⑴ 生產粗苯的工藝流程
(一)粗苯回收工藝
煉焦煤在焦爐干鎦過程中產生的苯族烴隨荒煤氣逸出,粗苯是有機化學工業的重要原料,回收粗苯具有較高的經濟效益。
焦爐煤氣中粗苯含量一般為25~40g/m3.,粗苯的產率與裝爐煤的質量、煉焦溫度和焦爐爐頂空間溫度有關。即粗苯的產率隨裝爐煤揮發分的提高而增加,隨煉焦溫度、爐頂空間溫度的提高而下降。通常為裝入干煤的0.9%~1.3%。
粗苯產品的技術要求主要有兩個指標:一是水分,要求在室溫下目測無可見不溶解水;二是對粗苯產品作鎦程測定,當粗苯產品作為溶劑用時,180℃前鎦出量應>91%,當作為精製用粗苯時,180℃前鎦出量應>93%。
粗苯的主要組分有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳烴,此外還含有不飽和化合物、含硫化合物、脂肪烴、萘、酚類和吡啶類化合物。
從焦爐煤氣中回收粗苯一般均採用焦油洗油作吸收劑,其工藝包括洗滌和蒸餾兩個部分。
1、粗苯洗滌
焦爐煤氣以25~27℃依次通過串聯的洗苯塔,與塔頂噴灑的焦油洗油逆流接觸,脫除粗苯後煤氣從塔頂排出。塔底排出含粗苯約2.5%的富油送往蒸餾裝置脫苯。脫苯後的貧油含苯0.2%~0.4%,經冷卻至27~30℃後送至洗苯塔循環使用。
2、粗苯蒸餾
20世紀80年代以前,我國絕大部分焦化廠均是沿用原蘇聯的蒸汽加熱富油脫苯工藝,這種工藝陳舊,蒸汽消耗量大,設備龐大,產品質量差。
1976~1979年間,我國自行設計的脫苯裝置相繼在新(新余)鋼焦化廠和濟鋼焦化廠建成,分別採用管式爐加熱富油,脫苯塔打迴流的30層單塔脫苯生產粗苯和45層單塔脫苯生產兩種苯(輕苯、重苯)的裝置,經過攻關、調試投入正常生產,並取得了「單塔脫苯工藝及新型脫苯塔發明專利」。
目前國內各焦化廠均普遍採用了管式爐加熱富油脫苯工藝。這種工藝可以有雙塔生產輕苯、重質苯以及單塔生產從粗苯洗滌工序來的富油經油汽換熱器和油油換熱器加熱後進入脫水塔,塔頂逸出的油氣和水蒸汽的混合物經冷凝器後送入油水分離器。
脫水塔底排出的富油用泵送入管式爐加熱到180~190℃後進入脫苯塔。
抽出1%~1.5%的富油進入洗油再生器,用管式爐加熱的過熱蒸汽直接蒸吹,帶油的蒸汽由器頂排出進入脫苯塔下部,殘渣從再生器底部排放。
脫苯塔頂部逸出的粗苯蒸汽經油汽換熱器降溫、冷凝冷卻器冷凝和油水分離後送入粗苯中間槽。
部分粗苯送到脫苯塔頂作迴流,其餘粗苯作為兩苯塔原料。
脫苯塔底排出的熱貧油,經油油換熱器入塔下的熱貧油槽,再用泵送貧油冷卻器冷卻後去洗滌系統循環使用。
粗苯經兩苯塔分餾,塔頂逸出的輕苯蒸汽經冷凝器和油水分離器進入迴流槽。
部分輕苯送到兩苯塔頂作迴流,其餘為產品。塔側線引出精重苯,塔底排出萘溶劑油。
管式爐加熱富油在脫苯的同時還能脫萘。脫苯塔頂油氣出口溫度保持在103~105℃,富油脫苯時萘也被蒸出溶於粗苯中,並以萘溶劑油的形態從兩苯塔底排出。貧油含萘<2%,從而可大幅度降低洗苯塔後的煤氣含萘量。
(2)管式爐加熱單塔生產粗苯富油脫苯工藝。單塔生產粗苯裝置的脫苯塔為30層,塔頂打迴流並產出粗苯,側線提取萘油,塔底為貧油。
粗苯和單塔生產輕苯、重苯三種方法。
(二)粗苯精製技術
目前,粗苯精製在國內普遍採用酸洗法和加氫法兩大類。
(1)酸洗法。酸洗法是我國傳統的粗苯精製方法,採用硫酸洗滌凈化。因該法具有工藝流程簡單、操作靈活、設備簡單、材料易得、在常溫常壓下運行等優點,對於中小型焦化企業仍不失為一種切實可行的粗苯精製法,所以,目前國內大多數焦化廠仍以酸洗法作為粗苯的精製方法。但是這種方法與加氫法相比,存在許多難以克服的致命缺點,由於不飽和化合物及硫化物在硫酸的作用下,生成黑褐色的深度聚合物(酸焦油),至今無有效的治理方法,另外產品質量、產品收率無法和加氫精製法相比,正逐漸被加氫精製法替代。
(2)加氫精製。基於酸洗法的諸多缺點,我國自20世紀70年代初期,就開始從事焦化粗苯加氫精製的研究與開發工作,研製開發出了中溫加氫法和低溫加氫法。中溫加氫法的優點在於不用萃取精餾就能獲得高純苯,1976年北京焦化廠採用中國科學院山西煤炭化學研究所的中溫法粗苯加氫技術,建成了我國第一套年處理粗苯2.5萬噸的工業試驗裝置。20世紀80年代又進行低溫法(300~370℃)粗苯加氫精製工藝的研製與開發。20世紀90年代,我國相繼在寶鋼一期工程及河南神馬,先後引進了日本Litol法高溫熱裂解生產高純苯的工藝技術;石家莊焦化廠及寶鋼三期工程先後引進德國K.K法工藝技術。2004年由浙江美陽國際石化醫葯工程設計有限公司在消化吸收國外同類裝置的基礎上,開發成功了國產化氣相加氫技術,先後用於山西太化股份公司一期8萬t/a粗苯加氫精製裝置、山東棗礦集團柴里煤礦15萬t/a粗苯加氫精製工程、山東海力化工有限公司8萬t/a粗苯加氫精製工程等近10套裝置。其針對不飽和烴結焦問題進行了工藝優化,增加了脫重組分塔,塔釜重沸器採用了強制循環重沸器,粗苯原料先脫除C9以上重組分,輕苯加氫反應減少了粗苯中不飽和烴對加氫系統結焦堵塞的問題,提高了對原料的適應性,降低了加氫負荷,同時優化了加氫流程。
⑵ 可用加氫法生產的產品有哪些
加氫苯是一種廣泛使用的,市場銷量好的產品。具體如下:
苯加氫項目包括生產設施和生產輔助設施,主要為:制氫、加氫、預蒸餾、萃取、油庫、裝卸台等。生產高純苯、硝化級甲苯、二甲苯、非芳烴、溶劑油等。
苯、甲苯、二甲苯(簡稱BTX)等同屬於芳香烴,是重要的基本有機化工原料,由芳烴衍生的下游產品,廣泛用於三大合成材料(合成塑料、合成纖維和合成橡膠)和有機原料及各種中間體的製造。純苯大量用於生產精細化工中間體和有機原料,甲苯除用於歧化生產苯和二甲苯外,其化工利用主要是生產甲苯二異氰酸脂、有機原料和少量中間體,此外作為溶劑還用於塗料、粘合劑、油墨和農葯等方面。二甲苯在化工方面的應用主要是生產對苯二甲酸和苯酐,作為溶劑的消費量也很大。間二甲苯主要用於生產對苯二甲酸和間苯二腈。焦化粗苯主要含苯、甲苯、二甲苯等芳香烴,另外還有一些不飽和化合物、含硫化合物、含氧化合物及氮化合物等雜質。粗苯精製就是以粗苯為原料,經化學和物理等方法將上述雜質去除,以便得到可作原料使用的高純度苯。近年來,國內許多鋼鐵企業的焦化項目紛紛上馬,焦化粗苯的產量迅速增加,為粗苯加氫精製提供了豐富的原料。
目前,國內焦化粗苯的加工仍存在兩種工藝,一種是古老的酸洗凈化法,另一種是先進的加氫精製法。採用加氫精製法工藝目前裝置只用石焦集團和寶鋼集團兩個廠家,其他廠家使用的仍然是落後的、污染嚴重的酸洗凈化法工藝,目前已有多家焦化企業都提出了建設加氫精製工藝的想法。寶鋼集團有兩種工藝,一種是Lintel法,於1985年投產,設計加工量6萬噸/年,另一種是Krupp
Koppers加氫/Morphylane萃取蒸餾法,於1998年投產,設計加工量5萬噸/年。石家莊焦化集團苯加氫裝置是採用Krupp
Koppers加氫/Morphylane萃取蒸餾法,於1997年投產,設計加工量5萬噸/年。該工藝屬國際先進水平,三廢少,污染少,催化劑、萃取劑均可再生,開工幾年來,裝置運行良好,主產品高純苯及高純甲苯的質量均達到了設計要求,高純苯純度在99.9%以上,高純甲苯純度在99.0%以上,產品質量甚至優於石油苯。隨著國內外新一輪的經濟高速增長,各地以己內醯胺等項目為龍頭的一大批用苯裝置即將動工興建。相對於其他企業,建滔公司有著較強的技術力量和穩定的原料來源,利用其優勢建設具有經濟規模的5萬噸/年焦化粗苯加氫精製裝置,生產高附加值的苯類產品,無疑會提升企業的市場競爭能力和抗風險能力。
⑶ 焦化廠的工藝流程是什麼
焦化廠的工藝流程:
根據焦爐本體和鼓冷系統流程圖,從焦爐出來的荒煤氣進入初冷器之前,已被大量冷凝成液體,同時,煤氣中夾帶的煤塵,焦粉也被捕集下來,煤氣中的水溶性的成分也溶入氨水中。焦油、氨水以及粉塵和焦油渣一起流入機械化焦油氨水分離池。
分離後氨水循環使用,焦油送去集中加工,焦油渣可回配到煤料中。煉焦煤氣進入初冷器被直接冷卻或間接冷卻至常溫,此時,殘留在煤氣中的水分和焦油被進一步除去。出初冷器後的煤氣經機械捕焦油使懸浮在煤氣中的焦油霧通過機械的方法除去,然後進入鼓風機被升壓至19600帕(2000毫米水柱)左右。
為了不影響以後的煤氣精製的操作,例如硫銨帶色、脫硫液老化等,使煤氣通過電捕焦油器除去殘余的焦油霧。為了防止萘在溫度低時從煤氣中結晶析出,煤氣進入脫硫塔前設洗萘塔用於洗油吸收萘。在脫硫塔內用脫硫劑吸收煤氣中的硫化氫,與此同時,煤氣中的氰化氫也被吸收了。煤氣中的氨則在吸氨塔內被水或水溶液吸收產生液氨或硫銨。
煤氣經過吸氨塔時,由於硫酸吸收氨的反應是放熱反應,煤氣的溫度升高,為不影響粗苯回收的操作,煤氣經終冷塔降溫後進入洗苯塔內,用洗油吸收煤氣中的苯、甲苯、二甲苯以及環戊二烯等低沸點的炭化氫化合物和苯乙烯、萘古馬隆等高沸點的物質,與此同時,有機硫化物也被除去了。
(3)粗苯精製萃取蒸餾裝置擴展閱讀:
焦化廠一般由備煤車間、煉焦車間、回收車間、焦油加、工車間、苯加工車間、脫硫車間和廢水處理車間組成。
造成泄漏的原因主要有兩個:
一是設備、容器和管道本身存在漏洞或裂縫。有的是設備製造質量差,有的是長期失修、腐蝕造成的。所以,凡是加工、處理、生產或貯存可燃氣體、易燃液體或溫度超過閃點的可燃液體的設備、貯槽及管道,在投入使用之前必須經過驗收合格。在使用過程中要定期檢查其嚴密性和腐蝕情況。焦化廠的許多物料因含有腐蝕性介質,應特別注意設備的防腐處理,或採用防腐蝕的材料製造。
二是操作不當。相對地說,這類原因造成的泄漏事故比設備本身缺陷造成的要多些。由於疏忽或操作錯誤造成跑油、跑氣事故很多。要預防這類事故的發生,除要求嚴格按標准化作業外,還必須採取防溢流措施。
《焦化安全規程》規定,易燃、可燃液體貯槽區應設防火堤,防火堤內的容積不得小於貯槽地上部分總貯量的一半,且不得小於最大貯槽的地上部分的貯量。防火堤內的下水道通過防火堤處應設閘門。此閘門只有在放水時才打開,放完水即應關閉。