炼焦百科

洗油吸收粗苯法

2023-07-04

英文

oil absorbent process for crude benzol recovery

简介

以洗油作吸收剂的焦炉煤气回收粗苯法。其工艺包括洗油吸苯和富油脱苯两道工序。

洗油吸苯 按照操作压力,吸苯分为加压法、常压法和负压法三种。加压法的操作压力一般为0.8~1.2MPa。此法可强化吸收过程,适用于远距离输送煤气。1936年德国首次采用加压吸苯,40年代后得到发展。常压法的操作压力稍高于大气压各国普遍采用。负压法应用于负压焦炉煤气净化系统。吸收粗苯的洗油有煤焦油洗油和石油洗油两种。中国主要采用焦化厂提供的煤焦油洗油。欧美一些国家多采用石油炼制厂提供的石油洗油。石油洗油的质量指标见表。

石油洗油质量指标

名 称 指 标
密度(20℃),g/cm3
粘度°E50
蒸馏试验:
≤0.89
≤1.5
初馏点,℃
350℃前馏出量,%
凝固点,℃
水分,%
固体杂质
≥265
≥95
≤10
≤0.2

图1 焦油洗油吸苯工艺流程

焦油洗油吸苯的工艺流程见图1。来自焦炉煤气终冷塔的温度为25~27℃的煤气,依次通过串联的洗苯塔, 与塔顶喷洒的煤焦油洗油逆流接触, 脱除粗苯后,从塔顶排出。塔底排出含粗苯约2.5%的富油,送富油脱苯工序蒸馏, 蒸出粗苯后成为含粗苯0.2~0.4%的贫油。贫油经冷却至27~30℃后送入串联的洗苯塔,再次吸收煤气中的粗苯 (苯族烃) 而成为富油。焦油洗油与煤气中的不饱和化合物和硫化物会生成高分子聚合物, 因此在富油脱苯工序设有洗油再生器, 以排出在洗油循环使用中积聚的聚合物残渣, 同时补充新洗油以保持焦油洗油的质量。

石油洗油洗苯的工艺流程与煤焦油洗油洗苯基本相同。但在石油洗油洗苯循环过程中有不溶性油渣生成。因此在流程中增设富油沉淀槽和贫油沉淀槽, 使富油和贫油中所含油渣在沉淀槽中沉降分离, 同时补充新洗油。石油洗油稳定性较好,洗油消耗量较少,吸萘能力强,但吸苯能力弱, 循环洗油用量和动力消耗都较大。

图2 预热器加热法的工艺流程

1—分缩器; 2—脱苯塔; 3—换热器; 4—富油预热器; 5—贫油冷却器; 6—贫油槽; 7—凉水架; 8—重分缩油分离器;9—轻分缩油分离器; 10—两苯塔; 11—重苯冷却器; 12—轻苯冷凝器; 13—轻苯分离器; 14—轻苯槽; 15—回流槽;16—洗油再生器; 17—残渣槽; 18—油水分离器

富油脱苯 利用蒸馏原理从洗油吸苯工序所得的富油中蒸出粗苯的方法。1875年英国人杨 (W.young)根据酒精蒸馏原理设计了富油脱苯装置,19世纪80年代得到应用, 富油脱苯有预热器加热法和管式炉加热法两种方法。20世纪40年代以前都采用预热器加热法, 以后发展了管式炉加热法, 并得到广泛应用。管式炉加热法富油脱苯具有粗苯回收率高、蒸汽耗量低、酚水量少、蒸馏和冷凝设备体积小、设备费用低等优点。

预热器加热法 工艺流程见图2。从洗油吸苯工序来的富油经分缩器、换热器和富油预热器温度上升到135~145℃进入脱苯塔。蒸馏用的直接水蒸气从洗油再生器供入, 由器顶排出, 进入脱苯塔下部。从脱苯塔顶部逸出的粗苯、轻质洗油蒸气和水蒸气进入分缩器。分缩器顶部出口温度控制在88~92℃。分缩器冷凝的轻分缩油和重分缩油经各自的分离器与水分离后兑入富油中。分缩器顶部出口的粗苯蒸气和水蒸气进入两苯塔,塔顶逸出的73~78℃轻苯蒸气经轻苯冷凝器流入轻苯分离器, 分离出的水流入回流槽, 部分轻苯用泵送入两苯塔顶部作回流, 其余作为产品。两苯塔底部引出的重苯,经重苯冷却器冷却后作为产品。从两苯塔塔板上引出的液体, 在油水分离器内分离出水后返回引出塔板的下层。脱苯塔底部排出的热贫油用泵送换热器降温、再经冷却器冷却至25~30℃后,送往洗油吸苯工序循环使用。从富油预热器引出1~1.5%的富油进入再生器加热再生。大部分洗油在再生器中被水蒸气直接蒸吹出来。洗油进入脱苯塔下部,剩余残渣则从再生器底部排放。预热器加热法也可以只生产粗苯一种产品。使分缩器后的气体不进两苯塔,直接进入冷凝器即可获得粗苯。

图3 管式炉加热法的工艺流程

1—脱水塔;2—管式炉;3—脱苯塔;4—洗油再生器;5—脱水塔油水分离器;6—粗苯油水分离器;7—粗苯中间槽;8—两苯塔;9—轻苯油水分离器;10—轻苯回流槽;11—精重苯油水分离器

管式炉加热法 工艺流程见图3。从洗油吸苯工序来的富油经油气换热器、油油换热器入脱水塔,塔顶逸出的油气和水蒸气混合物经冷凝器进入油水分离器。脱水塔底排出的富油用泵送入管式炉加热到180~190℃,进入脱苯塔。1~1.5%富油进入洗油再生器,用管式炉加热的过热蒸汽直接蒸吹,带油的蒸汽由器顶排出进入脱苯塔下部,残渣从再生器底部排放。脱苯塔顶逸出的粗苯蒸气经油气换热器降温、冷凝器冷凝和油水分离后流入粗苯中间槽。部分粗苯送到脱苯塔顶作回流,其余粗苯作两苯塔的原料。脱苯塔底排出的热贫油,经油油换热器入塔身下部的热贫油槽,再用泵送贫油冷却器冷却后,去洗油吸苯工序循环使用。粗苯经两苯塔分馏,塔顶逸出的轻苯蒸气经冷凝器和油水分离器进入回流槽。部分轻苯送到两苯塔顶作回流,其余为产品。塔侧线引出精重苯,塔底排出萘溶剂油。管式炉加热法在富油脱苯的同时还能脱萘。脱苯塔顶油气出口保持在103~105℃,富油脱苯时萘也被蒸出溶于粗苯中,并以萘溶剂油的形态从两苯塔底排出。贫油含萘小于2%,从而使出洗苯塔的煤气含萘大幅度降低。