煤化工企业含苯有机尾气的回收

葛丰华

（唐山中润煤化工有限公司，河北 唐山 063611）

煤化工生产的粗苯是由多种芳烃和其他化合物组成的复杂混合物，需进行深加工精制出苯、甲苯、二甲苯等才能作为有机化工的原料。在粗苯加氢精制过程中为保持部分工艺的负压条件需要抽出一定的尾气产生真空度，抽出的尾气中不能避免的会含有苯、甲苯、二甲苯等有机物。为降低环境污染，这种尾气一般排到火炬系统烧掉，不仅造成了资源的浪费，还带来大量的污染物排放。目前随着国家大气污染治理的推进，化工企业挥发性有机物综合治理已被列入国家的大气污染防治行动计划，因此，对尾气中苯类有机物进行回收，降低有机物含量、减少污染物排放有着十分重要的意义。

1 粗苯加氢工艺

粗苯加氢是将炼焦产生的粗苯提纯精制的过程，主要装置由脱重组分、加氢精制、萃取蒸馏、芳烃精制和公用设施等单元组成。粗苯首先经脱重塔分离为轻苯和重苯，轻苯再经连续蒸发器和蒸发塔蒸发后，在预反应器和主反应器进行两级加氢处理，轻苯中的不纯物，如硫、氧、氮化合物经催化剂两级加氢反应处理，生成硫化氢、水、氨等物质，同时不饱和化合物转化为饱和化合物，然后在稳定塔脱气后得到加氢油。加氢油再经萃取蒸馏分离出非芳烃后，依次经苯塔、甲苯塔和二甲苯塔分离得到苯、甲苯、二甲苯等产品。流程见图1所示。

图1 粗苯加氢工艺流程图

2 有机尾气的产生

粗苯精制生产过程中，会产生两股含苯有机尾气产生，一股是脱重组分塔、溶剂回收塔真空尾气，另一股是稳定塔尾气。

2.1 脱重组分塔真空尾气

工艺生产中，为了保持脱重组分塔、溶剂回收塔内部真空度，两塔顶部均要抽出一定的废气。在抽出的废气中含有苯、甲苯、二甲苯等污染物。根据生产实际，脱重组分塔真空排气中各物质组分含量大概为：苯含量27.6%，甲苯9.1%，溶剂回收塔真空排气中苯含量9.2%，甲苯含量0.2%，二甲苯含量8.1%。为减轻环境污染，这股尾气排至火炬系统烧掉。

2.2 稳定塔尾气

该项目稳定塔的回流罐排气含H2S、烃类、H2、NH3等污染物，这股尾气不能直接燃烧放散，而是送入焦化项目煤气管道中，同荒煤气一同进行煤气净化，对其进行脱硫、脱氨、脱苯处理，不排放。

3 尾气回收技术及应用

现有的尾气回收技术主要有冷凝法、吸附法和吸收法等，经对生产工艺分析，粗苯精制过程是在全封闭环境中进行的，基本不会造成跑冒滴漏的物料损失，生产中99%的物料得到回收，极少部分损失即主要为上述两股尾气带走的物料损失。脱重塔真空尾气和稳定塔尾气是在塔顶抽出的部分40℃气体，排气量1.2t/h，其中含苯类化合物和环戊烷等非芳烃、苯等可燃物质，随真空尾气一同排出。根据生产工艺、装置及公辅供应特点，可选用冷凝法对尾气中有机物进行回收处理。

根据苯类物料特性，当尾气温度由40℃降低至10℃时，其饱和蒸汽压将大幅降低，即可有大量的挥发性苯、甲苯、二甲苯、环戊烷等非芳烃被冷凝下来，从而可再次被回收到系统中。根据安托尼（Antoine）方程，可知不同温度时各种物质的饱和蒸汽压。

式中A、B、C为物性常数，不同物质对应于不同的A、B、C的值

其中：P——温度t对应下的纯液体饱和蒸汽压，毫米汞柱

t——温度，℃

表1 不同物质的蒸气压

通过分析研究后进行了设计并实施应用，在脱重组分塔和稳定塔的真空尾气出口新增了换热器，从厂内公辅管道引入低温水作为尾气的冷却介质，将冷凝下来的液体回收至粗苯罐。回收过程如图2所示。

图2 尾气回收示意图

4 结语

该项目利用苯类物料特性，通过降低尾气温度来降低其饱和蒸汽压，从而使挥发性苯类物质被冷凝下来进行回收。该项目投入使用后，年可回收苯类化合物999吨，可大量减少燃烧废气及有机物的排放，减轻了环境污染，有效减少了资源浪费。

［1］赵志伟，杜垲.冷凝法油气回收技术中的油气冷凝特性分析［J］.流体机械，2009，37（9）：67－70.

［2］刘井新.浅谈苯蒸汽回收的必要性和方法［J］.炼油与化工，2012，21（2）：20－22.