煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收與加工（第二版）
本書系統(tǒng)闡述了以煤為原料高溫干餾得到煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收與加工的生產(chǎn)方法、基本原理、工藝過程、操作條件與參數(shù)分析、主要設(shè)備結(jié)構(gòu)、崗位操作、生產(chǎn)故障排除等知識。主要內(nèi)容有煤氣的初冷和煤焦油氨水的分離，煤氣的輸送和煤焦油霧的清除，煤氣中氨和粗輕吡啶的回收，焦?fàn)t煤氣中硫化氫和氰化氫的脫除，粗苯回收與制取、粗苯的精制，煤焦油的初步蒸餾，工業(yè)萘及精萘的生產(chǎn)，粗酚、粗重吡啶及粗蒽的提取和精制等。
本書可作為高職煤化工、煤炭深加工與利用等專業(yè)的教學(xué)、成人教育、職業(yè)培訓(xùn)教材，也可供從事能源、燃氣、煤化工、煤炭綜合利用等有關(guān)生產(chǎn)的工程技術(shù)人員參考。
實用性強，理論聯(lián)系實際，突出新技術(shù)、新工藝。
第一章概述1
第一節(jié)煉焦化學(xué)產(chǎn)品概述1
一、煉焦化學(xué)1
二、煉焦化學(xué)產(chǎn)品1
三、回收煉焦化學(xué)產(chǎn)品的重要意義2
第二節(jié)煉焦化學(xué)產(chǎn)品的生成、組成和產(chǎn)率3
一、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的生成3
二、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的組成4
三、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率5
四、影響化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率和組成的因素5
第三節(jié)回收與加工化學(xué)產(chǎn)品的方法及典型流程7
一、在正壓下操作的焦?fàn)t煤氣處理系統(tǒng)7
二、在負壓下操作的焦?fàn)t煤氣處理系統(tǒng)9
三、粗苯加工生產(chǎn)流程系統(tǒng)10
四、煤焦油加工生產(chǎn)流程系統(tǒng)10
五、焦?fàn)t煤氣的資源化利用11
復(fù)習(xí)思考題11
第二章煤氣的初冷和煤焦油氨水的分離13
第一節(jié)煤氣在集氣管內(nèi)的冷卻13
一、煤氣在集氣管內(nèi)的冷卻13
二、煤氣在集氣管內(nèi)冷卻的技術(shù)要求14
三、集氣管的物料平衡與熱平衡15
第二節(jié)煤氣在初冷器的冷卻17
一、煤氣的間接冷卻18
二、煤氣的直接冷卻23
三、間接冷卻和直接冷卻結(jié)合的煤氣初冷24
第三節(jié)煤焦油氨水的分離25
一、煤焦油氨水混合物的性質(zhì)及分離要求 25
二、煤焦油氨水混合物的分離方法和流程26
三、煤焦油質(zhì)量的控制27
第四節(jié)煤氣冷卻和冷凝的主要設(shè)備27
一、煤氣冷卻設(shè)備27
二、澄清分離設(shè)備32
三、冷凝液水封槽和接收槽34
第五節(jié)煤氣初冷操作和常見事故處理34
一、煤氣初冷操作34
二、煤氣初冷常見事故處理37
復(fù)習(xí)思考題38
第三章煤氣的輸送和煤焦油霧的清除40
第一節(jié)煤氣輸送系統(tǒng)及管路40
一、煤氣輸送系統(tǒng)及阻力40
二、煤氣輸送管路 41
第二節(jié)鼓風(fēng)機及其操作性能43
一、離心式鼓風(fēng)機43
二、離心式鼓風(fēng)機的性能與調(diào)節(jié)45
三、 羅茨式鼓風(fēng)機48
第三節(jié)鼓風(fēng)機的操作管理49
一、鼓風(fēng)機系統(tǒng)的操作49
二、鼓風(fēng)機的常見事故及處理52
第四節(jié)煤氣中煤焦油霧的清除52
一、煤氣中煤焦油霧的形成和清除目的52
二、電捕焦油器53
復(fù)習(xí)思考題56
第四章煤氣中氨和粗輕吡啶的回收58
第一節(jié)硫酸吸收法回收煤氣中的氨58
一、硫酸銨的質(zhì)量指標(biāo)及特性58
二、原料性質(zhì)59
三、硫酸銨生產(chǎn)方法和生產(chǎn)原理60
四、影響硫酸銨結(jié)晶的因素及控制63
五、硫酸銨生產(chǎn)工藝流程65
六、飽和器的物料平衡和熱平衡68
七、硫酸銨生產(chǎn)的主要設(shè)備73
八、硫酸的接受與儲存78
九、飽和器法生產(chǎn)硫酸銨的主要操作和常見事故處理79
第二節(jié)磷酸吸收法回收煤氣中的氨85
一、生產(chǎn)工藝原理85
二、無水氨生產(chǎn)工藝流程86
三、主要設(shè)備及操作要點87
四、無水氨生產(chǎn)的物料平衡89
第三節(jié)粗輕吡啶的制取90
一、粗輕吡啶的性質(zhì)和組成91
二、從硫酸銨母液中制取粗輕吡啶的工藝原理91
三、制取粗輕吡啶的工藝流程93
四、中和器的物料平衡94
五、影響粗輕吡啶生產(chǎn)的因素及其控制95
六、粗輕吡啶生產(chǎn)的主要設(shè)備97
七、產(chǎn)品質(zhì)量98
第四節(jié)剩余氨水的加工98
一、剩余氨水的組成98
二、剩余氨水加工制取黃血鹽鈉的工藝流程及其操作99
三、剩余氨水加工主要設(shè)備101
復(fù)習(xí)思考題102
第五章焦?fàn)t煤氣中硫化氫和氰化氫的脫除104
第一節(jié)概述104
一、脫除煤氣中的硫化氫和氰化氫的重要性104
二、脫除煤氣中硫化氫和氰化氫的方法105
第二節(jié)焦?fàn)t煤氣的干法脫硫106
一、工藝原理106
二、干法脫硫劑的制備與使用條件106
三、脫硫設(shè)備及操作107
四、脫硫操作制度108
五、脫硫箱的設(shè)計參數(shù)和脫硫劑量的計算108
第三節(jié)改良蒽醌二磺酸鈉法脫硫和栲膠法脫硫109
一、生產(chǎn)過程原理109
二、改良ADA脫硫工藝流程和設(shè)備111
三、粗制硫代硫酸鈉和粗制硫氰酸鈉的提取113
四、精制硫氰酸鈉114
五、改良ADA法脫硫的產(chǎn)品及其質(zhì)量117
六、栲膠法脫硫117
第四節(jié)HPF法脫硫119
一、基本反應(yīng)119
二、工藝流程120
三、操作條件討論122
四、脫硫廢液的處理124
五、脫硫主要設(shè)備125
六、生產(chǎn)主要操作及常見事故處理126
第五節(jié)真空碳酸鉀法脫硫130
一、工藝原理130
二、工藝流程131
三、操作要點132
四、主要設(shè)備132
第六節(jié)氨水法脫硫133
一、生產(chǎn)工藝原理133
二、氨水脫硫工藝流程134
三、濕式催化法制取硫酸136
四、AS循環(huán)脫硫法和克勞斯法硫黃生產(chǎn)137
復(fù)習(xí)思考題140
第六章粗苯的回收與制取141
第一節(jié)粗苯的組成、性質(zhì)和回收方法141
一、粗苯的組成和性質(zhì)141
二、回收苯族烴的方法142
第二節(jié)用洗油吸收煤氣中的苯族烴143
一、吸收苯族烴的基本原理143
二、吸收苯族烴的工藝流程145
三、影響苯族烴吸收的因素145
四、洗油的質(zhì)量要求151
五、洗苯塔152
第三節(jié)煤氣的終冷和除萘155
一、間接式煤氣終冷155
二、直接式煤氣終冷156
第四節(jié)富油脫苯156
一、富油脫苯的方法和原理156
二、富油脫苯工藝流程159
三、富油脫苯產(chǎn)品及質(zhì)量162
第五節(jié)富油脫苯主要設(shè)備163
一、脫苯塔163
二、兩苯塔165
三、洗油再生器166
四、管式加熱爐167
五、分凝器和油氣換熱器169
六、換熱器171
第六節(jié)洗脫苯工段的主要操作及常見事故處理172
一、洗脫苯工段的主要操作172
二、洗脫苯工段常見事故及處理175
復(fù)習(xí)思考題176
第七章粗苯的精制178
第一節(jié)粗苯精制主要產(chǎn)品及加工方法178
一、粗苯的組成及主要組分的性質(zhì)178
二、粗苯精制的方法182
三、粗苯精制產(chǎn)品產(chǎn)率183
四、粗苯精制產(chǎn)品的用途、質(zhì)量指標(biāo)183
第二節(jié)粗(輕)苯加氫原理和主要化學(xué)反應(yīng)186
一、加氫脫硫187
二、加氫脫氮和脫氧187
三、不飽和烴的脫氫或加氫187
四、飽和烴加氫裂解188
五、環(huán)烷烴的脫氫188
六、加氫脫烷基188
七、芳香烴的氫化及聯(lián)苯生成189
第三節(jié)輕苯加氫用催化劑189
一、催化劑組成189
二、催化劑的性能和作用189
三、催化劑的活化和再生190
第四節(jié)催化加氫用氫氣191
一、補給氫及質(zhì)量要求191
二、粗氫的來源與加工方法192
三、加氫反應(yīng)氣體的轉(zhuǎn)化法制氫193
四、變壓吸附法分離氫氣195
第五節(jié)高溫(萊托法)加氫凈化精制工藝197
一、LITOL法工藝單元、技術(shù)特點及工藝流程198
二、粗苯預(yù)蒸餾199
三、輕苯加氫預(yù)處理200
四、輕苯預(yù)加氫200
五、LITOL法加氫201
六、苯精制202
第六節(jié)低溫(K-K法)加氫精制工藝203
一、K-K法工藝單元、特點及工藝流程203
二、粗苯多段蒸發(fā)204
三、混合油加氫206
四、加氫油預(yù)蒸餾208
五、苯-甲苯(BT)餾分萃取蒸餾209
六、加氫油(BTXS餾分)的溶劑萃取214
七、生產(chǎn)主要設(shè)備215
第七節(jié)萃取精餾217
一、萃取精餾的溶劑217
二、萃取精餾的工藝流程217
三、萃取精餾的主要產(chǎn)品質(zhì)量218
第八節(jié)初餾分的加工218
一、初餾分的組成、性質(zhì)和加工方法218
二、熱聚合法生產(chǎn)二聚環(huán)戊二烯219
第九節(jié)古馬隆-茚樹脂的生產(chǎn)221
一、古馬隆和茚的性質(zhì)221
二、古馬隆-茚樹脂的制取步驟221
三、制取古馬隆-茚樹脂的工藝流程223
復(fù)習(xí)思考題224
第八章煤焦油的初步蒸餾226
第一節(jié)煤焦油的組成、性質(zhì)及主要產(chǎn)品的用途226
一、煤焦油的組成和性質(zhì)226
二、煤焦油中各種餾分的產(chǎn)率229
三、煤焦油主要產(chǎn)品及用途229
第二節(jié)煤焦油加工前的準(zhǔn)備230
一、煤焦油的儲存和運輸230
二、煤焦油質(zhì)量的均合231
三、煤焦油的脫水231
四、煤焦油的脫鹽231
第三節(jié)煤焦油的連續(xù)蒸餾233
一、一次氣化過程和一次氣化溫度233
二、煤焦油連續(xù)蒸餾工藝流程235
第四節(jié)煤焦油蒸餾主要設(shè)備243
一、管式加熱爐243
二、蒸發(fā)器245
三、餾分塔247
第五節(jié)瀝青的冷卻及加工248
一、瀝青的冷卻和用途248
二、改質(zhì)瀝青的生產(chǎn)249
第六節(jié)煤焦油蒸餾主要生產(chǎn)操作和常見事故處理251
一、煤焦油蒸餾主要生產(chǎn)操作251
二、管式爐煤焦油蒸餾常見事故及處理254
復(fù)習(xí)思考題255
第九章工業(yè)萘及精萘的生產(chǎn)256
第一節(jié)工業(yè)萘的生產(chǎn)256
一、生產(chǎn)工業(yè)萘的原料與產(chǎn)品質(zhì)量256
二、工業(yè)萘生產(chǎn)工藝流程257
三、主要設(shè)備結(jié)構(gòu)及操作262
第二節(jié)精萘的生產(chǎn)265
一、區(qū)域熔融法制取精萘266
二、分步結(jié)晶法制取精萘簡介269
復(fù)習(xí)思考題270
第十章粗酚、粗重吡啶及粗蒽的提取和精制271
第一節(jié)粗酚及粗重吡啶的制取271
一、酚類及吡啶堿類的組成和分布271
二、餾分的洗滌272
第二節(jié)粗酚鹽的凈化、分解及粗酚精制275
一、粗酚鹽的凈化275
二、精制酚鹽的分解277
三、粗酚的精制279
第三節(jié)粗吡啶鹽基的精制283
一、粗輕吡啶鹽基的精制283
二、粗重吡啶鹽基的精制286
第四節(jié)粗蒽的制取和精制287
一、粗蒽的制取287
二、粗蒽的精制289
復(fù)習(xí)思考題291
附錄292
附表1各種溫度下焦?fàn)t煤氣中水蒸氣的體積、焓和含量（總壓力10133kPa）292
附表2不同溫度和壓力下焦?fàn)t煤氣中萘飽和蒸氣含量294
附表3結(jié)晶溫度與含萘量關(guān)系295
參考文獻296
第三節(jié) 煤氣終冷
在生產(chǎn)硫銨的回收工藝中，飽和器后的煤氣溫度通常為55℃ 左右，而回收苯族烴的適宜溫度為25℃左右，因此，在回收苯族烴之前煤氣要再次進行冷卻，稱為最終冷卻。
目前我國在初冷工藝中采用了高效橫管初冷器，可將煤氣溫度冷卻至20～22℃，使煤氣中的萘含量降至0.4～0.5g／m3，因此，基本不再需要終冷的除萘功能，簡化了終冷工藝。我國以前采用的煤氣終冷-機械除萘、煤氣終冷-焦油洗萘以及煤氣終冷-油洗萘等工藝均已不用。目前的煤氣終冷工藝主要包括間接式終冷和直接式終冷兩種方式。
一、間接式煤氣終冷
間接式煤氣終冷工藝主要采用了橫管式間接終冷器，對煤氣進行間接冷卻。為了防止終冷器的堵塞，采用循環(huán)噴灑冷凝液的方法，對終冷器的管間進行清洗，循環(huán)液需要少量排放，最終進到機械化焦油氨水澄清槽，其排量等于終冷過程中煤氣的冷凝液量。
間接式煤氣終冷的工藝流程如圖6-13所示。來硫銨工段55℃左右的煤氣從頂部進入橫管式煤氣終冷器，煤氣和冷凝液走管間，冷卻水走管內(nèi)。終冷器采用兩段冷卻，上段用32℃循環(huán)水冷卻，下段用18℃低溫水冷卻，以保證終冷出口的煤氣溫度在24～27℃之間。煤氣從終冷器底部離開，進入洗苯塔。
終冷器內(nèi)采用煤氣的冷凝循環(huán)液噴灑，以防止萘的堵塞。終冷器內(nèi)產(chǎn)生的冷凝液經(jīng)液封槽送至冷凝液槽。終冷后的煤氣溫度可通過調(diào)節(jié)低溫水量加以控制。但是，為了防止萘的析出，必須嚴(yán)格控制終冷后的煤氣溫度，使其高于初冷后的煤氣溫度2～3℃。
為降低終冷器煤氣系統(tǒng)阻力，終冷上段設(shè)氨水噴灑管，定期噴灑以清除橫管外壁的油垢。該流程的特點是：煤氣不與低溫水、循環(huán)水直接接觸，不會造成大氣污染和廢水處理。
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