为什么煤制取粗苯是干馏

（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0.9%～1.3%。

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2.5%的富油送往蒸馏装置脱苯。脱苯后的贫油含苯0.2％～0.4%，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％～1.5%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2.5万吨的工业试验装置。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K.K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。

煤液化：煤气。

煤干馏：焦炉气、粗氨水、粗苯（主要成分：苯、甲苯、二甲苯）、煤焦油（主要成分：苯、甲苯、二甲苯、酚类、萘、沥青）、焦炭。

煤

煤是一种可燃的黑色或棕黑色沉积岩，这样的沉积岩通常是发生在被称为煤床或煤层的岩石地层中或矿脉中。因为后来暴露于升高的温度和压力下，较硬的形式的煤可以被认为是变质岩，例如无烟煤。煤主要是由碳构成，连同由不同数量的其它元素构成，主要是氢，硫，氧和氮。

煤炭的优缺点

优点：煤炭资源量丰富，且因世界各地都有煤炭矿藏，因此开采及供给皆很稳定，价钱也较石油及天然气便宜。

缺点：煤炭的发热量比石油或天然气小，煤炭在燃烧时，所排放出的二氧化碳量高于石油及天然气。产量有限，是不可再生能源。

用途

煤做为燃料

煤用于炼焦，可以产生煤焦油及氨水。焦碳是用于炼铁的重要原料。煤焦油可提取多种工业用的重要化合物。很多人以为煤气是从煤制造出来的，但事实是煤气是从原油提炼出来的石脑油再加以提炼而成的。煤也可以直接汽化，生成水煤气（一氧化碳和氢的混合物），直接用做清洁燃料。

煤，尤其是烟煤（任何挥发分较高的煤）直接作为燃料会冒出黑烟，浪费其中挥发分并造成大气污染，英国由于气候多雾，对污染尤其敏感，早在20世纪初即颁布法律禁止将原煤直接作为燃料，只能燃烧焦碳或半焦。

焦煤和焦炭利用

焦碳作为炼铁的重要原料，对生铁的质量有关键的作用，如果含硫和磷高，会严重降低生铁质量，灰分高会降低热值。因此用于炼焦的煤必须经过洗选，以降低其灰分和硫含量。炼出的焦碳必须选大块坚实的，不能在高炉中被压碎，以便可以通风。选出的碎焦只能做燃料，碎焦做燃料发热量大，不冒烟，是很好的燃料。

煤的气化

煤气化可用于产生合成气，这是一种一氧化碳(CO)和氢气(H2)气体的混合物。通常合成气被用于燃烧于燃气轮机产生电力，但是，通过费托合成工艺，合成气的通用性也允许它被转换成运输燃料如汽油和柴油。煤气化联合费托技术被南非的萨索尔化学公司使用，从煤和天然气生产汽车用的燃料。

煤的液化

煤液化被用来从煤生产液体合成燃料: 甲烷，和石油化工产品。煤液化分为直接液化和间接液化两种。直接液化意味着碳化和氢化。间接液化就是先把煤进行气化，生成水煤气，再合成乙烷、乙醇等燃料，也可以进一步合成燃油。

化工品的生产

煤炭是生产许多化肥及其它化工产品的重要原料。生产这些产品的主要途径是煤气化产生合成气。直接从合成气生产初级化学产品包括甲醇，氢气和一氧化碳，它们是化工产品的基本成分，从中可以继续生产衍生化学产品的整个化工产品频谱的制造，包括烯烃，乙酸，甲醛，氨，尿素等。作为初级化学品和高价值的衍生产品的前体，合成气的通用性提供了的一种选择，使用相对便宜的煤炭，以产生广泛的有高价值的商品。

从历史上看，煤的化工品生产已经自1950年代已经被使用，并已建立市场。根据2010年的全球气化数据库，在当前的和计划中的气化炉的调查，2004年至2007年化工生产提高了产品的气化份额从37%到45%。从2008年到2010年，22%新增气化炉是被用于化工生产。

炼焦化学工业是煤炭化学工业的一个重要部分。煤炭主要加工方法是高温炼焦（950℃-1050℃）和回收化学产品。其主要产品焦炭可作高炉冶炼的燃料，也可用于铸造、有色金属冶炼、制造水煤气；可用于制造生产合成氨的发生炉煤气等，还可用来制造电石，以获得有机合成工电石原料。在炼焦过程中产生的副产品经过回收、加工可以提取焦油、氨、萘、粗苯、硫化氢、氰化氢等化学物质，并获得焦炉煤气。煤焦油粗苯经精炉加工和深度加工后，制取苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳、三甲苯、古马隆、酚、萘、蒽、吡啶盐基等，这些产品广泛用于化学工业、医药工业、耐火材料工业和国防工业。炼焦化学工业的产品已达数百种。我县炼焦化学工业已从焦炉煤气、焦油和粗苯中制取100多种化学产品。

在工业生产的条件下，高温炼焦时主要的化学产品的组成与产率如下图（按炼焦干煤的质量%计）：

焦炭75~78％

焦油 2.4~4.5％

化合水2~4％

粗苯 0.8~1.4％

氨 0.25~0.35％

净煤气 15~19％

煤炭的加工产品有：

（一）煤的干馏（coal carbonization）

将煤隔绝空气加热，使其分解成焦炭、煤焦油、粗苯和焦炉气的过程称为煤的干馏（coal carbonization）。根据加热温度的不同，煤的干馏可分为高温干馏和低温干馏两类。

（1）高温干馏（炼焦） 煤在炼焦炉中隔绝空气于900~1000℃进行干馏的过程称为高温干馏。高温干馏产生焦炭、焦炉气、粗苯和煤焦油。其中焦炭可用于冶金工业炼铁或用来生产电石；而焦炉气则是热值很高的气体燃料，同时也是宝贵的化工原料，它的主要成分（体积分数）是氢（54%～63%）和甲烷（20%～32%）；

粗苯主要由苯、甲苯、二甲苯和三甲苯所组成，也含有少量不饱和化合物、硫化物、酚类和吡啶；将粗苯进行分离精制，可以得到多种重要的芳香烃原料；煤焦油是黑褐色的油状粘稠液体，组成十分复杂，目前已验证出煤焦油中约有400～500种有机物，含有多种重芳烃、酚类、烷基苯、吡啶、萘、蒽、菲及杂环化合物等。煤焦油是生产有机原料较有价值的高温干馏产品之一，可用它来制取塑料、染料、香料、农药、医药、溶剂等产品。

（2）低温干馏  这是煤在较低的温度（500～600℃）下进行干馏的过程。低温干馏产生半焦、低温焦油和煤气等产物。由于终温较低，分解产物的二次热解少，故产生的焦油中除含较多的酚类、烷烃和环烷烃外，芳烃的含量则很少，它是人造石油的重要来源之一，而半焦经气化可制合成气。

（二）煤的气化（coal gasification）

煤的气化（coal gasification）是指以固体燃料煤或焦炭为原料，在高温（900～1300℃）下通入气化剂，使其转化成主要含氢、一氧化碳等混合气体的过程。利用干馏制取化工原料，只能利用煤中一部分有机物质，而煤的气化则可利用煤中几乎全部合碳和氢的物质。煤气化常用的气化剂主要是水蒸气、空气或氧气。生成气体的组成取决于固体燃料性质、气化剂的种类、气化方法和气化条件。

煤的气化是获得基本化工原料———合成气（CO+H2）的重要途径。合成气是合成氨、甲醇以及C1化工产品的基本原料，同时也可作气体燃料（替代天然气SNG）使用，与固体燃料相比它是一种具有广泛用途的理想燃料，不仅输送、使用方便，容易贮存、管理，而且出厂时经过脱硫、脱氰处理，减轻了对环境的污染，热效率也比燃煤高。因而广泛用于钢铁工业、化学工业、商业及民用。煤气化是今后发展煤化工的主要途径。

32051

、危险类别是

第三类易燃中闪点液体

煤焦油危规号

32192

、

危险类别是

第三类易燃中闪点液体