1. Теоретические основы процесса конечного охлаждения коксового газа

1. Характеристика сырого бензола.

Сырой бензол извлекается из прямого коксового газа абсорбцией органическими поглотителями. Сырой бензол - смесь ароматических соединений, содержащая бензол и его гомологи ( 80—90 %.) и примеси - непредельные и сернистые соединения, фенолы, пиридиновые основания, а так же легкие погоны поглотительного масла и нафталин попадающие в сырой бензол из поглотительного масла, которым его абсорбируют из коксового газа.

Сырой бензол - прозрачная легкоподвиж­ная жидкость слабожелтого цвета, быстро темнеющую при хра­нении в результате окисления и полимеризации непредельных соединений в смолистые вещества. Легко воспламеняется, горит коптящим пламенем.

Плотность сырого бензола колеблется в пределах 845—920 кг/м3. В воде сырой бензол не раство­ряется и легко от нее отстаивается. Средняя молекулярная масса сырого бензола 83. Пары сырого бензола с возду­хом образуют взрывоопасную смесь при следующих пределах концентрации, % (объемн.): нижний 1,4 и верхний 7,5.

Выход сырого бензола составляет 0,8—1,2 % от массы сухой шихты. Содержание паров бензольных углеводородов в прямом коксовом газе колеблется в пределах 30—40 г/м3.

Качество сырого бензола определяется величиной отгона до 180 °С. Чем он больше, тем выше ка­чество сырого бензола. Должен быть не менее 92—95 %. Остаток сырого бен­зола, кипящий выше 180 °С, представляет собой поглотительное масло и нафталин (сольвент-нафту).

На отечественных коксохимических заводах получают сырой бензол трех марок: сырой бензол (БС), отгон до 180 °С составляет 91—95 % (объемн.); первый бензол (Б-1), отгон до 150 °С состав­ляет 95—97 % (объемн.) и второй бензол (Б-2), кипящий в пре­делах 150—200 °С. Качество сырого бензола нормируется техни­ческими условиями.

Примерная характеристика трех марок сырого бензола при­ведена ниже:

Сырой бензол сам по себе не находит практического примене­ния и подвергается дальнейшей переработке в цехе ректификации для получения чистых продуктов. Сырой бензол получают в бензольном отделении цеха улавливания методом дистилляции обензоленных поглотительных масел. Бензольные углеводороды, образующиеся при коксовании углей, находятся в коксовом газе в виде паров и улавливаются из газа различными способами.

1. Абсорбция бензольных углеводородов специальными поглотительными маслами при атмосферном или повышенном давлении коксового газа. В качестве поглотителей применяют каменноугольное масло, получаемое на коксохимических заводах при ректификации смолы, и соляровое масло, являющееся продуктом перегонки нефти. Улавливание бензольных углеводородов может осуществляться в скрубберах или в абсорберах тарельчатого типа.

Улавливание бензольных углеводородов из коксового газа поглотительными маслами при атмосферном давлении получило повсеместное применение в отечественной коксохимической промышленности.

2. Адсорбция бензольных, углеводородов твердыми поглотителями (активированным углем, кизельгуром или силикагелем), обладающими большой внутренней поверхностью пор. Например, 1 г активированного угля имеет от 200 до 1000 м2 активной поверхности, поверхность 1 г силикагеля достигает 450 м2.

Извлечение бензольных углеводородов из газа активированным углем практически полное, что позволило применить этот метод для лабораторного контроля, т.е. количественного определения бензола в газе.

Промышленное применение этого способа пока очень ограничено, главным образом из-за необходимости тщательной очистки газа от смолы, масел, сероводорода и других примесей и частично из-за высокой стоимости поглотителя.

3. «Вымораживание» бензольных углеводородов. Коксовый газ под давлением охлаждается в несколько ступеней до –45°С, при этом бензольные углеводороды конденсируются и удаляются из газа. Сырой бензол, получаемый этим методом, по своему качеству значительно чище и не содержит сольвет-нафты. Однако этот метод из-за сложности процесса и необходимости применять дорогую аппаратуру для охлаждения газа не получил распространения.

На большинстве отечественных коксохимических заводов в качестве поглотителя для улавливания бензольных углеводородов из коксового газа применяют каменноугольное масло и только на некоторых заводах соляровое масло.