(一)粗苯回收工艺炼焦煤在焦炉干镏过程中产生的苯族烃随荒煤气逸出,粗苯是有机化学工业的重要原料,回收粗苯具有较高的经济效益。焦炉煤气中粗苯含量一般为25~40g/m3.,粗苯的产率与装炉煤的质量、炼焦温度和焦炉炉顶空间温度有关。即粗苯的产率随装炉煤挥发分的提高而增加,随炼焦温度、炉顶空间温度的提高而下降。通常为装入干煤的~。粗苯产品的技术要求主要有两个指标:一是水分,要求在室温下目测无可见不溶解水;二是对粗苯产品作镏程测定,当粗苯产品作为溶剂用时,180℃前镏出量应>91%,当作为精制用粗苯时,180℃前镏出量应>93%。粗苯的主要组分有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳烃,此外还含有不饱和化合物、含硫化合物、脂肪烃、萘、酚类和吡啶类化合物。从焦炉煤气中回收粗苯一般均采用焦油洗油作吸收剂,其工艺包括洗涤和蒸馏两个部分。1、粗苯洗涤焦炉煤气以25~27℃依次通过串联的洗苯塔,与塔顶喷洒的焦油洗油逆流接触,脱除粗苯后煤气从塔顶排出。塔底排出含粗苯约的富油送往蒸馏装置脱苯。脱苯后的贫油含苯%~,经冷却至27~30℃后送至洗苯塔循环使用。2、粗苯蒸馏20世纪80年代以前,我国绝大部分焦化厂均是沿用原苏联的蒸汽加热富油脱苯工艺,这种工艺陈旧,蒸汽消耗量大,设备庞大,产品质量差。1976~1979年间,我国自行设计的脱苯装置相继在新(新余)钢焦化厂和济钢焦化厂建成,分别采用管式炉加热富油,脱苯塔打回流的30层单塔脱苯生产粗苯和45层单塔脱苯生产两种苯(轻苯、重苯)的装置,经过攻关、调试投入正常生产,并取得了“单塔脱苯工艺及新型脱苯塔发明专利”。目前国内各焦化厂均普遍采用了管式炉加热富油脱苯工艺。这种工艺可以有双塔生产轻苯、重质苯以及单塔生产从粗苯洗涤工序来的富油经油汽换热器和油油换热器加热后进入脱水塔,塔顶逸出的油气和水蒸汽的混合物经冷凝器后送入油水分离器。脱水塔底排出的富油用泵送入管式炉加热到180~190℃后进入脱苯塔。抽出1%~的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。脱苯塔顶部逸出的粗苯蒸汽经油汽换热器降温、冷凝冷却器冷凝和油水分离后送入粗苯中间槽。部分粗苯送到脱苯塔顶作回流,其余粗苯作为两苯塔原料。脱苯塔底排出的热贫油,经油油换热器入塔下的热贫油槽,再用泵送贫油冷却器冷却后去洗涤系统循环使用。粗苯经两苯塔分馏,塔顶逸出的轻苯蒸汽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。管式炉加热富油在脱苯的同时还能脱萘。脱苯塔顶油气出口温度保持在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<2%,从而可大幅度降低洗苯塔后的煤气含萘量。(2)管式炉加热单塔生产粗苯富油脱苯工艺。单塔生产粗苯装置的脱苯塔为30层,塔顶打回流并产出粗苯,侧线提取萘油,塔底为贫油。粗苯和单塔生产轻苯、重苯三种方法。(二)粗苯精制技术目前,粗苯精制在国内普遍采用酸洗法和加氢法两大类。(1)酸洗法。酸洗法是我国传统的粗苯精制方法,采用硫酸洗涤净化。因该法具有工艺流程简单、操作灵活、设备简单、材料易得、在常温常压下运行等优点,对于中小型焦化企业仍不失为一种切实可行的粗苯精制法,所以,目前国内大多数焦化厂仍以酸洗法作为粗苯的精制方法。但是这种方法与加氢法相比,存在许多难以克服的致命缺点,由于不饱和化合物及硫化物在硫酸的作用下,生成黑褐色的深度聚合物(酸焦油),至今无有效的治理方法,另外产品质量、产品收率无法和加氢精制法相比,正逐渐被加氢精制法替代。(2)加氢精制。基于酸洗法的诸多缺点,我国自20世纪70年代初期,就开始从事焦化粗苯加氢精制的研究与开发工作,研制开发出了中温加氢法和低温加氢法。中温加氢法的优点在于不用萃取精馏就能获得高纯苯,1976年北京焦化厂采用中国科学院山西煤炭化学研究所的中温法粗苯加氢技术,建成了我国第一套年处理粗苯万吨的工业试验装置。20世纪80年代又进行低温法(300~370℃)粗苯加氢精制工艺的研制与开发。20世纪90年代,我国相继在宝钢一期工程及河南神马,先后引进了日本Litol法高温热裂解生产高纯苯的工艺技术;石家庄焦化厂及宝钢三期工程先后引进德国法工艺技术。2004年由浙江美阳国际石化医药工程设计有限公司在消化吸收国外同类装置的基础上,开发成功了国产化气相加氢技术,先后用于山西太化股份公司一期8万t/a粗苯加氢精制装置、山东枣矿集团柴里煤矿15万t/a粗苯加氢精制工程、山东海力化工有限公司8万t/a粗苯加氢精制工程等近10套装置。其针对不饱和烃结焦问题进行了工艺优化,增加了脱重组分塔,塔釜重沸器采用了强制循环重沸器,粗苯原料先脱除C9以上重组分,轻苯加氢反应减少了粗苯中不饱和烃对加氢系统结焦堵塞的问题,提高了对原料的适应性,降低了加氢负荷,同时优化了加氢流程。
什么为什么啊= = 工业上就是这么干的啊干馏是指固体或有机物在隔绝空气条件下加热分解的反应过程 人们发现把煤干馏了可以生成各种有用的产品 比如焦炭 煤焦油 粗苯 粗氨水等 所以 就把煤干馏了制取粗苯了啊不懂欢迎继续追问~也不知道我理解的对不对= =
粗笨 转载由煤的粗煤气中回收得到的一种轻馏分油。主要成分是单环。不同的煤质及不同的焦化条件所得到的粗苯量不同,一般每立方米粗煤气中粗苯含量为20~45g,粗苯中苯、甲苯、二甲苯含量占90%以上,其中苯约占70%、甲苯8%~25%、二甲苯2%~5%。此外,还含有少量不饱和化合物如环戊二烯茚氧(杂)茚(及其衍生物)、吡啶、酚。粗苯经过蒸馏分离和酸碱洗涤或加氢精制过程,得到化学品、及、茚、氧(杂)茚等。茚和氧(杂)茚可制成,后者用于涂料、橡胶及造纸工业。其他同楼上一样
粗苯工段 2018年5月20日1、粗苯产品及其用途 粗苯是黄色的透明液体,是多种有机化合物的混合物。粗苯本身用途不大,但将粗苯精制加工可得纯苯(C6H6)、甲苯(C6H5CH3)和二甲苯{C6H4(CH3)2等产品。纯苯用于人造纤维、塑料、药物及燃料,甲苯用于制造炸药、合成纤维,二甲苯由于橡胶、油漆的溶剂和航空及内燃机燃料的添加剂。总之,粗苯是一种非常宝贵的化工基本原料。 2、粗苯的组成、性质和质量 粗苯的组成 粗苯的组成波动较大,主要取决于炼焦配煤的组成及炼焦产物在炭化室内热解的程度(及焦炉的炭化温度)粗苯主要组分的平均含量如下: 苯55—80%:甲苯11—22%:二甲苯2—6%:不饱和化合物(如环戊二烯(C5H6)苯乙烯(C6H5CHCH2)等7—12%:硫化物(如二硫化碳(CS2)噻吩(C4H4S)等—%. 粗苯的性质 粗苯比水轻,微溶于水,且易与水分离。在储存较长时间时,由于含有不饱和化合物的氧化和聚合所形成的树脂状物质又溶解于粗苯中,能使粗苯着色变为暗褐色(或淡红色)。粗苯易燃,闪点为12℃.粗苯蒸汽在空气中的体积浓度为%%时,能形成爆炸性混合物。若粗苯着火时,应使用泡沫剂或蒸汽灭火。粗苯在管道内流动时极易产生静电,为防止引起静电火花的危险,所以粗苯生产及产品运输和储存设备与管道应安装有可靠接地导电装置。 粗苯的质量及其指标 粗苯的各主要组分均在180℃前馏出,180℃后的流出量当作100%来计算,故以其180℃前的馏出量作为鉴别粗苯质量的指标之一。粗苯在180℃前的馏出量取决于粗苯工段的工艺流程和操作制度。180℃前馏出量愈多,粗苯质量愈好。一般要求粗苯的180℃前馏出量为91%—93%粗苯的质量指标如下表。 指标名称 加工用粗苯 溶剂用粗苯 外观 黄色透明液体 馏程%75℃前馏出量(V) 180℃前馏出量(W) 密度(20℃),g/ml ≥93 ≤3 ≥91 ≤ 水分 室温(18-25℃)下目测无可见不溶解的水3.粗苯生产产量的估算 粗苯产率 粗苯产率与装炉煤的质量、炼焦温度和焦炉炉顶可见温度有关,随装炉煤挥发分的提高而增加,随炼焦温度、炉顶可见温度的提高而下降。 粗苯产率可按以下经验公式进行计算:(1)y=a+bv 式中:y——粗苯产率(对于煤)% V——炼焦用煤的可燃基挥发分,% a、b——常数 常数a、b因各厂的装炉煤性质和主要工艺条件的不同而异。在一定的条件下a和b是定值。以某焦化厂为例:a=(适用范围:v=—,y=—)) 2、y=(v)2 式中符号代表意义同上(v在20—30%之间)。 粗苯产率一般为炼焦干基配合煤的—,即用炼焦洗精煤炼焦时,没用一顿干煤,可得到—11公斤粗苯。焦炉煤气中一般含粗苯为25—40g/m3. 粗苯产量的估算 (1)基础数据(举例) 焦炉用煤量(平均) 50t/h(干基) 净煤气产率 320—330Nm3/t干煤,取值325 m3/t 洗苯塔前煤气含苯量 28g/m3 洗苯塔后煤气含苯量 3g/m3 粗苯产量(对干煤) (2)粗苯产量 a.按煤气中含苯量进行估算(实际生产中煤气含苯量可由化验分析得到): 50*325*(28-3)/1000= 即每天可生产粗苯10吨左右。 b.按粗苯产率进行估算: 50**1000=410kg/h 即每天可生产粗苯约10吨左右。 4.粗苯生产消耗洗油、蒸汽、焦炉煤气的指标 (1)洗油<100kg/t粗苯(国内有些焦化厂<70kg/t粗苯); (2)蒸汽粗苯; (3)焦炉煤气450-550m3/t粗苯。 5.洗油吸收粗苯的基本原理 用洗油吸收焦炉煤气中的粗苯是物理吸收过程,服从亨利定律和道尔顿气体分压定律。当煤气中粗苯蒸汽分压大于洗油液面上粗苯蒸汽压时,煤气中粗苯被洗油吸收。 6.从焦炉煤气中回收粗苯的方法 (1)吸收粗苯部分 a.洗油吸收法(本公司采用):用洗油在专门的洗涤塔内吸收焦炉煤气中的粗苯,将吸收了粗苯的洗油(称为富油)送至脱苯塔蒸馏装置中,在此粗苯被提取出来,脱苯后的洗油(称为贫油)经冷却后重新送回(循环)洗涤塔内吸收粗苯。 b.吸附法(如果用活性碳做吸附煤气中的粗苯,作为煤气含苯化验分析方法之一) c.低温加压法 (2)蒸馏脱苯部分 吸收了煤气中粗苯的洗油称为富油。按富油加热发生分为: a. 预热器加热富油(用水蒸气做热源)的脱苯法。 b. 管式炉加热富油(用焦炉煤气做主要热源)的脱苯方法。 7.从富油中蒸出粗苯的原理 从富油中蒸出粗苯是根据洗油和粗苯两者沸点2的不同,虽然粗苯沸点小于180℃,但其液体混合物又不具有恒沸点,同时洗油又是此混合物中主要组份,因此混合物的沸点介于粗苯和洗油沸点(230-300℃)之间,并趋近洗油的沸点,于是采用降低蒸馏温度的水蒸气蒸馏方法。8.粗苯工段工艺简介及流程图 工艺简介 从硫铵工段来的煤气进入终冷塔,在此被冷却至25-28℃后,由塔底进入洗苯塔,在塔内与塔顶下来的洗油(贫油)逆流接触后,煤气中的苯族烃被洗油贫油吸收下来,从塔顶出来的煤气一部分回焦炉加热。其余部分送至气柜等用户。 吸收苯族烃的贫油变为富油后,在洗苯塔底进小富油泵送至富油槽。在由大富油泵送至蒸苯部分处理。脱苯后的热贫油经一段贫富油换热器后进入脱苯塔底部热贫油槽中,然后用贫油泵从槽中抽出经二段贫富油换热器后,一段贫油冷却器,二段贫油冷却器冷却后送往洗苯塔顶喷洒适用。 由洗苯塔的富油经泵送入油气换热器与脱苯塔顶的苯蒸汽换热后进入二段、一段贫油换热器与来自脱苯塔的热贫油换热后进入管式炉的对流段和辐射段将富油加热至180±5℃后进入脱苯塔蒸馏,其中1-2%左右富油进入再生器,用过热蒸汽蒸吹,再生器顶部蒸出的气体进入脱苯塔,下部排出的残渣流入残渣槽。 脱苯塔出来的苯蒸汽进入冷凝冷却器,先与富油换热器后进入油水分离器,粗苯流入回流柱,部分用回流泵送脱苯塔顶做回流,其余流入粗苯中间槽,定期用产品泵送往苯库。 油水分离器分离水流入控制分离器进一步油水分离粗苯流入中间槽,水去放空槽进行处理。 粗苯工段工艺流程图(间附页) 9.粗苯工段主要生产工艺设备概况 (1)煤气横管终冷器(F=3100m2)2台(一开一备),设计处理焦炉煤气量33740m3/h,顶部和中部设有循环喷洒冷凝液装置,以机械性的冲洗和吸附终冷器内横管壁上附着的萘及焦油尘。顶部为煤气进口,下为煤气出口。其结构与煤气横管初冷器基本相同。 (2)终冷喷洒液泵2台(一开一备),流量20m3/h,扬程50m,配套电机。 (3)洗苯塔1台,;H=32m,洗苯塔的作用是使循环洗油(贫油)和煤气在塔内充分接触,已达到洗苯效果。洗苯塔是用钢板焊制成的直立圆形轻瓷填料塔。 (4)脱苯塔1台,,,3层塔板,15层塔板以下为提馏段,15层塔板以上为精馏段。每层塔板上均安装泡罩,泡罩上有许多细缝供蒸汽自下而上通过,塔板上还有溢流管供液体自上而下流动,这样气液两相进行传质传热,使液体中低沸点的馏分部分气化,而蒸汽中高沸点馏分则部分冷凝,经过多层塔板如此反复地部分气化和冷凝,结果在塔板液体中富集了高沸点的洗油(此时称为热贫油),在塔顶蒸汽中便富集了低沸点组分的苯蒸汽,从而使富油中粗苯被蒸脱出来。脱苯塔是不锈钢板焊制成的,处理富油能力为45-55m3/h。 (5)管式加热炉1台,总热负荷兆瓦/h,是有对流段和热辐射段的直立圆筒管式炉,其作用是加热富油和将饱和水蒸气加热成过热蒸汽供富油脱苯做直接加热蒸汽用。 (6)热贫油泵和富油泵3台(2开1备),额定流量50m3/h;扬程H=125m,配电机功率37KW。 (7)粗苯回流泵2台(1开1备),额定流量,扬程=36m,配套电机功率3KW.其作用是向脱苯塔顶送入粗苯做回流,以控制塔顶温度,出合格的产品。 (8)洗油再生器,再生器的作用是除去洗油中高沸点的聚合物组分,以改善循环洗油是质量,同时还向脱苯塔提供直接加热蒸汽,再生器是用钢板焊制成的直立柱筒体,底部为锥形。循环洗油(富油)再生 原理是由于洗油循环加热使用,洗油中高沸点组分聚合作用生成残渣,通过洗油再生器,利用蒸汽热量和蒸吹,将富油中低沸点组分蒸出,且将循环洗油残渣排出。 10.影响洗油吸收粗苯的主要因素 煤气中的粗苯在洗苯塔内被吸收的程度称为回收率。回收率是评价洗苯操作好坏的主要指标,此值可用下式表示: N=1-a2/a1 式中:n——粗苯回收率,% a1、a2——洗苯塔进口煤气和出口煤气中苯含量,g/m3 粗苯回收率的大小取决于下列因素;煤气和循环洗油(贫油)中粗苯含量;煤气流速及压力;循环洗油(贫油)量及其分子量;吸收温度;洗苯塔的构造及填料特性。 一般粗苯回收率为93-95%,适宜的吸收温度为25℃左右,在操作中必须严格控制贫油温度略高于煤气温度,以防止煤气中的水蒸气冷凝而进入循环洗油(富油)中,恶化脱苯系统的操作。一般确定循环洗油量宜按1完m3煤气为15-18t左右,此值称为油气比。贫油含苯量是决定洗苯塔后煤气含苯量的主要因素之一,经理论计算结果表明,若使洗苯塔后煤气含苯量不大于2g/m3,则贫油中的最大粗苯含量(理论值,实际贫油含苯量可允许达到—,仍能保证塔后煤气含量在2g/m3)。 11.洗油的性能要求及质量指标 洗油的性能 为满足从煤气中回收和制取粗苯的要求,洗油应具有如下性能: (1)常温下对粗苯具有良好的吸收能力,在加热时又能使粗苯很好的范例出来; (2)具有足够的化学稳定性,即长期使用中,其吸收能力不降低; (3)在吸收操作温度下,且易与水分离; (4)不与水生成乳化物,且易与水分离; (5)有较好的流动性,以使洗油易于用泵抽送和在洗苯塔内填料上均匀分布。 洗油的质量指标 国内大多数焦化厂用于洗苯的时及哦啊有洗油,也有极少数焦化厂用石油洗油。 焦油洗油是高温煤焦油中230—300℃的馏分,其质量指标如下表所示。 指标名称 指标 指标名称 指标 密度(20℃),g/ml 含萘量%(W) ≤13 馏程(%)粘度E25 2 230℃前馏出量(V) ≤3 水分%(W) ≤1 300℃前馏出量(V) ≥90 15℃结晶物 无 含酚量%(W) ≤要求洗油的萘含量小于7%,苊含量不大于5%,以保证在10-15℃时无固体沉淀物。萘因熔点较高,在常温下易析出固体结晶,因此,应控制其含量。 但萘与苊、芴、氧芴及洗油中其他高沸点组分混合时,能生成熔点低于有关组分的共熔点混合物。因此,在洗油中存在一定数量的萘,有助于降低从洗油析出沉淀物的温度。洗油中甲基萘含量最高,洗油粘度小,平均相对分子质量小,吸收能力较大。所以,在采用洗油脱萘工艺时(本公司未使用),应防止甲基萘成分随之被切出。洗油含酚高易于水形成乳化物,破坏洗苯操作。另外,酚的存在还易使洗油变稠。因此,应严格控制洗油中含酚量。 12.粗苯生产中常出现的故障及其处理方法 (1)循环洗油含水量过高 会造成脱苯系统操作混乱。处理方法如下: a.及时调整贫油温度高于煤气温度2—5℃; b.清扫终冷塔后煤气管道水封的排液管,使其畅通,防止冷凝水进入洗苯塔底富油中; c.视情况适当提高管式炉后富油温度和脱苯塔顶温度,使循环洗油中水分尽快脱出。 (2)洗苯塔阻力过大 在生产操作中,一般洗苯塔的阻力在500Pa左右,如果过高将影响洗苯效果。降低洗苯塔阻力的方法之一可用热贫油冲洗的办法来降低洗苯塔的阻力。(3)塔底油槽抽空或冒槽 a.各油泵送油量不一致,导致各油槽液位不稳定,甚至抽空或冒槽,这时应立即调节有关油泵流量,及时倒油。预防方法:平时应稳定各油泵操作,使各油泵的流量保持一致,经常检查液位是否正常。 b.若因液位计不准,应及时检查现场液位计,然后立即倒油。预防方法是经常对照液位计的读数与仪表指示值。 13.洗苯工序对焦炉煤气质量的要求 焦炉煤气中:含氨<—; 萘<—; 焦油< g/Nm3; 硫化氢<—; 14.洗涤工标准化作业规程 1. 工艺参数 洗苯塔阻力<1000Pa 出终冷塔煤气温度25—28℃ 入洗苯塔贫油温度 27—30℃ 出洗苯塔煤气温度28℃ 洗苯塔操作温度波动范围控制在20—30℃ 洗苯塔前煤气含苯 25—40 g/Nm3; 洗苯塔后煤气含苯≯4 g/Nm3; 贫油中含苯≯ 富油中含苯 — 富油中含水 ≤1% 循环洗油量50m3/h 泵的电机升温 ≯45℃ 轴承温度≯65℃ 2.正常操作 做一次塔前塔后煤气含苯化验,根据化验结果,结合生产操作情况做适当调整,使塔后煤气含苯符合要求。 做循环洗油分析,掌握循环油量状况及洗苯效果,均匀补充新洗油、加新洗油时防止满油。 观察富油槽液面是否波动并及时调节,杜绝满油。 观察入洗苯塔煤气温度、严格控制入塔煤气温度符合规定。 煤气温度,保证并调整合适的洗油循环量及贫油温、保证塔后煤气含苯符合技术要求、注意洗苯塔阻力情况、若阻力高及时清扫、保证煤气畅通。 每小时巡查各部一次、认真、准确做好记录、每班计量洗油消耗、并做好各项记录。 3.特殊操作 开工:开工前油封、水封注满液体、检查各管道阀门处于开工状态。抽出各煤气出入口及洗油管道盲板那,打开塔顶及煤气出口阀门前放散管阀门,由塔底及管道通入蒸汽,当放散管冒大量蒸汽时稍开煤气入口阀,然后关蒸汽阀。当放散管冒煤气时,做爆炸试验,合格后关闭放散,全开煤气出口阀门,通知鼓风机工注意机后压力变化。然后慢开,煤气入口阀门,同时关闭交通阀。待煤气正常通过后,按以上步骤将洗苯塔送油,当富油槽油面足够时向蒸馏送油。当贫油槽油面达到指标时,打开循环油槽底阀门,关闭新洗油槽底阀门,使循环油槽底的洗油循环使用,并调整各油槽的液面而稳定在规定指标。 停工:停止向塔内喷淋洗油,通知鼓风机工注意机后压力变化,打开煤气交通阀。临时停工时,关闭塔煤气出入口阀门,并留3-6扣保证洗苯塔正压。停塔检修时,则将煤气出入口阀门全关死,打开塔各处放散阀门,通蒸汽赶净塔内煤气,并把出入口煤气阀盲死,在塔内用蒸汽清扫时,塔温未降下来前,严禁卸开踏上任何法兰和关闭踏上任何放散,防止塔内自燃和把塔体抽扁,进塔检修前做空气分析,合格后方可进塔检修。 洗苯塔的清扫(热贫油的清扫):塔阻力增大时,首先停一、二段贫油冷却器冷却水,然后用清扫专业泵进行热油进塔,油从塔顶部雾层之上向下喷油进行循环,直到清扫阻力正常。若2-3小时不成效可停煤气进塔、停蒸馏系统蒸汽,用管式炉将洗油加热到180-220℃循环清扫至阻力正常。(注:用蒸汽清扫仅在检修时使用)。 15.蒸馏工标准化作业规程 1.工艺参数 油气换热器后富油温度 60—70℃ 贫富油换热器后富油温度 120—140℃ 脱苯塔顶部温度 90—93℃ 一段贫油冷却器后贫油温度 38—45℃ 二段贫油冷却器后贫油温度 27—30℃ 脱苯塔底部压力 再生器顶部压力 再生器顶部温度 160—190℃ 再生器底部温度 170—200℃ 粗苯冷凝冷却器后粗苯漱口温度 25—30℃ 入再生器富油量 1—³/h 残渣槽温度 60—80℃ 粗苯回流量 3—5m³/h2.正常操作 及时调节脱苯塔顶温度,保证符合技术指标。 经常保持整齐压力的稳定,保证个塔温度及压力的温度。 经常检查油气换热器、贫富油换热器,使进出口油温符合规定,发现异常及时处理。 经常检查各油水分离器分离情况,做到油中不带水、水中不带油。 根据季节温度变化,用低温水给苯贮槽降温,及时汇报贮槽液位情况,做好外送与计量。 定时取油样、掌握脱苯效果。 及时做好各种记录(每小时巡查一次)。 2.特殊操作 蒸馏系统开工:开工前对设备管道、阀门及仪表进行仔细检查,并验证可靠。关闭各设备放空管,打开各设备出入口阀及放散管家,将各水封油水分离器注满水。从富油泵出口阀门外侧通蒸汽经油气换热器、贫富油换热器、管式炉到再生器、当再生器放散管冒大量蒸汽时、关闭蒸汽和放散管。从再生器通蒸汽经脱苯塔、贫富油交换器、一段贫油冷却器到贫油槽,当贫油槽放散冒蒸汽时关闭蒸汽。开富油泵使富油通过油气换热器,贫油换热器、管式炉进入脱苯塔、当贫油槽有足够油时开贫油泵,按生产系统流程进行冷油循环、在冷油循环过程中、检查管路流向的法兰、阀门、仪表是否安装严密、设备回油是否正常。待冷油循环30min左右,确认不正常后按管式炉开工顺序进行点火加热、炉内温升速度为3—5℃/min。当管式炉富油温度升到110—120℃时稳定下来操作一段时间。观察其含水大小、放散管是否冒大量蒸汽各部分是否严密、待一切正常后贫油冷却器给冷却水。再将管式炉富油出口温度提到180—185℃。 蒸馏系统停工:停工前放空管保持畅通,再生器停止进油、降低炉膛温度。炉膛温度降至200℃左右时,停止给水。停工时间长,放净系统内所有设备及管道的存油,并通蒸汽清扫,逐渐减少贫油冷凝水量,维持油温合乎洗苯要求,直到贫油冷却器停水。将洗油该洗苯塔内部循环,检查设备时必须堵盲板,通蒸汽清扫,确认无可燃气体,在通风良好的情况下进行。 16.管式炉工标准化作业规程 1.工艺参数 管式炉膛温度 ≯500℃ 管式炉废气温度 300—400℃ 过热蒸汽温度 300—400℃ 管式炉用煤气压力 ≥ 管式炉烟囱吸力 -100pa 富油出管式炉温度 180—185℃ 入管式炉煤气压力 4KPa 入管式炉蒸汽压力 — 入管式炉低压蒸汽量 1-2t/h 2.正常操作 每小时检查炉膛一次,观察炉管是否局部发红,火焰是否烧偏。 及时清理喷嘴外焦油和地下焦油。 调节煤气总阀、使煤气压力在规定范围内、注意低压报警、注意水封液位。 注意富油出口温度变化,炉膛温度变化、保证富油温度温度在规定指标。 发现事故隐患及时处理。 注意检查再生器液面是否正常,各部位压力是否符合规定,根据油的粘度:呈稀焦油状时,停止加油(每2-3天排渣一次)浓缩后排渣,并及时外送。排净后再打开阀门加油、排渣时直接注意对直接流量的调节。 每小时巡查一次,认真准确做好记录。 3.特殊操作 管式炉开工:开工前必须检查煤气系统、油系统、蒸汽系统各阀门及烟囱翻板是否具备开工条件。压力计、温度计及自调仪表是否好使,炉膛通蒸汽清扫、当烟囱大量冒蒸汽时关闭蒸汽,给火种、开点火用煤气胶管、侧身将胶管煤气火源移进风口试火,确认煤气阀门不漏 。炉内无残余煤气后,将火源伸入炉膛喷嘴。根据3-5℃/min的加热速度逐渐加大煤气量,视循环油含水情况,在油出口温度达110-120℃恒温脱水。然后再继续升温至富油出口温度符合技术规定。 管式炉停工:关闭煤气喷嘴进口阀门,停止煤气加热关闭煤气总阀,启动调节阀和支管阀门以及调节仪表、富油走旁道,必要时煤气堵盲板。慢开烟道翻板,风门降低炉膛温度、降温速度3-5℃/min冷却时间大于4小时,停工三天课不放油、超过三天应把油放回油槽用蒸汽清扫油管。 管式炉油管漏油着火停炉操作:应立即关闭煤气总阀和煤气之动阀门,打开炉底和对流段油管箱内的消火蒸汽阀门(大于100mm的煤气管要缓慢关闭)情况特别危险时,可打开炉膛下部消火蒸汽,温度降至50℃以下时,全开翻板,打开入孔后方可入内。 管式炉突然停电操作:停电时应立即关闭煤气系统所有阀门,打开地风门和烟道翻板并通蒸汽降低炉膛温度,当炉温降到200℃是关蒸汽,短时间停电做好开炉准备,以待来电开炉,若停电时间长,经领导同意按长时间通过处理。 管式炉突然停火操作:发现有自动熄火时应立即关闭炉前煤气系统各种控制阀、并通知蒸馏工做好调节。打开翻板排净煤气,查找原因并进行处理、处理后按开工规程开炉。 富油泵突然停泵操作:立即关闭煤气各控制阀门、打开翻板和炉膛蒸汽消火阀门进行迅速降温,防止炉内存油结焦。当富油泵排除故障正常运行后打开程序恢复正常。 管式炉停蒸汽操作:属暂时停气,只将再生器直接蒸汽关闭。停气再生器加油和排渣,关死脱苯塔直接蒸汽进出阀门逐渐减少回流量,关小各冷却水量维持生产等待来气,属长时间(4h以上)停气,按停工处理。 管式炉停电操作:立即关闭管式炉加热煤气管阀门,关再生器直接蒸汽,切断电源,关闭进出口阀门,停止再生器加油和排渣。若停电时间长按停工处理。 17.洗涤工岗位职责 1.在工段及本班班长领导下积极参与质量管理、控制、安全生产,完成各项本职工作。 2..负责终冷塔和低温水的调节及冷凝液循环泵的操作,始终冷塔出口煤气温度的稳定。 3.负责洗苯塔、贫油冷却器等操作,使出洗苯塔煤气含量符合技术规定。 4.负责洗苯塔底富油的稳定输送。 5.负责新洗油的接受及定期添加。 6.负责富油、循环洗油、新洗油的化验取样。 7.负责终冷塔上下段、富油槽液位控制积水封槽、油封槽的液位稳定和定期清扫。 8.精心控制、调节各参数,使系统处于最佳生产状态。 9.负责本岗位的正常操作,开停工及特殊操作。 10.负责本岗位生产工具、消防器材的保管,所属设备的维修、点检、如实、准确的做好原始记录,发现问题及时处理、汇报。 18.蒸馏工岗位职责 1.在班长的领导下,完成各项工作。 2.负责富油加热、蒸馏、保证贫油低含苯量。 3.负责向终冷洗苯系统抽送贫油。 4.负责苯蒸汽的冷凝冷却、苯水分离、产品的计量、输送。 5.负责洗油的再生及残渣的排放、输送。 6.负责地下放空槽的液位控制。 7.精心调节各项参数,使系统处于最佳生产状态。 8.负责粗苯、贫油、残渣的化验取样。 9.负责本岗位的正常操作,开停工操作及特殊操作。 10.负责本岗位的环境卫生工作。 19.管式炉岗位职责 1.在班长的领导下完成各项工作。 2.负责脱苯塔、管式炉、油气换热器、产品贮槽、再生器、各油水分离器的操作,保证产品质量合格。 3.负责本岗位的开停、倒换、清扫、维修及事故处理工作。 4.负责本岗位粗苯回收机输送工作,准确计量,并认真填写记录结果。 5.精心填写各参数,使设备处于最佳生产状态。 6.负责本岗位生产工具、灭火器材的保管、维护和使用工具。 7.负责本岗位的环境卫生工作。 20.粗苯工段岗位安全操作规程 1.本岗位属甲类防火区,A级危险区域,禁止烟火,与市场无关人禁止入内。 2.禁止用苯洗手、擦地、清洗设备,禁止用压缩空气吹扫苯管道。 3.严禁用铁质、塑料盒其它能生产火花或静电的工具进行检修、取样和测量。 4.禁止穿钉子鞋、化纤衣服。 5.禁止乱扔工具盒铁质物件。 6.设备的开、停必须按安全规程进行操作。 7.管式炉点火前应用蒸汽将残余煤气吹扫干净,应先送火后开煤气阀。 8.严禁在管式炉烟囱翻板关闭的情况下点火,炉膛不准正压操作。 9.严禁将苯、洗油等易燃、易爆品冲入地沟。
粗苯主要用于深加工制苯、甲苯、二甲苯等产品,苯、甲苯、二甲苯都是宝贵的基本有机化工原料。
1.粗苯是煤热解生成的粗煤气中的产物之一,经脱氨后的焦炉煤气中回收的苯系化合物,其中以苯含量为主,称之为粗苯。2.粗苯主要用于深加工制苯、甲苯、二甲苯等产品,苯、甲苯、二甲苯都是宝贵的基本有机化工原料。
(一)粗苯回收工艺炼焦煤在焦炉干镏过程中产生的苯族烃随荒煤气逸出,粗苯是有机化学工业的重要原料,回收粗苯具有较高的经济效益。焦炉煤气中粗苯含量一般为25~40g/m3.,粗苯的产率与装炉煤的质量、炼焦温度和焦炉炉顶空间温度有关。即粗苯的产率随装炉煤挥发分的提高而增加,随炼焦温度、炉顶空间温度的提高而下降。通常为装入干煤的~。粗苯产品的技术要求主要有两个指标:一是水分,要求在室温下目测无可见不溶解水;二是对粗苯产品作镏程测定,当粗苯产品作为溶剂用时,180℃前镏出量应>91%,当作为精制用粗苯时,180℃前镏出量应>93%。粗苯的主要组分有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳烃,此外还含有不饱和化合物、含硫化合物、脂肪烃、萘、酚类和吡啶类化合物。从焦炉煤气中回收粗苯一般均采用焦油洗油作吸收剂,其工艺包括洗涤和蒸馏两个部分。1、粗苯洗涤焦炉煤气以25~27℃依次通过串联的洗苯塔,与塔顶喷洒的焦油洗油逆流接触,脱除粗苯后煤气从塔顶排出。塔底排出含粗苯约的富油送往蒸馏装置脱苯。脱苯后的贫油含苯%~,经冷却至27~30℃后送至洗苯塔循环使用。2、粗苯蒸馏20世纪80年代以前,我国绝大部分焦化厂均是沿用原苏联的蒸汽加热富油脱苯工艺,这种工艺陈旧,蒸汽消耗量大,设备庞大,产品质量差。1976~1979年间,我国自行设计的脱苯装置相继在新(新余)钢焦化厂和济钢焦化厂建成,分别采用管式炉加热富油,脱苯塔打回流的30层单塔脱苯生产粗苯和45层单塔脱苯生产两种苯(轻苯、重苯)的装置,经过攻关、调试投入正常生产,并取得了“单塔脱苯工艺及新型脱苯塔发明专利”。目前国内各焦化厂均普遍采用了管式炉加热富油脱苯工艺。这种工艺可以有双塔生产轻苯、重质苯以及单塔生产从粗苯洗涤工序来的富油经油汽换热器和油油换热器加热后进入脱水塔,塔顶逸出的油气和水蒸汽的混合物经冷凝器后送入油水分离器。脱水塔底排出的富油用泵送入管式炉加热到180~190℃后进入脱苯塔。抽出1%~的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。脱苯塔顶部逸出的粗苯蒸汽经油汽换热器降温、冷凝冷却器冷凝和油水分离后送入粗苯中间槽。部分粗苯送到脱苯塔顶作回流,其余粗苯作为两苯塔原料。脱苯塔底排出的热贫油,经油油换热器入塔下的热贫油槽,再用泵送贫油冷却器冷却后去洗涤系统循环使用。粗苯经两苯塔分馏,塔顶逸出的轻苯蒸汽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。管式炉加热富油在脱苯的同时还能脱萘。脱苯塔顶油气出口温度保持在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<2%,从而可大幅度降低洗苯塔后的煤气含萘量。(2)管式炉加热单塔生产粗苯富油脱苯工艺。单塔生产粗苯装置的脱苯塔为30层,塔顶打回流并产出粗苯,侧线提取萘油,塔底为贫油。粗苯和单塔生产轻苯、重苯三种方法。(二)粗苯精制技术目前,粗苯精制在国内普遍采用酸洗法和加氢法两大类。(1)酸洗法。酸洗法是我国传统的粗苯精制方法,采用硫酸洗涤净化。因该法具有工艺流程简单、操作灵活、设备简单、材料易得、在常温常压下运行等优点,对于中小型焦化企业仍不失为一种切实可行的粗苯精制法,所以,目前国内大多数焦化厂仍以酸洗法作为粗苯的精制方法。但是这种方法与加氢法相比,存在许多难以克服的致命缺点,由于不饱和化合物及硫化物在硫酸的作用下,生成黑褐色的深度聚合物(酸焦油),至今无有效的治理方法,另外产品质量、产品收率无法和加氢精制法相比,正逐渐被加氢精制法替代。(2)加氢精制。基于酸洗法的诸多缺点,我国自20世纪70年代初期,就开始从事焦化粗苯加氢精制的研究与开发工作,研制开发出了中温加氢法和低温加氢法。中温加氢法的优点在于不用萃取精馏就能获得高纯苯,1976年北京焦化厂采用中国科学院山西煤炭化学研究所的中温法粗苯加氢技术,建成了我国第一套年处理粗苯万吨的工业试验装置。20世纪80年代又进行低温法(300~370℃)粗苯加氢精制工艺的研制与开发。20世纪90年代,我国相继在宝钢一期工程及河南神马,先后引进了日本Litol法高温热裂解生产高纯苯的工艺技术;石家庄焦化厂及宝钢三期工程先后引进德国法工艺技术。2004年由浙江美阳国际石化医药工程设计有限公司在消化吸收国外同类装置的基础上,开发成功了国产化气相加氢技术,先后用于山西太化股份公司一期8万t/a粗苯加氢精制装置、山东枣矿集团柴里煤矿15万t/a粗苯加氢精制工程、山东海力化工有限公司8万t/a粗苯加氢精制工程等近10套装置。其针对不饱和烃结焦问题进行了工艺优化,增加了脱重组分塔,塔釜重沸器采用了强制循环重沸器,粗苯原料先脱除C9以上重组分,轻苯加氢反应减少了粗苯中不饱和烃对加氢系统结焦堵塞的问题,提高了对原料的适应性,降低了加氢负荷,同时优化了加氢流程。
温度降低,会有重组分的物质气化,温度低,粗苯回收率降低,塔顶压力主要是控制塔顶温度的一个手段,压力过大,塔顶温度会降低,压力过小,反之
顶部温度太低的话会造成爆炸,所以一定一定一定不能让顶部温度太低了,这是非常非常危险的一件事情。
苯 甲苯 二甲苯 含量分别是苯76—85 甲苯15—20二甲苯 2—6%
煤化工是指以煤为原料,经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。下面是我整理了煤化工生产技术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!
煤化工及甲醇生产技术探索
摘要:甲醇是一种有机化工原料,它的用途非常广泛,普遍运用于燃烧材料、合成金属、工程涂料、医学消毒、日常生火等多个方面,在甲醇的制造方面,一般都遵循着煤气化碳――变换气体物质――精细蒸馏三大工序,在化工厂生产活动中一般将生产甲醇的工序称为“工段”。难点在于如何去调控操作所需的参数,本文通过对煤化工作的特性解析来引申出甲醇生产的要点,同时对生产技术进行一个流程上的模拟,更全面地去了解甲醇生产中需要多加注意的关键。
关键词:煤化工;甲醇;温度;化学反应;化学式
中图分类号:Q946文献标识码: A
1煤气化原理
在甲醇生产的流程中,煤气化是第一步,它是一种化学反应,将气化剂和煤炭资源中的可燃物质放置在一个高位环境下,然后使其发生中和反应,产生一氧化碳、氢气等可燃气体。在煤气化工段里使用的气化剂包括水蒸气、氧气等,在加入这些气化剂后,煤炭就会发生一系列化学反应,从而生成所需的气体。煤炭在加入气化剂后,经历了干燥、热裂解等热力反应,该反应中生成的气体包括一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷等,这些化学反应的速度取决于煤气化工段中的温度、热压、气化炉质量以及煤炭的种类,以下是煤气化过程中会出现的化学式:
吸收热量:C - H2O → C O + H2C + C O2→ 2C O
发散热量:C + O2→ C O2C +12O2→ C O
变换反应:C O + H2O → C O2+ H2
从大体上来说,煤气化反应是化学中的强吸热效应,如果以动力和热力的角度来解析这类中和现象,重点在于对温度的把握,温度过高会造成气体流失,温度过低则无法产生完整的化学反应,导致生成的气体数量少、质量差。同时在增压方面应该适当地增加对煤炭的压力值,这样可以使化学反应的速度提高,对甲醇的生产效率起积极作用。
2变换工段
甲醇产品在合成时,一般调整碳元素与氢元素的比例的方法是通过一氧化碳的变换反应来实现的,在甲醇生产的流程中,碳元素与氢元素的分离都在催化剂的影响下进行,在此需要注意的是,碳氧分离工序对水蒸气的需求量相当大,水蒸气的生产成本在这道工段中会激增不少,所以,如何最大限度地利用水蒸气,节约生产成本,这将直接考验生产部门的气体生产技术和操作人员的工作效率。在变换工段中,煤气化之后的煤气物质含有大量的一氧化碳和水蒸气,在催化剂的效果影响到位之后,就可以生成氢与二氧化碳,在此时还会有小部分的一氧化硫转化为氰化硫,此时化学式表现如下:
C O + H2O → C O2+ H2
这是一个主要反应式,但是在主反应进行的同时,还有一部分副反应也会产生,生成甲醇的副产品,这些化学反应包括:
2C O + 2H2→ C O2+ C H
2C O → C + C O2
C O + 3H2→ C H4+ H2O
C O + H2→ C + H2O
C O2+ 4H2→ C H4+ 2H2O
C O2+ 2H2→ C + 2H2O
化学反应在化工产业中要求平衡,在主要变换的化学反应中是一种发散热量反应的类型,这里的化学反应会使煤气化后的温度降低,温度适当降低有利于化学反应的平衡作用,但是如果温度太低,就会导致化学反应时间过长,效率越低,当煤气化工段的生成气体慢慢消耗殆尽时,就会浪费前一道工段的时间和成本,造成浪费。同时,温度还与催化剂的适应性挂钩,如果温度没有调整到位,催化剂的效力就无法发挥到最大值,这就会造成碳氧分离程度不足,必须加大催化剂的剂量,这也会增加生产成本。
3甲醇生产中的注意事项
1.)气化压力的大小在其他的生产条件没有变化的情况下,如果改变气化压力,就会产生非常细微但是关键的变化。通常气压定格在2M Pa以上的范围时,在煤气化工段里基本上不会产生影响,但是如果气压低于2M Pa就会使气化炉的气化效果变低。所以,在煤气化工段中,一定要保证气化压力控制在2M Pa以上,而且可以视实际情况适当提高,这样可以增加气体数量,提高生产效率。
2.)氧气与煤量的比例氧煤比例的提高,指的是在煤炭中氧气流量的增多,直观反映为在煤炭高温加热时,煤炭的燃烧反应量明显提升。同时因为氧气流量的增加,使气化炉的温度也得以升高,煤炭的气化反应会更加强烈,一氧化碳和氢气的数量会增加不少,但是生成的气化产物中,二氧化碳和水分的含量占了很大比例,而一氧化碳和氢气的含量会变少,所以,如果不仔细控制氧煤比例,就会使气化炉中的气化反应过强而导致生产甲醇所需的气体成分变少。
4 甲醇生产工艺模拟
传统的烧煤方式已经不能满足人们对甲醇的需求量,而且单纯的燃烧煤炭既是对资源的浪费,也会造成环境污染。所以,当务之急是要尽快找到新的甲醇提取方法和更快捷有效的甲醇生产技术,在这方面,煤气化生产流程已经被初步运用于各大化工厂中,作为目前提取甲醇的有效方式,煤气化工段还需要更多的模拟和分析来增强其效率,简化其工序。
在模拟中我们假设煤浆和高压后的氧气依照固定比例放置在气化炉中,然后在高温作用下因气温及气压生成各种气体,其中包括一氧化碳、氢气、二氧化碳等,其中高压后的氧气进入气化炉可以通过设置烧嘴的中心管道和外环管道,而煤浆可以通过烧嘴的中环管道进入气化炉。在模拟环境下,我们还设置了激冷室,位于气化炉下段,激冷室主要是处理煤炭中的灰份。在煤气化工段进行到末尾后,会残留一些灰份物质,这些物质会在气化炉的高温中熔融,熔渣和热量汇聚,合成了气体,然后结合离开气化炉的燃烧室部分,经由反应室,进入气化炉下段的激冷室。这些气体在激冷室中将被极寒温度降低到200摄氏度左右,熔渣会立即固体化,然后生成大量的水蒸气,经水蒸气饱和后带走了灰份,从激冷室的排出口派排
出。
需要进行变换的水煤气在预热器中加入一部分进行换气和换热步骤,然后进入模拟的变换炉,这部分水煤气在经过煤气化工段后,自身携带了不少的水蒸气,变换炉中的催化剂进行催化作用进行变换反应,在第一部分结束后,另一部分的水煤气也进入变换炉,变换炉这时就会需要新的高温气体,模拟的变换工段里加入了预热装置,提前储存并加热生成高温气体,然后连入变换炉中与另一部分的水煤气进行变换反应,然后进入气液分离器进行分离,分离成功后的气体将进入低压蒸汽室内降温,再次进入气液分离器进行分离,再喷入冷水来清洗掉气体中的三氢化氮,最后气体进入净化系统,生产气态甲醇。
精馏工段的流程为四塔工作方式,首先甲醇气态材料在预热器中进行高温加热,再传输进预塔中部,在这里去除粗甲醇里的残留溶解气体与二甲醚等,这些属于低沸点物质。在加热后,气体进入冷却器进行气体降温,形成甲醇蒸气后进入预塔的回流管道。甲醇蒸气在经过回流后进入换热器,加热后进入加压塔,甲醇在加压塔中进行冷凝化处理,其中小部分送回加压塔顶部作为回流液。剩余的甲醇气体进入精度甲醇管道,最后由加压塔提供压力与热量,将冷凝的高精度甲醇视需求定制成液态或固态储存,然后将杂质或者甲醇残留物通过排污口排入废水处理器进行净化提取处理。
参考文献:
[1] 韩雅楠. 煤制甲醇的研究进展与发展前景分析 [J]. 中国科技投资. 2013(17) :229.
[2]刘喜宏.浅谈煤制甲醇的前景与工艺流程[J]. 中国石油和化工标准与质量 . 2013(10) :22.
[3] 陈倩,李士雨,李金来. 甲醇合成及精馏单元的能效优化[J]. 化学工程. 2012(10) :1-5.
[4] 金建德. 煤制甲醇工业装置工艺改造措施[J]. 天然气化工2011 36(3):67-69.
[5] 李雅静,张述伟,管凤宝等. 煤制甲醇过程低温甲醇洗流程的模拟与改造 [J]. 化工设计通讯. 2013(2) :15-18.
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甲醇生产技术作为甲醇制作中的一个重要步骤,有较大的技术难道和较高的技术要求。下面是由我整理的甲醇生产技术论文,谢谢你的阅读。
甲醇生产中甲醇分离技术的运用
【摘要】最近几年以来,各个甲醇的生产企业以及相关的研究单位积极的探索减少甲醇含量占整个入塔气中的比例,逐渐探索出把气液高效分离开来的有效途径,并且总结出很多的宝贵经验。基于此,本文主要结合实例对甲醇生产中甲醇分离技术的运用进行了探讨。
【关键词】甲醇生产;甲醇分离技术;运用
C1学里最主要的产品可以说是甲醇,它也是一种被广泛应用于各个行业中的有机化学原料。目前甲醇工业正处于快速发展的阶段,这就增大了对甲醇的需求,尤其是近几年来逐渐将甲醇应用到交通能源中以后,对甲醇的需求量更加庞大,所以促进甲醇的生产具有可观的经济效应以及社会效应等。某甲醇生产企业根据目前拥有的装置设备等情况,经过不断的技术研究讨论后找到问题所在,最终确定了以提高气液分离这一技术水平来增加甲醇的生产产量。
1.存在的问题以及采取的对策
存在的问题
对于以往的甲醇装置来说,主要使用的技术为低压法进行合成,在这过程中对甲醇的合成有直接或间接影响的因素包括:温度和压力、水冷和分离效率、气体的成分、触媒的活性、分离器和闪蒸槽的液位以及空间速度等。该企业在2011年对当时装置在实际生产过程中的使用情况进行了调查和研究发现,装置中最主要的设备汽轮机由于对动力的消耗太大,存在一定程度的车沉状况,然后在调研循环气的基础上,发现循环气里含有甲醇的量大概在,跟初始设计值相对比发现,在甲醇分离器的出口部位,甲醇的含量要比初始设计值高出左右。这就导致进入到合成塔中的所有入塔气里,含有甲醇的比例过大,降低了合成反应转化率,最终减少了甲醇的产量。与此同时还对合成循环气机组造成了一定程度的影响,无法让机组在长期内保持稳定的运行状态,降低了生产装置的经济效益。
采取对策
针对以上问题,现场生产技术工作人员在经过认真的分析和讨论后,认为甲醇占循环气的比例过高是导致甲醇产量减少的最主要因素,所以,有效的降低甲醇含量在循环气中所占的比例,能够改善气体组分,改善后的气体在进入汽轮机以后可以有效的降低其对动力的消耗量,甲醇占循环气的比例下降可以提高甲醇合成过程中的正向反应。通过研究最终觉得,由于甲醇具有易溶于水这一性质,可以利用水洗技术,在生产过程中让循环气和水进行逆向的,充分的接触之后有效的让甲醇溶于水,进而降低甲醇含量占循环气的比例。
2.改进措施
技术上进行改造
在技术上进行改进,为了有效的降低甲醇含量占循环气的比例,在生产过程中需要新增加安装一台分离装置,把原来那台分离器中出来的循环气进行进一步的洗净。在新增加的分离装置内,循环气自下而上流动,雾状的除盐水在注水泵对其施加压力的基础上自上而下进行喷淋,这就让气体和盐水能充分接触,将循环气中绝大部分的甲醇在盐水中溶解,形成了粗甲醇,其浓度大约在70%左右,将粗甲醇送到闪蒸槽里,最后送到槽区进行储存。
操作上进行优化
为了有效的降低甲醇含量占循环气的比例,生产车间最后增加了一道工序,即补水测试,具体操作方式为,根据车间的规定和要求,每个班组要对循环气进行补水操作,在达到满负荷的状态之后,要求将补水量从原来的逐渐上调到,实时监控上调情况做好记录,最后确定了最佳的补水点为。
工程上进行改造
(1)在传统的装置基础上,再新增设一套用于分离的组合装置。(2)对于新增加的仪表控制系统来说,需要在原来装置中DCS系统的基础上来运行控制,主要目的是在实际生产过程中提高操作效率,保证系统能够安全正常的运行。(3)将原来的P609A/B 泵拆卸掉,然后在该位置上新增设两台高压水泵,主要用于给除盐水施加压力确保打入分离组合装置的上端部分。(4)将操作过程中的各项工艺参数进行优化。按照甲醇的实际浓度值来适当的调整除盐水的量,要求闪蒸槽的压力控制在以下。(5)异常处理。甲醇分离装置液位高时,中控人员迅速打开 LICA-1503a 调节阀,同时注意闪蒸槽压力≤。(6)关键技术的改进,甲醇分离技术是根据甲醇可溶于水的特性,将甲醇分离装置作为主要的分离设备,将少量的水作为吸收甲醇的溶剂,让水和循环气在逆向上进行充分的接触,在塔体内需要在液相上进行无级的提取浓度,在气相上进行无级的净化,最终能够让水将循环气中的甲醇进行全面的吸收,重新进行分离整合,最终降低甲醇含量占循环气的比例。
3.甲醇分离技术效果的验证
实际生产状况
在将甲醇分离装置安装使用之后,生产车间的技术工作人员提取了分离装置出口处的甲醇,分析了甲醇洗手液的浓度,检测了甲醇含量占循环气的比例,适当的将加在分离装置上水量进行调整和控制。到目前为止加水量大约保持在之间,稀甲醇的浓度控制在70%以上,稀甲醇的采出量大约在之间等。
装置改造后的状况
在经过装置的改造之后,以往的一些主要问题都得到了解决和改善,这就提高了整个装置的经济效益,降低了汽轮期对动力的消耗,加快了汽轮机的转动速度,由以前转速最高能达到的11700转/分提高到了目前的12400转/分。
装置潜能在经过挖掘后增加的效果
在甲醇生产装置进行检查维修的时候已经安装完成甲醇分离装置,目前已经开始投入使用,运行情况基本稳定。经过检测发现,甲醇分离装置的上部甲醇的浓度从以往的有效的降低到,每天生产的粗甲醇量达到了424t,比以往多出将近20t。
4.结语
在整个生产甲醇的装置组合里,存在着非常大的潜能,需要生产技术工作人员进一步的挖掘,仅仅依靠设计上的改造是无法满足实际生产要求的,所以要在生产现场进行调查研究,积极探寻将装置进一步优化的有效途径,不断的引进新技术,不断在现有技术上进行创新,按照装置的实际生产状况将新技术应用到甲醇的生产过程中去,并且积极的推广和学习。
【参考文献】
[1]朱晓霞,李剑峰.膜分离技术在化工公司甲醇装置中的应用[J].石油和化工节能, 2011,4.
[2]周楠.甲醇全回收从分离技术“突围”[J].中国石油和化工,2010,3.
[3]张先春,渠兵.膜分离氢回收技术在甲醇合成中的应用[J].氮肥技术,2011,(03).
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(一)粗苯回收工艺炼焦煤在焦炉干镏过程中产生的苯族烃随荒煤气逸出,粗苯是有机化学工业的重要原料,回收粗苯具有较高的经济效益。焦炉煤气中粗苯含量一般为25~40g/m3.,粗苯的产率与装炉煤的质量、炼焦温度和焦炉炉顶空间温度有关。即粗苯的产率随装炉煤挥发分的提高而增加,随炼焦温度、炉顶空间温度的提高而下降。通常为装入干煤的~。粗苯产品的技术要求主要有两个指标:一是水分,要求在室温下目测无可见不溶解水;二是对粗苯产品作镏程测定,当粗苯产品作为溶剂用时,180℃前镏出量应>91%,当作为精制用粗苯时,180℃前镏出量应>93%。粗苯的主要组分有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳烃,此外还含有不饱和化合物、含硫化合物、脂肪烃、萘、酚类和吡啶类化合物。从焦炉煤气中回收粗苯一般均采用焦油洗油作吸收剂,其工艺包括洗涤和蒸馏两个部分。1、粗苯洗涤焦炉煤气以25~27℃依次通过串联的洗苯塔,与塔顶喷洒的焦油洗油逆流接触,脱除粗苯后煤气从塔顶排出。塔底排出含粗苯约的富油送往蒸馏装置脱苯。脱苯后的贫油含苯%~,经冷却至27~30℃后送至洗苯塔循环使用。2、粗苯蒸馏20世纪80年代以前,我国绝大部分焦化厂均是沿用原苏联的蒸汽加热富油脱苯工艺,这种工艺陈旧,蒸汽消耗量大,设备庞大,产品质量差。1976~1979年间,我国自行设计的脱苯装置相继在新(新余)钢焦化厂和济钢焦化厂建成,分别采用管式炉加热富油,脱苯塔打回流的30层单塔脱苯生产粗苯和45层单塔脱苯生产两种苯(轻苯、重苯)的装置,经过攻关、调试投入正常生产,并取得了“单塔脱苯工艺及新型脱苯塔发明专利”。目前国内各焦化厂均普遍采用了管式炉加热富油脱苯工艺。这种工艺可以有双塔生产轻苯、重质苯以及单塔生产从粗苯洗涤工序来的富油经油汽换热器和油油换热器加热后进入脱水塔,塔顶逸出的油气和水蒸汽的混合物经冷凝器后送入油水分离器。脱水塔底排出的富油用泵送入管式炉加热到180~190℃后进入脱苯塔。抽出1%~的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。脱苯塔顶部逸出的粗苯蒸汽经油汽换热器降温、冷凝冷却器冷凝和油水分离后送入粗苯中间槽。部分粗苯送到脱苯塔顶作回流,其余粗苯作为两苯塔原料。脱苯塔底排出的热贫油,经油油换热器入塔下的热贫油槽,再用泵送贫油冷却器冷却后去洗涤系统循环使用。粗苯经两苯塔分馏,塔顶逸出的轻苯蒸汽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。管式炉加热富油在脱苯的同时还能脱萘。脱苯塔顶油气出口温度保持在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<2%,从而可大幅度降低洗苯塔后的煤气含萘量。(2)管式炉加热单塔生产粗苯富油脱苯工艺。单塔生产粗苯装置的脱苯塔为30层,塔顶打回流并产出粗苯,侧线提取萘油,塔底为贫油。粗苯和单塔生产轻苯、重苯三种方法。(二)粗苯精制技术目前,粗苯精制在国内普遍采用酸洗法和加氢法两大类。(1)酸洗法。酸洗法是我国传统的粗苯精制方法,采用硫酸洗涤净化。因该法具有工艺流程简单、操作灵活、设备简单、材料易得、在常温常压下运行等优点,对于中小型焦化企业仍不失为一种切实可行的粗苯精制法,所以,目前国内大多数焦化厂仍以酸洗法作为粗苯的精制方法。但是这种方法与加氢法相比,存在许多难以克服的致命缺点,由于不饱和化合物及硫化物在硫酸的作用下,生成黑褐色的深度聚合物(酸焦油),至今无有效的治理方法,另外产品质量、产品收率无法和加氢精制法相比,正逐渐被加氢精制法替代。(2)加氢精制。基于酸洗法的诸多缺点,我国自20世纪70年代初期,就开始从事焦化粗苯加氢精制的研究与开发工作,研制开发出了中温加氢法和低温加氢法。中温加氢法的优点在于不用萃取精馏就能获得高纯苯,1976年北京焦化厂采用中国科学院山西煤炭化学研究所的中温法粗苯加氢技术,建成了我国第一套年处理粗苯万吨的工业试验装置。20世纪80年代又进行低温法(300~370℃)粗苯加氢精制工艺的研制与开发。20世纪90年代,我国相继在宝钢一期工程及河南神马,先后引进了日本Litol法高温热裂解生产高纯苯的工艺技术;石家庄焦化厂及宝钢三期工程先后引进德国法工艺技术。2004年由浙江美阳国际石化医药工程设计有限公司在消化吸收国外同类装置的基础上,开发成功了国产化气相加氢技术,先后用于山西太化股份公司一期8万t/a粗苯加氢精制装置、山东枣矿集团柴里煤矿15万t/a粗苯加氢精制工程、山东海力化工有限公司8万t/a粗苯加氢精制工程等近10套装置。其针对不饱和烃结焦问题进行了工艺优化,增加了脱重组分塔,塔釜重沸器采用了强制循环重沸器,粗苯原料先脱除C9以上重组分,轻苯加氢反应减少了粗苯中不饱和烃对加氢系统结焦堵塞的问题,提高了对原料的适应性,降低了加氢负荷,同时优化了加氢流程。
加氢是目前焦化粗苯精制的一种工艺,就是为了让粗苯更纯
粗苯加氢工艺中,换热器是一种重要的热交换设备,其作用主要有两个方面:1.冷却反应器产生的高温气体将粗苯加氢后反应后产生的高温气体进入换热器中进行冷却降温,以便下一步的处理。换热器会通过内部的传热管道,将其余部分相对较低温度的流体(通常是水或其他介质)和高温气体进行换热工作,将高温气体的温度逐渐降低。2.回收换热器中高温气体释放的热能换热器不仅能够将高温气体降温处理,同时可以回收一部分热量。当高温气体在流经传热管道时,其释放出热能被传导到周围环境中,但这部分热能并未浪费掉,而是被换热器回收,并提供给其他需要加热的系统使用,以达到节约能源的目的。总之,在粗苯加氢工艺流程中,换热器起着非常重要的作用,在保证反应器安全运行的同时,也能实现热能的高效利用。
主要是把粗泵里面的含硫氮氧的组分加氢后,通过精馏提出精泵