武汉科技大学本科毕业设计
产生的反应热用冷却水吸收下来。
吸收氨后的富氨水送到换热器换热，经过换热后再送到蒸氨塔中进行蒸氨，在蒸氨塔中挥发的氨组分将被从液体中汽提出去成为氨蒸汽。经过汽提后的蒸氨废水再通过泵返回到洗氨塔顶部打循环。在蒸氨塔的顶部加入碱液，以在较高的pH值下除去液体中的固定铵盐，塔底的蒸氨废水送往洗氨塔进行洗氨，多余的蒸氨废水送到污水处理站进行处理。
离开蒸氨塔的氨气经过分凝器进行部分冷凝，除去大部分水蒸气，得到的浓氨气需进一步处理。
2.4 焦炉煤气中粗苯回收工艺
炼焦用煤在焦炉中经过隔绝空气干馏，干馏过程产生的苯族烃（粗苯）将呈气态随荒煤气从上升管中逸出，其中焦炉煤气中回收的苯族烃是非常重要的有机化学工业原料，如果不对其回收而直接燃烧掉，不仅会严重污染环境，而且还是对资源的浪费。因此，对焦炉煤气中的苯族烃进行回收有着非常高的经济效益。在焦炉煤气中，粗苯的含量一般为25~40g/m3。从焦炉煤气中回收粗苯时，一般均采用焦油中分离出来的洗油作为洗苯的吸收剂，其工艺过程包括煤气洗苯和粗苯蒸馏两个部分。
现在，按脱苯塔的结构和产品品种的不同，一般可将粗苯的蒸馏工艺分为单塔粗苯工艺、单塔轻苯工艺和双塔轻苯工艺三种[18]。
2.4.1 单塔生产粗苯工艺
单塔生产粗苯工艺是采用1台脱苯塔生产粗苯产品，脱苯塔有30层塔板（提馏段14层，精馏段16层）或50层塔板（提馏段30层，提馏段20层），可使贫油含苯和含萘量更低，有利于脱除煤气中的苯和萘。单塔生产粗苯的工艺流程如图2.15所示。
从图中可以看出，来自洗苯装置的富有首先进入油气换热器，与来自脱苯塔塔顶的粗苯油气换热，富有被加热至70℃后进入贫富油换热器。在此，富油被脱苯塔底排出的热贫油加热至150℃左右送入管式炉，在管式炉内用煤气将富油加热至180~190℃后再送入脱苯塔进行脱苯。
从脱苯塔顶逸出的粗苯蒸汽温度约为90~93℃，进入油气换热器中与富油换热后，再送往冷凝器中用低温水将其冷凝冷却，冷却后的冷凝液送入到油水分离器。在油水分离器中将分离掉水后的粗苯再送入到回流槽中，其中部分送至脱苯塔的塔顶进行打回流，其余部分为产品进入粗苯储槽。
脱苯塔塔底排出来的热贫油用泵抽送至贫富液换热器中进行换热，经过与富油换热后，再依次送入到一段贫油冷却器和二段贫油冷却器中对其进一步冷却，换热后的冷贫
21
武汉科技大学本科毕业设计
油送洗苯塔循环使用。
图2.15 单塔生产粗苯的工艺流程
脱苯塔用的直接蒸汽先经管式炉加热至400℃后送入塔内。从管式炉出口的富油管中抽出1%~1.5%循环洗油量送入再生器进行洗油再生。再生残渣从再生器底部排至残渣槽，再用泵抽送至焦油槽。在塔顶部设有断塔板和油水分离器，分离出水以后返回下层塔板。从粗苯蒸馏装置中分离出的水收集至放空槽，再用泵送至鼓风冷凝装置的氨水系统。
2.4.2 单塔生产轻苯工艺
单塔生产轻苯工艺与单塔生产粗苯的工艺流程基本相同，其区别只是脱苯塔的塔盘的数量有所增加，即相当于把两苯塔置于脱苯塔的顶部，两塔合并为一个塔。脱苯塔塔顶部馏出轻苯蒸气，精重苯从脱苯塔的精馏段侧线采出，生产轻苯和精重苯两种产品。
单塔生产轻苯的工艺流程如图2.16所示。
从图中可以看出，来自洗苯的富油首先进入油气换热器，与来自脱苯塔塔顶部的油气和水汽的混合物换热，富油被加热至70℃后进入贫富油换热器。富油和脱苯塔的底部排出的热贫油在换热器中换热，富油被加热，加热后的富油进入管式炉，再在管式炉内用煤气将富油加热之后再进入脱苯塔。
从脱苯塔顶出来的油气和水汽的混合物温度约为78~80℃，进入油气换热器中与富油换热后，再在冷凝冷却器中用低温水冷凝冷却，冷凝液送入油水分离器。分离除掉水后的轻苯送入回流槽，部分轻苯的冷凝液送至脱苯塔的塔顶作回流，其余的轻苯冷凝液作为产品自流至轻苯中间槽。
22
武汉科技大学本科毕业设计
图2.16 单塔生产轻苯的工艺流程
脱苯塔加热用的直接蒸汽先经管式炉加热至400℃后送入塔底。从管式炉出口的富有中抽出1.0%~1.5%的循环洗油量送入再生塔进行洗油再生。再生残渣从再生器底部排至残渣槽，再用泵抽送至焦油槽。脱苯塔塔顶设有断塔板及油水分离器，以防止塔上部塔板的积水，所有分离水集中收集在放空槽，再用泵送至股份冷凝装置的氨水系统。
为降低贫油含萘量，在脱苯塔的精馏段切取萘油，萘油排至残渣油槽。采用单塔生产轻苯工艺的工艺后，既可简化工艺流程，又可降低能耗。
2.4.3 双塔生产轻苯工艺
双塔生产轻苯工艺是在单塔生产粗苯流程的基础上增加了1台两苯塔。单塔流程生产的粗苯作为两苯塔的原料，经两苯塔分馏得到轻苯和精重苯产品，其产品质量指标与单塔生产轻苯工艺的产品相同。双塔生产轻苯采用液体连料工艺，操作比较稳定，但工艺流程比较复杂，能耗也高。
双塔生产轻苯的工艺流程如图2.17所示。
从图中可以看出，单塔粗苯装置生产的粗苯，部分送脱苯塔塔顶作回流，其余的粗苯作为两苯塔的原料。粗苯送入到两苯塔中进行分馏，在两苯塔的塔顶逸出轻苯蒸气，出来的轻苯蒸气经过冷凝冷却及在油水分离器中除去水后进入轻苯回流槽。冷凝后的部分轻苯送至两苯塔的塔顶作回流，其余的轻苯冷凝液作为产品送入到产品槽。精重苯从两苯塔的提馏段侧线采出，两苯塔的塔底残油为萘溶剂油。两苯塔底设有外循环式加热器供给热量。
23
武汉科技大学本科毕业设计
图2.17 双塔生产轻苯的工艺流程
3 焦炉煤气净化方案选择
3.1 焦炉煤气鼓风冷凝工艺方案
3.1.1 焦炉煤气的冷却
焦炉煤气离开焦炉，通过上升管以650~750℃进入集气主管。在桥管中被循环氨水喷洒冷却到80~90℃后进入煤气初步冷却器，初步冷却器选用的是横管式初冷器。煤气在横管初冷器中从上向下流动，冷却水从下方向上方流动，整个设备可按需要分为上下两端：上段为循环水段、下段为低温冷却水段。其工艺流程图如图3.1所示。
图3.1 横管初冷器的煤气冷却工艺流程
24
武汉科技大学本科毕业设计
3.1.2 焦油氨水分离
送入焦炉集气管的循环氨水喷洒焦炉煤气，将大部分气态物质冷凝成液体，进入到集气管，集气管中的气液混合物经过气液分离器将煤气和液体分开，液体自流到焦油氨水分离装置。此外，从煤气初冷器、电捕焦油器和鼓风机等设备中冷凝下来的冷凝液也送往焦油氨水分离装置，在该装置中将焦油氨水与焦油渣分离。
此处采用的是常压、沉降除渣、静置分离工艺。工艺流程图如图3.2所示。其主要的设备是焦油氨水分离槽和焦油分离箱，焦油渣分离箱是由抽屉式刮渣装置和自动清洗式滤渣筒组成的。
因为沉降除渣和静置分离工艺的转动设备比较少，主要靠静置来分离，实际中的操作表明，可以使焦油的含水量降低到2%以下，分离效果极为良好。
图3.2 焦油氨水的沉降除渣和静置分离工艺流程
3.1.3 煤气中焦油雾的分离
焦炉煤气经初冷器初步冷却后，还含有0.1~100μm的颗粒悬浮焦油雾，其含量为3~5g/m3，可通过高效率的电捕焦油器加以脱除，电捕焦油器的捕集效率在99%以上，捕集器后煤气中的焦油含量为20~50mg/cm3。在电捕焦油器沉淀极和电晕极之间的高压直流电场作用下，焦油雾被捕集在沉淀极上。
此处将电捕焦油器配置在煤气净化流程的鼓风机的前面，电捕焦油器处于负压操作流程。电捕焦油器选用的是同心圆式电捕焦油器。
25