年产85万吨焦炉煤气终冷及洗苯工段设计资料收集.docVIP

焦炉煤气终冷及洗苯工段设计 物料性质 粗苯为淡黄色透明液体，比水轻，不溶于水。储存时由于不饱和化合物，氧化和聚合形成树脂物质溶于粗苯中，色泽变暗。粗苯易燃易爆，闪点为 12℃，粗苯气在空气中的浓度在 1.4%-7.5%（体积）范围内时，能形成爆炸性混合物。 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、二甲苯和三甲苯等芳香烃。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。 粗苯中各主要组分均在 180℃前馏出，180℃后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，通常将 180℃前馏出量当作 100%来计算，故以其180℃前的馏出量作为鉴别粗苯质量的指标之一。 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℃前的馏出量愈多，粗苯质量就愈好。一般要求粗苯 180℃前馏出量在 93%~95%。 粗苯中各组分的含量表 组分名称 分子式 含量（质量分数）/% 苯 C6H6 55~70 甲苯 C6H5CH3 11~22 二甲苯 C6H4(CH2)2 2.5~6 三甲苯和乙基甲苯 C6H3(CH2)3 C2H5C6H4CH3 1~2 不饱和化合物 — 7~12 环戊二烯 C5H6 0.6~1.2 苯乙烯 C6H5CHCH2 0.5~1.0 苯并呋喃（古马隆）及同系物 1.0~2.0 茚及同系物 1.5~2.5 硫化物（以硫量计） 0.3~1.5 二硫化碳 CS2 0.3~1.4 噻吩 C4H4S 0.2~1.2 酚类 C6H5OH 0.1~1.0 吡啶 硫铵工段有吡啶生产时 碱类 硫铵工段无吡啶生产时 C5H5N 0.01 0.5 （周敏，王清泉，马名杰. 焦化工艺学. 中国矿业大学出版社） 煤气中回收苯的意义 粗苯是有机化学工业的重要原料，回收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。目前中国焦化工业生产的苯，仍是苯类产品的重要来源 。 终冷塔工艺流程 饱和器后的煤气温度为55~56℃，其中水汽是饱和的，此中煤气冷却到20~25℃，放热量很大。煤气中含有氰化氢，硫化氢和萘。煤气中含萘1.0~1.5g/m3,在终冷时萘自煤气中析出，故不能用一般的管壳式冷却器进行终冷，析出萘容易堵塞。一般采用直接式冷却器，水中悬浮萘，必须清除。脱萘后煤气含萘要求小于0.5g/m3。 目前焦化厂采用的煤气终冷和除萘工艺流程主要有四种：煤气终冷和机械除萘，终冷和焦油洗萘，终冷和油洗萘，横管终冷和喷洒轻焦油洗萘。 3.1 终冷和机械除萘 煤气终冷和机械除萘工艺流程图 来自硫按工段的粗煤气进入隔板式终冷塔以冷却水直接冷却，使粗气温度从55~60℃冷却到 25~27℃。在冷却过程中，粗煤气中的一部分水蒸气被冷凝下来，同时一部分萘析出并被冷却水冲洗下来，使粗气中的萘含量出 2~3g/m3降至 0.8 g/m3。终冷和初脱萘的粗煤气去洗苯塔，含萘的冷却水则经塔底的水封管自流入机械化沉萘槽，使水和萘分离，分离出的水自流入凉水架冷却至32℃左右，再由泵送入间接式冷却器与18℃低温水换热冷却到25℃后，返回终冷塔循环使用，漂浮在沉萘糟表面的萘用机械化刮萘装置刮入萘扬液糟，刮萘糟底积聚的萘则定期用水蒸气间接加热熔化后流入萘扬液槽，然后用水蒸气压送至焦油槽或机械化氨水澄清槽，也可用初冷器的冷凝液溶萘，溶萘后的冷凝液自流返回鼓风冷凝工段。 处理的粗气量不大时，可用间歇式萘沉淀槽代替机械化刮萘槽。浮在水面上的萘用集油管放出，定期将槽中澄清后的水放出，沉于槽底的萘用间接蒸汽加热熔化后放出。 该流程的优点是此法操作稳定，便于管理。缺点是除萘率受冷却水温的影响，终冷塔出来的粗气含萘量较高，水和萘分离不充分，造成凉水架和间接式冷却器堵塞，洁扫费力;为了冲刷结晶析出的萘，终冷水量比热平衡所需水量大一倍以上，沉萘槽结构复杂笨重基建费用高。该洗萘法仅用于硫胺生产工序之后。 3.2 终冷和焦油洗萘 热焦油洗涤终冷塔除萘流程图 煤气在终冷塔内自下而上流动，与经隔板喷淋下来的冷却水流接触被冷却，煤气冷至25~30℃，部分水汽被冷凝下来，相当数量的萘从煤气析出并悬浮于水中，煤气中萘含量由2~3g/m3降至0.7~0.8g/m3。冷却后的煤气入苯吸收塔。 含萘冷却水由塔底流出，经液封管导入焦油洗萘器底部，并向上流动。热焦油在筛板上均匀分布，通过筛孔向下流动，在油水逆流接触中萃取萘。含萘焦油由洗萘器下部排出，经液位调节器流入焦油储槽。每个焦油储槽循环使用24h后，加热静置脱水再送去焦油车间。洗萘器上部的水流入澄清槽，与焦油分离后去凉水架。焦油萘混合物去焦油储槽。 送入洗萘器