煤气中苯族烃的回收

296什么是吸收，吸收有几种类型？吸收是指气体溶解于液体的过程，吸收操作通常用于分离气体混合物，如煤气中的苯族烃溶解于洗油中而与煤气中的其他组合分离的过程便属于此。吸收分为物理吸收和化学吸收两种类型。物理吸收是指混合气体中溶解于液体的组合，在液相中不发生显著化学反应的吸收过程。如用洗油吸收煤气中的苯族烃和萘等。化学吸收是指混合气体溶解于液相中的组分与液相中的某组分发生化学反应而进行吸收的过程。如用硫酸或磷酸脱煤气中的氨，用碱性物质脱煤气中的硫化氢和氰化氢等。297.什么是拉乌尔定律？拉乌尔（）研究稀溶液的性质而得到的定律，即在一定温度下的稀溶液中，某组合的蒸气压等于纯组合在该温度下的饱和蒸气压乘以溶液中的摩尔分率。数学表达式为：Pi=p0i*xi式中Pi------------i组合的蒸气压；p0i-----------在一定温度下纯组合i的饱和蒸气压；xi.-----------i组合在溶液中的摩尔分率。后来大量的科学研究证明，拉乌尔定律不仅适用于稀溶液，而且也适用于化学结构相似，相对分子质量接近的不同组分所形成的理想溶液。298.什么是道尔顿定律？道尔顿（Dalton）研究气体混合物的性质而得出的定律，即系统的总压等于该系统中各组分的分压之和。数学表达式为：p=p1+p2+……+pnpi=p*yi式中p1,p2,……pn-----------各组分在气相中的分压;yi--------------------------------i组分在气相中的摩尔分率。道尔顿定律能正确地用于压力低于0.3MPa的气体混合物。299.什么是气液相平衡？气液相平衡是指气、液两种相存在于一个系统中，在两相之间进行物质传递，最终系统的温度、压力保持恒定，各相的组成保持不变，这样的状态称之为气液相平衡。300.什么是饱和蒸气压？在某一温度下，纯液体与它液面上的蒸气呈平衡状态时，由此蒸气所产生的压力成为饱和蒸气压，简称蒸气压。蒸气压的高低表明液体中的分子离开液体气化或蒸发的能力，蒸气压越高，液体越容易气化。301.什么是蒸馏和精馏，怎样进行的？蒸馏和精馏是指利用液体物料中各组分蒸气压的差异，即沸点的差异使组分得到分离的过程。精馏属于蒸馏范畴，是蒸馏的一种操作方式，所不同的是精馏过程气相发生的部分冷凝次数和液相发生的部分气化次数要比蒸馏过程多得多，因此精馏过程获得的产品纯度比蒸馏过程高的多。蒸馏或精馏过程是在塔内实现的，具有多层塔板的精馏分离过程如图8-1所示。在一个绝热的多层塔板的塔内，以第n塔板为例，经过气、液接触，易挥发组分的饱和蒸汽浓度由yn+1增至yn，易挥发组分液相浓度则由xn-1降至xn。气体由塔底逐板上升，易挥发组分浓度逐渐提高，至塔顶时，y1可达接近纯易挥发组分的浓度，液体由塔顶逐板流下，易挥发组分浓度逐渐降低，到塔底时，xm可达接近纯度难挥发组分的浓度。为了使精馏过程能够连续进行，从塔顶逸出的企图经冷凝冷却为液体后，一部分作为产品采出，另一部分则引入塔顶。这部分流回塔顶的液体叫回流液。同样，在塔中部的适当位置的塔板，即进料板上连续送入原料，进料板的位置由进料组成和进料状态（温度）决定。塔底则通过热源加热，使得液相（称为釜液）始终处于泡点状态，连续产生气相。这样，上升的气相与下降的液相通过在多块塔板上的多次部分冷凝、部分气化，在塔底得到难挥发组分含量高的产品，在塔顶得到易挥发组分含量高的产品。通过将进料板以上的塔段称为精馏段，包括进料板在内的以下塔段称为提馏段。塔顶回流液体量称为回流量，回流量与塔顶产品量的比值称为回流比。302.什么是理论板、实际板和塔效率？理论板是指体液两相处于与该塔板温度相应的气液平衡状态的塔板。实际板是指完成特定分离任务所需要的实际板数，实际板数比理论板数多。这是因为气液相接触时间短暂、存在气相的雾沫夹带及塔的制造安装水平等问题，因此每块塔板不能起到一块理论板的作用。塔效率是表示该塔的实际分离效果与理论塔板的差异，塔效率ń可用下式表示：ń=NT/NP×100%式中NT----------完成特定的分离任务所需要的理论板数;NP----------完成同样分离任务的实际板数。303.传热的基本方式有哪几种?传热的基本方式有以下三种：（1）热传导。当物体内部或两个直接接触的物体之间存在着温度差异时，物体中温度高的分子因振动而与相邻分子碰撞，并将能量的一部分传给后者，借此，热量就从物体温度较高部分传到温度较低部分，这种传递热量的方式为热传导。（2）热对流。在流体中，只要是由于流体质点的位移和混合，将热能由一处传至另一处的传递热量的方式称为对流传热。工程中通常将流体和固体壁面之间的传热称为对流传热。如果流体的运动是由于受到外力的作用（如风机和水泵等）所引起，则称为强制对流；如果流体的运动是由于流体内部冷热部分的密度不同而引起的，则称为自然对流。（3）热辐射。任何物体，只要其绝对温度不为零度，都会以电磁波的形式向外界辐射热量。其热量不依靠任何介质而以电磁波形式在空间传播，当被另一个物体部分或全部接受后，由重新转变为热能。这种传递热能的方式称为热辐射。实际上，上述三种传热方式很少单独存在，往往是同时出现的。如粗苯工序应用的换热器，热量从热流体经间壁传向冷流体的过程，主要是以热传导和热对流两种方式进行；圆筒式管式炉用火焰预热富油主要是以辐射方式进行传热的，同时也有热传导和热对流。304.从煤气中回收苯族烃有哪些方法？主要有以下几种方法：（1）洗油吸收法。利用焦油洗油或石油洗油吸收煤气中的苯族烃，该法工艺简单，经济可靠，因此得到了广泛应用。洗油吸收依据操作压力分为加压吸收法、常压吸收法和负压吸收法。加压吸收法可强化吸收过程，适于煤气远距离输送或作为合成氨厂的原料。常压吸收法操作压力稍高于大气压，操作简便，是全国普遍采用的方法，负压吸收法应用于全负压煤气净化系统。（2）活性炭吸附法。利用活性炭的表面吸附性，选择性地吸附煤气中的苯族烃，该法活性炭需要再生，并且成本高，故只在实验室得到应用。（3）身冷凝结法。在低温（-40～-50℃）的条件下，使苯族烃从煤气中凝结出来而得到回收，该法操作复杂，成本高，故没有得到推广使用。305.煤气进入洗苯塔前为什么要进行最终冷却？由硫铵工序出来的煤气温度约在60℃，在这样高的温度下用洗油不能将煤气中苯族烃吸收下来，因此煤气必须进行最终冷却，另外，在采用立管式初冷器冷却煤气的工艺，初冷器后煤气含萘高，在煤气进行终冷的同时还要除萘，以保证洗苯效率。306.煤气中冷器有哪几种形式？煤气中冷器主要有以下几种形式：（1）木格填料式。该初冷器煤气与冷却水接触面积较大，但若煤气含萘高易发生堵塞，阻力较大。（2）隔板式。该终冷器阻力小，不易被萘阻塞，易清扫。填料式和隔板式终冷器是直接式冷却器，冷却水与，煤气直接接触，用后到凉水架冷却循环使用，凉水架的排污气和排污水严重污染环境。（3）横管式。该终冷器是煤气与冷却水间接换热的设备。采用循环水和低温水进行两段冷却，冷却效果好。因煤气不与冷却水直接接触，所以污水量显著降低。冷却器顶部和中部设有喷洒管，定期喷洒初冷冷凝液，以清除管外壁沉积的焦油和萘。307.终冷器煤气出口温度与哪些因素有关系？终冷器煤气出口温度与煤气量的波动、进口煤气温度、环境温度的变化、冷却水量及水温的变化有关。308.说明用洗油吸收煤气中苯族烃的基本原理。洗油吸收煤气中的苯族烃是物理吸收过程。煤气中的苯族烃易溶解在洗油中，它在洗油中有一定的溶解度。这样，煤气与洗苯塔顶喷洒下来的洗油逆流接触过程，煤气中的苯族烃分子便进入洗油中而被洗油吸收。洗油的推动力是煤气中苯族烃的分压与洗油液上苯族烃的蒸气压之差，此值越大，越容易被洗油吸收。309.对洗苯用洗油的质量有哪些要求？洗苯用洗油应具有以下性能：（1）常温下对苯族烃有良好的吸收能力，在加热时又能使苯族烃很好地分离出来。（2）具有化学稳定性，即在长期使用中其吸收能力基本稳定。（3）在吸收操作温度下，不应析出固体沉淀物。（4）易与水分离，不生成乳化物。（5）有较好的流动性，易于用泵抽送并能在填料上均匀分布。焦化厂用于洗苯的焦油洗油和石油洗油基本符合上述要求。310.对洗苯用的焦油洗油质量有哪些规定，为什么？（1）密度（20℃）1.04～1。07g/mL（2）馏程：230℃前馏出量（体积）不大于3%；300℃前馏出量（体积）不大于90%。（3）酚质量分数不大于0.5%。（4）萘质量分数不大于13%。（5）黏度E25为2.（6）水分质量分数不大于1%。（7）15℃结晶物为无。洗油含萘量的控制，是为保证洗油在10-15℃，无固体沉淀物。但萘与苊、芴、氧芴及洗油中其他高沸点组分混合时，能生成熔点低于有关各组分熔点的共熔点混合物。因此，在洗油中存在一定数量的萘，有助于降低从洗油中析出沉淀物的温度。洗油中甲基萘含量高，洗油粘度小，平均相对分子质量小，则吸收苯能力大。洗油含酚高易与水形成乳化物，破坏洗苯操作。另外，酚的存在还易使洗油变稠。因此应严格控制洗油的酚量。洗油230℃前馏出量的规定是限制洗油低沸点组分含量的。低沸点组分含量高，洗油在循环使用中损失较大，在富油脱苯过程易进入粗苯中，影响粗苯质量。洗油300℃前馏出量的规定是限制洗油高沸点组分含量的。高沸点组分含量高，洗油粘度大，温度低时容易出现结晶物，使流动性和分散性降低，影响洗苯效率。311．洗油在循环使用中质量为什么会变差，质量变差的特征是什么？洗油在洗苯塔吸收煤气中苯族烃的同时还吸收了一些不饱和化合物．如环戊二烯，古马隆、茚和丁二烯等。这些不饱和化合物在煤气中硫醇等硫化物的作用下，会聚合成高分子聚合物并溶解在洗油中，因此使洗油质量变差并析出沉淀物。此外，在循环使用过程中，洗油中的部分低沸点组分被出塔煤气和粗苯带走。洗油质量变差的特征是密度、粘度和相对分子质量增大，300℃前馏出量降低，色泽变深。312．焦油洗油与是由洗油有何不同？焦油洗油是高温煤焦油中230-300℃的馏分；石油洗油系指轻柴油，是石油精馏时，在馏出汽油和煤油后所切取的馏分。主要区别为：（1）石油洗油的密度比焦油洗油小，也比水轻，20℃时为0.89g/ml。（2）石油洗油的平均沸点比焦油洗油高，一般规定350℃前馏出量不小于95%，而焦油洗油规定300℃前馏出量不小于90%。因此在循环使用中损失量低于焦油洗油，在富油脱苯过程得到的粗苯质量优于焦油洗油。（3）石油洗油的相对分子质量比焦油洗油大，因此在洗苯时所需洗油量要比焦油洗油量大30%左右，吸苯能力差。（4）石油洗油的稳定性比焦油洗油好，长期使用后不易变质。国内大中型焦化一般有焦油加工工序，用自产焦油洗油回收苯既方便有经济。313．怎么计算吸苯塔的粗苯回收率？洗苯塔的粗苯回收率也可称作洗苯效率，它是评价洗苯操作的重要指标，可用下式计算：∩＝１－12aa工式中∩—粗苯回收率，%A1a1a2—洗苯塔入煤气和出煤气中苯族烃含量，g/m3314．影响洗苯塔后煤气含苯量的因素有哪些？影响洗苯塔后煤气含苯量的因素有以下几点：（1）吸收温度是指洗苯塔内煤气和洗油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。当入塔洗油（贫油）含苯量一定时，洗油液面上苯族烃的蒸气压随吸收温度升高而增加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增加，粗苯的回收率降低，特别是当吸收温度超过30℃时，回收率将显著下降。但吸收温度也不宜低于15℃，温度过低洗油的粘度将显著增加，使洗油的输送及其在塔内填料上均匀分布和自由流动都发生困难，甚至还可能析出固体沉淀物造成堵塞。因此适宜的吸收温度应在25℃左右。（2）贫油含苯量。贫油含苯量越高，洗苯塔后煤气含苯也越高，即损失越大。贫油含苯量在0.4%-0.6%便可保证塔后煤气含苯在2g/m3以下。进一步降低贫油含苯量，虽然有助于降低塔后损失，但将增加脱苯蒸馏时的水蒸气耗量，使粗苯产品在180℃前馏出率减少，并使洗油的耗量增加。近年国外有的焦化厂，塔后煤气含苯量控制在4g/m3左右，经过技术经济分析说明，这一指标对大型焦化厂的粗苯回收是经济合理的。（3