專利名稱：焦?fàn)t煤氣凈化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焦?fàn)t煤氣的凈化工藝，特別涉及一種用洗油脫除焦?fàn)t煤氣中苯的凈化工藝。
技術(shù)背景現(xiàn)焦?fàn)t煤氣凈化工藝中一般采用洗油脫除焦?fàn)t煤氣中的苯類物質(zhì)形成含苯富油，再將富 油通過脫苯轉(zhuǎn)變成貧油用于循環(huán)洗滌煤氣中的苯類物質(zhì)。脫苯的主要過程是在脫苯塔中進(jìn)行 。當(dāng)熱富油從塔的上部送入塔內(nèi)時(shí)，由于塔內(nèi)空間突然增大，部分易揮發(fā)的苯類物質(zhì)就從富 油中氣化而成氣體上升。還含有相當(dāng)數(shù)量苯類物質(zhì)的洗油自上而下通過每層塔盤向下流動(dòng)。 與此同時(shí)，由再生器來的水蒸汽和油汽從脫苯塔底部進(jìn)入，自下而上層層通過各塔盤，上升 汽體和洗油相接觸而鼓泡，達(dá)到傳熱和傳質(zhì)，將洗油中的苯類蒸吹逸出。然后經(jīng)過分凝器將 其冷卻分離后即得到合格的粗苯產(chǎn)品。通常，富油再生和富油中苯類物質(zhì)的提取方法為水蒸汽蒸餾法。文獻(xiàn)《煤化學(xué)產(chǎn)品工藝 學(xué)》(肖瑞華等，冶金工業(yè)出版社，2003年，P. 134—149)所介紹的水蒸汽蒸餾脫苯方法是 :脫水后的洗苯富油經(jīng)管式爐加熱到180 19(TC進(jìn)入脫苯塔，脫苯塔的底部通入經(jīng)管式爐 加熱到400 45(TC的過熱蒸汽。由于富油中的粗苯的沸點(diǎn)較洗油沸點(diǎn)低，因而加熱富油到一 定溫度時(shí)，粗苯即蒸脫出來，使粗苯和洗油分離。在此過程中，為了降低蒸餾溫度，在蒸餾 塔內(nèi)通入水蒸汽，即水蒸汽蒸餾。通入水蒸汽量越多脫苯的溫度則越低。但大量的直接蒸汽 送入會(huì)造成蒸汽消耗多，脫苯塔、分凝器等負(fù)荷增大，酚水量增加，不僅易造成環(huán)境污染， 同時(shí)因水蒸汽的作用，在脫苯過程中富油中的NH3、 H2S等對(duì)設(shè)備的腐蝕加劇。因此，研究開 發(fā)一種低成本脫苯的方法，降低粗苯的生產(chǎn)成本，具有十分重要的意義。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能耗低、無污染、不腐蝕、不產(chǎn)生廢水的焦?fàn)t煤 氣凈化工藝。本發(fā)明的焦?fàn)t煤氣凈化工藝的技術(shù)方案包括以下幾個(gè)步驟a、 焦?fàn)t煤氣通入洗苯塔下端，洗油由洗苯塔頂部噴灑而下吸收焦?fàn)t煤氣中的苯類物質(zhì) ，洗苯塔上端得到凈化的焦?fàn)t煤氣，洗苯塔底部得到富油；b、 富油加熱后送入脫苯塔中部，純凈氮?dú)饧訜岷笏腿朊摫剿撞课崭挥椭械谋筋愇?質(zhì)，脫苯塔上端得到混合氣體，脫苯塔底部得到貧油；c、混合氣體經(jīng)回流、冷卻分離出水分、少量粗苯，剩余的混合氣體壓縮、冷卻后分離 得到粗苯和氮?dú)?。洗油是化工領(lǐng)域常用的脫苯介質(zhì)，為煤焦油精餾過程中230 30(TC的餾分，約占煤焦油 的6.5 — 10%，是一種復(fù)雜的混合物，主要含喹啉、異喹啉、吲哚、a-甲基萘、e-甲基荼 、聯(lián)苯、二甲基荼、苊、氧芴和芴等。洗油吸收大量含苯物質(zhì)后稱為富油，富油脫除大量含苯物質(zhì)得到貧油，貧油即為含有少 量含苯物質(zhì)的洗油，通常含苯O. 2% 0. 4%;步驟b得到的貧油可以添加入洗油中返回步驟a洗 苯塔循環(huán)使用。步驟c得到的氮?dú)馔ㄟ^氮?dú)庀幢剿?jīng)洗油洗滌分別得到富油和純凈氮?dú)?，純凈氮?dú)鉁p壓 后送回脫苯塔循環(huán)使用，富油加熱后送入脫苯塔中部脫苯。脫苯塔頂部的混合氣體主要成分為苯蒸汽、氮?dú)饧吧倭克羝凰羝麨橄幢剿幢綍r(shí) 少量水分進(jìn)入洗油中形成。進(jìn)一步地，步驟b進(jìn)入脫苯塔中部的富油溫度為140 20(TC，脫苯塔底部通入的純凈氮 氣溫度為200 55(TC;氮?dú)獾耐ㄈ肓颗c富油中苯類物質(zhì)的含量按摩爾比計(jì)為5 15:1。脫苯塔頂部的混合氣體經(jīng)回流、冷卻分離出水分和少量粗苯，剩余混合氣體壓縮至O. 3 1.0MPa，冷卻至20 35。C時(shí)分離出粗苯和氮?dú)?。粗苯一部分送到脫苯塔頂回流，其余送?粗苯貯槽。氮?dú)馔ㄟ^氮?dú)庀幢剿?jīng)洗油吸收其中殘余的苯，吸收時(shí)壓力為0.3 1.0MPa。純 凈氮?dú)鉁p壓到0.03 0. 15MPa，補(bǔ)入少量新鮮純凈氮?dú)饧訜岷笏腿朊摫剿^續(xù)循環(huán)使用；氮 氣洗苯塔洗苯產(chǎn)生的富油送到富油泵入口前與步驟a焦?fàn)t煤氣洗苯塔洗苯產(chǎn)生的富油匯合后 繼續(xù)脫苯。脫苯塔底部的貧油通過富油泵與洗苯塔的富油換熱冷卻后返回洗苯塔循環(huán)使用。 本發(fā)明焦?fàn)t煤氣凈化工藝主要包括以下兩個(gè)部分(見圖l):1、 焦?fàn)t煤氣脫苯這部分的目的是將焦?fàn)t煤氣中的苯類物質(zhì)脫除，以獲得凈化的焦?fàn)t煤氣。 焦?fàn)t煤氣通過洗苯塔時(shí)，經(jīng)塔頂噴灑的洗油吸收其中的苯類物質(zhì)后得到凈化的焦?fàn)t煤氣 ，洗油吸收大量苯類物質(zhì)后轉(zhuǎn)變?yōu)楦挥汀?、 富油脫苯這部分的目的是將富油中的苯類物質(zhì)脫除，以獲得單獨(dú)的液體粗苯。 脫苯塔中部分別通入加熱的純凈氮?dú)夂透挥?，富油脫苯轉(zhuǎn)變?yōu)樨氂秃笥擅摫剿追祷叵?苯塔循環(huán)使用；脫苯塔頂?shù)暮秸羝?、氮?dú)饧吧倭克羝幕旌蠚怏w經(jīng)汽液分離器分離分別得到粗苯和氮?dú)?，粗苯送入粗苯貯槽，氮?dú)庠诘獨(dú)庀幢剿杏孟从臀掌渲械谋胶笱a(bǔ)入少量 新鮮純凈氮?dú)膺M(jìn)入脫苯塔循環(huán)使用，實(shí)現(xiàn)零排放和有用氣體的100%回收。 本發(fā)明的脫苯工藝和水蒸汽蒸餾脫苯工藝技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、 采用氮?dú)鉃榻範(fàn)t煤氣中苯的氣提介質(zhì)，氮?dú)獾臒崛荼人羝臒崛莸?，而且加熱?度比水蒸汽低，因此能耗低，降低了生產(chǎn)成本；2、 氮?dú)饪赏ㄟ^洗苯、壓縮循環(huán)利用，不產(chǎn)生酚水，減少了環(huán)境污染；3、 富油中的NH3、 H2S等成分避免了與大量水蒸汽接觸產(chǎn)生腐蝕介質(zhì)，對(duì)設(shè)備的腐蝕較4、 得到的粗苯產(chǎn)品質(zhì)量符合YB/T5022-93的質(zhì)量要求，富油脫苯后得到的貧油中含苯為 0. 2% 0. 4%。


圖l焦?fàn)t煤氣凈化工藝流程簡(jiǎn)圖 圖2焦?fàn)t煤氣凈化工藝流程示意圖l洗苯塔，2富油泵，3管式爐，4再生器，5脫苯塔，6貧富油換熱器，7、 IO氣體冷卻器 ，8、 ll汽液分離器，9壓縮機(jī)，12氮?dú)庀幢剿?3膨脹槽，14粗苯中間槽，15氮?dú)夥€(wěn)壓罐， 16氮?dú)鉁p壓罐，17貧油冷卻器，18回流泵。洗苯塔l下端連接焦?fàn)t煤氣進(jìn)口，上端連接焦?fàn)t煤氣出口，底端富油出口依次連接富油 泵2、貧富油換熱器6后連接管式爐3;管式爐3的氮?dú)獬隹谶B接再生塔4中部，富油出口分別 連接脫苯塔5頂部和再生塔4上部，再生塔4氮?dú)獬隹谶B接脫苯塔5中部。脫苯塔5頂端混合氣體出口連接氣體冷卻器7后通入汽液分離器8，底端貧油出口連接貧 富油換熱器6、貧油冷卻器17后連接洗苯塔1頂端和氮?dú)庀幢剿?2頂端。汽液分離器8底端粗苯出口連接粗苯中間槽14，粗苯中間槽14經(jīng)回流泵18分別連接粗苯 貯槽和脫苯塔5頂端回流裝置；汽液分離器8中部氮?dú)獬隹谝来芜B接壓縮機(jī)9、氣體冷卻器IO 、汽液分離器ll。汽液分離器11的氮?dú)獬隹谶B接氮?dú)庀幢剿?2底端，粗苯出口連接膨脹槽13;膨脹槽13氮 氣出口連接汽液分離器8頂端，粗苯出口連接粗苯中間槽14。氮?dú)庀幢剿?2底端富油出口與洗苯塔1下端富油出口管道連接，氮?dú)庀幢剿?2頂端氮?dú)?出口依次連接氮?dú)夥€(wěn)壓罐15、氮?dú)鉁p壓罐16后連接進(jìn)入管式爐3。
具體實(shí)施方式
以下通過具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳述，但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明主題范圍僅限于以下實(shí)施例，凡基于本發(fā)明上述思想內(nèi)容的技術(shù)方案均應(yīng)屬于本發(fā)明的范圍。 焦?fàn)t煤氣凈化工藝包括以下兩個(gè)部分1、 焦?fàn)t煤氣脫苯焦?fàn)t煤氣自下而上通過洗苯塔時(shí)，經(jīng)塔頂噴灑的洗油吸收其中的苯類物質(zhì)后得到合格的 凈化焦?fàn)t煤氣，洗油吸收大量苯類物質(zhì)后轉(zhuǎn)變?yōu)楦挥汀?、 富油脫苯洗苯塔的富油通過貧富油換熱器與脫苯塔底的貧油換熱后送至管式爐，通過煤氣加熱后 進(jìn)入脫苯塔中部，脫苯塔頂部采用粗苯回流，塔底通入管式爐加熱后的純凈氮?dú)猓仙龤怏w 和富油相接觸而鼓泡，達(dá)到傳熱和傳質(zhì)，將富油中的苯類物質(zhì)蒸吹逸出；循環(huán)使用富油由于 含有高溫下生成的聚合物，因此在管式爐加熱后進(jìn)入脫苯塔前需經(jīng)過再生塔，采用通純凈氮 氣的方式吹走聚合物。富油在脫苯塔中脫苯轉(zhuǎn)變?yōu)樨氂秃蠼?jīng)貧富油換熱器換熱、貧油冷卻器冷卻后返回洗苯塔 循環(huán)使用。脫苯塔頂部的苯蒸汽、氮?dú)饧吧倭克羝幕旌蠚怏w經(jīng)氣體冷卻器、汽液分離器 冷卻分離水分和部分粗苯后，再通過壓縮機(jī)壓縮、氣體冷卻器冷卻、汽液分離器分離粗苯和 氮?dú)狻７蛛x后的粗苯用泵一部分送到脫苯塔頂回流， 一部分送入粗苯貯槽。分離后的氮?dú)馔?過氮?dú)庀幢剿孟从臀掌渲械谋胶笏腿氲獨(dú)夥€(wěn)壓罐、氮?dú)鉁p壓罐，減壓后補(bǔ)入少量新鮮汽 氮?dú)馑偷焦苁綘t加熱后進(jìn)入脫苯塔循環(huán)使用。實(shí)施例l采用圖2所示的工藝流程操作，管式爐3以凈化后焦?fàn)t煤氣作為加熱介質(zhì)，具體過程如下焦?fàn)t煤氣通入洗苯塔l下部，塔頂噴灑洗油，焦?fàn)t煤氣中的苯類物質(zhì)被洗油吸收后由洗 苯塔l上部得到合格的凈化焦?fàn)t煤氣，洗油吸收大量苯類物質(zhì)后轉(zhuǎn)變?yōu)楦挥汀８挥蛷南幢剿?底端排出并通過富油泵2送至貧富油換熱器6并與脫苯塔5底部的貧油換熱 后送到管式爐3，管式爐3將富油加熱到140 20(TC后進(jìn)入脫苯塔5中部，脫苯塔5頂部通過回 流泵18將粗苯打入回流，塔底通入管式爐3加熱至200 55(TC的純凈氮?dú)?，純凈氮?dú)庥昧颗c 富油中的苯類物質(zhì)含量之比為5 15:l(mol);塔底的貧油與富油經(jīng)貧富油換熱器6換熱后， 通過貧油冷卻器17冷卻到24 28"C后返回洗苯塔1循環(huán)使用。脫苯塔5頂端的含苯蒸汽、氮?dú)饧吧倭克羝幕旌蠚怏w通過氣體冷卻器7冷卻到25 3(TC，冷卻后的混合氣體在汽液分離器8中分離水分和部分粗苯，將粗苯送至粗苯貯槽。剩余混合氣體通過循環(huán)壓縮機(jī)9壓縮，壓縮后混合氣體壓力為0.3 1.0MPa，然后，壓縮氣體再經(jīng)過冷卻器10將混合氣體溫度冷卻到25 3(TC，在汽液分離器ll中進(jìn)一步分離出粗苯 ，分離后的粗苯先進(jìn)入粗苯膨脹槽13，膨脹產(chǎn)生的尾氣(主要含有氮?dú)夂蜕倭勘秸羝?送入 汽液分離器8，膨脹后的粗苯送入粗苯中間槽14，同時(shí)，從粗苯中間槽14通過回流泵18送部 分粗苯到脫苯塔頂回流，另一部分送入粗苯貯槽。從汽液分離器11分離粗苯后的氮?dú)庠诘獨(dú)庀幢剿?2中用洗油吸收其中的苯類物質(zhì)后得到 純凈氮?dú)?，吸收時(shí)壓力為0.3 1.0MPa，純凈氮?dú)馑腿氲獨(dú)夥€(wěn)壓罐15后進(jìn)入氮?dú)鉁p壓罐減壓 到O. 03 0. 15MPa，補(bǔ)入少量新鮮純凈氮?dú)馑偷焦苁綘t3加熱后經(jīng)過再生器4進(jìn)入脫苯塔循環(huán) 使用。氮?dú)庀幢剿a(chǎn)生的富油送到富油泵2入口前與洗苯塔1排出的富油匯合。利用本發(fā)明所得到的粗苯產(chǎn)品質(zhì)量符合YB /T5022-93的質(zhì)量要求，富油脫苯后得到的貧 油中含苯為0.2% 0.4%。生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生酚水，無污染；使用氨氣替代水蒸氣后能耗大大 降低；富油中的NH3、 H2S等雜質(zhì)成分也不會(huì)與大量水蒸汽接觸產(chǎn)生腐蝕介質(zhì)，減少了對(duì)設(shè)備 的腐蝕，既提高了安全性，也延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。
權(quán)利要求
1. 焦?fàn)t煤氣凈化工藝，其特征在于包括以下幾個(gè)步驟a、焦?fàn)t煤氣通入洗苯塔下端，洗油由洗苯塔頂部噴灑而下吸收焦?fàn)t煤氣中的苯類物質(zhì)，洗苯塔上端得到凈化的焦?fàn)t煤氣，洗苯塔底部得到富油；b、富油加熱后送入脫苯塔中部，純凈氮?dú)饧訜岷笏腿朊摫剿撞课崭挥椭械谋筋愇镔|(zhì)，脫苯塔上端得到混合氣體，脫苯塔底部得到貧油；c、混合氣體經(jīng)回流、冷卻分離出水分、少量粗苯，剩余的混合氣體壓縮、冷卻后分離得到粗苯和氮?dú)狻?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的焦?fàn)t煤氣凈化工藝，其特征在于步驟b得 到的貧油返回步驟a洗苯塔添加入洗油中循環(huán)使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的焦?fàn)t煤氣凈化工藝，其特征在于步驟C得 到的氮?dú)馔ㄟ^氮?dú)庀幢剿?jīng)洗油洗滌分別得到富油和純凈氮?dú)猓儍舻獨(dú)鉁p壓后送回脫苯塔 循環(huán)使用，富油加熱后送入脫苯塔中部繼續(xù)脫苯。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焦?fàn)t煤氣凈化工藝，其特征在于氮?dú)庀幢?塔中洗油吸收氮?dú)庵斜綍r(shí)的吸收壓力為O. 3 1. 0MPa，得到的純凈氮?dú)鉁p壓到O. 03 0. 15MPa回到步驟a的脫苯塔循環(huán)使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的焦?fàn)t煤氣凈化工藝，其特征在于步驟b進(jìn) 入脫苯塔的富油溫度為140 20(TC，脫苯塔底部通入的氮?dú)鉁囟葹?00 55(TC。
6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的焦?fàn)t煤氣脫苯工藝，其特征在于步驟b脫 苯塔通入的氮?dú)饬颗c富油中的苯類物質(zhì)含量按摩爾比計(jì)為5 15:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求l所述的焦?fàn)t煤氣凈化工藝，其特征在于步驟c剩 余的混合氣體壓縮時(shí)壓力為O. 3 1. OMPa，冷卻溫度為20 35。C 。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能耗低、無污染、低腐蝕、不產(chǎn)生廢水的焦?fàn)t煤氣凈化工藝。本發(fā)明工藝包括a.焦?fàn)t煤氣通入洗苯塔下端，洗油由洗苯塔頂部噴灑而下吸收焦?fàn)t煤氣中的苯類物質(zhì)，洗苯塔上端得到凈化的焦?fàn)t煤氣，洗苯塔底部得到富油；b.富油加熱后送入脫苯塔，純凈氮?dú)饧訜岷笏腿朊摫剿撞课崭挥偷谋筋愇镔|(zhì)，脫苯塔上端得到混合氣體，脫苯塔底部得到貧油；c.混合氣體經(jīng)回流、冷卻分離水分、少量粗苯，剩余混合氣體壓縮、冷卻分離得到粗苯和氮?dú)?。本發(fā)明工藝氮?dú)馔ㄟ^洗苯、壓縮循環(huán)利用，不產(chǎn)生酚水，無污染；粗苯產(chǎn)品符合YB/T5022-93質(zhì)量要求，富油脫苯后得到貧油中含苯為0.2％～0.4％。
文檔編號(hào)C10K1/18GK101270304SQ20081030151
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2008年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日
發(fā)明者毅 任, 張初永, 李先才 申請(qǐng)人:攀枝花新鋼釩股份有限公司