粗苯的回收和制取(0)

0邢台职业技术学院环保工程系毕业论文专业:环境科学班级:环科042班姓名:李彦鹏指导老师:潘胜永赵建国程永高时间:2007年6月10日1目录一、粗苯的组成和性质....................................2（一）粗苯的组成........................................2(二)粗苯的性质........................................4二、回收苯族烃的方法....................................4(一)液体吸收法.........................................4(二)固体吸附法........................................4(三)加压冷冻法.........................................4三、影响苯族烃回收的因素................................4(一)吸收温度...........................................5(二)洗油的相对分子质量及洗油循环量.....................5(三)贫油含苯量.........................................6四、富油脱苯的方法和原理................................7五、富油脱苯工艺流程....................................7六、脱苯的主要操作及事故处理............................8七、小结................................................8八、参考文献............................................92粗苯的回收和制取摘要：粗苯的洗涤和蒸馏过程包括煤气中苯族烃的吸收和富油脱苯。根据粗苯的性质和组成，在粗苯的洗涤和蒸馏中主要取决于下列因素：煤气和洗油中粗苯的含量；煤气流量及其压力；吸收温度；循环洗油质量及其分子量；富油预热温度和出管式炉温度；蒸气量等。Abstract:Benzolewashingandthedistillationprocess,includingthenationalgashydrocarbonsbenzeneabsorptionfromtheoil-richandbenzene.BenzoleaccordingtothenatureandcompositionofthewashingandBenzoledistillationmainlydependonthefollowingfactors:GasandoilwashingCrudeBenzenecontent;Gasflowandpressure;Absorptiontemperature;washoilqualityandmolecularweight;oil-richpreheatingtemperatureandthetemperaturetubefurnace;thevolumeofsteam关键词：粗苯的回收洗涤蒸馏一、粗苯的组成和性质（一）粗苯的组成粗苯是由多中芳烃和其他化合物组成的复杂混合物。粗苯的主要组分是苯、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组分。在用洗油回收煤气中的苯族烃时，则尚含有少量的洗油轻质馏分。粗苯中各主要组分平均含量如表1-1所示表1-1粗苯各主要组分的平均含量组分分子式含量/%备注苯C6H655-75同分异构物总和甲苯C6H5CH312-22二甲苯C6H4(CH3)22.0-63三甲苯和一基甲苯CH3(CH3)3C2H5C6H4CH31-2不饱和化合物：其中：环戊二烯戊烯和2-甲基丁烯-2苯乙烯直链烯烃C6-C8茚古马隆C5H6C5H10C6H5CHCH2C9H8C8H6O0.5-1.00.5-0.80.5-1.00.61.5-2.50.6-1.0按硫计硫化物：其中：硫化氢二硫化碳噻吩甲基噻吩饱和烃H2SCS2CHSCHS0.1-0.20.3-1.40.2-1.60.1-0.20.6-1.5粗苯的主要组成取决于炼焦配煤的质量及炼焦产物在炭化室内裂解的程度。在配煤的质量稳定的条件下，在不同的炼焦温度下所得到的粗苯中苯、甲苯、二甲苯及不饱和化合物在180℃前馏分中含量如表1-2所示。表1-2不同炼焦温度下粗苯（180℃前馏分）中主要组分的含量炼焦温度/℃粗苯中主要组分含量/%苯甲苯二甲苯不饱和硫化物95050-6018-226-710-124105065-7513-163-47-10粗苯的各主要组分均在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℃前的馏出量作基准，故以其180℃前馏出量作为鉴别粗苯质量的指标之一。粗苯在180℃前馏出量取决于粗苯工段的工艺流程和操作制度。180℃前馏出量越多，粗苯的质量就越好。一般要求粗苯180℃前馏出量为93%-95%。(二)粗苯的性质粗苯是淡黄色的油状透明液体，比水轻，不溶于水。粗苯容易挥发，具有麻醉性和毒性，长期吸入能使人中毒。在贮存时，由于轻质不饱和化合物的氧化和聚合所形成的树脂状物质能溶于粗苯中，使其着色并很快地变暗。粗苯是易燃、易爆物质，闪点为12℃，粗苯蒸气在空气中的浓度为1.4%-7.5%（体积）范围内时，能形成爆炸性混合物。二、回收苯族烃的方法从焦炉煤气中回收苯族烃可采用液体吸收法、固体吸收法及加压冷冻法等。(一)液体吸收法液体吸收法是用焦油蒸馏中230-300℃范围的馏出物并经脱酚脱吡啶后所得的液体焦油洗油作为吸收剂，在洗涤塔内回收煤气中的苯族烃，将吸收了苯族烃的富油送至脱苯工段的脱苯蒸馏设备中提取出粗苯。脱苯后的贫油经冷却后重新送至洗涤塔循环使用。因此，液体吸收法也称洗油吸收法。现我们公司就是采用洗油吸收法的。(二)固体吸附法固体吸附法是采用具有很多微孔组织和很大接触面积的活性炭或硅胶作固体吸附剂。(三)加压冷冻法加压冷冻法就是在低温加压的情况下，使苯族烃从煤气中冷凝出来。三、影响苯族烃回收的因素煤气中的苯族烃在洗苯塔内被吸收的程度称为回收5121aa式中η—粗苯回收率，%a1，a2—洗苯塔入口和出口煤气中苯族烃的含量，g/m3苯族烃回收效率的大小是评价洗苯塔洗苯操作的主要指标，一般为93%-95%。回收率主要取决于下列因素：煤气和洗油中苯族烃的含量；煤气流量及其压力；洗油循环量及其分子量；吸收温度；洗苯塔的类型和结构及炼焦煤的挥发分等。(一)吸收温度吸收温度系指洗苯塔内气液两相接触面上苯族烃的蒸汽压随吸收温度的升高而增大，吸收推动力则随之减少，致使洗苯塔后煤气中的苯族烃含量a2增加，粗笨的回收率降低。当吸收温度超过30℃时，随着吸收温度的升高，塔后含苯a2显著增加，回收率η显著下降。因此，吸收温度不宜过高，但也不宜过低。在低于10-15℃时，洗油的黏度将会显著增加，使洗油输送和在塔内均匀分布及流动均发生困难，当洗油温度低于10℃时，还可能从洗油中析出固体结晶和残渣。因此，适宜的吸收温度约为25℃左右，实际操作温度波动在20-30℃之间。实际生产操作时，洗油温度应略高于煤气温度，以防止煤气中的水冷凝进入洗油中。一般规定洗油温度在夏季比煤气温度高2℃左右，冬季高5℃左右。应根据大气温度和生产实际操作情况而定。为保证适宜的吸收温度，煤气进洗苯塔前，应最终冷却至19-22℃，循环洗油应冷却至低于30℃。现我公司经贫油冷却器冷却后贫油出口温度控制在25-35℃之间，煤气处冷后温度控制在19-25℃之间。在理论中入洗苯塔的贫油温度应该高于煤气温度，夏季比煤气温度高2℃左右，冬季高5℃左右。根据操作中总结的经验，公司将进洗苯塔贫油温度设定在夏季比煤气温度高1℃，冬季高3℃左右。(二)洗油的相对分子质量及洗油循环量洗油相对分子量与其吸收能力的关系，随着洗油分子量的增大，洗油吸收能力减少。但洗油的相对分子量也不宜过小，否则洗油在吸收过程中随煤气带走损失较大，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公式求得。12211000CCGaaV6式中V—煤气量，m3/h；a1，a2—洗苯塔入口和出口煤气中苯族烃的含量，g/m3G—洗油量，kg/h；C1、C2—贫油和富油中粗苯的含量，%。由上式可见，增加洗油循环量，可降低洗油中粗苯的含量，增加气液间吸收推动力，从而可提高粗苯回收率。但循环洗油量也不宜过大，以免过多增加动力消耗和冷却水用量。在塔后煤气含苯量一定的情况下，随着吸收温度的升高，则需要的循环洗油量随之增加。循环洗油量随吸收温度的升高而增加。一般夏季循环洗油量比冬季多。为保证循环洗油质量的不变，在洗油吸收操作前增加了洗油再生装置，并定期将再生器中的残渣排出。在现阶段的操作中，实行两天排残渣一次。但特殊时期（煤气温度过高，蒸气带水等）需特殊对待，这就需要操作人员灵活而变。洗油在再生器中温度控制在160-180℃之间，洗油质量最稳定。排渣时温度控制到240℃开始排渣，如果温度过高，会使洗油质量下降，温度过低则不能将洗油合格馏分全部蒸出。(三)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。当其他条件不变时，入塔贫油含苯量越高，则塔后煤气含苯量越高。现行工艺规定，塔后煤气中粗苯含量低于2g/m3，实际上，由于贫油中粗苯的组成，苯和甲苯含量极少，绝大部分为二甲苯和溶剂油，其蒸汽压仅相当于同一温度下煤气中所含苯族烃蒸汽压的20%-30%，故实际贫油含苯量可允许达到0.4%-0.6%，此时仍能保证塔后煤气含苯量在2g/m3以下。如果进一步降低贫油中的粗笨含量，虽然有助于降低塔后损失，但将增加脱苯蒸馏时的蒸汽耗量，并使洗油的消耗增加。进年来国外有些焦化厂，塔后煤气控制含苯量大于2g/m3,对粗笨的回收是经济合理的。从表1-3所列一般粗笨和从回收炉煤气中分离的粗笨高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，故只会增加粗笨工段和粗笨精制操作的困难。因此塔后煤气含苯量控制高一些也是较合理的。现我厂洗苯塔后煤气含苯控制在小于4g/m3,入塔贫油含苯要求控制在1.5％以下，实则控制在0.37％左右。塔后煤气含苯实则控制在3.08g/m3，硫化氢3.13g/m3，因此我厂贫油含苯，塔后煤气含苯、硫均符合标准基本达到最优化效果。表1-3一般粗苯和回炉煤气中分离的粗苯性质7指标名称一般粗苯回炉煤气分离的粗苯密度/kg/L0.87800.8747冰点-12.9-29.1硫含量/%1.225.56用硫酸洗涤时损失/%6.5913.9180℃前馏出量/%5.5528.0四、富油脱苯的方法和原理富油是洗油和粗苯完全互溶的混合物，其沸点取决于洗油和粗苯的沸点及粗苯在洗油中的溶解度。因富油的主要成分是洗油，洗油的沸点为230-300℃。要用一般的蒸馏方法，从富油中把粗苯蒸出来，且达到所需要的脱苯效果，需要将富油加热到250-300℃，在这样高的温度下，粗苯损失增大，洗油分子量增大，质量变坏，吸收效率下降，这在实际上是不可行的。为了降低脱苯蒸馏温度，工业上可以采用水蒸气蒸馏和真空蒸馏两种方法。由于水蒸气蒸馏具有操作简单，经济可靠等优点，焦化厂均采用水蒸气蒸馏法。所谓水蒸气蒸馏法就是降水蒸气直接加热置于蒸馏釜中的被蒸馏液（与水蒸气完全互不相溶），而使被蒸馏物中的组分的以分离的操作。当加热湖不相溶的液体混合物时，若各组分的蒸气分压之和达到塔内总压时，液体就开始沸腾。故在脱苯塔蒸馏过程中通入大量直接蒸汽，可使蒸馏温度降低。当塔内总压一定时，气相中水蒸汽所占的分压越高，则粗苯和洗油的蒸气压愈低，即在较低的脱苯蒸馏温度下，可将粗苯较完全地从洗油中蒸出来。因此，直接蒸汽用量对于脱苯蒸馏操作极为有影响。当塔内操作总压一定时，提高富