粗笨的回收與精制-粗苯的組成、性質(zhì)和回收方法（煤化工技術(shù)課件）

《煤化工技術(shù)》粗苯的組成、性質(zhì)和回收方法

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、二甲苯、萘）從這兩類產(chǎn)品中提取。目前，中國年產(chǎn)焦炭達到1.6～1.8億噸,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30～45g/m3，經(jīng)回收苯族烴后焦爐煤氣中苯族烴降到2～4g/m3。

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量見表6-1。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。表6-2不同煉焦溫度下粗苯（180℃前餾分）中主要組分的含量煉焦溫度，℃粗苯中主要組分的含量，%苯甲苯二甲苯不飽和化合物950105050~6065~7518~2213~166~73~410~127~10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%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40~60℃。粗苯蒸氣在空氣中的濃度達到1.4％~7.5％(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。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。

粗苯蒸氣比焓：

i=431.24+c·t

KJ／kg(6-3)式中

t—溫度，℃

c—粗苯蒸氣比熱容，kJ／kg?℃。粗苯主要組分的其他物理性質(zhì)見第七章。

二、回收苯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800~1200kPa，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)。

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－40～－50℃，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。

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