从焦炉煤气中回收粗苯的方法

河南城建学院本科毕业设计（论文） 设计说明

设计说明

本次毕业实习的地点是在中平能化集团河南京宝焦化有限公司，具体工作岗位是工艺技术部粗苯蒸馏工段。经过近两个月的岗位工作，作者对焦化厂粗苯回收工艺流程有了一定程度的了解和掌握，所以将毕业设计题目定为：15000 m3/h 焦炉煤气中粗苯的回收工艺设计。

粗苯回收工艺主要分终冷洗苯和粗苯蒸馏两个过程，根据河南京宝焦化有限公司的粗苯回收工艺流程以及自己对粗苯回收相关内容的一些了解，本设计采用的是常压填料吸收塔进行焦炉煤气中粗苯的吸收，用管式炉加热富油生产一种苯的方法进行粗苯的蒸馏。主要流程为焦炉煤气首先自上而下经过横管式终冷塔，在此依次用32°C的循环水和18°C的低温水除去煤气中的萘，然后煤气自下而上进入洗苯塔，塔顶向下喷洒27°C左右的吸油，气、液逆向接触，使洗油充分吸收煤气中的粗苯而成为富油。富油送往管式加热炉预热到135°C，之后从第15层塔板处进入脱苯塔，在此富油被加热到180°C，粗苯蒸汽由塔顶采出，塔底则为贫油。然后粗苯蒸汽依次经过油气换热器和冷凝冷却器后成为液体进入粗苯储槽。洗苯塔操作压力0.1 MPa

毕 业 设 计

系 别： 化学工程技术系 课题名称： 84000 Nm3/h焦炉煤气苯族烃回收蒸馏工段的设计 班 级： 化工0913 学生姓名： 王睿 指导教师： 樊亚娟

2012年 1 月 8 日

中 文 摘 要

1 摘 要

本设计为8400Nm3/h焦炉煤气苯族烃回收蒸馏工段，主要包括六部分: 一 、工艺方法的论证及选择,工艺流程详述和说明。二 、主要设备的计算，论证和选型(脱苯塔、贫油冷却器等等)。三 、设备平面布置说明。四 、非工艺部分要求（自动化仪表，防火防爆，给水排水，供电，供气，土建，安全与劳保等）。五 、操作岗位的确定和人员编制。六 、经济概算。

本设计所采用的工艺流程为蒸馏脱苯。蒸馏脱苯部分采用的是管式炉加热生产一种苯的工艺。该工艺具有富油预热温度高，节省蒸汽耗量，脱苯效果好等优点，另外，贫油冷却器采用螺旋板换

1. 1661年英国波义耳发现甲醇；1923年德国巴登苯胺纯碱（BASF)公司建成以一氧化碳和氢为原料的采用锌铬催化剂的高压（30-35MPA)法制甲醇；1966年英国ICI公司用铜基催化剂开发低压（5MPA左右）合成甲醇工艺。

2.甲醇沸点64.5—64.7度 空气中爆炸极限（体积分数）6.0—36.5%

3.目前，世界甲醇合成技术科归纳为气相发合成工艺的改进，液相法合成工艺的研究开发和新的原料路线的开发研究等几个方面。 4.甲醇液相合成方法是Sherwin 和 Blum与1975年首先提出。

5中压“联醇”工艺是20世纪60年代末我国自主开发创新的甲醇生产工艺。

6.炼焦煤在隔绝空气的条件下，加热分解成焦炉煤气，焦油，苯，焦炭的过程称煤的干馏。

煤的干馏分低温干馏：500—600度 中温干馏：700—900度 高温干馏：900—1100度 甲醇原料气的制备是以煤高温干馏制取的焦炉煤气为原料。

7.影响炼焦化学产品产率和组成的因素：（1）配煤性质和组成的影响 （2）焦炉操作条件的影响。炼焦温度，操作压力，挥发物在炉顶空间停留时间等，温度主要影响炭化室顶部空间温度。

8.初冷原因：a.防止荒煤气中的化学产品发生裂解；b.在

1m3的焦炉煤气燃烧后产生多少m3的烟气

焦炉煤气的组成如下表所示：

气体 二氧化碳 氧气 氢气 一氧化碳 甲烷 苯 氮气 量% 4.0 0.40 54.7 3.6 27 3 7.3

由反应式可以看出，

①C6H6+（15/2）O2 = 6CO2+3H2O6 1 7.5 6

0.03 0.225 0.18 ② CO +0.5 O2= CO2

1 0.5 1 0.036 0.018 0.036 ③ CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

1 2 1 0.27 0.54 0.27 ④ H2 + 0.5 O2 = H2O

1 0.5 0.54 0.2735 ⑤ CO2 0.04 ⑥ O2 0.004 ⑦ N2

0.073

则反应后产生的CO2 量=①+②+③+④+⑤= 0.18+0.036+0.27+0.04=0.5

焦炉煤气脱硫主要设备的工艺计算

山西科技　SHANXISCIENCEANDTECHNOLOGY2006年第5期　9月20日出版

●应用技术

焦炉煤气脱硫主要设备的工艺计算

张新利

(太化化工股份有限公司氯碱分公司)

摘　要:文章简单介绍了焦炉煤气中H2S的脱除工艺,重点对其主要设备的工艺计算作了详细

的论述。

关键词:焦炉煤气;脱硫;湍球塔;脱硫塔;再生塔中图分类号:TK436　　　　文献标识码:A文章编号:1004-6429(2006)05-0124-03

　　在煤炼焦制气过程中,原料配合煤中所含硫在高温作用

下,主要形成无机氯化物H2S和少量有机物。H2S是一种无色带刺激臭味,有毒有害的气体,对钢铁设备还有严重腐蚀性。煤气中含硫量对后续化学产品的回收及储存、运输设备、管道有重大影响。所以说H2S的脱除是炼焦生产过程中必不可少的一道工序。1　脱硫工艺

脱除煤气中的硫化氢工艺已相当成熟,方法众多。湿法脱硫一般以碱性碳酸钠、氨水溶液等吸收煤气中的硫化氢,处理能力大,脱硫和再生均能连续进行,,脱除硫化氢同时也能脱除氰化氢,栲胶法是在改良ADA,氨水为吸收剂,,更突出的优点是其运行费用低、原料成本低、不存在硫磺堵塔问题。在近期设计的煤焦化工程项目脱硫工序中,基本上都采用

焦炉煤气制甲醇工艺手册

4.1概述

4.1.1装置设计规模 甲醇年产量：21万吨 公称能力：20万吨

4.1.2装置组成及各工序名称

焦炉气制甲醇装置工艺装置包括以下各工序：

主项名称

（1） 焦炉气湿法脱硫 （2） 焦炉气净化及粗脱硫 （3） 焦炉气精脱硫 （4） 转化及热回收 （5） 甲醇合成 （6） 甲醇精馏 （7） 空分 （8） 焦炉气压缩 （9） 合成气压缩 （10） 焦炉气气柜 （11） 锅炉给水及除氧槽 （12） 中间罐区 （13） 成品罐区及装卸站 （14） 火炬 （15） 公用系统

4.1.3生产方法

本装置以焦炉气为原料，采用全低压、空气透平膨胀、内压缩（液氧）加氮压机流程的空分工艺；20000m3气柜；焦炉气压缩采用电机驱动无油螺杆式压缩机；

代号 00A 00B 01 02 03 04 05 06A 06B 07 08 09 10 11 12

简化代号

0A 0B 1 2 3 4 5 6A 6B 7 8 9 10 11 12

ADA+PDS湿法脱硫，氧化铁干法粗脱硫加变温吸附（TSA）脱除焦油、萘；二段加氢转化及干法脱硫；纯氧部分催化氧化，转化废热锅炉副产3.8MPa（g）中压蒸汽；合成气压缩采用蒸汽透平驱动带循环段离

焦炉煤气制甲醇工艺手册

4.1概述

4.1.1装置设计规模 甲醇年产量：21万吨 公称能力：20万吨

4.1.2装置组成及各工序名称

焦炉气制甲醇装置工艺装置包括以下各工序：

主项名称

（1） 焦炉气湿法脱硫 （2） 焦炉气净化及粗脱硫 （3） 焦炉气精脱硫 （4） 转化及热回收 （5） 甲醇合成 （6） 甲醇精馏 （7） 空分 （8） 焦炉气压缩 （9） 合成气压缩 （10） 焦炉气气柜 （11） 锅炉给水及除氧槽 （12） 中间罐区 （13） 成品罐区及装卸站 （14） 火炬 （15） 公用系统

4.1.3生产方法

本装置以焦炉气为原料，采用全低压、空气透平膨胀、内压缩（液氧）加氮压机流程的空分工艺；20000m3气柜；焦炉气压缩采用电机驱动无油螺杆式压缩机；

代号 00A 00B 01 02 03 04 05 06A 06B 07 08 09 10 11 12

简化代号

0A 0B 1 2 3 4 5 6A 6B 7 8 9 10 11 12

ADA+PDS湿法脱硫，氧化铁干法粗脱硫加变温吸附（TSA）脱除焦油、萘；二段加氢转化及干法脱硫；纯氧部分催化氧化，转化废热锅炉副产3.8MPa（g）中压蒸汽；合成气压缩采用蒸汽透平驱动带循环段离

10万吨甲醇操作法全套

第一篇 合成岗位操作规程 第一章 工艺原理 一、合成工艺原理

甲醇合成是在5.0MPa压力下，在催化剂的作用下，气体中的一氧化碳、二氧化碳与氢反应生成甲醇，基本反应式为： CO+2H2=CH3OH+Q

CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q

在甲醇合成过程中，尚有如下副反应： 2CO+4H2=（CH3）2O+H2O 2CO+4H2=C2H5OH+H2O 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O

此外，还有甲酸甲酯，乙酸甲酯及其它高级醇、高级烷烃类生成。 以铜为主体的铜基催化剂，对于甲醇合成具有极高的选择性，而且在不太高的压力及温度下，要求合成气的净化要彻底，否则其活性将很快丧失，它的耐热性也较差，要求维持催化剂在最佳的稳定的温度下操作。

铜基催化剂一般可在210-280℃下操作，视催化剂的型号及反应器型式不同，其最佳操作温度范围与略有不同。管壳式反应器的最佳操作温度在230-260℃之间。

在铜基催化剂上合成甲醇，合适的操作压力是5.0～10.0MPa，对于合成气中二氧化碳较高的情况，压力的提高对提高反应速度有比较明显的效果。

10万吨甲醇操作法全套

第一篇 合成岗位操作规程 第一章 工艺原理 一、合成工艺原理

甲醇合成是在5.0MPa压力下，在催化剂的作用下，气体中的一氧化碳、二氧化碳与氢反应生成甲醇，基本反应式为： CO+2H2=CH3OH+Q

CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q

在甲醇合成过程中，尚有如下副反应： 2CO+4H2=（CH3）2O+H2O 2CO+4H2=C2H5OH+H2O 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O

此外，还有甲酸甲酯，乙酸甲酯及其它高级醇、高级烷烃类生成。 以铜为主体的铜基催化剂，对于甲醇合成具有极高的选择性，而且在不太高的压力及温度下，要求合成气的净化要彻底，否则其活性将很快丧失，它的耐热性也较差，要求维持催化剂在最佳的稳定的温度下操作。

铜基催化剂一般可在210-280℃下操作，视催化剂的型号及反应器型式不同，其最佳操作温度范围与略有不同。管壳式反应器的最佳操作温度在230-260℃之间。

在铜基催化剂上合成甲醇，合适的操作压力是5.0～10.0MPa，对于合成气中二氧化碳较高的情况，压力的提高对提高反应速度有比较明显的效果。

第１期（总第１５２期）

２０１１年２月

煤化工

ＣｏａｌＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｎｒ

Ｎｏ．１（ＴｏｔａｌＮｏ．１５２）

Ｆｅｂ．２０ｌｌ

焦炉煤气ＨＰＦ脱硫工艺废液处理新技术

刘晨明ｌ’２

王

波ｌ’２

曹宏斌Ｉ’２

盛宇星１１２

李玉平１．２林晓－’２张懿－，２

（１．湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室，北京１００１９０；

２．中国科学院过程工程研究所过程污染控制环境工程研究中心，北京１００１９０）

摘要简述了ＨＰＦ脱硫工艺流程，并分析了其优缺点；对比了几种常见脱硫废液的处理方法，并着重介绍了一种涉及反应、分离等多个过程的ＨＰＦ脱硫工艺废液处理新技术。该技术虽工艺较长、投资较高，但实现了脱硫废液资源化，且具有处理效率高、产品纯度高、设备成熟可靠等优点，具有良好的技术经济性和应用前景。

关键词ＨＰＦ脱硫废液废水处理资源化

文章编号：１００５—９５９８（２０１１）一Ｏ卜００１１＿０４中图分类号：ｘ７０１．３文献标识码：Ａ

焦炉煤气脱硫脱氰的工艺众多，近年来被国内行业广泛采用的是由我国自行开发的以氨为碱源的

ＨＰＦ法脱硫工艺。该工艺中的ＨＰＦ催化剂（由对苯二酚、双核钛氰钴磺酸盐ＰＤＳ、硫酸亚铁组成的醌钴铁

也需进行相应的处理。

１

ＨＰＦ脱硫工艺简介

１１ＰＦ脱硫工艺是以氨为碱源、职Ｆ