从粗苯蒸馏系统中分离出去，进而降低循环洗油在洗苯塔内的吸苯能力，直接影响洗苯效果，也使粗苯产量降低。
（4）再生器的操作不稳定再生器的处理量、液位、温度、排渣量等变化较大，影响再生效果，从而影响洗油质量，进而影响洗油吸苯能力。
（5）贫油换热器沉渣和积垢原设计从脱苯塔上部将萘油引出送至萘扬液槽的管道系统因一直未投用，大部分的萘在温度较低的贫油冷却段中沉积下来并粘附在换热板上。另外，由于冷却用水的水质较差，水侧结垢也较严重，这些都影响了换热器的换热效率，不能保证二段换热器出口的贫油温度在32°C以下，直接影响洗油的吸苯效果。
（6）蒸汽压力波动频繁蒸汽压力随电厂负荷变动（或随焦化厂蒸汽耗量大小）而波动，波动范围较大，使粗苯生产受到极大影响，脱苯塔塔内压力大幅度波动，粗苯的产出量时大时小。
1.4.2 改进措施
（1）更换油油换热器将原换热器拆除，改装2台螺旋板式换热器，更换后彻底消除了贫富油窜漏，出口富油温度也提高到100°C左右。
（2）延长终冷塔冲洗周期，缩短冲塔时间将初冷器后煤气温度严格控制在23°C以下，一般控制在19～21°C，让大部分萘在初冷器中冷凝析出，保证进入终冷塔的煤气含萘量低于600 mg/m3。将硫铵工段的煤气预热器后煤气温度控制在35°C以下，让部分萘在饱和器中析出。采取上述措施后，终冷塔的冲洗周期延
长到6～7天。
（3）改进再生器液位计原设计再生器的液位计为玻璃板液位计，由于经常
出现失真的状态，经过调研，将液位计改为浮球液位变送器，既能现场观测到再生器内的实际液位，又能将再生产器内的液位信号远传至中心控制室，从而及时有效地保证了操作人员对再生器的调整操作。
（4）稳定再生器的操作再生器的温度控制在180～185°C范围内，液位控制在1800～2100 mm（液位显示为300 mm～600 mm), 每班定时排渣一次（排渣量根据残油粘度决定），严禁排干渣，以防结炭造成堵塞，影响排渣工作。通过以上操作，可保证贫油再生后产生的聚合物能及时有效地分离出去，轻组分进入油系统优化循环洗油油质，保证贫油的吸苯能力。
（5）清除贫油换热器的沉渣和积垢贫油换热器一段温度较高，水侧结垢的机会多；二段油温较低，油侧萘渣沉积机会多。针对这种情况，在一段换热器水侧回水管上加装排污阀，换热器进行定期排污、反冲洗（每周一次），在二段换热器油侧进、出口加装蒸汽吹扫阀，然后根据出口贫油温度轮换冲洗（放尽油侧贫油，用蒸汽由贫油出口向进口冲洗，冲出的萘渣送冷鼓工段废液槽）。
（6）稳定脱苯塔塔压减少蒸汽压力波动带来的影响。当蒸汽压力波动较大、时间较长时，由于脱苯塔塔顶温度和塔压随着蒸汽量变化而变化，直接影响到粗苯的质量和产量，为稳定粗苯质量和产量，除了调节脱苯塔的粗苯回流比外，将进入脱苯塔的直接蒸汽关闭，只用过热蒸汽，以降低蒸汽量变化对脱苯的影响。同时，当蒸汽压力过大引起脱苯塔塔内压力增大时，为避免苯蒸汽来不及冷凝而进入控制分离器，通过放散管放散引起粗苯的流失，必须控制粗苯冷凝冷却器的进口水温在19°C以下，以保证苯蒸汽能最大限度在粗苯冷凝冷却器中被冷凝下来。
（7）优化工艺制度严格控制各项工艺参数，终冷后煤气温度控制在≤25°C，洗苯塔的操作温度控制在25～30°C，洗油循环量45～60 t/h，使洗苯塔塔内油气比为1.8～2.0 L/m3，富油温度160～165 °C，脱苯塔塔顶温度92～94°C。保证制冷水温低于19°C，保证制冷水供给量，让粗苯蒸汽能最大限度地在粗苯冷凝冷却器中冷凝下来，保证粗苯不流失。再生器采用连续加油，间隙定量排稀渣，以稳定循环洗油质量，加大进入再生器的过热蒸汽量，将再生器的器底温度控制在180～185°C。保证粗苯回流量在规定范围内。
2 设计方案的确定
2.1生产条件及参数
(1)焦炉煤气处理量
(2)采用常压填料塔，以洗油为吸收剂，粗苯为吸收质。洗油密度粘度
(3)进塔煤气中含粗苯体积分数为2%，相对湿度为65%，温度为25°C
(4)进塔洗油温度为28°C，洗油含苯质量分数为0.3%，富油含苯质量分数为
2.5%。
(5)进塔煤气平均密度
粘度
(6) 操作压力
(7)粗苯组成的质量含量和摩尔质量
，
为2～4。
2.2 工艺流程及工艺流程图
2.2.1 工艺流程
粗苯回收工艺流程分为终冷洗苯工段和粗苯蒸馏工段。
（1）终冷洗苯从硫胺工段来的55°C煤气经过横管式终冷器温度降至25°C～27°C，进入洗苯塔与塔顶喷淋的由粗苯蒸馏工段来的贫油逆流接触，将煤气中的苯洗至4以下，然后将煤气送往焦炉、粗苯蒸馏管式炉、锅炉等作燃料气使用，其余外供。
横管式煤气终冷器底的冷凝液由泵打至终冷器顶部循环喷洒，防止焦油及萘的积存。富余的冷凝液送酚氰污水处理站。
提高粗苯回收率
提高粗苯回收率 张金宝 （内蒙古自治区乌海市海勃湾区016000） 摘要 近年来，炼焦化学工业日益发展壮大．炼焦化学产品不断增加，除了焦炭、煤气外，主要副产品粗苯和焦油的精炼越来越受重视，为此，焦油和粗苯的有效回收意义重大。 粗苯是焦化厂焦炉煤气中含有苯系化合物的混合物。在石油日趋紧缺的现代化工中，我国焦化行业生产的粗苯是苯类产品的重要来源。一般焦炉煤气中含粗苯25~40mg/m3，优化工艺才能有效回收焦炉煤气中的粗苯。 论文共有三章内容。第一章为综述，简单地介绍了粗苯回收的研究背景、意义以及粗苯的组成和和洗油吸收法的分类；第二章是工艺流程简述，本章主要介绍了粗苯回收的工作原理和工艺流程，包括流程框图和文字说明；第三章是在生产过程中，为了提高粗苯回收率将原有设备、工艺进行的一些更换和改进。 关键词：焦炉煤气粗苯贫油洗油富油回收率
第一章综述 1.1研究背景 煤的热加工是迄今为止煤加工的主要工艺，其典型的例子就是煤炼焦工业，即煤在炼焦炉里隔绝空气加热至1000～1300℃，煤即分解而得到固态、液态和气态产物。固态产物是焦炭和半焦；液态产物是煤焦油；气态产物就是焦炉气，也就是煤气。 苯族烃是宝贵的化工原料,焦炉煤气中一般含苯族烃25g/m3～40g/m3。粗苯是各化工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。 但是,粗苯的生产过程对蒸气供应的要求比较苛刻。随着焦化厂的设备老化 ,蒸气供应达不到技术要求 ,使粗苯生产过程水蒸气的耗量大量增加 ,洗油的消耗增大 ,生产成本过高。因此针对这一问题许多企业对原工艺进行了改造，降低了蒸汽及洗油的消耗，取得了显著的经济效益。 1.2粗苯的组成及洗油吸收法的分类 1.2.1粗苯的组成 粗苯是一种混合物，主要含有苯、甲苯、二甲苯及三甲苯等芳香烃，此外还含有少量的不饱和碳氢化合物。例如：环戊二烯、苯乙烯等；还有少量的硫化物，主要为二硫化碳。同时还含有极少量的酚类和吡啶盐类。如果采用洗油回收粗苯，则粗苯中尚有少量的洗油低沸点馏分。粗苯中酚类含有为0.1%～1.0%，吡啶碱含量为0.01%～0.5%，粗苯的具体组成比例取决于炼焦配煤的组成及炼焦产物在炭化室内的热解程度【1】。 1.2.2洗油吸收法的分类 洗油吸收法依靠操作压力不同可分：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，我国普遍采用的常压吸收法，其操作压力稍大于大气压。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【2】。
年产60万吨焦化厂粗苯回收车间工艺的设计
年产60万吨焦化厂粗苯回收车间 工艺设计 1 文献综述 1.1 产品简介 粗苯是多种芳烃和其他化合物组成的混合物，粗苯主要成分是苯、甲苯、二甲苯及三甲苯等，此外，还含有一些不饱和化合物、硫化物及少量的酚类和吡啶碱类。当用洗油回收煤气中的苯族烃时，在所得的粗苯中有少量的洗油轻质馏分，粗笨是焦炭生产过程中副产物，常温下是一种淡黄色易挥发的液体。 粗苯的各主要组分在180℃的馏出物称为溶剂油。在测定粗苯中各组分的含量和计算产量时，通常把180℃前馏出量当作100%来计算，故以其180℃前的馏出量作为馏出量质量的指标之一。粗苯在180℃前的馏出量取决于粗苯工段的工艺流程和操作制度。180℃前的馏出量越多，粗苯的质量就越少，一般要求180℃前的馏出量为93—95%粗苯。 粗苯是淡黄色的透明液体，比水轻，不溶于水。在储存时，由于轻质不饱和化合物的氧化和聚合形成的树脂状物质能溶解于粗苯中使其着色并很快地变暗。粗苯是易燃的物质，闪点12℃。粗苯蒸汽在空气中的浓度在1.4—7.5%（体积）范围内时，能形成爆炸性混合物，此工段要求严禁烟火。 由于粗笨是一种初级化工产品，成分复杂，不能直接用于化工生产，也不能直接被终端客户消费，因此需要精苯生产企业把粗笨分理出纯苯、甲苯、二甲苯以及重质苯后，再到消费者手中。
苯、甲苯、二甲苯（简称BTX）等同属于芳香烃，是重要的基本有机化工原料，芳香烃衍生的下游产品，广泛用于三大合成材料（合成塑料、合成纤维、合成橡胶）和有机原料及各种中间体的制造。 苯主要用于合成乙苯、异丙苯环己烷，一部分也用于合成苯胺、马来酸、环氧树脂、尼龙和氯苯等。其中氯苯是重要的制药和染料工业的中间体，而苯胺则广泛用于染料、医药、农药、炸药、助剂、香料等精细化学品的生产，也用于合成材料工业[1]。 二甲苯在工业上有用的是邻、对二甲苯。邻二甲苯可以用作生产邻二甲苯酰酐（苯酐）的原料，邻二甲苯酰酐主要用于增塑剂的制备；对二甲苯用作生产对二甲酸的原料，对苯二甲酸不仅是制造聚酯纤维涤纶的原料，也是制造模型树脂的原料。见表1.1 表1.1各组分的平均含平量 组分分子式含量 % 苯 甲苯 二甲苯 三甲苯 不饱和化合物其中：环戊二烯 苯乙烯 苯并呋喃及同系物茚及同系物 硫化物（按硫计）其中：二硫化碳 噻吩 C6H6 C6H5（CH2）3 C6H4（CH2）2 C6H3（CH2）3 —— C5H6 C6H5CHCH2 C8H6O C9H5 —— CS2 C4H4S 55～70 12～22 2.0～6 2.0～5 7～12 0.6～1.2 0.5～1.0 1.0～ 2.0 1.5～ 2.5 0.3～1.5 0.3～1.5 0.2～1.2
我国自主开发的粗苯回收新工艺
作者:范守谦时间:2007-5-18 13:48:11 摘要：详细介绍了国内三种用管式炉加热富油的脱苯工艺，指出双塔工艺存在设备多、能耗大等缺点。单塔工艺不仅工艺简单，操作方便、技术经济指标先进，已被广泛采用。 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%～%。粗苯的产率与装入煤的挥发分的关系可用下式表示。 Y= +－ 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，其组成见表1。 粗苯主要组成含量（%）
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 焦油洗油吸苯的工艺流程见图1。如图1 所示，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%的富油送往蒸馏装置脱苯。脱苯后的贫油含苯％～%，经冷却至27～30℃后送至洗苯塔循环使用。用于吸收苯的焦油洗油质量标准如下： 1 焦油洗油吸苯的工艺流程 近年来，国内使用洗苯塔的填料型式较多， 粗苯蒸馏 世纪80年代以前,我国绝大部分焦化厂 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粗苯和单塔生产轻苯、重苯三种方法。 (1) 管式炉加热富油双塔脱苯工艺。管式炉加热富油双塔脱苯工艺流程见图2。
年产160万吨焦炭焦化厂粗苯回收工艺
毕业设计 题目年产160万吨焦炭焦化厂粗苯回收工艺学生。。。 指导教师。。。。。 年级。。。。。 专业。。。。。。 系部。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。 2011年5月
郑重声明 本人的毕业论文（设计）是在指导教师。。。。。。的指导下独立撰写完成的。如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任，并愿意通过网络接受公众的监督。特此郑重声明。 毕业设计作者： 年月日
摘要苯族烃是宝贵的化工原料，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利润来源。焦化厂的粗苯回收工艺主要包括洗苯和脱苯。洗苯塔是填料吸收塔，脱苯塔是板式精馏塔。板式塔为筛板塔，主要参数为，塔高20米，塔径2米，筛孔数目12371，开孔率10.1%。辅助设备主要包括：冷凝器、预热器,其中冷凝器采用全凝器。塔附件主要有：接管、群座、人孔。其中进料管采用直管进料管；回流管采用直流回流；裙座采用圆角形，由于裙座内径约800mm,取裙座厚度16mm，考虑到使用再沸器,裙座高度取2m。根据所得数据，绘制筛板式板式塔的CAD图，溢流装置画出放大剖面图，塔顶塔底和人孔部位局部放大。 关键词160万吨粗苯回收板式塔设备参数CAD图
外文页 The Technology Process of Crude Benzene Recovery in 1.6 million tons coke plant every year Abstract Aromatic hydrocarbon is an important kind of chemical raw materials. The priece of oil and crude benzene is growing,but the price of coal is discreasing. So coking enterprise to pays more attention to the recovery of benzene, crude benzene sales has become the main economic profits in some enterprises. Coke's crude benzene recovery process mainly include benzene washing and removing The washing benzene tower is an absorption tower,and removing benzene tower is a plate column. While the plate column is a sieve-plate column.The main parameters for sieve-plate column is that the height of the tower is 20 metres , the width of the tower is 2 meters, the number of sieve hole is 12371,the opening rate of sieve-plate column is 10.1%. Subsidiary equipment mian includes: condenser,and preheater, while the condenser adopts whole coagulation device.The accessories of sieve-plate column mainly includes: take over, crowd subside, manholes.While the channel of anticipate is a straight conduit ,.the backward flow conduit is direct current backward flow ; the crowd subside is round shape, because of crowd subside diameter,is 800mm,taking the thickness of crowd subside is 16mm, consider using the again boiling installation the height of crowd subside is 2 metres .According to the data ,draw the CAD of sieve-plate column, drow the enlarge sectional picture of overflow installation, and paint the part enlarge sectional chart of. manholes Keywords160 tons，crude benzene recovery ，plate tower ，equipment parameter ，CAD
焦炉煤气粗苯回收工艺设计开题报告
毕业设计开题报告 题目：焦炉煤气粗苯回收工艺设计（45000m3/h）学生姓名： 年级： 专业： 院系： 指导教师： 完成日期： 2012年3月15日
毕业设计（论文）开题报告书 题目焦炉煤气粗苯回收工艺设计（45000m3/h） 学生姓名学号指导教师 专业职称 选题目的及意义： 选题目的： 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较高，通过回收粗苯不仅净化了煤气，吸收的粗苯还可以产生经济效益。 意义： 毕业设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。不但要对粗苯回收原理及其操作各方面的了解和设计，还要对实际单元操作设计中所涉及的个方面要注意问题都有所了解。通过这次对填料塔、脱苯塔、管式炉及换热器的设计，不仅让我将所学的知识应用到实际中，而且对知识也是一种巩固和提升充实。 设计条件 设计任务： 焦炉煤气组成及含量如下表所示：； 煤气成分H 2CO CH 4 C m H n CO 2 N 2 O 2 含量（%）58 6 26 3 1.5 5 0.5 焦炉煤气处理量:45000m3/h 煤气中粗苯初始量:35g/m3 经回收后出塔煤气中粗苯含量: 1.75g/m33 贫洗油中粗苯含量: 0.3％ 一年工作300天，24小时连续生产
设计目标： 粗苯回收率达到95% 尽可能利用最新科技成果，力求技术先进，经济效益更大，减少环境污染。同时符合国家工业安全和卫生要求。 技术路线及设计计算方法： 技术路线： 1——脱水塔2——管式炉3——再生器4——脱苯塔5——热品油槽6——两苯塔7——分凝器8——换热器9——冷凝冷却器 10——冷凝器11——分离器12——回流柱13——加热器 （1）用洗油吸收煤气中的苯族烃。 洗油吸收煤气中粗苯蒸气的过程是物理吸收过程，当煤气中粗苯蒸气的分压大于洗油表面上粗苯蒸气时，煤气中的粗苯就被洗油吸收。而两者之间的差值就是吸收粗苯过程的推动力，故差值越大，则吸收过程进行的越容易，吸收的速率也越快。此外吸收过程的进行还与洗油和煤气的物理性质（黏度、密度）及吸收过程的条件（温度、洗苯塔形式、气体流速和喷洒密度等）有关。用洗油吸收煤气中的苯族烃所采用的洗苯塔虽有多种形式，
焦化厂粗苯回收优化研究方案
焦化厂粗苯回收优化研究方案 1、优化研究的背景 多年以来，国内焦化厂粗苯回收生产，均以洗苯塔后煤气含苯2～4g/m3进行管理。一般在夏季由于煤气和洗油的温度(即吸收温度)比较高，塔后煤气含苯3～4g/m3，冬季吸收温度比较低，塔后煤气含苯2～3g/m3左右。 自20世纪70年代出现能源危机以后，高耗能企业都注重优化生产，以赢利为目标，在产品收率与能源消耗之间，取得新的平衡。 近年来，随着国家经济向市场经济转型，国内焦化厂开始转向以生产赢利来衡量和管理企业。对于焦化厂化工过程而言，优化生产不仅要通过稳定操作；减少事故发生、正确处理事故、减少事故损失；顺利进行开停工操作，减少开停工时间和对生产的影响来实现；而且还要在尽量减少产品收率损失的条件下，节能降耗，实现企业生产效益的最大化。 (二)优化生产的基本概念 粗苯回收生产的利润为： 利润＝粗苯产量×单价－公用工程(煤气、电、蒸汽和冷却水)耗量×单价－洗油耗量×单价 因此，生产利润在以下情况下，会发生变化： ①粗苯或各种公用工程及洗油的价格随市场发生了变化(粗苯和洗油市场价格变化较大)； ②由于生产操作条件的改变，导致粗苯产量或公用工程及洗油的消耗量发生了变化； ③设备状况发生了改变，使粗苯产量或公用工程及洗油的消耗量变化。 这三方面的变化在生产实践中是经常出现的。因此，生产效益要及时进行评价，为优化调整提供依据。 粗苯回收计算机辅助操作软件提供了粗苯回收过程操作经济评价系统。只要输入当前的操作条件和各种价格，运行软件，立即获得各种消耗和利润的信息，以及各种操作变量(循环洗油量、直接蒸汽量、富油预热温度和吸收温度)对各种消耗及获得利润的影响。生产管理人员就可以根据这些信息，判断当前影响过程经济的主要因素是什么，如何进行调整能实现效益的最大化。 当然，一般只有生产条件、设备状况或市场价格发生较大变化，对过程经济产生明显影响的时候，才有必要进行优化调整。因为进
毕业设计(论文)—50000nm3h焦炉煤气中苯族烃回收
宁夏理工学院 本科生毕业设计 姓名：白娟学号：41312227 学院：宁夏理工学院 专业：化学工程与工艺 设计题目：50000 Nm3 /h焦炉煤气中苯族烃回收 专题： 指导教师：职称： 2015 年11月5
宁夏理工学院毕业设计任务书 学院应用技术学院专业年级化学工程与工艺学生姓名白娟 任务下达日期： 毕业设计日期： 毕业设计题目：50000 Nm3 /h焦炉煤气中苯族烃回收 毕业设计专题题目： 毕业设计主要内容和要求： （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 （5）按4325孔JN60－82焦炉配套规模进行计算。 计算条件： 苯回收率：0.95%(占干煤重量) 硫铵工段来煤气温度/饱和温度℃：56/50℃ 终冷温度：21℃ （6）翻译一篇原版英文文献。 （7）撰写专题报告。 院长签字：指导教师签字：
中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书 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
中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书 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；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度； 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：评阅教师签字： 年月日
焦炉煤气净化技术现状
焦炉煤气净化技术现状 在2004年国家公布的《焦化准入条件》中，明确规定新建或改造焦炉要同步配套建设煤气净化设施。至2006年底，经国家发改委核准的厂家仅108家，这些家的产能之合仅占当年焦炭总产能的30％左右。还有大量企业未被核准，其主要原因之一就是煤气净化设施配套不完善。煤气净化设施主要包括冷凝鼓风装置、脱硫脱氰装置、氨回收装置及苯回收装置。所谓配套不完善，是指缺某个或某些装置，特别是缺脱硫脱氰装置。 主流工艺技术 我国焦炉煤气净化工艺通过不断引进国外先进技术和创新发展，已经步入世界先进行列；煤气净化工艺已基本涵盖了当今世界上较为先进的各种工艺流程。目前，年产焦炭100万t以上的大型焦化厂全部设有煤气净化系统，对来自炼焦炉的荒煤气进行净化处理，脱除其中的硫化氢、氰化氢、氨、焦油及萘等各种杂质，使之达到国家或行业标准，供给工业或民用用户使用；同时，对化工副产品进行回收利用。 煤气净化工艺采用的主要技术包括：焦炉煤气的冷凝冷却及排送、焦油氨水分离、焦油、萘、硫化氢、氰化氢、氨等杂质的脱除以及粗苯的回收等。 焦炉煤气的冷凝冷却 焦炉煤气的冷凝冷却，即初步冷却，普遍采用了高效横管间冷工艺。其特点是：煤气冷却效率高，除萘效果好；当煤气温度冷却至20～22℃，煤气出口含萘可降至0.5g/m3，不需另设脱萘装置即可满足后续工艺操作需要。 高效横管间冷工艺通常分为二段式或三段式初冷工艺。当上段采用循环冷却水，下段采用低温冷却水对煤气进行冷却时，称为二段式初冷工艺。为回收利用荒煤气的余热，通常在初冷器上部设置余热回收段，即构成三段初冷工艺。采用三段初冷工艺，回收的热量用作冬季采暖或其它工艺装置所需的热源，不仅可以回收利用荒煤气的余热，同时也可节省大量循环冷却水，节能效果显著，应大力倡导采用。 除上述普遍采用的横管间冷工艺外，焦炉煤气的冷凝冷却也可采取先间冷，
焦炉煤气回收粗苯工艺的设计
总第182期2019年第4期 山西化工 SHANXI CHEMICAL INDUSTRY Total182 No.4,2019 奏题讨谑DOI：10.16525/https://www.wendangku.net/doc/b012909461.html,l4-1109/tq.2019.04.15焦炉煤气回收粗苯工艺的设计 祁军 (山西焦煤集团五麟煤焦开发有限责任公司，山西汾阳033000) 摘要：以从焦炉煤气中回收粗苯为研究对象，在分析相关粗苯回收理论的基础上，对洗苯和脱苯的工艺 进行探讨，并最终确定采用焦油洗油吸收工艺实现洗苯操作、采用管式炉加热蒸馆的方式实现脱苯操 作。最后，对洗苯和脱苯操作的洗苯塔和管式炉选择的注意事项及原则进行概述，为实际生产中提升粗 苯回收率奠定基础。 关键词：焦炉煤气；粗苯；回收；洗苯；脱苯 中图分类号-TQ523.5文献标识码:A文章编号：1004-7050(2019)04-0044-02 引言 煤炭作为我国的主要能源之一，其也是我国经济发展的主要动力之一。不同形式的煤由于其独特的性质和优势，以多种形式应用于各个行业。其中，煤炭主要应用于火力发电行业中；煤气主要应用于居民的日常生活中；焦炭在燃烧过程中能够产生大量的热量，主要应用炼钢企业中皿。焦炭是煤在焦化厂中炼焦的产物，在炼焦的过程中有75%的煤炭转化为焦炭，其余25%转化为各种化学品和煤气。据统计表明，从焦炉煤气、粗苯、煤焦油中可提炼出上百种焦化产品。 粗苯作为煤炭炼焦过程中的产物，具有不溶于水、易燃、易爆、易中毒的特点。粗苯是一种由多种有机物组成的混合物。在工业应用中，粗苯不仅可以制成丙酮、苯酚等物质，还能够加工成为橡胶、纤维等产品⑵。除此之外，粗苯还可通过精加工制得甲苯、二甲苯、纯苯等产品。因此，不论从工业生产的安全性，还是从充分利用焦化产品、综合利用煤炭资源等方面都需对焦炉气中的粗苯进行回收。实现对焦炉煤气中粗苯的回收不仅可以净化焦炉煤气，还能够获得更有经济价值的粗苯。 1粗苯回收理论研究 1.1回收粗苯方法研究 目前，在工业生产中从焦炉煤气中回收粗苯的方法主要包括洗油吸收法、活性炭吸附法以及深冷 收稿日期：2019-08-01 作者简介：祁军，男，1985年出生，毕业于北京化工大学化学工程与工艺专业，本科，助理工程师，从事焦化生产安全工作。凝结法。其中，洗油吸收法采用不同的装置可以得到不同的产品。具体可以生产粗泵，轻苯和重泵，蔡溶剂油、轻苯和精重苯⑶。采用活性炭吸附法回收粗苯具有设备投资少、能耗低、回收率高的优势；但长期采用活性炭吸附法容易导致活性炭堵塞，从而影响其吸附能力。深冷凝结法是通过将焦炉煤气的温度降低至45°C左右,使苯族桂固化后分离出来。此方法所得到粗苯的质量较高，但采用此方法设备投资较高，能耗较高。由于技术局限，目前深冷凝结法还未在我国推广应用。因此，目前性价比最高的回收粗苯的方法为洗油吸收法。 1.2粗苯回收率影响因素分析 所谓粗苯回收率指的是在洗苯塔中被回收粗苯的含量。粗苯回收率的计算如式(1)所示： rj=l—a2/a1(1)其中辺1为焦炉煤气进入洗苯塔时苯的含量;如为焦炉煤气出洗苯塔时苯的含量。经分析可知，影响焦炉煤气粗苯回收率的主要因素包括有：吸收温度、洗油的循环量、洗苯塔内填料的表面积、焦炉煤气的压力和流速等。 1.3洗苯工艺对比分析 目前，应用于洗油吸收法回收粗苯的操作压力可分为加压吸收法、常压吸收法以及负压吸收法。其中，加压吸收法的能耗较大适用于焦炉煤气的远距离输送；常压吸收法的压力稍高于大气压,被广泛应用；负压吸收法主要应用于全负压焦炉煤气净化系统⑷。 因此，在综合考虑各回收粗苯工艺优缺点和焦化厂实际生产情况的基础上，选用常压吸收法实现对焦炉煤气中粗苯的回收。
焦炉煤气
2、焦炉煤气 焦炉煤气是炼焦过程中的副产物。煤炭在焦炉赤化室中受热分解，这种隔绝空气条件下，煤受热分解又叫干馏过程。此时发生一系列复杂的变化，最后生成气体、液体和固体产物。固体是焦炭，液体是焦油和氨水，气体部分就是焦炉煤气。 太钢运行中的焦炉有三座，均为65孔。设计能力可产煤气63000Nm3/h，因炉龄较长，炉体老化和设备配套不全等原因，现在实际上可产焦炉煤气在57000Nm3/h左右。由于煤种及加热条件的差异，煤气产量也是波动的。煤的大分子结构是以碳环为骨干，各种官能团为侧链的网状结构，分子量7000—10000以上。其结构模型如下图： 煤料装入碳化室后，开始受到炉墙传导来的热量，煤碳热分解大致分成以下步骤和阶段： （1）煤碳预热阶段：从常温——350℃左右。煤炭受热后排出水份和吸附的CO2等气体。 （2）软化分解阶段：从350℃——480℃左右，此时煤炭大分子侧链拆裂，生成许多游离的自由基，碳网本身出现自由键，经过重新聚合，分子重组等反应，各种官能团侧链变成了各种气体成份和液体成份，碳网自由键互相连联变成了半焦，分子结构更大了。
（3）半焦分解成焦碳阶段：从480℃——1100℃左右，在第二阶段生成的半焦，此时继续分解聚合，排出以氢气为主的气体产物。第二阶段生成的气体进一步热解决，聚合成小分子气体。过程结束时，气体的混合物冲出焦炉，即成为焦炉煤气。随同导出的还有焦油蒸汽车及热解水蒸汽等产物，而焦炭留在炭化室中。 因此说焦炉煤气是多种气体的混合物。煤种不同加热条件不同时，气体的成份也有差异。大致上太钢的焦炉煤气成份如下： H2 50——55% CH4 25——28 CO 5——6 C m H n 3——5 CO2 2——3 N2 2——4 O2 <1% 煤气低热值在16.7——17.9MJ/Nm3之间，煤炭挥发份高时煤气热值也较高。 煤气低位发热值的计算公式如下： H j=0.127CO+0.108H2+0.236H2S+0.358CH4+0.711C m H n 焦炉煤气中所含化合物多达300多种，都是宝贵的化工原料，回收下来经济效益明显。副产回收同时也是煤气的净化过程。太钢用以下设备回收几中产品： 焦油氨水分离器回收氨水及焦油
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0.1MPa，填料塔高度13 m，塔径为 2.2m，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 Notes This 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
粗苯回收工艺
粗苯回收工艺 (2009-09-18 14:52:35) 转载▼ 标签： 内蒙古多伦县煤 煤化工 杂谈 粗苯回收工艺 脱氨后的焦炉煤气中含有苯系化合物，其中以苯含量为主，称之为粗苯。虽然石油化工可生产合成苯,粗苯回收工艺，但目前中国焦化工业生产的粗苯。仍是苯类产品的重要来源。一般粗苯产率是炼焦煤的0.9%～1.1%，在焦炉煤气中含粗苯30～40g/m3。 粗苯的沸点低于200°C其组成如下： 组成含量/% 组成含量/% 苯 55～75 苯并呋喃类 1.0～2.0 甲苯 11～22 茚类 1.5～2.5 二甲苯（含乙基苯） 2.5～6 硫化物（按硫计） 0.3～1.8 三甲苯和乙基甲苯 1～2 其中： 不饱和化合物 7～12 二硫化碳 0.3～1.4 其中：噻吩 0.2～1.6 环戊二烯 0.6～1.0 饱和化合物 0.6～1.5 苯乙烯 0.5～1.0 粗苯中酚类含量为0.1%～1.0%，吡啶碱含量为0.01%～0.5%。 粗苯的主要成分在180°C前馏出，高于180°C馏出物称溶剂油。180°C前馏出量多，侧边质量好，其量一般为93%～95%。中国煤化工网 粗苯淡黄色透明液体，比水轻，不溶于水。储存时，由于不饱和化合物氧化和聚合形成树枝物质溶于粗苯中，色泽变暗。 于0°C时粗苯比热容为1.60J/（g·k），蒸发热为447.7J/g，粗苯蒸汽比热容为431J/（g·k）。 自煤气回收粗苯或低温干馏煤气回收汽油，最通用的方法是洗油吸收法。为达到90%～96%的回收率，采用多端逆流吸收法。吸收塔理论板数7～10块。为了回收粗苯，吸收温度不高于20～25°C。 回收氨后的煤气温度为55～60°C，在回收粗苯之前需要冷却。故粗苯回收工段由煤气最终冷却、粗苯吸收和吸收油脱出粗苯过程构成。 煤气最终冷却和除萘 饱和器后的煤气温度为55～60°C，其中水汽是饱和的，此种煤气冷却到20～25°C，放出热量很大。煤气中含有氰化氢，硫化氢和萘。煤气中含萘1.0～
粗苯回收计算
5 物料计算 5.1 煤气中苯族烃的的体积分数计算： 已知苯族烃在煤气中的含量为31/40m g a =，依据粗苯组成，工程计算中取kg/kmol 83M b = ，则 83 100040 4.2210004.221??== b b M a ? 0108.0= 5.2 粗苯回收率计算： 焦炉煤气中苯族烃在洗苯塔内被吸收的程度称为回收率。洗苯塔入口煤气粗苯含量31/40m g a =，出口煤气含苯量32/2m g a =，则 40 21112-=- =a a η 0.95=％ 5.3 焦炉煤气中粗苯含量： 常压操作取塔的平均压强为101.3kPa ，故： 煤气量4 .221 2527327340000?+? = 91.1635= kmol/h 煤气中粗苯含量0108.091.1635?= 668.17= kmol/h 43.1466= kg/h
5.4 循环洗油量计算： 按理论最小量计算确定： ∞= ηη 1 4.22min P q M P q v m b m 式中 min m q ———理论最小循环洗油量，h kg / b p ———纯苯的饱和蒸汽压，kPa m M ———洗油相对分子质量， kg/kmol v q ———不包括苯族烃的入塔煤气体积，h m /3 1p ———入塔煤气压力，kPa η ———要求达到的苯族烃的实际回收率 ∞η ———无限大吸收面积的苯族烃的回收率 其中 1 2 1.11a a -=∞η 代入数据得： 401.12 11.1112?- =- =∞a a η 45.95=％ 查手册，25℃时，kPa p b 881.12=；取180=m M kg/kmol ()()0108 .01400001-?=--=b v V q ? h m /39568 3= kPa p 3.1011=； 0.95=η％ 将以上数据代入得： ∞ = ηη 14.22min P q M P q v m b m
在焦炉煤气中提取苯、萘及脱硫工序
如果在焦炉煤气中提取苯、萘及脱硫工序，对焦炉煤气本身热值有多大影响呢，又该怎么计算啊？ 根据焦炉本体和鼓冷系统流程图,从焦炉出来的荒煤气进入之前,已被大量冷凝成液体,同时,煤气中夹带的煤尘, 焦粉也被捕集下来,煤气中的水溶性的成分也溶入氨水中。焦油、氨水以及粉尘和焦油渣一起流入机械化焦油氨水分离池。分离后氨水循环使用,焦油送去集中加工,焦油渣可回配到煤料中炼焦煤气进入初冷器被直接冷却或间接冷却至常温,此时,残留在煤气中的水分和焦油被进一步除去。出初冷器后的煤气经机械捕焦油使悬浮在煤气中的焦油雾通过机械的方法除去,然后进入鼓风机被升压至19600帕(2000毫米水柱)左右。为了不影响以后的煤气精制的操作,例如硫铵带色、脱硫液老化等,使煤气通过电捕焦油器除去残余的焦油雾。为了防止萘在温度低时从煤气中结晶析出,煤气进入脱硫塔前设洗萘塔用于洗油吸收萘。在脱硫塔内用脱硫剂吸收煤气中的硫化氢,与此同时,煤气中的氰化氢也被吸收了。煤气中的氨则在吸氨塔内被水或水溶液吸收产生液氨或硫铵。煤气经过吸氨塔时,由于硫酸吸收氨的反应是放热反应,煤气的温度升高,为不影响粗苯回收的操作,煤气经终冷塔降温后进入洗苯塔内,用洗油吸收煤气中的苯、甲苯、二甲苯以及环戊二烯等低沸点的炭化氢化合物和苯乙烯、萘古马隆等高沸点的物质,与次同时,有机硫化物也被除去了。 焦炉煤气是指用几种烟煤配成炼焦用煤，在炼焦炉中经高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所得到的可燃气体，是炼焦产品的副产品。主要作燃料和化工原料。计量单位为千元；焦炉煤气主要由氢气和甲烷构成，分别占56%和27%，并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气和其他烃类；其低发热值为18250kJ/Nm3，密度为0.4~0.5kg/Nm3，运动年度为25×10`(-6)m2/s。根据焦炉本体和鼓冷系统流程图,从焦炉出来的荒煤气进入之前,已被大量冷凝成液体,同时,煤气中夹带的煤尘, 焦粉也被捕集下来,煤气中的水溶性的成分也溶入氨水中。焦油、氨水以及粉尘和焦油渣一起流入机械化焦油氨水分离池。分离后氨水循环使用,焦油送去集中加工,焦油渣可回配到煤料中炼焦煤气进入初冷器被直接冷却或间接冷却至常温,此时,残留在煤气中的水分和焦油被进一步除去。出初冷器后的煤气经机械捕焦油使悬浮在煤气中的焦油雾通过机械的方法除去,然后进入鼓风机被升压至19600帕(2000毫米水柱)左右。为了不影响以后的煤气精制的操作,例如硫铵带色、脱硫液老化等,使煤气通过电捕焦油器除去残余的焦油雾。为了防止萘在温度低时从煤气中结晶析出,煤气进入脱硫塔前设洗萘塔用于洗油吸收萘。在脱硫塔内用脱硫剂吸收煤气中的硫化氢,与此同时,煤气中的氰化氢也被吸收了。煤气中的氨则在吸氨塔内被水或水溶液吸收产生液氨或硫铵。煤气经过吸氨塔时,由于硫酸吸收氨的反应是放热反应,煤气的温度升高,为不影响粗苯回收的操作,煤气经终冷塔降温后进入洗苯塔内,用洗油吸收煤气中的苯、甲苯、二甲苯以及环戊二烯等低沸点的炭化氢化合物和苯乙烯、萘古马隆等高沸点的物质,与次同时,有机硫化物也被除去了。 焦炉煤气是指用几种烟煤配成炼焦用煤，在炼焦炉中经高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所得到的可燃气体，是炼焦产品的副产品。主要作燃料和化工原料。计量单位为千元；焦炉煤气主要由氢气和甲烷构成，分别占56%和27%，并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气和其他烃类；其低发热值为18250kJ/Nm3，密度为0.4~0.5kg/Nm3，运动年度为25×10`(-6)m2/s。根据焦炉本体和鼓冷系统流程图,从焦炉出来的荒煤气进入之前,已被大量冷凝成液体,同时,煤气中夹带的煤尘, 焦粉也被捕集下来,煤气中的水溶性的成分也溶入氨水中。焦油、氨水以及粉尘和焦油渣一起流入机械化焦油氨水分离池。分离后氨水循环使用,焦油送去集中加工,焦油渣可回配到煤料中炼焦煤气进入初冷器被直接冷却或间接冷却至常温,此时,残留在煤气中的水分和焦油被进一步除去。出初冷器后的煤气经机械捕焦油使悬浮在煤气中的焦油雾通过机械的方法除去,然后进入鼓风机被升压至19600帕(2000毫米水柱)
(完整版)年产160万吨焦炭焦化厂粗苯回收工艺毕业论文设计
。。。。。。毕业设计 题目年产160万吨焦炭焦化厂粗苯回收工艺学生。。。 指导教师。。。。。 年级。。。。。 专业。。。。。。 系部。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。
2011年5月
郑重声明 本人的毕业论文（设计）是在指导教师。。。。。。的指导下独立撰写完成的。如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任，并愿意通过网络接受公众的监督。特此郑重声明。 毕业设计作者： 年月日
摘要苯族烃是宝贵的化工原料，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利润来源。焦化厂的粗苯回收工艺主要包括洗苯和脱苯。洗苯塔是填料吸收塔，脱苯塔是板式精馏塔。板式塔为筛板塔，主要参数为，塔高20米，塔径2米，筛孔数目12371，开孔率10.1%。辅助设备主要包括：冷凝器、预热器,其中冷凝器采用全凝器。塔附件主要有：接管、群座、人孔。其中进料管采用直管进料管；回流管采用直流回流；裙座采用圆角形，由于裙座内径约800mm,取裙座厚度16mm，考虑到使用再沸器,裙座高度取2m。根据所得数据，绘制筛板式板式塔的CAD图，溢流装置画出放大剖面图，塔顶塔底和人孔部位局部放大。 关键词160万吨粗苯回收板式塔设备参数 CAD图
外文页 The Technology Process of Crude Benzene Recovery in 1.6 million tons coke plant every year Song Jieran directed by Wang Aibing Abstract Aromatic is an important kind of chemical raw materials. The priece of oil and crude benzene is growing,but the price of coal is discreasing. So coking enterprise to pays more attention to the recovery of benzene, crude benzene sales economic profits in some enterprises. Coke's crude benzene recovery process mainly include benzene washing and removing The washing benzene tower is an absorption tower,and removing benzene tower is a plate column. While the plate column is a sieve-plate column.The main parameters for sieve-plate column is that the is 10.1%. Subsidiary equipment mian includes: condenser,and preheater, while the condenser adopts whole coagulation device.The accessories of sieve-plate column mainly includes: take over, crowd subside, manholes.While the channel of anticipate is a straight conduit ,.the backward flow conduit is direct current backward flow ; the crowd subside is round shape, because of crowd subside diameter,is 800mm,taking the thickness of crowd subside is 16mm, consider using the again boiling installation the , drow the enlarge sectional picture of overflow installation, and paint the part enlarge sectional chart of. manholes Keywords 160 tons，crude benzene recovery ，plate tower ，equipment parameter ，CAD