模塊六 第一講 粗苯的組成、方法和洗油吸收煤氣中的苯族烴

1、問題1.粗苯的組成取決于什么？粗苯的組成取決于什么？2.什么是溶劑油？什么是溶劑油？3.粗苯的質(zhì)量的受什么影響？粗苯的質(zhì)量的受什么影響？4.回收苯族烴的回收苯族烴的 方法？方法？5.洗油吸收法根據(jù)操作壓力分為幾種？這種方洗油吸收法根據(jù)操作壓力分為幾種？這種方法的溶劑是什么？應用場合是？法的溶劑是什么？應用場合是？6.什么是富油？什么是富油？7.富油脫苯常用的方法有哪些？如何分類？富油脫苯常用的方法有哪些？如何分類？8.為什么要進行粗苯的回收？為什么要進行粗苯的回收？粗苯的回收與制取粗苯和煤焦油是煉焦化學產(chǎn)品回收中最重要的兩類產(chǎn)品。在石油工業(yè)中曾被稱為基礎(chǔ)化工原料的八種烴類有四類（苯、甲苯、二甲

2、苯、萘）從這兩類產(chǎn)品中提取。目前，中國年產(chǎn)焦炭達到1.61.8億噸,可回收的粗苯資源達200萬噸。雖然從石油化工可生產(chǎn)這些產(chǎn)品，但焦化工業(yè)仍是苯類產(chǎn)品的重要來源，因此，從焦爐煤氣中回收苯族烴具有重要的意義。焦爐煤氣一般含苯族烴3045g/m3，經(jīng)回收苯族烴后焦爐煤氣中苯族烴降到24g/m3。 第一講 粗苯的組成、性質(zhì)和回收方法一、粗苯的組成和性質(zhì)一、粗苯的組成和性質(zhì)粗苯是由多種芳烴和其他化合物組成的復雜混合物。粗苯中主要含有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳香烴。此外，還含有不飽和化合物、硫化物、飽和烴、酚類和吡啶堿類。當用洗油回收煤氣中的苯族烴時，粗苯中尚含有少量的洗油輕質(zhì)餾分。粗苯各組分的平均含

3、量見表6-1。第一講 粗苯的組成、性質(zhì)和回收方法第一講 粗苯的組成、性質(zhì)和回收方法粗苯的組成取決于煉焦配煤的組成及煉焦產(chǎn)物在碳化室內(nèi)熱解的程度。在煉焦配煤質(zhì)量穩(wěn)定的條件下，在不同的煉焦溫度下所得粗苯中苯、甲苯、二甲苯和不飽和化合物在180前餾分中含量見表6-2。煉焦溫度，粗苯中主要組分的含量，%苯甲苯二甲苯不飽和化合物9501050506065751822131667341012710表6-2 不同煉焦溫度下粗苯（180前餾分）中主要組分的含量第一講 粗苯的組成、性質(zhì)和回收方法此外，粗苯中酚類的含量通常為0.1%1.0%,吡啶堿類的含量一般不超過0.5%。當硫銨工段從煤氣中回收吡啶堿類時，則粗

4、苯中吡啶堿類含量不超過0.01%。粗苯中各主要組分均在180前餾出，180后的餾出物稱為溶劑油。在測定粗苯中各組分的含量和計算產(chǎn)量時，通常將180前餾出量當作100%來計算，故以其180前的餾出量作為鑒別粗苯質(zhì)量的指標之一。粗苯在180前的餾出量取決于粗苯工段的工藝流程和操作制度。180前的餾出量愈多，粗苯質(zhì)量就愈好。一般要求粗苯180前餾出量在93%95%第一講 粗苯的組成、性質(zhì)和回收方法粗苯是黃色透明的油狀液體，比水輕，微溶于水。在貯存時，由于低沸點不飽和化合物的氧化和聚合所形成的樹脂狀物質(zhì)能溶解于粗苯中，使其著色變暗。粗苯易揮發(fā)易燃，閃點為12，初餾點4060。粗苯蒸氣在空氣中的濃度達到

5、1.47.5(體積)范圍時，能形成爆炸性混合物。粗苯的熱性質(zhì)依其組成而定。一般可采用下列近似計算式確定。第一講 粗苯的組成、性質(zhì)和回收方法ttC004367. 0604. 1粗苯比熱容： kJ/(kg) (6-1)粗苯蒸氣比熱容： kJ/(kg) (6-2)式中 t溫度， M粗苯相對分子質(zhì)量，依粗苯組成而定。工程計算中可取M=83。MtC1089.067.86第一講 粗苯的組成、性質(zhì)和回收方法粗苯蒸氣比焓： i=431.24+ct KJkg (6-3)式中 t溫度， c粗苯蒸氣比熱容，kJkg。粗苯主要組分的其他物理性質(zhì)見第七章。第一講 粗苯的組成、性質(zhì)和回收方法二、回收苯族烴的方法二、回收苯

6、族烴的方法從焦爐煤氣中回收苯族烴采用的方法有洗油吸收法，固體吸附法和深冷凝結(jié)法。其中洗油吸收法工藝簡單經(jīng)濟，得到廣泛應用。洗油吸收法依據(jù)操作壓力分為加壓吸收法，常壓吸收法和負壓吸收法。加壓吸收法的操作壓力（表壓）為8001200kPa，此法可強化吸收過程，適于煤氣遠距離輸送或作為合成氨廠的原料氣。常壓吸收法的操作壓力稍高于大氣壓，是各國普遍采用的方法。負壓吸收法應用于全負壓煤氣凈化系統(tǒng)。第一講 粗苯的組成、性質(zhì)和回收方法 固體吸附法是采用具有大量微孔組織和很大 吸收表面積的活性炭或硅膠作吸附劑，活性炭的吸附表面積為1000m2/g，硅膠的吸附表面積為450m2/g。用活性炭等吸附劑吸收煤氣中的

7、粗苯。該法在中國曾用于實驗室分析測定。例如煤氣中苯含量的測定就是利用這種方法。深冷凝結(jié)法是把煤氣冷卻到4050，從而使苯族烴冷凝冷凍成固體，將其從煤氣中分離出來。該法中國尚未采用。 第一講 粗苯的組成、性質(zhì)和回收方法吸收了煤氣中苯族烴的洗油稱為富油。富油的脫苯按操作壓力分為常壓水蒸汽蒸餾法和減壓蒸餾法。按富油加熱方式又分為預熱器加熱富油的脫苯法和管式爐加熱富油的脫苯法。各國多采用管式爐加熱富油的常壓水蒸汽蒸餾法。 本章重點介紹洗油常壓吸收法回收煤氣中的苯族烴和管式爐加熱富油的水蒸汽蒸餾法脫苯工藝。問題1.影響苯族烴吸收的因素？2.如何保證洗油吸收中的溫度在適合范圍?3.洗油的性能要求？4.什么

8、是石油洗油？5.為什么在洗苯工段中設置沉淀槽？6.為什么循環(huán)洗油的要進行再生處理？第一講用洗油吸收煤氣中的苯族烴一、吸收苯族烴的基本原理一、吸收苯族烴的基本原理洗油的成分中含有甲基萘、聯(lián)苯、苊、芴、氧芴等組分，用洗油吸收煤氣中的苯族烴是典型的多組分吸收，為了敘述問題方便，視其為單組分吸收，同時洗油吸收煤氣中苯族烴又是物理吸收過程，服從拉烏爾定律和道爾頓定律。 煤氣中苯族烴得分壓可根據(jù)道爾頓定律計算：gP第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴 pg=Py （64） 式中 P煤氣的總壓力， kPay煤氣中苯族烴的體積分數(shù)(或摩爾分數(shù))。 通常苯族烴在煤氣中的濃度以g/m3表示。若已知苯族烴在煤氣中的濃度為

9、 g/m3，則換算為體積分數(shù)得： 式中Mb粗苯的平均相對分子質(zhì)量。bMay10004.22第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴將此式代入式（6-4），則得； 用洗油吸收苯族烴所得的稀溶液可視為理想溶液，其液面上粗苯的平衡蒸氣壓PL可按拉烏爾定律確定: pL=P0 x式中P0在回收溫度下苯族烴的飽和蒸氣壓，kPa； x洗油中粗苯的摩爾分數(shù)。bgMPap0224.0第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴mbbMCMCMCx100/通常洗油中粗苯的含量以C%(質(zhì)量百分數(shù))表示，換算為摩爾分數(shù)得： 式中 Mm洗油的相對分子質(zhì)量。將此式代入式（6-6），則得： mLMCMCPMCpbb1000第二講用洗油吸收煤氣中的

10、苯族烴當煤氣中苯族烴的分壓pg大于洗油液面上苯族烴的平衡蒸汽壓pL時，煤氣中的苯族烴即被洗油吸收。pg和pL之間的差值越大，則吸收過程的推動力越大，吸收速率也越快。 洗油吸收苯族烴過程的極限為氣液兩相達成平衡，此時pg=pL，即： (6-8)mbbbMCMCPMCMPa1000224. 00第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴mbbMPMCMPa1000224.00PPMCam0446. 0洗油中粗苯的濃度很小，式(6-8)可簡化為： 因此，在平衡狀態(tài)下 與C之間的關(guān)系式為： g/m3或024.2PMPaCm第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴FPm1傳質(zhì)阻力傳質(zhì)推動力傳質(zhì)速率洗苯塔常用填料塔，對于填料吸

11、收塔，傳質(zhì)速率與傳質(zhì)推動力成正比而與其阻力成反比將其用于洗油吸收苯族烴的速率即： 寫成等式為： 或 W=KFPmFPKWm1第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴式中 W吸收的苯族烴量，kg/h；F總吸收面積，m2；K總吸收系數(shù)，kg/(m2hkPa) ； Pmpg與pL之間的對數(shù)平均分壓差(吸收推動力)，kPa。上式表明所需吸收表面積F與單位時間內(nèi)所吸收的苯族烴量W成正比，與吸收推動力 Pm及吸收系數(shù)K成反比，即 mPKWF第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴目前吸收過程的機理一般仍建立在被吸收組分經(jīng)穩(wěn)定的界面薄膜擴散傳遞的概念上，即液相與氣相之間有相界面,假定在相界面的兩側(cè)，分別存在著不呈湍流的薄膜：在

12、氣相側(cè)的稱為氣膜，在液相側(cè)的稱為液膜。擴散過程的全部阻力就等于氣膜和液膜的阻力之和。根據(jù)雙膜理論，總吸收系數(shù)值可按下列步驟進行計算： 第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴nrgmegeggpRdDAK33.1014 .223600bggMKK氣膜吸收系數(shù)Kg： m/s (6-13) 或 kg/（m2hkPa） (6-14)液膜吸收系數(shù)KL： m/h (6-15) /nrLmeLeLLpRdDAK 第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴或 kg/（m2hkPa） (6-16)式中 Reg，ReL煤氣和洗油的雷諾準數(shù)； Prg，PrL煤氣和洗油的普朗特準數(shù)； Dg，DL苯族烴在煤氣和洗油中的擴散系數(shù)，m2/s；

13、 de填料的當量直徑，m； HKKLL1第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴 A、A、m、m、n、n常數(shù)，針對具體填料和物系，由實驗確定。 H亨利系數(shù)，kPam3/kg?？偽障禂?shù)K即可按下式求得： kg/(m2hkPa) (6-17)LgLgKKKKK第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴二、吸收苯族烴二、吸收苯族烴的工藝流程的工藝流程用洗油吸收煤氣中的苯族烴所采用的洗苯塔雖有多種型式，但工藝流程基本相同。填料塔吸收苯族烴的工藝流程見圖6-1 。1-洗苯塔；2-新洗油槽；3-貧油槽；4-貧油泵；5-半富油泵；6-富油泵第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴來自飽和器后的煤氣經(jīng)最終冷卻器冷卻到2527后（或從洗氨塔

14、后來的2528煤氣），依次通過兩個洗苯塔，塔后煤氣中苯族烴含量一般為24g/m3。溫度為2730循環(huán)洗油（貧油）用泵送至順煤氣流向最后一個洗苯塔的頂部，與煤氣逆向沿著填料向下噴灑，然后經(jīng)過油封管流入塔底接受槽，由此用泵送至下一個洗苯塔。按煤氣流向第一個洗苯塔底流出的含苯量約2%的富油送至脫苯裝置。脫苯后的貧油經(jīng)冷卻后再回到貧油槽循環(huán)使用。在最后一個洗苯塔噴頭上部設有捕霧層，以捕集煤氣夾帶的油滴，減少洗油損失。洗苯塔下部設置的油封管（也叫U型管）起防止煤氣隨洗油竄出作用。第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴三、影響苯族烴吸收的因素三、影響苯族烴吸收的因素煤氣中的苯族烴在洗苯塔內(nèi)被吸收的程度稱為回收率。

15、可用下式表示： (6-18)式中 一粗苯回收率，； 、 洗苯塔入口煤氣和出口煤氣中苯族烴的含量，g/m3。 121211aaaaa12 第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴回收率是一項重要技術(shù)經(jīng)濟指標，當 一定，煤氣量一定時， 2 愈小，回收率愈大，粗苯產(chǎn)量愈高，銷售收入也愈多；但相對而言基建投資和運行費用也愈高，最佳的2值（或最佳的粗苯回收率），應是純效益最高。確定最佳塔后煤氣含苯（即2值）時，需要建立投入產(chǎn)出數(shù)學模型，采用最優(yōu)化的方法解決。對于已投產(chǎn)的焦化廠粗苯回收率，則是評價洗苯操作好壞的重要指標，一般為93%95%。回收率的大小取決于下列因素：煤氣和洗油中苯族烴的含量，吸收溫度，洗油循環(huán)量及

16、其相對分子質(zhì)量，洗苯塔類型和構(gòu)造，煤氣流速及壓力等。1a第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴1吸收溫度吸收溫度系指洗苯塔內(nèi)氣液兩相接觸面的平均溫度。它取決于煤氣和洗油的溫度，也受大氣溫度的影響。吸收溫度是通過吸收系數(shù)和吸收推動力的變化而影響粗苯回收率的。提高吸收溫度，可使吸收系數(shù)略有增加,但不顯著,而吸收推動力 卻顯著減小。式(6-10)中洗油的相對分子質(zhì)量Mm及煤氣總壓P波動很小，可視為常數(shù)。而粗苯的飽和蒸氣壓P0 是隨溫度而變的。將式（6-10）在不同溫度時所求得的與c的數(shù)值用圖表示，即得圖6-2、圖6-3所示的苯族烴在煤氣和洗油中的平衡濃度關(guān)系曲線。 第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴圖6-2 苯

17、族烴在煤氣和洗油中的平衡濃度 圖6-3 苯族烴在煤氣和洗油中的平衡濃度 焦油洗油 -石油洗油 焦油洗油 -石油洗油第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴由圖可見，當煤氣中苯族烴的含量一定時，溫度愈低。洗油中與其平衡的粗苯含量愈高；溫度愈高，洗油中與其平衡的粗苯含量則顯著降低。當入塔貧油含苯量一定時，洗油液面上苯族烴的蒸氣壓隨吸收溫度升高而增高，吸收推動力則隨之減小，致使洗苯塔后煤氣中的苯族烴含量 （塔后損失）增加，粗苯的回收率降低。圖6-4表明了及 與吸收溫度間的關(guān)系。22第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴 圖6-4 和2與吸收溫度之間的關(guān)系 第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴由圖可見，當吸收溫度超過30時，

18、隨溫度的升高， 顯著增加，顯著下降。因此，吸收溫度不宜過高，但也不宜過低。當?shù)陀?5，洗油的黏度將顯著增加，使洗油輸送及其在塔內(nèi)均勻分布和自由流動都發(fā)生困難。當洗油溫度低于10時，還可能從油中析出固體沉淀物。因此適宜的吸收溫度為25左右，實際操作溫度波動于2030之間。 為了防止煤氣中的水汽冷凝而進入洗油中，操作中洗油溫度應略高于煤氣溫度。一般規(guī)定洗油溫度在夏季比煤氣溫度高2左右，冬季高4左右。2第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴為保證適宜的吸收溫度，自硫銨工段來的煤氣進洗苯塔前，應在最終冷卻器內(nèi)冷卻至1828，貧油應冷卻至低于30。 2 2洗油的吸收能力及循環(huán)油量洗油的吸收能力及循環(huán)油量由式(6

19、-11)可見，當其他條件一定時，洗油的相對分子質(zhì)量減小將使洗油中粗苯的平衡含量C增大，即吸收能力提高。同類液體吸收劑的吸收能力與其相對分子質(zhì)量成反比，吸收劑與溶質(zhì)的相對分子質(zhì)量愈接近，則愈易相互溶解，吸收的愈完全。在回收等量粗苯的情況下，如洗油的吸收能力強，使富油的含苯量高，則循環(huán)洗油量也可相應減少。圖6-5表明了洗油相對分子質(zhì)量與其吸收能力的關(guān)系。第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴但洗油的相對分子質(zhì)量也不宜過小，否則洗油在吸收過程中揮發(fā)損失較大，并在脫苯蒸餾時不易與粗苯分離。送往洗苯塔的循環(huán)洗油量可根據(jù)下式求得： （6-19）式中 V煤氣量,m3/h； ， 洗苯塔進、出口煤氣中苯族烴含量，g/m

20、3； L洗油量，kg/h； Cl，C2貧油和富油中粗苯的質(zhì)量含量，%。)(10001221CCLV21第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴由上式可見，增加循環(huán)洗油量，則可降低洗油中粗苯的C2含量，增加吸收推動力，從而可提高粗苯回收率。但循環(huán)洗油量也不宜過大，以免過多地增加電、蒸氣的耗量和冷卻水用量。在塔后煤氣含量一定的情況下，隨著吸收溫度的升高，所需要的循環(huán)洗油量也隨之增加。其關(guān)系如圖6-6所示。第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴圖6-5 洗油相對分子質(zhì)量與其吸收能力的關(guān)系（20時）圖6-6 循環(huán)洗油量與吸收溫度的關(guān)系第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴 實際的循環(huán)洗油量可按下述方法確定： （1）按理論最小量

21、計算確定 kg/h （6-20）式中 Lmin理論最小循環(huán)洗油量，kg/h； Pb純苯的飽和蒸氣壓，kPa； Mm洗油相對分子質(zhì)量； V不包括苯族烴的入塔煤氣體積，m3h；1min4 .22PVMPLmb第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴 P1入塔煤氣壓力(絕對壓力)，kPa； 要求達到的苯族烴的實際回收率； 無限大吸收面積時苯族烴的回收率； （6-21） 實際的循環(huán)洗油量可取為Lmin的1.51.6倍121 . 11aa第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴（2）按定額數(shù)據(jù)計算確定 當裝入煤揮發(fā)分不超過28%時，則循環(huán)洗油量可取為每噸干裝入煤0.50.55m3；當裝入煤揮發(fā)分不超過28%時，則循環(huán)洗油量

22、宜按每立方米煤氣1.61.8L確定，此值稱為油氣比。由于石油洗油的相對分子質(zhì)量比焦油洗油大，因此當用石油洗油從煤氣中吸收同一數(shù)量的苯族烴時，所需循環(huán)洗油量要比焦油洗油約大30。第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴3 3貧油含苯量貧油含苯量 貧油含苯量是決定塔后煤氣含苯族烴量的主要因素之一。由式(6-11)可見，當其他條件一定時，入塔貧油中粗苯含量愈高，則塔后損失愈大。如果塔后煤氣中苯族烴含量為2g/m3，設洗苯塔出口煤氣壓力P=107.19kPa，洗油相對分子質(zhì)量M=160，30時粗苯的飽和蒸氣壓P0=13.466kPa，將有關(guān)數(shù)據(jù)代入式(6-11)，即可求出與此相平衡的洗油中粗苯含量C1 22.

23、0466.1316019.107224. 21C第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴計算結(jié)果表明，為使塔后損失不大于2g/m3，貧油中的最大粗苯含量為0.22。為了維持一定的吸收推動力，C1值應除以平衡偏移系數(shù)n，一般n=1.11.2。若取n=1.14，則允許的貧油含苯量 。實際上，由于貧油中粗苯的組成里，苯和甲苯含量少，絕大部分為二甲苯和溶劑油，其蒸氣壓僅相當于同一溫度下煤氣中所含苯族烴蒸氣壓的2030，故實際貧油含粗苯量可允許達到0.40.6，此時仍能保證塔后煤氣含苯族烴在2g/m3以下。如進一步降低貧油中的粗苯含量，雖然有助于降低塔后損失，但將增加脫苯蒸餾時的水蒸汽耗量，使粗苯產(chǎn)品的180前餾

24、出率減少，即相應增加了粗苯中溶劑油的生成量，并使洗油的耗量增加。 第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴4 4吸收表面積吸收表面積為使洗油充分吸收煤氣中的苯族烴，必須使氣液兩相之間有足夠的接觸表面積(即吸收面積)和接觸時間。對于填料塔，吸收面積是塔內(nèi)被洗油潤濕的填料表面積。接觸時間是上升煤氣在塔內(nèi)與洗油淋濕的填料表面接觸的時間。被洗油潤濕的填料表面積愈大，則煤氣與洗油接觸的時間愈長，回收過程進行得也愈完全。第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴根據(jù)生產(chǎn)實踐，當塔后煤氣含苯量要求達到2g/m3時，每小時1m3煤氣所需的吸收面積一般是木格填料洗苯塔為1.01.1m2，鋼板網(wǎng)填料塔為0.60.7 m2，塑料花環(huán)填料

25、塔為0.20.3 m2；當減少吸收面積時，粗苯的回收率將顯著降低。如圖6-7所示，在吸收面積F=Fo（實際吸收面積=設計吸收面積）時，粗苯回收率為93.56，隨著F/F0值的降低，值也隨之下降。當F/F0在0.5以下時，值則隨吸收面積減少而急劇下降。而當吸收面積大于F。時，值提高得有限。因此適宜的吸收面積應既能保證一定的粗苯回收率，又使設備費和操作費經(jīng)濟合理。第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴圖6-7吸收面積對粗苯回收率的影響第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴5 5煤氣壓力和流速煤氣壓力和流速當增大煤氣壓力時，擴散系數(shù)Dg將隨之減小，因而使吸收系數(shù)有所降低。但隨著壓力的增加，煤氣中的苯族烴分壓將成比例

26、地增加，使吸收推動力顯著增加，因而吸收速率也將增大。在加壓下進行粗苯的回收時，可以減少塔后苯族烴的損失、洗油耗用量、洗苯塔的面積等，所以加壓回收粗苯是強化洗苯過程的有效途徑之一。但加壓煤氣要耗用較多的電能和設備費用。而苯族烴的回收率提高的實際收效卻不大。因此，通常在常壓下操作。 第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴由式(6-13)可見，增加煤氣速度可提高氣膜吸收系數(shù)，增強兩相的湍動接觸程度，從而提高吸收速率，強化吸收過程。但煤氣速度也不宜過大，以免使洗苯塔阻力和霧沫夾帶量過大。對木格填料塔，空塔氣速以不高于載點氣速的0.8倍為宜?；厥章?中的可聯(lián)立求解物料衡算、傳質(zhì)速率方程和氣液相平衡推算出來，從而

27、可將上式改寫為下列無因次式：121aa1) 1(1mbmbebenb第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴式中一回收率； m無因次數(shù)群， ； 煤氣的平均壓力，kPa； F填料的表面積，m2； V煤氣量，m3/h； K總吸收系數(shù),kg/(m2hkPa)； b指數(shù)， ； l油氣比，kg/m3； lPb992.991第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴n系數(shù)， ； C貧油中粗苯質(zhì)量含量，； 入洗苯塔煤氣中苯族烴含量，g/m3。 例如，已知下列數(shù)據(jù)： C1=0.2%， =40g/m3 ， p=106.7kPa（表壓）， V=35000m3/h ，L=50000kg/h，K=2.07110-1kg/(m2hkPa)

28、,F0=38600m2。1192.999aCPn11第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴58. 8350003860010701. 27 .10627. 01m344.035000500007.106992.991b0469.0402.07.10692.999n計算粗苯回收率：先求得則 936. 01728. 2344. 0) 1728. 2(0469. 0344. 01344. 058. 8344. 058. 8第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴四、洗油量要求四、洗油量要求為滿足從煤氣中回收和制取粗苯的要求，洗油應具有如下性能： (a)常溫下對苯族烴有良好的吸收能力，在加熱時又能使苯族烴很好地分離出來

29、;(b)具有化學穩(wěn)定性，即在長期使用中其吸收能力基本穩(wěn)定;(c)在吸收操作溫度下不應析出固體沉淀物;(d)易與水分離，且不生成乳化物;(e)有較好的流動性，易于用泵抽送并能在填料上均勻分布。第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴焦油洗油是高溫煤焦油中230300的餾分,容易得到，為大多數(shù)焦化廠所采用。其質(zhì)量指標見表6-4。第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴要求洗油的的含萘量小于15%，苊不大于5%，以保證在1015時無固體沉淀物析出。因為萘熔點80，苊熔點95.3，在常溫下易析出固體結(jié)晶，因此，應控制其含量。但萘與苊、芴，氧芴及洗油中其他高沸點組分混合共存時，能生成熔點低于有關(guān)各組分的低共熔點混合物。因此

30、，在洗油中存在一定數(shù)量的萘，有助于降低從洗油中析出沉淀物的溫度。洗油中甲基萘含量高，洗油黏度小，平均相對分子質(zhì)量小，吸苯能力較大。所以，在采用洗油脫萘工藝時，應防止甲基萘成分隨之切出而造成損失。同理，在脫苯蒸餾操作中要嚴格控制脫苯塔頂部溫度和過熱蒸汽用量及溫度。第二節(jié)用洗油吸收煤氣中的苯族烴洗油含酚高易與水形成乳化物，破壞洗苯操作。另外，酚的存在還易使洗油變稠。因此，應嚴格控制洗油中的含酚量。石油洗油系指輕柴油，是石油精餾時，在餾出汽油和煤油后所切取的餾分。生產(chǎn)實踐表明：用石油洗油洗苯，具有洗油耗量低，油水分離容易及操作簡便等優(yōu)點?，F(xiàn)國內(nèi)某些焦油洗油來源不便的焦化廠采用石油洗油。石油洗油的質(zhì)量

31、指標見表6-5。第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴石油洗油脫萘能力強，一般在洗苯塔后，可將煤氣中萘脫至0.15g/m3以下。但吸苯能力弱，故循環(huán)油量比用焦油洗油時大，因而脫苯蒸餾時的蒸汽耗量也大。石油洗油在循環(huán)使用過程中會形成不溶性物質(zhì)油渣，并堵塞換熱設備，因而破壞正常的加熱制度。另外，含有油渣的洗油與水還會形成穩(wěn)定的乳濁液，影響正常操作。故在洗苯流程中增設沉淀槽，控制含渣量不大于20mg/l。第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴洗油的質(zhì)量在循環(huán)使用過程中將逐漸變壞，其密度、黏度和相對分子質(zhì)量均會增大，300前餾出量降低。這是因為洗油在洗苯塔中吸收苯族烴的同時還吸收了一些不

32、飽和化合物，如苯乙烯、環(huán)戊二烯、古馬隆、茚、丁二烯等，這些不飽和化合物在煤氣中硫醇等硫化物的作用下，或在加熱脫苯條件下，會聚合成高分子聚合物并溶解在洗油中，因而使洗油質(zhì)量變壞，冷卻時析出沉淀物。此外，在循環(huán)使用過程中，洗油的部分輕質(zhì)餾分被出塔煤氣、粗苯和分離水帶走，也會使洗油中高沸點組分含量增多，黏度、密度及平均相對分子質(zhì)量增大。循環(huán)洗油的吸收能力比新洗油約下降10，為了保證循環(huán)洗油的質(zhì)量，在生產(chǎn)過程中，必須對洗油進行再生處理。第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴五五 、洗苯塔、洗苯塔焦化廠采用的洗苯塔類型主要有填料塔、板式塔和空噴塔。1填料塔填料塔填料洗苯塔是應用較早，較廣的一種塔。塔內(nèi)填料常用整

33、砌填料如木格、鋼板網(wǎng)等，也可用亂堆填料如金屬螺旋、泰勒花環(huán)、鮑爾環(huán)及鞍型填料等。相對來說，在相同條件下，亂堆填料阻力較大，且易堵塞。因此，普遍采用的是整砌填料。木格填料洗苯塔阻力小，一般每米高填料的阻力為2040Pa，操作彈性大，不易堵塞，穩(wěn)定可靠，曾廣為應用。但木格填填塔處理能力小，設備龐大笨重、基建投資和操作費用高、木材耗量大等缺點。第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴因此，木格填料塔已被新型高效填料塔如鋼板網(wǎng)、泰勒花環(huán)、金屬螺旋及等取代。在進行木格填料計算時，可取空塔氣速0.81.0m/s。 鋼板網(wǎng)填料是用0.5mm厚的薄鋼板，在剪拉機上剪出一排排交錯排列的切口，再將口拉開，板上即形成整齊排列

34、的菱形孔。將鋼板網(wǎng)立著一片片平行迭合起來，相鄰板間用厚為20mm長短不一，交錯排列的木條隔開，再用長螺栓固定起來，就形成了圖6-8所示的鋼板網(wǎng)填料。鋼板網(wǎng)填料比木格填料孔隙率（或自由截面積）大，在同樣操作條件下，阻力更小，更不易堵塞，可允許較大的空塔氣速，傳質(zhì)速率也比木格填料塔大，達到同樣的塔后煤氣含苯2g/m3需要的吸收面積可比木格填料洗苯塔減少36%40% 第二講用洗油吸收煤氣中的苯族烴由圖6-8可見，從頂部噴淋下來的洗油，被兩片鋼板網(wǎng)間的木條分配到板網(wǎng)側(cè)面上形成液膜向下流動。煤氣在網(wǎng)間向上流動，當被網(wǎng)片間的長木條擋住時，便穿過網(wǎng)孔進入網(wǎng)片的另一側(cè)的空間。這樣網(wǎng)上的液膜就不斷地被鼓破，隨即又形成新的液膜。所以，在鋼板網(wǎng)填料中，氣液兩相的接觸面積遠大于填料表面積，并由于較激烈的湍動和吸收表面不斷更新而強化了操作。鋼板網(wǎng)填料塔的構(gòu)造如圖6-9所示。由圖可見，鋼板網(wǎng)填料分段堆砌在塔內(nèi)，每段高約1.5m。填料板面垂直于塔的橫截面，在板網(wǎng)之間即形成了煤氣的曲折通路。第二講用洗油吸收煤氣中的苯族