炼焦化学产品的回收与精制ppt课件.ppt

第四章炼焦化学产品的回收与精制4.1炼焦化学产品图4-12.回收与精制方法
（1）有害于煤气利用和运输的物质
a.萘：以固体析出，堵塞管路
b.焦油蒸汽：有害于回收氨和粗苯操作
c.硫化物：腐蚀设备，不利于煤气加工
d.氨：腐蚀设备，燃烧时产生氧化氮，污染大气
c.不饱和烃：生产聚合物，引起管路和设备发生故障

(2)回收流程（3）全负压回收与净化流程4.2粗煤气分离

1.粗煤气初步冷却
（1）意义
①回收煤气中的化学产品多用吸收法，在约30ºC低温下吸收是有利的（自焦炉出来的粗煤气温度650-800ºC）
②含大量水汽的高温气体体积大，管径大，鼓风机的负荷及能量消耗增大。高温气体在管道内输送是危险的，也不允许其进入煤气鼓风机
③煤气冷却可减少对设备和管路的堵塞和腐蚀
（2）初步冷却工艺流程
8②流程中煤气变化
温度变化：
焦炉来粗煤气：650-800ºC
集气管后：80-85ºC
初冷器后：25-35ºC
鼓风机后：升温+10-15ºC
容积质量变化：
初冷器后粗煤气质量减少了2/3
初冷器后粗煤气容积少了3/5③流程中的氨水
两部分氨水
循环氨水：集气管喷洒用的循环氨水（有70%-80%为难水解的氯化铵称固定氨）
冷凝氨水：初冷器冷凝氨水（有80%-90%为易水解的碳酸氢铵等称挥发氨）
b.防止循环氨水中的固定铵的积累
为了防止循环氨水中的氯化铵的积累，部分氨水外排入剩余氨水中，并补充一部分冷凝氨水入循环氨水
C.桥管和集气管喷洒过量氨水的作用
出炉煤气温度较高（热水喷洒冷水不可）
使集气管中的重质焦油能与氨水一起流动，便于送到
回收车间
（3）煤气初冷方法及设备
①间接冷却
冷却设备：
管壳式换热器：管间走煤气，管内走冷却水。分
立管式和横管式（传热系数大，水流速大，冷凝液
膜流动条件适宜）
缺点：耗用金属量大，须除管内水垢，管外壁焦
油和萘的沉积物。

b.直接冷却流程（煤气和水直接接触）2.焦油和氨水分离（3）氨水、焦油、油渣分离方法3.煤气输送
鼓风机
4.煤气净化
（1）煤气脱焦油雾
对后续工序，尤其是硫铵工序，污染溶液和设备
电捕焦油器
（2）煤气除萘
萘：易结晶，堵塞管路和设备
冷却冲洗法，油吸收法
（3）脱硫
4.3氨和吡啶的回收2.氨和吡啶回收的原理

在低于60ºC时（为减少盐类的水解），使用硫酸或者磷酸做吸收剂

3.回收氨的方法
磷酸吸收法（无水氨的生产）
硫酸吸收法饱和器法
（硫酸铵的生产）无饱和器法（酸洗塔法）
（1）无水氨的生产（弗萨姆法）
①工艺特点：
产品：液氨
设备简单，但氨气腐蚀性强，材质要求高。
原理：利用硫酸铵的选择吸收特点：
磷酸一铵盐NH4H2PO4：高温时
很稳定
磷酸二铵盐（NH4)2HPO4：高温时
不稳定
磷酸三铵盐(NH4)3PO4：很不稳定稳定（2）饱和器法生产硫酸铵无饱和器法生产硫酸铵4.回收吡啶（2）回收原理
吡啶是粗轻吡啶中含量最多，沸点最低的组分，故以吡啶为例来阐述回收的基本原理。
吡啶具有弱碱性，与酸发生中和反应生成相应的盐。在饱和器或酸洗塔中，吡啶与母液中的硫酸作用生成酸式盐或中式盐，发生的化学反应分别为：
生成酸式盐C5H5N+H2SO4C5H5NH·HSO4
生成中式盐2C5H5N+H2SO4(C5H5NH)2SO4
吡啶碱分离工艺流程4.4粗苯回收1.粗苯回收方法2.粗苯回收原理（洗油吸收法）4.粗苯回收工段②最终冷却和油洗萘工艺③最终冷却和焦油洗萘工艺三种终冷工艺比较炼焦化学产品回收与精制流程（2）粗苯吸收吸收苯族烃原理
用洗油自煤气中吸收粗苯，是典型的吸收过程，可由下述传质方程描述：

G—吸收的苯族烃量，kg/m2•h；
F—总吸收面积，m2；
K—总吸收系数，kg/(m2•h•kPa)；
△P—吸收推动力，对数平均压力差，kPa。
煤气多组分简化为单组分，服从拉乌尔定律和道尔顿定律
煤气中苯族烃分压pg
pg=P•y(4-1)
P—煤气的总压力，kPa
y—煤气中苯族烃的体积分数(或摩尔分数)

用洗油吸收苯族烃所得的稀溶液可视为理想溶液，服从拉乌尔定律，其液面上粗苯的平衡蒸气压PL
PL=P0•x(4-2)
P0—在回收温度下苯族烃的饱和蒸气压，kPa；
x—洗油中粗苯的摩尔分数。

②粗苯吸收影响因素
吸收温度（实际操作20-30ºC，洗油温度比煤气温度略高）
相对分子质量（吸收剂相对分子质量↓，吸收能力↑）
贫油含苯量（含苯量↑，塔后粗苯损失↑，吸收效率↓）
吸收面积（面积↑，效率↑）
压力（压力↑，粗苯回收效率↑）
（3）富油脱苯④流程
a生产一种苯流程
粗苯（含5%-10%萘溶剂油）
b生产两种苯流程
轻苯：<150ºC
重苯：150-200ºC（含萘溶剂油）
c.产生三种产品的流程
轻苯
精重苯
萘溶剂油生产两种