煤化工-7.ppt

煤化工 第四章 炼焦化学品的回收与精制 炼焦化学产品具有极为广泛的用途，是塑料工业、合成纤维、合成橡胶、耐辐射材料、耐高温材料、染料、医药、农药、冶金、化工、轻纺及国防工业的极为宝贵的原料。如： １、轻工方面的塑料、合成洗涤剂、油墨、电池、皮革加工； ２、化工方面的橡胶、尼龙、染料、油漆、电木粉等； ３、农药方面的杀螟松、速灭威、１６０５等； ４、医药方面的合霉素、麻黄素、咖啡因、巴必痛、阿司匹林、消炎片、来苏儿、食品防腐剂等； 4.1炼焦化学品 4.1.1组成和产率 炼焦过程中析出的挥发物简称粗煤气。粗煤气的产率和组成与原料煤性质和炼焦热工条件有关。 4.1.2回收和精制方法 煤气中的杂质对煤气的运输和利用不利，萘会堵塞管路。 焦油蒸汽妨碍氨的回收和粗苯操作。 硫化物腐蚀设备，不利于煤气加工。 氨能腐蚀设备，燃烧污染大气。 不饱和烃类引起聚合，是设备发生故障。 必须对粗煤气进行净化，回收有用化学品 回收物质可用吸附和冷冻方法，但主要采用吸收的方法。 4.2粗煤气分离 4.2.1粗煤气初步分离 4.2.2焦油和氨水分离 氨水循环到集气管进行喷洒冷却，不应含有焦油和固体颗粒物； 焦油精制加工过程水分不应太高，否则增加冷却水用量和耗热量； 焦油中的焦油渣务必要除去，否则造成沉积和形成稳定的乳化液。 氨水、焦油和焦油渣分离温度80~85度，焦油和焦油渣难分离，有时采用加压沉降分离，离心分离再用氨水洗涤的手段。 用低沸点的油稀释焦油，利于焦油渣的沉淀，减少焦油的含水量。 4.2.3煤气输送和脱焦油雾 煤气的输送借助鼓风机 经过鼓风机煤气中有焦油0.3~0.5g/m3，采用电捕焦油器 小厂采用旋风式、钟罩式或转筒式捕焦油器 电捕焦油器可置于鼓风机前或后，前温度低，利于焦油雾和萘的析出，但负压绝缘子处易起火。置于机后安全，煤气焦油含量少于机前。 4.2.4煤气除萘 大部分萘在初冷器中析出，但由于萘挥发性很高，初冷后煤气中在25~35摄氏度时含1.1~2.5g/m3。 采用冷却冲洗法和油吸收法进行除萘 油吸收法可将萘含量降至0.5g/m3 吸收油可用洗油、焦油、蒽油和轻柴油等。 4.3氨和吡啶的回收 煤热解温度高于500摄氏度时形成氨，煤中20~50%转化为氨。焦炉气中含有吡啶碱量0.35~0.6g/m3。 为什么要回收氨呢？ 凉水塔喷洒冷却时挥发到空气，造成污染 与氰化物和金属离子生产配合物，加剧腐蚀作用 煤气燃烧中生成氮氧化物，污染空气 氨在粗苯回收使油水形成稳定的乳化液 工业生产中煤气氨含量不允许超过0.03g/m3 吡啶碱有回收的必要 吡啶碱作为医药原料，生产磺胺类药物、维生素、雷米封和口服避孕药等。 4.3.1回收氨和吡啶原理 氨和吡啶易溶于水，碱性，易容易溶于酸 氨和吡啶碱在煤气中分压较小。 如何增加吸收的推动力呢？ 压力、温度、吸收剂浓度、工艺条件和吸收塔类型等考虑 采用多级逆流吸收塔 氨采用饱和器和无饱和器法工艺进行吸收 饱和器法成本较高，煤气阻力大，易堵塞 无饱和器法操作工艺比较复杂 4.3.2吡啶回收 4.4粗苯回收 脱氨煤气中含有苯系化合物，以苯为主，称粗苯 从煤气回收粗苯通用的方法是洗油吸收法。多采用多段逆流吸收法。吸收塔理论塔板数7~10，吸收温度不高于20~25摄氏度。 粗苯回收工段油煤气最终冷却、粗苯吸收和吸收油脱除粗苯过程构成 4.4.1煤气最终冷却和除萘 煤气冷到20~25度，采用直接式冷却器（why） 工艺流程：煤气终冷和机械除萘；终冷和焦油洗萘；终冷和油洗萘 煤气终冷和机械除萘方法，机械化把沉萘槽中悬浮的萘除去，除萘不净，沉萘槽庞大笨重 有些焦化厂采用热焦油洗涤终冷水除萘的方法 油洗萘和终冷流程中油洗塔和终冷塔分立，除萘在油洗塔完成，除萘后的煤气再入终冷塔冷却，粗苯去苯吸收塔 4.4.2粗苯吸收 终冷后煤气含粗苯25~40g/m3，进入吸收塔，煤气自下而上与洗油逆流接触。洗油吸收粗苯后成为富油。富油脱除粗苯称为贫油。 吸收装置（吸收塔） 4.4.3富油脱苯 富油脱苯合适的方法是水蒸气蒸馏 4.4.4洗油再生 洗油再生间接蒸汽加热和管式炉加热再生法 消除腐蚀防止盐类进入苯回收系统，选择合适脱苯塔材料 4.5粗苯精制 4.5.1粗苯精制原理 粗苯主要成分是苯、甲苯和二甲苯等 在101kpa下沸点如下： 苯80.1℃；间二甲苯139.1℃；甲苯110.6℃ 对二甲苯138.4℃；邻二甲苯144.9℃; 乙苯136.2℃。 噻吩和环己烷的沸点84.07℃和81℃ 精馏之前采用化学净化法去除噻吩和不饱和化合物 粗苯精制过程包括初步精馏、化学精制和最终精馏三个过程。 4.5.2初步精馏 4.5.3化学精制（硫酸法精制） 4.5.4吹苯和最终精馏 中性酯高温分解SO2、SO3和CO2等物质