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影响轻苯中三苯含量的因素分析于会田(冀中能源峰峰集团河北峰煤焦化有限公司.河北邯郸056201)
摘要:随着煤化工项目在我国地不断深入发展,茅加氢企业对轻苯或粗苯的质量要求越采越高。通过对影响轻苯中三苯含量的因素进行逐一分析,并验证。找到了提高轻苯或粗苯中三苯含量的方法。
关键词:轻苯;祖苯;三苯含量;固素;煤化工
河北峰煤焦化有限公司化学副产品主要有煤焦油、轻苯、重苯、硫铵、硫酸及甲醇,其中轻苯直接销往国内的苯加氢企业用于生产精苯。但是由于近期生产的轻苯,其三茉含量在90% 左右(各组分组成见表1),达不到厂家要求的94%以上,被公司的销售部门反馈到了生产上,要求按合同规定进行组织生产。
表1不同厂家对本厂生产的轻苯的组分分析
三苯含
化验单位本厂宇天亿达
苯,% 70.43 73.12 74.33
甲苯,% 15.61 12.27 14.71
1炼焦化学产品的生成
二甲苯,% 1.95 3.68 1.29
重组分,% 4.05 2.69 2.71
量。% 87.99 89.07 90.33
煤料在焦炉炭化室内进行高温干馏时,煤质发生了一系列的物理化学变化。
装入煤在200℃以下蒸出表面水分,同时析出吸附在煤中的二氧化碳、甲烷等气体,随温度升高至250~300℃,煤的大分子端部含氧化合物开始分解,生成二氧化碳、水和酚类,这些酚主要是高级酚;至约500C时,煤的大分子芳香族稠环化合物侧链断裂和分解,产生气体和液体,煤质软化熔融,形成气、固、液三相共存黏稠状的胶质体,并生成脂肪烃,同时释放出氢。
2影响轻苯中三苯含量的因素 2.1配煤性质和组成的影响
苯族烃的产率随配煤中的C/H的增加面增加。且配煤挥发分含量越高,所得粗苯中甲苯的含量就越少。
公司生产以焦炭为主要产品,虽然可以通过调整配煤结构来调整轻苯中的三苯含量,但是有可能会带来焦炭质量的不合格,从而引发更大的质量纠纷。同时,炼焦煤的性质和组成对初次分缺产物组成影响较大。因此,不作为主要的分析对象。 2.2焦炉操作条件的影响
炼焦温度、操作压力、挥发物在炉顶空间停留时间、焦炉内生成的石墨、焦炭或焦炎灰分中某些成分的催化作用都影响炼焦化学产品的产率及组成,最主要的影响因素是炉墙温度和焦饼温度,炉顶空间温度只占次要地位。炉顶空间温度只有在炉墙温度和焦饼温度较低时,才有显著作用。
表2的数据得自炉宽为450mm的焦炉,所用煤的挥发分33%(daf) 90方覆理2016年12月
火道温度,C
1440 1390 1350 1310 1275 1250 1225 1210
表2火道温度对化学产品的影响
结焦时间,h
13 14 15 16 17 18 19 20
粗苯产率,% 1.210 1.235 1.260 1.290 1.320 1.350 1.365 1.370
粗苯组成,%
苯 83.8 80.2 77.6 75.0 73.2 71.8 71.0 70.3
甲苯 7.0 9.2 11.0 12.2 13.1 13.8 14.2 14.5
由表2可见,火道温度低时,粗苯产率高,但苯和甲苯的总含量在粗茉中所占的比例也低。提高火道温度应该有利于提高轻苯中的三苯含量。同时,分析我公司轻苯质量不合格时焦炉所处的生产条件,结焦时间为24小时,标准温度为机侧 1160℃,焦侧1190℃。火道温度较低,因此基本可以确定,轻苯质量不合格是由于结焦时间过长,火道温度较低引起的。为了验证这一结论,将标准温度提高了50℃,变为机侧1210℃,焦侧 1240℃。将在此焦炉操作条件下生产的轻苯进行了三苯含量的检验,结果见表3。
表3炉温提高50℃后生产的轻苯的组分分析
化验单位本厂
苯,% 74.55
甲苯,% 13.89
二甲苯,% 4.81
重组分,% 2.89
三苯含量,% 93.25
通过表3可以看出,炉温提高50℃后,三苯含量得到了明显的提高。但是由于结焦时间未变,只是单纯地提高了炉温,这会引发其它的一系列问题,如焦炭明显过火,过碎;炼焦耗热量过大;炉顶空间温度偏高:焦油裂解严重等等,因此做完试验后
又将标准温度恢复成了原来的温度。 3结语
通过改变焦炉操作条件提高炼焦标准温度和降低脱苯塔塔顶温度均可以有效地提高轻苯或粗苯中的三苯含量,但是这些工艺条件的改变均带来了一些负面影响,如果由于种种原因,炼焦长期维持低负荷生产,就需要从生产和经营多方面考虑,是否改变工艺条件。当炼焦处于满负荷生产时,正常的工艺指标的控制,所产轻苯或粗苯中的三苯含量即能达到指标要求。
参考文献:
[1]郭树才.煤化工工艺学[M]北京:化学工业出版社,1994: 3132.