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1、 1 总总 论论煤是我国国最主要要的能源源，除了了燃烧提提供能量量以外，煤煤还可以以经过综综合加工工利用，生生产多种种化学产产品。目目前应用用最广，也也是最合合理成熟熟的综合合利用是是炼焦化化学工业业，随着着炼焦工工业的发发展，煤煤气及化化学产品品已不再再是旧的的燃烧，而而是加以以回收利利用，尤尤其是煤煤气中的的芳香烃烃是宝贵贵的化工工原料,对合理理利用我我国煤炭炭资源，提提高经济济效益有有十分重重要的现现实意义义。因此此，对煤煤气中的的苯族烃烃及萘应应尽可能能回收完完全。粗粗苯回收收工段的的主要任任务是，回回收煤气气中的苯苯族烃及及洗除煤煤气中的的大部分分萘。粗苯是多多种芳烃烃和其他他化合物
2、物组成的的混合物物，粗苯苯是主要要成分是是苯，甲甲苯，二二甲苯及及三甲苯苯等。此此外，还还含有一一些不饱饱和化合合物，硫硫化物及及小量的的酚类和和吡啶碱碱类。当当用洗油油回收煤煤气中的的苯族烃烃时，在在所得的的粗苯中中尚有少少量的洗洗油轻质质馏分。粗苯的组组成取决决于炼焦焦配煤的的组成及及炼焦产产物在炭炭化室内内热解的的程度。粗粗苯各组组成的平平均含量量如表111。此此外，粗粗苯中酚酚类的含含量通常常在0.11.00%之间间，吡啶啶碱类的的含量不不超过00.5%。当硫硫铵工段段从煤气气回收吡吡啶碱类类时，则则粗苯中中的吡啶啶碱类含含量不超超过0.01%。粗苯的各各主要组组分均在在1800的馏出
3、出物称为为溶剂油油。在测测定粗苯苯中各组组分的含含量和计计算产量量时，通通常把1180前馏出出量当作作1000%来来来计算，故故以其1180前的馏馏出量作作为馏出出量质量量的指标标之一。粗粗苯在1180前的馏馏出量取取决于粗粗苯工段段的工艺艺流程和和操作制制度。1180前的馏馏出量越越多，粗粗苯的质质量就越越好，一一般要求求的1880前的馏馏出量为为9395%粗苯。 各组分的的平均含含平量 表11-1组 分分 子 式含量 %苯C6H6655770甲苯C6H55（CHH2）312222二甲苯C6H44（CHH2）22.06三甲苯C6H33（CHH2）32.05不饱和化化合物7122其中：环环戊二
4、烯烯苯乙烯苯并呋喃喃及同系系物茚及同系系物硫化物（按按硫计）其中：二二硫化碳碳噻吩C5H66C6H55CHCCH2C8H66OC9H55CS2C4H44S0.61.220.51.001.02.001.52.550.31.550.31.550.21.22苯及溶剂剂油三种种产品。粗粗苯是淡淡黄色的的透明液液体，比比水轻，不不溶于水水。在储储存时，由由于轻质质不饱和和化合物物的氧化化和聚合合形成的的树脂状状物质能能溶解于于粗苯中中使其着着色并很很快地变变暗。粗粗苯 是是易燃的的物质，闪闪点122。粗苯苯蒸汽在在空气中中的浓度度在1.47.55%（体体积）范范围内时时，能形形成爆炸炸性混合合物，此此工
5、段要要求严禁禁烟火，电电机防爆爆。粗苯工段段的产品品，依工工艺过程程的不同同而异。一一般生产产轻苯和和重苯，但但也可生生产粗苯苯一种产产品或轻轻苯，重重苯。1、设计计任务：本设计为为1000万t/a焦化化厂粗苯苯回收工工段设计计。2、条件件： （11）、厂厂址：徐徐州郊区区 （22）、气气象条件件：大气压力力：冬季 7677mmHHg夏季 7511mmHHg最大风速速 233.4mm/s最大平均均风速 19.3m/s最多风向向几频率率：全年 东东、东北北夏季 东东、东南南2 工艺艺论证及及选择焦炉煤气气经硫铵铵工段脱脱除氨后后进入粗粗苯工段段,在此此进行苯苯族烃的的回收和和制取.该工段段的主要
6、要任务是是完成煤煤气终冷冷除萘,苯族烃烃的回收收和脱苯苯三项任任务.下下面分别别进行对对完成这这三响任任务的工工艺论证证.2.1煤煤气的终终冷及洗洗萘工艺艺回收煤气气中的苯苯族烃的的适量温温度为221-227左右,在饱和和器后温温度通常常是在550-556的煤气气进入木木格式洗洗苯塔，被被喷淋下下来的富富油洗萘萘。富油油进塔温温度比煤煤气温度度高5-7，煤气气含萘可可由20000-25000mgg/Nmm降到5500-8000mg/Nm。除萘萘后的煤煤气进入入终冷塔塔，该塔塔为隔板板式，分分两段。下下段用从从凉水架架来的循循环水冷冷却至220-223的循环环水喷淋淋，将煤煤气再冷冷却255左右
7、，额额外水从从终冷塔塔底部经经水封管管流入热热水池；然后用用泵送至至凉水架架，经冷冷却后自自流入冷冷水池。再再用泵送送至终冷冷冷塔的的上下两两端，送送往上端端的水须须于间冷冷器用低低温水冷冷却，由由于终冷冷器只是是为了冷冷却煤气气，所以以终冷循循环水量量可减至至2.55-3吨吨/10000标标米煤气左左右,因因此,在在回收苯苯族烃之之前,煤煤气必须须进行最最终冷却却.由于于在煤气气冷却和和部分水水蒸气冷冷凝的同同时,也也有萘从从煤气中中析出,所以,煤气的的最终冷冷却同时时也兼有有除萘的的作用.我国焦化化厂目前前所采用用的煤气气终冷及及除萘的的工艺流流程主要要有四种种,即:煤气终终冷和机机械除萘
8、萘工艺;煤气终终冷和焦焦油洗油油工艺;洗油萘萘和煤气气最终冷冷却工艺艺;横管管终冷喷喷洒轻焦焦油洗萘萘工艺.2.1.横管终终冷喷洒洒轻质焦焦油洗萘萘工艺横管终冷冷喷洒轻轻质焦油油洗萘工工艺如图图2-44从硫铵工工段来的的煤气由由塔顶进进入，与与连续喷喷洒的轻轻质焦油油并流差差速接触触速冷，至至横管段段继续冷冷却至221-225，同时时脱萘至至4500毫克/标米以下，然然后从塔塔底排出出，进入入旋风捕捕雾器除除掉夹带带的焦油油，萘片片和凝结结水雾，然然后去洗洗苯塔。轻轻质焦油油由其补补充至塔塔底循环环油槽，循循环油由由槽底泵泵出至槽槽中部，顶顶部喷洒洒，与横横管束和和煤气接接触换热热，同时时溶解
9、煤煤气中析析出的萘萘，然后后经液封封回循环环槽。（此此过程中中，循环环油槽内内，入塔塔处，出出塔处油油温基本本相同）。焦焦油循环环至一定定程度，用用泵送至至焦油上上段。118的冷冻冻水由塔塔下部横横管冷却却器进入入，向上上经串联联着的各各横管器器与塔内内循环油油，煤气气间接换换热绳温温，然后后从塔的的外部排排出。由于该工工程主要要依靠降降低煤气气的温度度使煤气气中萘析析出，并并由轻质质焦油将将萘溶解解，因此此煤气温温度需降降至211左右。如如此低温温，就决决定了必必须要有有低温水水的焦化化厂才易易采用该该工艺。该流程的的优点是是：1、不仅仅对煤气气中的萘萘的脱除除率高，而而且冷却却效果非非常好
10、。出出口煤气气约211左右，煤煤气含萘萘量大约约在3550-4450mmg/NNm。2、无须须洗油，只只须自产产轻质焦焦油，节节约洗油油耗量；煤气中中的萘直直接转入入焦油，降降低了萘萘的损失失。3、该系系统阻力力小，风风机电耗耗低；操操作维护护简便；无污染染；占地地面积小小，基建建费用少少。4、由于于煤气冷冷却不直直接与水水接触，所所以无含含酚污水水的处理理。综合上述述的四种种工艺，通通过比较较，第四四种优点点突出，徐徐州地区区有低温温的水源源。因此此本设计计采用横横管终冷冷喷洒轻轻质焦油油洗萘工工艺。2.2洗洗苯工艺艺从焦炉煤煤气中回回收的苯苯族烃可可采用下下列方法法：1、洗油油吸收法法：用
11、洗油在在洗涤塔塔中回收收煤气中中的苯族族烃。将将吸收了了苯族烃烃的洗油油（富油油）送至至脱苯塔塔蒸馏装装置中，以以提取粗粗苯。脱脱奔后的的洗油（贫贫油）冷冷却后重重新送至至洗涤塔塔循环使使用。洗洗油吸收收法又分分为常压压吸收法法和加压压吸收发发。加压压吸收法法可强化化生产过过程，适适于煤气气在远距距离或用用作合成成氨厂原原料的情情况下采采用。2、吸附附法：煤气通过过具有微微孔组织织，接触触表面很很大的活活性炭或或硅胶等等固体吸吸附剂。苯苯族烃即即被吸附附在其表表面上直直至达到到饱和状状态。被被吸附的的苯族烃烃可用直直接水蒸蒸汽进行行提取。用活性炭炭吸附剂剂可将煤煤气中的的苯族烃烃几乎完完全吸附
12、附下来。此此法要求求煤气净净化的程程度较高高，加之之吸附剂剂价格昂昂贵，因因此在工工业上的的应用受受到一定定的限制制，而多多用于煤煤气中的的苯族烃烃的定量量分析。3、凝结结法：在低温加加压的情情况下，使使苯族烃烃从煤气气中冷凝凝出来。此此法比吸吸附法所所得粗苯苯质量好好。但煤煤气的压压缩及冷冷冻过程程复杂，动动力消耗耗大，设设备材质质要求高高。目前，国国内外焦焦化厂主主要采用用洗油吸吸收法回回收煤气气中的苯苯族烃。用洗油回回收煤气气中的苯苯族烃所所采用的的洗苯塔塔虽有多多种形式式，但工工艺流程程基本相相近。下下面只简简单介绍绍用木格格填料塔塔回收粗粗苯的流流程，如如图2-5：煤气经最最终冷却却
13、到255-277，含苯苯族烃为为25-40克克/标米米煤气，依依次进入入三个洗洗苯塔在在塔内与与逆向流流动的洗洗油接触触后，从从最后的的洗苯塔塔出来的的煤气中中苯族烃烃的含量量要求低低于2克克/标米米。洗苯苯塔的煤煤气直接接回脱硫硫后回焦焦炉供加加热使用用及作冶冶金工厂厂的其他他燃料。含含粗苯为为0.22-0.4%的的贫油，由由洗油槽槽用泵送送往洗苯苯塔顶，并并依次经经过各塔塔后，含含苯量增增至2.5%，此此含苯富富油从塔塔底经UU型管排排入接受受槽。由由此，再再用泵送送往脱苯苯工序，脱脱苯后的的贫油经经冷却后后再回贫贫油槽供供循环使使用。在在最后一一个洗苯苯塔的喷喷头上部部射捕雾雾层，以以捕
14、集被被煤气带带走的油油滴，减减少洗油油的损失失，也避避免洗油油进入煤煤气。近年来，为为解决木木材短缺缺问题，采采用筛板板塔，钢钢板网填填料，不不锈钢填填料以及及塑料花花环填料料洗苯塔塔，取得得了较好好的效果果，洗苯苯塔台数数可减少少为一至至两台。我国焦化化厂洗涤涤用的洗洗油主要要有焦油油洗油和和石油洗洗油。吸吸收放又又分为焦焦油洗油油吸收法法和石油油洗油法法。2.2.1焦油油洗油吸吸收法焦油洗油油是高温温焦油加加工时2230-3000的馏分分,由于于大多数数焦化厂厂都能自自得,所所以应用用广泛。焦油洗油油的含萘萘量除规规定要小小于133%外,还要求求其含苊苊量不大大于5%,是为为了保证证在100-155时无固固体沉淀淀物。萘萘苊因熔熔点较高高,在常常温下易易析出固固体结晶晶,因此此应控制制其含量量。但是是萘苊同同芴,氧氧及洗油油中其他他高沸点点组分混混合时,能生成成低熔点点的有关关各组分分的共熔熔点混合合物,所所以洗油油中存在在一定数数量的萘萘,则有有助于降降低洗油油
