炼焦化学产品回收
炼焦化学产品回收流程的优化分析
旨在 为炼焦化 学工业 实践 工作提供 有价值 的理论借 鉴。 在采 取煤 气终冷 器的开路水循 环焦化 厂内 ， 很 多氰 化氢能 关键词 ： 炼 焦化 学产品 ； 回收流程 ； 优 化策略 ； 分析及探 究 够相 溶于水 ， 同时 可以在 凉水架 内向大气环境 散发 。在 此环境 通常情 况下 ， 焦化 厂的 系统 构成以 及生产 的工艺流 程会 因 下极 容易导致 周 围地 区环境恶 化 ， 并 产生重金 属腐蚀现 象 。由 为生产规 模 、 产品 市场 和建设 资金等方 面的影 响具有 不同的差 于终 冷器迅速 被焦油状 物质堵 塞 ， 所 以很难在 相应 的环境 条件 异性 ， 导致在 确定生 产流程 方面 出现一 定的差 异性 。一 般情况 下实 现煤 气终 冷装置 冷却介 质的循环 ， 并且 彻底清 除废物的效 下， 焦化厂 的系统构 成主要 包括备煤 、 炼 焦、 化 学产 品回收等生 率较 低 。同时 ， 当前 在焦化 产 品回收 工艺方 面具 有的 问题 ， 以 产车 间 ， 一些 焦化 厂还 会 配套建设 粗苯 精制 、 焦炉煤 气制 液化 及二 次热源较 低的应 用效率 、 较大 的工业耗 水量等 问题是 急需 天然 气 、 煤 焦油深 加 工和干 熄焦 余热 发 电等 生 产工序 ， 使 焦化 解决 的重要内容 。 厂 的产业 链不 断延 伸 。因此 充分做 到炼 焦化 学产 品 回收流 程 针对相 关合理优 化炼焦化 学产 品 回收流程 策略 问题 ， 对焦 的优化是 一项较为复 杂的内容 ， 涉及到诸 多环节 的共同参与 。 化 厂来说 ， 采取 往常 的化学产 品相关的 回收工艺流 程 已经 很难
炼焦化学产品回收流程的优化分析
王校（ 贵州黔桂天能焦化有限责任公司， 贵州 六盘水 ５ ５ ３ ０ ０ ０ ） 胡 顺荣 （ 贵 州 黔桂发 电有 限责任 公 司 ， 贵 州 六 盘水 ５ ５ ３ ０ ０ ０ ）
炼焦化学产品的回收与精制
（ daf ） 挥 发 分 Vdaf=20%~30% 的率 X(%)；
X=－18.36﹢1.53Vdaf－0.026 V２daf ➢ 苯族烃的产率随配煤中的（C/H）的增加而增加。且配煤挥发分含量越
高，所得粗苯中甲苯的含量就越少。在上述配煤的干燥无灰基挥发分范 围内，可由下式求得苯族烃的产率Y(%)：
Y=－1.6﹢0.144 Vdaf－0.0016V２daf
4.1.2 影响炼焦化学产品的因素
➢ 氨来源于煤中的氮。一般配煤约含氮2%左右，其中约60%存在于焦 炭中，15%~20%的氮与氢化合生成氨，其余生成氰化氢，吡啶盐基 或其他含氮化合物。这些产物分别存在于煤气和焦油中。
➢ 炭化室顶部空间温度在炼焦过程中是有变化的。为了防止苯族烃产率 降低，特别是防止甲苯分解，炉顶部空间温度不宜超过800℃。
➢ 如果过高，则由于热解作用。焦油和粗苯的产率均将降低，化合水产 率将增加，氨在高温作用下，由于进行逆反应而部分分解，并在赤热 焦炭作用下生成氰化氢，氨的产率降低。
4.1.2 影响炼焦化学产品的因素
➢ 初焦油主要的族组成大致如下，%
链烷烃(脂肪烃) 烯烃 芳烃 酸性物质 盐基类 树脂状物质 其他
8.0
2.8 58.9 12.1
1.8
14.4
2
➢ 初焦油中芳烃主要有甲苯、二甲苯，甲基萘、甲基联苯、菲、蒽及其 甲基同系物，酸性化合物多为甲酚和二甲酚，还有少量的三甲酚和甲 基吲哚；链烷烃和烯烃皆为C5至C32的化合物，盐基类主要是二甲基 吡啶、甲苯胺等。
4.1.1 炼焦化学品的产生、组成及产率
化产回收讲义
炼焦化学产品的回收煤气的初冷和焦油的回收荒煤气的主要成分有净焦炉煤气、水蒸气、煤焦油气、苯族烃、氨、萘、硫化氢、其他硫化物、氰化氢等氰化物、吡啶盐等。
回收炼焦化学产品具有重要的意义。
煤在炼焦时，除有75%左右变成焦炭外，还有25%左右生成多种化学产品及煤气。
来自焦炉的荒煤气，经冷却和用各种吸收剂处理后，可以提取出煤焦油、氨、萘、硫化氢、氰化氢及粗苯等化学产品，并得到净焦炉煤气，氨可以用于制取硫酸铵和无水氨；煤气中所含的氢可用于制造合成氨、合成甲醇、双氧水、环己烷等，合成氨可进一步制成硫酸铵等化肥；所含的乙烯可用于制取乙醇和三氯乙烷的原料，硫化氢是生产单质硫和元素硫的原料，氰化氢可用于制取黄血盐钠或黄血盐钾；粗苯和煤焦油都是很复杂的半成品，经精制加工后，可得到的产品有：二硫化碳、苯、甲苯、三甲苯、古马隆、酚、甲酚和吡啶盐及沥青等，这些产品有广泛的用途，是合成纤维、塑料、染料、合成橡胶、医药、农药、耐辐射材料、耐高温材料以及国防工业的重要原料。
回收工艺的组成为：焦炉炭化室生成的荒煤气在化学产品回收车间进行冷却、输送、回收煤焦油、氨、硫、苯族烃等化学产品，同时净化煤气。
化产回收车间一般由冷凝鼓风工段、HPF脱硫工段、硫铵工段、终冷洗苯工段、粗苯蒸馏工段等工段组成。
冷凝工段1、煤气的初冷和焦油氨水的分离煤气初冷的目的一是冷却煤气，二是使焦油和氨水分离，并脱除焦油渣。
在炼焦过程中，从焦炉碳化室经上升管逸出的粗煤气温度为650 ~ 750C,首先经过初冷，将煤气温度降至25〜35C，粗煤气中所含的大部分水汽、焦油气、萘及固体微粒被分离出来，部分硫化氢和氰化氢等腐蚀性物质溶于冷凝液中，从而可减少回收设备及管道的堵塞和腐蚀；煤气经初冷后，体积变小，从而使鼓风机以较小的动力消耗将煤气送往后续的净化工序；煤气经出冷后，温度降低，是保证炼焦化学产品回收率和质量的先决条件。
煤气的初冷分为集气管冷却和初冷器冷却两个步骤。
一种炼焦化学产品的回收与精制工艺
一种炼焦化学产品的回收与精制工艺
炼焦是将煤炭等矿物质在高温下加热分解，得到焦炭和其他化学产品的过程。
在炼焦过程中，会产生大量的副产物，如焦油、氨水、苯、甲醇等。
这些副产物中含有许多有价值的化学物质，因此需要进行回收和精制。
以下是一种炼焦化学产品的回收与精制工艺：
1. 焦油回收：将炼焦炉中产生的焦油收集起来，经过蒸馏、萃取等工艺，分离出苯、甲醇、苯乙烯等有价值的化学品。
2. 氨水回收：将炼焦炉中产生的氨水收集起来，经过蒸馏、吸附等工艺，分离出氨、尿素等有价值的化学品。
3. 焦炭精制：将炼焦炉中产生的焦炭进行精制，去除其中的杂质和灰分，提高焦炭的质量和价值。
4. 炼焦煤气回收：将炼焦炉中产生的煤气收集起来，经过净化、脱硫等工艺，得到高纯度的煤气，可用于发电、加热等用途。
通过以上工艺，可以将炼焦过程中产生的副产物回收和精制，提高资源利用率和经济效益。
同时，也可以减少环境污染和资源浪费。
炼焦化学产品回收
炼焦化学产品回收流程简析图
煤气在气液分离器中气液两相分离，分离后的气体经桥管连接进入初冷器，首先在桥管中使用大量循环氨水喷洒，是煤气冷却到80-90度；其次在初冷器中使用冷却水进行冷却（25-30度）。
注：初冷气中形成煤焦油雾；初冷后的煤气经鼓风机【离心式（大型企业）或容积式（小型企业）—罗茨鼓风机】将煤气送入电捕焦油器。
煤气的初冷
图2-3 立管式煤气初冷工艺流程
1一气液分离器；2一煤气初冷器；3一煤气鼓风机；4一电捕焦油器；5一冷凝液槽；6一冷凝液液下泵；7一鼓风机水封槽；8一电捕焦油器水封槽；9一机械化氨水澄清槽；10一氨水中间槽；11一事故氨水槽；12一循环氨水泵；1 3一焦油泵；1 4一焦油贮槽；15一焦油中间槽；1 6一初冷冷凝液中间槽；17一冷凝液泵。
关于焦化产品的回收与精制的研究
关于焦化产品的回收与精制的研究摘要：焦化产品包括煤气、焦炭、硫酸铵、粗苯和煤焦油等，这些焦化产品主要用于工业深加工，焦化产品作为深加工的原料得到了广泛的应用。
本文分析了焦化产品的回收与精制。
关键词：焦化产品；回收；精制一、焦化产品回收的重要性目前,我国焦化行业的发展呈现出企业数量多、企业规模普遍小、整体机械设备和技术水平相对落后的现状。
这种情况导致了最直接的后果，即产品回收率无法达标、利用率无法提升，而且会对自然环境造成极大污染破坏，影响焦化行业市场的未来发展。
在新时期，环保已成为国家级的一项重要工作，所以焦化行业需围绕这一核心开展工作，注重未来焦化产品的回收，只有这样才能为其未来的发展打下良好基础。
因此，焦化产品回收能在一定程度上促进产业、企业发展，为环保提供助力。
此外，目前我国经济处于稳定增长状态，房地产业的快速发展促进了国内焦炭需求的明显增长，这无疑为焦化企业的发展创造了良好的市场环境。
另外，应注意的是，在回收焦化产品后，可通过精炼提取其它物质。
二、煤气脱焦油雾煤气在初冷器中冷却后，每立方米中残留2～5g焦油，充分利用鼓风机的离心力作用能除去部分焦油，但不能完全除去煤气中的焦油。
在回收车间的后续工序中，这些焦油会析出，污染硫铵工序中的设备及溶液，导致产品质量出现酸性。
清除煤气中焦油雾的方法很多，电捕焦油器在我国得到了广泛的应用。
大多数焦化企业使用多管电捕焦油器，该种电捕焦油器管子中心导线是负极，沿管壁是正极，煤气中的焦油雾滴在管道中通过电厂时会转化为带负电的质点，然后沉积在管壁，最后被捕集后从下部导出。
由于盐及水增加了焦油的带电性能，因而电捕焦油器在除尘干燥煤气方面的工作效率低。
此外，电捕焦油器一般设置在鼓风机前后，由于鼓风机前的煤气温度低，有利于去除煤气中的禁品粒和焦油雾，但鼓风机正面为负压，极易在绝缘子处着火，因此，在鼓风机后面较安全可靠。
鼓风机后煤气中的焦油含量明显低于鼓风机前含量，而鼓风机后焦油雾滴超过机前。
炼焦化学产品的回收与精制ppt课件
P0—在回收温度下苯族烃的饱和蒸气压，kPa；
x—洗油中粗苯的摩尔分数。
p1 p2
p
p1
ln
p2
p1
塔底煤气粗苯分压与洗油粗苯蒸汽压之差
p2
塔顶煤气粗苯分压与洗油粗苯蒸汽压之差
47
② 粗苯吸收影响因素
吸收温度（实际操作20-30ºC，洗油温度比煤气温度略高）
相对分子质量（吸收剂相对分子质量↓，吸收能力↑）
进入到大气，造成污染
（2）氨与氰化氢化合，生成溶解度高的复合物，从而加剧
了腐蚀作用
（3）煤气中的氨在燃烧时会生成有毒、有腐蚀性的氧化氮
（4）氨在粗苯回收中能使油和水形成稳定的乳化物，妨碍
油水分离
17
2. 氨和吡啶回收的原理
水洗吸收
NH3 H2O
NH
•
H
O
NH
OH
3
2
△P—吸收推动力，对数平均压力差，kPa。
46
煤气多组分简化为单组分，服从拉乌尔定律和道尔顿定律
煤气中苯族烃分压pg
pg =P•y
(4-1)
P—煤气的总压力， kPa
y—煤气中苯族烃的体积分数(或摩尔分数)
用洗油吸收苯族烃所得的稀溶液可视为理想溶液，服从拉乌
尔定律，其液面上粗苯的平衡蒸气压PL
PL =P0•x
结晶
② 流程
22
23
饱和器
24
25
26
27
无饱和器法生产硫酸铵
28
29
30
4. 回收吡啶
❖
（1）组成
粗轻吡啶是一种具
炼焦与化产回收
炼焦与化产回收名词解释⾼炉炼焦的焦⽐:指每炼⼀顿⽣铁焦炭的消耗量,⽤公⽄/吨⽣铁表⽰.M25(M40):当焦炭承受冲击⼒时，焦炭沿结构的裂纹或缺陷处碎成⼩块，焦炭抵抗此种破坏的能⼒称焦炭的抗碎性或抗碎强度。
⽤M25（M40）表⽰。
M10:当焦炭表⾯承受的切向摩擦⼒超过⽓孔壁的强度时，会产⽣表⾯薄层分离现象形成碎屑或粉末，焦炭抵抗此种破坏的能⼒称耐磨性或耐磨强度，⽤M10值表⽰。
备煤的细度:是指配合煤中<3 mm粒级占全部配合煤的质量百分率。
炼焦速度:炭化室平均宽度与结焦时间的⽐值.成层结焦:各层处于结焦过程的不同阶段，在炉墙附近先结成焦炭⽽后逐层向炭化室中⼼推移——成层结焦。
⾥⾏⽓:炭化室内⼲煤层热解⽣成的⽓态产物和塑性层内所产⽣的⽓态产物中的⼀部分只能向上或从塑性层内侧流往炉顶空间——⾥⾏⽓。
外形⽓:塑性层内的所产⽣的⽓态产物中的⼤部分及半焦层内产⽣的⽓态产物则穿过⾼温焦炭层缝隙，沿焦饼与炭化室墙之间的缝隙向上流⼊炉顶空间——外⾏⽓。
炼焦最终温度:炭化室中⼼⾯上炉料温度始终最低，因此结焦末期炭化室中⼼⾯温度(焦饼中⼼温度)可以作为焦饼成熟程度的标志，称为炼焦最终温度。
焦炉的机侧和焦侧:整座焦炉靠推焦车⼀侧称为机侧，另⼀侧称为焦侧。
炭化室的锥度:为顺利推焦，炭化室的⽔平呈梯形，焦侧宽度 > 机侧，两侧宽度之差称锥度荒煤⽓:炼焦煤于炼焦炉内在隔绝空⽓⾼温加热条件下,煤质发⽣⼀系列变化,裂解⽣成挥发性产物净焦炉煤⽓:经回收化学产品和净化后的煤⽓轻苯和重苯:粗苯⼯段⽣产的粗苯,经两苯塔分馏为轻苯和重苯循环氨⽔:氨⽔由澄清槽上部满流⾄氨⽔中间槽,再⽤循环氨⽔泵送回焦炉集⽓管以冷却荒煤⽓,这部分氨⽔称为循环氨⽔.剩余氨⽔:在氨⽔循环系统中，由于加⼊配煤⽔分和炼焦时产⽣的化合⽔，使氨⽔量增多⽽形成所谓的剩余氨⽔。
重质焦油:在⽤循环氨⽔于集⽓管内喷洒荒煤⽓时，约60%的焦油冷凝下来，这种集⽓管焦油是重质焦油.轻质焦油:煤⽓在初冷器中冷却,冷凝下来的焦油为轻质焦油.混合焦油:轻质焦油和重质焦油的混合物.饱和器母液:饱和器中被硫酸铵和硫酸氢铵所饱和的硫酸溶液.饱和器母液酸度:溶液中酸式盐和中式盐的⽐例取决于母液中游离硫酸的浓度，这种浓度以质量百分数表⽰，称之为酸度。
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化产回收考试范围
1.煤高温干镏化学产品
1.1高温干流化学产品的生成和产率(%)
焦炭70-80 焦油3-4.5 苯族烃0.7-1.4 硫化氢0.1-0.5
1.煤的热解过程
2.煤料在焦炉炭化室内进行干馏时，在高温作用下，煤质发生了一系列的物理变化
1.2高温干馏煤气处理系统
1.在正压下操作的焦炉煤气处理系统
2.在负压下操作的焦炉煤气处理系统
2.煤气的初冷输送及初步净化
2.1.1
煤气和氨水在集气管内的变化
2.1.2煤气在初冷器内的冷却
根据初冷主题设备形式的不同，初冷的方法有间接初冷、直接初冷、间直初冷法之分，但都是采用循环冷却水进行冷却，其主要作用是冷却煤气、脱出其内的焦油和萘。
集合温度：从每台初冷器出来的煤气汇集在一起后的温度。
混合氨水流程：将集气管内引入到化产车间的氨水与初冷器的冷凝氨水相混合而形成的氨水工艺流程。
2.1.3焦油氨水的分离
1.焦油氨水分离、机械化澄清槽
2.初冷冷凝液的性质
3.剩余氨水计算
2.2 煤气的输送
1．煤气输送系统
2．鼓风机的位置（1）电捕焦油器前
（2）电捕焦油器后
（3）洗苯塔后
3.鼓风机的压头
4.鼓风机输气能力的计算
5.轴功率的计算
6.煤气在鼓风机中的温升
7.鼓风机的特性曲线和操作曲调节
2.3 煤气中焦油雾的清除
1电捕焦油器的工作原理
3. 炼焦煤气中氨和粗轻吡啶的回收
3.1
1.硫酸吸氨法
2.磷酸吸氨法
3.粗轻吡啶的制取
4.含氰氨气制取黄血盐
3.硫酸工艺流程图：
3.2酸洗塔法生产硫酸铵的优点
3.3黄血盐的生产
4.煤气中硫化氢和氰化氢的脱除
4.3.1改良蒽醌法
1.生产工艺原理
（1）脱硫液的组成
（2）脱硫塔内的反应
（3）再生塔内的反应
4.3.2萘醌法
1.生产工艺原理
（1）脱硫液的组成
（2）吸收塔内的反应
（3）再生塔内的反应
3.工艺要点
①脱硫塔温度②脱硫塔中NH3 ③脱硫液的循环量④空气量⑤萘醌磺酸盐量
5.粗苯的回收与吸收
1.工艺流程
2.回收原理
3.影响因素
4.富油脱苯
1.吸收苯族烃的基本原理
用洗油吸收煤气中的笨族烃是物理吸收过程，含有少量苯族烃的煤气可视为理想气体，用洗油吸收笨族烃所得的稀溶液可视为理想溶液。
2.影响苯族烃的吸收因素
①吸收温度②洗油的吸收能力及循环量③贫油含苯④吸收表面积⑤煤气压力和流速
3.洗油的质量要求
4.直接蒸汽耗量与脱苯蒸馏因素的关系
6.粗苯的精制
6.1
粗苯精制的目的是将粗苯加工成苯、甲苯、二甲苯等产品，这些产品是宝贵的化工原料。
粗苯精制的方法主要有酸洗精制法和加氢精制法。
我国焦化厂广泛采用酸洗精制法，加氢精制也将得到采用。
6.2 酸洗精制
6.2.1 轻苯的初步精馏
为净化轻苯，首先要尽量清除轻苯中的低沸点不饱和化合物。
轻苯中低沸点的二硫化碳、环戊二烯、戊烯等化合物与苯族烃的沸点相差较大，可通过初步精馏以分离。
将原料轻苯连续送入初馏塔系统，由塔顶连续提取初馏分。
塔底则连续排出混合馏分送去酸洗。
6.2.2 酸洗净化法的化学反应与工艺
6.2.2.1主要化学反应
不饱和化合物的聚合反应
加成反应
清除硫化物的反应
苯族烃与不饱和化合物的共聚反应
苯族烃的磺化反应
6.2.2.2 酸洗净化的工艺要求及生产流程
1.工艺要求： A 反应温度 B 硫酸浓度C反应时间
6.2.3 已洗混合馏分的精馏
1．已洗混合馏分的连续吹苯
6.3 加氢精制
6.3.1 催化加氢方法及加氢催化剂
1.催化加氢方法
加氢反应温度：高温加氢（600-650℃）
中温加氢（500-550℃）
低温加氢（350-380℃）
6.3.2 高温加氢
以粗苯为原料的来托法加氢工艺包括粗苯的预备蒸馏、轻苯加氢预处理、来托加氢和苯精制工序组成。
1.预备蒸馏
粗苯的预备蒸馏是将粗苯在两苯塔中分馏为轻苯和重苯。
轻苯作为加氢原料，一般控制在C9以上的化合物质量含量小于0.15%。
这不仅降低了催化剂的负荷，而且还保护生产古马隆树脂的原料资源。
2.轻苯加氢预处理
轻苯加氢预处理分为轻苯的加热气化和轻苯加氢。
轻苯的加热气化在蒸发器内进行。
蒸发器为钢制立式中空圆筒形设备，底部装有氢气喷雾器。
预加氢的目的是通过催化加氢脱除约占轻苯质量2%的苯乙烯及其同系物。
因为这类不饱和化合物热稳定性差，在高温条件下易聚合。
这不但能引起设备和管路的堵塞，还会使莱托反应器催化剂比表面积降低，活性下降。