粗苯加工与精制.docx

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粗苯加工与精制

第十章粗苯加工与精制

241.什么叫吸收温度？

吸收温度过高或过低对吸收苯油什么影响？

吸收温度时至吸苯塔内煤气和洗油接触面的平均温度。

它取决于煤气和洗油温度，液受大气温度影响。

当煤气中苯族烃含量一定时，吸收温度愈低，洗油中与其呈平衡的粗苯含量愈高。

而提高温度时，洗油中粗苯含量降低。

当吸收温度升高时，洗油液面上粗苯的蒸汽压随之增大，吸收推动力减小，因而粗苯回收率л降低和吸苯塔后含苯族烃增高。

实践表明，当温度高于30℃时，л和塔后含量均显著恶化。

因而吸收温度不宜过高。

但也不宜过低。

如低于10～15℃，洗油粘度显著增加，这使泵输送困难和塔内均匀分布困难，阻力加大。

最适宜的吸收温度为25℃，操纵时波动在20～30℃之间即可。

242.为什么洗油温度应保持比煤气温度略高几度？

洗油温度保持比煤气温度略高一些，主要时防止煤气中水蒸气被冷凝下来进入洗油中，恶化脱苯塔的操作。

夏季洗油温度比煤气温度高0～2℃，冬季高5～10℃.差值根据大气温度变化而定。

243.洗油相对分子质量与吸收煤气中粗苯的能力油什么关系？

同类液体吸收剂的吸收能力与其分子质量成反比，吸收剂的相对分子质量与溶质相对分子质量愈接近，则吸收得愈完全。

由公式C=2.24Ap/MmP0（式中，P为煤气总压力；P0为在回收温度下苯族烃的蒸气分压；a为煤气中苯族烃的浓度）可知，当其他条件一定时，洗油相对分子质量Mm小，洗油中粗苯浓度C增大（吸收能力加强）。

但洗油相对分子质量也不能过小，否则在蒸馏脱苯时难与粗苯分离。

244.为什么可以用焦油洗油或石油洗油吸收粗苯？

因为焦油洗油和石油洗油与粗苯属同类物质，分子结构相似（芳香烃结构）。

根据物质特性，同类物质互溶性较好。

且分子量不一样，而沸点就不同，这样就能利用沸点不同这个特点进行蒸馏分离。

245.石油洗油与焦油洗油有什么区别？

那种洗油用来回收煤气中粗苯为好？

为什么？

焦油洗油和石油洗油主要区别在于：

1）焦油洗油时焦化厂自产物，石油洗油（轻柴油）则是石油加工产品；

2）石油洗油的相对分子质量比焦油洗油的大，因此吸收苯时所需洗油循环量也比焦油洗油量大30%左右；

3）焦油洗油相对密度为1.04～1.07，比水重，而石油洗油相对密度不大于0.890，比水轻；

4）焦油洗油的沸点比石油洗油的低，一般规定，300℃前焦油洗油馏出量大于90%，230℃前馏出量不大于3%；而石油洗油在350℃前馏出量不小于95%。

由于石油沸点高，因此在回收苯时，其损失量低于焦油洗油，并且用石油洗油回收苯时，180℃前的馏出量比用焦油洗油的多；

5）石油洗油稳定性较高，长期使用后不易变质；焦油洗油稳定性差，在循环使用后，密度、粘度、相对分子质量会增大；

6）石油洗油脱苯能力强，一般在吸苯塔后脱至0.15g/m3以下。

但吸苯能力比焦油洗油差，在脱苯时耗蒸汽量液较大。

从我国国庆处罚，焦化厂采用自产焦油洗油回收苯比较经济合理。

但对于小焦化厂来说，焦油洗油的供应问题尚不好解决。

246.循环洗油量与吸收温度有什么关系？

循环洗油量随吸收温度增高而增加。

一般夏季比冬季循环油量大。

247.什么叫贫油？

什么叫富油？

在生产粗苯的工序中，凡经过脱苯蒸馏与粗苯分离后的洗油叫贫油。

将冷却后的贫油用泵送往吸苯塔吸收煤气中的粗苯后的洗油叫富油。

248.贫油为何要冷却？

富油为何要加热？

贫油时用来送往吸苯塔吸收煤气中粗苯的。

贫油最适宜往年度应在20℃～30℃范围内，此时对吸收苯有利。

因此对脱苯后的贫油（140℃左右）应进行换热冷却。

对吸苯后的富油加热的目的时要利用洗油与粗苯沸点不同的特点来分离洗油和粗苯。

249.贫油温度如何调节？

贫油温度调节把主要靠控制贫油冷却器进水压力来实现。

一般要求贫油温度20～30℃，夏季比煤气温度高0～2℃，冬季高5～10℃较为合适。

250.贫油中含苯与吸苯塔后煤气含苯有何关系？

当其他条件不变，根据公式：

C=2.24Ap/MmP0,当贫油中苯族烃的浓度C增加,则塔后煤气含苯a也随之增加.

251.贫油含苯一般为多少?

吸苯他后煤气含苯一般为多少?

贫油含苯在生产实践中一般为0.3%～0.6%,比理论计算值大。

吸苯塔后煤气含苯一般为2～3g/m3,但也应根据经济情况和当地能源动力可能性而定。

有些地区蒸汽短缺,可适当放宽此指标,以提高煤气热值,也是合理的。

252.对洗油的质量主要有哪些要求？

对洗油的质量有以下几点要求：

1）常温下具有较好的吸收能力，加热时能使粗苯很好地分离出来；

2）具有足够的化学稳定性，即长期使用后，吸收能力不降低；

3）在回收粗苯的操作温度下，芴固体析出，以免堵塞管道及设备；

4）不与水呈乳化物，并易与水分离；

5）油较好的分散性与流动性，以便用泵输送和在吸苯塔填料上均匀分布。

253.焦油洗油质量变坏有何特征？

对粗苯生产有何影响？

焦油洗油质量变坏主要特征时粘度增加，输送困难，吸苯塔内煤气阻力增加，密度增加，230～300℃的馏出量减小，颜色变黑。

由于洗油粘度增加，粗苯在填料塔木格上难以均匀分布，所以煤气中苯类难以被洗油吸收。

另一方面，密度增大，使洗油吸收苯能力降低。

以上两个原因，使得吸苯塔后煤气含苯量增加，苯产量和质量下降，油再生时渣多，且稠，难以排放除去。

254.回收粗苯的工艺流程时怎样的？

用个交友吸收粗苯的流程如图10-1所示。

焦炉煤气经终冷器冷至20～30℃左右，依次经过三个串联的吸苯塔。

在吸苯塔内与逆向流动的洗油接触后煤气出吸苯塔。

此时，煤气中粗苯含量应为2～3g/m3.煤气直接送焦炉或冶金厂作燃料用，或经脱H2S后作民用煤气。

含苯为0.3%～0.6%的贫油（即脱苯后的洗油），油贫油槽用泵送往3号塔顶，依次经过各塔后于1号吸苯塔排出，即为富油（即吸收了苯以后的洗油）。

富油含苯与操作条件有关，一般为2%～2.5%左右。

富油送脱苯塔进行解析。

贫油经冷却后又返回吸收系统循环使用。

255.吸苯塔主要构造有哪几部分？

我国焦化厂所用吸苯塔型式较多，主要有木格填料塔、钢板网填料塔、筛板塔、浮动喷射塔以及多段空喷射塔等。

256、富油脱苯有哪几种方法？

各有什么优缺点？

目前富油脱苯主要有两种方法：

一是水蒸气蒸馏；二是减压蒸馏。

用蒸汽加热脱苯蒸馏流程，粗苯回收率可达94%左右。

贫油含苯可在0.5%以下,塔后含苯可低于2g/m³,但其蒸汽耗量较高,每生产1t180℃前粗苯需耗5～7t蒸汽,且往往压力波动大,操作不稳定.

管式炉加热富油制取粗苯比用蒸汽加热富油制取粗苯具有以下优点:

1）粗苯回收率可提高到95%～97%,因为富油在管式炉内可加热至180℃,贫油含萘可降至0.1%。

2）降低了蒸汽消耗,每生产1t180℃前的粗苯耗蒸汽1～1.5t.

3）减少了废水量,蒸汽脱苯每小时每吨粗苯（180℃前）能生产3～4t废水,而管式炉每生产1t（180℃前）粗苯产生废水一般在1.5t以下.

4）不受蒸汽压力波动影响,操作稳定,特别是对蒸汽供应不足的焦化厂,可使粗苯工段及时开工,正常生产.

5）当设有脱萘装置时,可使循环洗油中含萘量降低,提高对煤气的吸萘能力,从而可降低煤气中萘含量.

6）由于不用蒸汽塔体积显著减少,可以大大缩小蒸馏和冷凝冷却设备的尺寸,从而降低钢材消耗和设备费用.

当采用管式炉加热富油时应该注意的问题是管式炉与油槽\蒸馏塔等设备的距离必须远一些,一般要求距40米以上,以防止着火等事故.

257、用蒸汽加热脱苯的工艺流程是怎样的?

由洗涤工序来的富油在分缩器下面的三格中被脱苯塔来的蒸汽加热至70～80℃,然后进入贫油换热器,被130～140℃热贫油加热到90～100℃,最后于富油预热器中用0.84MPa间接汽加热至135～145℃,再从脱苯塔的第十二层塔板进入塔内,富油在塔内逐渐向下溢流,在由塔底进入的直接汽作用下.富油中的粗苯及轻质洗油馏分由洗油中蒸出.由塔顶逸出进入分缩器,由分缩器顶逸出粗苯蒸气进入冷凝冷却器,在此冷却到25～30℃,粗苯进入贮槽.由脱苯塔排出的贫油与富油换热后进入贫油冷却器冷却至20～30℃,用来吸收煤气中的粗苯.

258、从富油中蒸出粗苯的方法和原理是什么?

从富油中蒸出粗苯的方法主要有两种:

水蒸气蒸馏和减压蒸馏.我国焦化厂多采用水蒸气蒸馏法.

此法原理是:

当加热互不相溶的液体混合物时,若各组分分压之和达到塔内总压时,液体即行沸腾,故在脱苯蒸馏过程中通入大量直接蒸汽.当塔内总压为一定时,气相中水蒸气所占的分压愈高,则粗苯的蒸气分压愈低,即在较低的脱苯蒸馏温度下,可将粗苯较完全地由洗油中蒸出来.因此,直接蒸汽用量对于脱苯蒸馏操作有较重要的影响.

由道尔顿定律可知,在气体混合物中各组分的千克摩尔数之比等于它们分压之比,据此可求出理论蒸汽耗量.

259、生产一种苯时分缩器顶温度宜多高?

生产两种苯时该温度又是多少?

生产一种苯时,分缩器顶温度应控制在86～89℃；生产两种苯时，分缩器温度宜控制在88～92℃。

260、进入冷凝冷却器和轻苯分离器的粗苯蒸气温度应该是多高？

生产两种苯时，进入冷凝冷却器的粗苯蒸气温度应控制在73～78℃。

进入轻苯分离器的温度应在25～35℃。

261、两苯塔内轻苯和重苯是怎样分离的？

由分缩器出来的温度为88～92℃的粗苯蒸气进入两苯塔中，在此将粗苯分馏成轻苯和重苯。

两苯塔精馏段由8层泡罩塔板组成，塔顶用轻苯打回流。

粗苯蒸气由精馏段底部进入，与提馏段上升的蒸汽一起自下而上通过8层塔板，经气液两相的物质交换。

最后由塔顶逸出的即为轻苯蒸气，其温度控制在73～78℃。

蒸汽进入冷凝冷却器的管间，由上至下冷凝冷却至25～35℃进入粗苯分离器。

轻苯流至回流槽，一部分送往两苯塔顶作回流，另一部分则进入轻苯贮槽。

两苯塔的提馏段由三层泡罩塔板组成，设有间接蒸汽加热蛇管，并送入少量直接蒸汽，用以加热底部液体混合物。

提取其中低沸点组分，两苯塔温度保持150℃左右。

由两苯塔底部出来的重苯进入重苯冷却器，冷却至45～50℃后送入重苯贮槽。

262、两苯塔内为何用轻苯打回流？

回流比一般为多少？

用轻苯打回流可使两苯塔顶逸出的蒸汽组成符合轻苯质量要求，并易于用回流液量加以调节控制。

263、脱苯蒸馏主要有哪些设备？

各自主要构造如何？

脱苯蒸馏主要设备有富油预热器、脱苯塔、冷凝冷却器、两苯塔、洗油再生器等。

其各自主要构造分述如下：

（1）富油预热器

富油预热器供富油在进入脱苯塔前用。

目前较通用的是六程或八程列管式换热器。

富油预热器为一圆筒形设备，两端油流道室。

流道室之间为安装在天花板上的管束。

管束分为8组，各流道室均用隔板与管束流程相对应地分成若干部分，及构成一个8程列管换热器。

（2）脱苯塔

我国焦化厂应用的脱苯塔油圆形泡罩、条形泡罩及浮阀塔等几种。

在制作材料上有用钢板焊制的和铸铁塔段用法兰连接两种。

目前条形泡罩应用较广。

（3）分缩器

我国焦化厂采用的分缩器多为由3～4个卧式管室组成的列管室换热器。

（4）冷凝冷却器

常用冷凝冷却器由三个卧式管室组成，管内走冷却水，粗苯或轻苯蒸气油顶部进入，在管外室内倍冷却水冷凝并冷却至25～35℃，冷凝液油底部进入油水分离器。

（5）两苯塔

两苯塔下段为提馏段，上段为精馏段。

提馏段油三块塔板，板间距1000mm，每个塔板上有20个圆形高泡罩，在塔板上能保持较高液面，可以淹没加热器。

重苯有塔底部排油。

精馏段有8块塔板，每块塔板上有60～70各圆形泡罩，板间距为600mm.

（6）洗油再生器

洗油再生器为钢板制的立圆柱体，带锥形底。

在其下部设有两组管式加热器，管内通以0.98～1.176MPa的中压汽，将洗油加热到160～180℃.

（7）贫富油热交换器

常用贫富油热交换器为四程卧式列管式换热器。

（8）贫油冷却器

常用贫油冷却器为水平钢管组成的