煤焦油蒸馏与煤焦油馏分加工

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一文全面了解煤焦油以及煤焦油加工工艺!

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一文全面了解煤焦油以及煤焦油加工工艺!沥青基碳材料本文来源:网络精彩文章现在开始煤炭干馏时生成的具有刺激性臭味的黑色或黑褐色粘稠状液体。

简称焦油。

煤焦油按干馏温度可分为低温煤焦油、中温煤焦油和高温煤焦油,在焦炭生产中得到的煤焦油属于高温煤焦油。

它是粗煤气冷却过程中冷凝、分离出来的焦炉煤气净化产品之一。

煤焦油一般作为加工精制的原料以制取各种化工产品,(见煤焦油加工)也可直接利用,如作为工业型煤、型焦和煤质活性炭用的粘结剂的配料组分,还可用作燃料油、高炉喷吹燃料以及木材防腐油和烧炭黑的原料。

1、形成和回收装炉煤在隔绝空气的炭化室加热时析出的挥发分,通过焦饼与炭化室炉墙之间的空隙和炽热焦炭、半焦自身的缝隙,以及煤料间隙进入炉顶空间,在700~850℃高温下发生二次热分解反应(烷烃裂解和芳构化反应,环烷烃脱氢反应,酚类脱水、缩合反应,芳香烃和杂环化合物脱烷基反应等)。

这些700℃左右的气态煤干馏产物夹带着煤尘、焦尘和热解炭,经上升管进入集气管,被循环氨水急冷至70~80℃。

在集气管中,大部分煤尘、焦尘、热解炭和部分高沸点的煤焦油被冷凝、冲洗下来。

余下的雾状或蒸气状态的煤焦油在焦炉煤气初冷器及其后的煤气净化设备中逐步冷凝分离。

冷凝分离出来的煤焦油汇集至焦油氨水分离器,初步脱除氨水和焦油渣,分离出煤焦油。

煤炭高温干馏时,煤焦油的产率一般为干煤质量的3~4.5%。

2、组成与性质煤焦油是一种高芳香度的碳氢化合物的复杂混合物,绝大部分为带侧链或不带侧链的多环、稠环化合物和含氧、硫、氮的杂环化合物,并含有少量脂肪烃、环烷烃和不饱和烃,还夹带有煤尘、焦尘和热解炭。

刚回收的煤焦油还含有5%左右的溶有多种无机盐和其他杂质的水分。

由于有颗粒极细的热解炭的存在,水分往往和油形成稳定的乳化液。

煤焦油的绝大多数组分熔点较高,但由于大量单体化合物互相溶解而形成低共溶混合物,使煤焦油在常温下仍呈液体状态。

煤焦油的许多组分还组成大量多元共沸体系,给蒸馏分离造成很大困难。

煤焦油加工简述

煤焦油加工简述

煤焦油加工简述将焦炉煤气净化车间回收的煤焦油,通过蒸馏、洗涤萃取、结晶分离等物理和化学方法加工成酚类、吡啶类、萘类、蒽类、沥青类、油类等化工产品的车间设计。

煤焦油加工产品主要用作有机化工原料,制造染料中间体、颜料、医药、合成树脂、塑料增塑剂、炭黑、防腐剂、杀虫剂、消毒剂、溶剂、建筑材料和炭素纤维等。

设计内容主要包括产品及产率、基本流程及车间组成、设备选型和特殊要求。

产品及产率煤焦油是一种组成十分复杂的物质,目前已鉴定的组分约有500种。

煤焦油初步加工可获得轻油、脱酚酚油、粗酚、粗重吡啶、工业萘、粗蒽、洗油、防腐油、二蒽油和中温沥青等产品。

基本流程及车间组成煤焦油加工的基本工艺流程。

煤焦油加工车间一般包括:煤焦油脱水及蒸馏、馏分洗涤、萘油馏分加工、一蒽油馏分加工、沥青冷却成型等初步加工工段和油品贮存装卸工段及公用设施。

当煤焦油年加工量不小于10万t时,可配备粗酚精制、粗吡啶精制(包括煤气净化车间回收的粗轻吡啶)、萘精制、粗蒽精制和沥青加工等深度加工工段。

煤焦油脱水及蒸馏选用不同装备水平的蒸馏工艺取决于设计规模大小。

在中国,当煤焦油年加工量不小于3.0万t时,一般采用管式炉加热的连续蒸馏系统。

煤焦油连续蒸馏有常压蒸馏、常压一减压蒸馏和全减压蒸馏之分:对于3.0~7.5万t/a的加工规模设计多采用常压蒸馏;对于不低于10万t/a的加工规模设计常采用常压一减压蒸馏或全减压蒸馏。

煤焦油蒸馏按不同的馏程范围一般分馏成以下几段馏分,即轻油馏分、酚油馏分、萘油馏分、洗油馏分(或酚油、萘油、洗油的混合馏分)、一蒽油馏分、二葸油馏分和沥青。

各分馏馏分的馏程范围及馏分对煤焦油的产率见表2。

表2馏分馏程范围及其对煤焦油的产率馏分名称轻油酚油萘油洗油一蒽油二葸油沥青馏程范围/℃<170170~210210~230230~300300~330 330~360 >360对煤焦油产率/%O.5 1.5~2.O 11.O~12.O 5.O~6.O 17.O~20.O 5.O~ 6.O 55.O~56.O馏分洗涤洗涤采用苛性钠和硫酸分别萃取脱除馏分中的酚和吡啶。

煤焦油加工35张工艺流程图

煤焦油加工35张工艺流程图

煤焦油加工35张工艺流程图二维码进入环保智库煤焦油是煤焦化过程中得到的一种黑色或黑褐色粘稠状液体,主要用于分馏出各种酚类、芳香烃、烷类等,并可用于制造其他染料或药物。

接下来小七用35张工艺流程图告诉大家煤焦油加工工艺有哪些。

先用一张图告诉大家焦油加工工艺有哪些:焦油蒸馏焦油蒸馏工艺主要包括减压蒸馏,常压蒸馏及常减压蒸馏工艺,在此基础上,各个企业根据具体的应用情况对其进行了改进,主要工艺如下所示:1、常压蒸馏工艺一塔式焦油蒸馏工艺流程二塔式焦油蒸馏工艺流程多塔式焦油蒸馏工艺流程2、减压蒸馏工艺减压蒸馏工艺流程宝钢、济钢减压蒸馏工艺流程3、常减压蒸馏工艺4、带沥青循环的焦油蒸馏工艺英国带沥青循环工艺流程美国带沥青循环工艺流程5、其他焦油蒸馏工艺日本钢管公司焦油蒸馏工艺流程德国焦油蒸馏工艺流程美国焦油蒸馏工艺流程焦油二次蒸馏工艺流程日本改良焦油工艺流程粗酚的提取处理后的焦油包含多种混合物质,提取粗酚时主要包括馏分洗涤和酚钠溶液的净化分解过程。

1、馏分洗涤工艺(1)基本原理注:当馏分中同时存在盐基和酚时,则吡啶盐基与酚生成络合物,对碱洗不利。

(2)馏分洗涤工艺馏分间间歇洗涤工艺馏分连续洗涤工艺酚萘洗混合分工艺流程2、酚钠溶液的净化酚钠蒸吹工艺流程酚钠蒸吹脱油工艺流程3、酚钠分解硫酸分解酚钠工艺流程二氧化碳分解酚钠工艺流程精酚的生产1、粗酚的预处理粗酚脱水脱渣工艺流程2、粗酚的精馏粗酚的间歇精馏工艺流程粗酚的连续精馏工艺流程萘及其同系物的分离与精制1、工业萘的生产工艺单炉单塔工艺流程单炉双塔工艺流程双炉双塔工艺流程2、精萘生产工艺(1)硫酸净化法精萘生产工艺萘的净化流程图洗涤萘精馏工艺流程(2)区域熔融法生产精萘精制机示意图区域熔融法生产精萘工艺流程沥青改质工艺1、改质沥青工艺与焦油蒸馏结合的工艺流程欧洲常用工艺流程2、延迟焦(针状焦)工艺延迟焦(针状焦)工艺流程来源:化工707。

焦油蒸馏工艺流程

焦油蒸馏工艺流程

焦油蒸馏工艺流程
《焦油蒸馏工艺流程》
焦油蒸馏是一种将原始焦油进行分离和提炼的工艺过程,旨在生产出渣油、轻油和气体等产品。

下面简要介绍焦油蒸馏的工艺流程。

首先,原始焦油被加热至高温,进入焦油蒸馏塔。

在蒸馏塔内,焦油会经过不同温度的区域,随着温度的变化,焦油中的各种物质会被逐步分离。

较轻的成分会上升至蒸馏塔顶部,形成气体,而较重的成分则会在底部凝结成渣油。

其次,通过控制温度和压力等参数,可以分别提取出轻油和气体。

轻油通常被用作燃料或原料,在提纯后可以用于生产化工产品。

气体则可以通过相应的处理设备,用作能源或化工原料。

最后,焦油蒸馏过程还会产生一些副产品,如焦油渣。

这些副产品也需要进行处理和利用,以最大限度地减少浪费。

总的来说,焦油蒸馏工艺流程通过一系列精确的操作和控制,能够将原始焦油中的各种成分有效地分离和提炼出有用的产品,为化工行业提供了重要的原料和能源。

(以上内容仅为虚构,仅供参考)。

煤焦油产品与蒸馏工艺

煤焦油产品与蒸馏工艺

煤焦油产品与蒸馏工艺摘要:本文主要阐述了煤焦油馏分及质量和煤焦油的蒸馏工艺问题。

关键词:煤焦油,蒸馏高温煤焦油是炼焦过程产生的副产物。

高温煤焦油主要是由芳香烃组成的复杂混合物,其中很多是塑料、染料、合成橡胶、医药、耐高温材料以及国防工业的重要原料。

1 煤焦油产品按照干馏温度差异煤焦油可以划分为低温焦油和高温焦油。

低温焦油颜色褐黑,密度较小,在组成中烷烃、烯烃及芳香烃类约占一半左右。

在褐煤焦油中还有一定量的石蜡,是高温焦油,颜色黑,密度较大,在构成上和低温焦油有质的差别。

现代焦化厂生产的是高温焦油。

1.1煤焦油馏分及质量因其高温焦油是极其复杂的一种混合物,还没有可能直接从中提取出酚、萘等单组分产品,需要先经蒸馏切取各种馏分,使要提取的单组分产品浓缩集中到相应的馏分中去,然后用精馏、结晶、过滤及化学处理等方法加工馏分,把它提取出来。

①轻油馏分。

它是煤焦油蒸馏时切取的馏程为170℃以前的馏出量。

主要组分为苯及其同系物,酚含量不大于5﹪,并含有少量的古马隆和茚等不饱和同分异构体化合物及微量的萘。

轻油馏分通常并入吸苯后的洗油,或并入粗苯中加工制取苯类产品。

②酚油馏分。

它是煤焦油蒸馏时切取的馏程为170~210℃的馏出量。

煤焦油中的酚40~50﹪集中在这段馏分中。

酚油馏分通常先实施酸碱洗涤,提取酚和吡啶碱。

洗后酚油用于制取古马隆一茚树脂。

③萘油馏分。

它是煤焦油蒸馏时切取的馏程为210~230 ℃的馏出量。

煤焦油中80~85﹪的萘集中在这段馏分中。

别的主要组分有甲基萘、硫茚等。

萘油馏分通常先实施酸碱洗涤,提取酚和吡啶碱,再用蒸馏法生产工业萘。

④洗油馏分。

它是煤焦油蒸馏时切取的馏程为230~300℃的馏出量。

主要组分有甲基萘、二甲基萘、联苯等。

洗油馏分一般用在生产供吸收精制煤气所含的苯及同系物的洗油,也能深化精馏切取窄馏分,以提取甲基萘、联苯等产品。

洗油用于洗苯时要脱除其中的酚,酚的存在可促使洗油乳化,降低吸苯效果。

焦油蒸馏

焦油蒸馏

二.煤焦油蒸馏
• 煤焦油蒸馏是根据煤焦油中各组分的不同沸点将各组 分分割为几个富集某种和某几种化合物馏分的加工过 程。
• 煤焦油蒸馏按工艺操作可分为间歇蒸馏和连续蒸馏两 种。 • 连续蒸馏按操作压力分有常压连续蒸馏、常压-减压连 续蒸馏和减压连续蒸馏三种方式。
• 常压连续蒸馏工艺有一塔式连续蒸馏流程和二塔式连 续蒸馏流程。
生成的各种钠盐在焦油蒸馏加热的温度下不会分解。8~12%的碳 酸钠溶液由高置槽经转子流量计加入一段焦油泵的吸入管中,可使 焦油和碳酸钠溶液达到相当充分的混合。碳酸钠的加入量取决于焦 油中的固定铵盐含量,可根据下列反应式计算。
2NH Cl NaCO 2NH CO 2NaCl H O 4 3 3 2 2 2 17 1 106 则煤焦油中每克固定铵的 x 3 .1 2 17 碳酸钠耗量(g)为: 106 x
Y=0.835x-250
式中x——焦油加热温度,℃;
Y——沥青软化点,℃。 煤焦油蒸馏操作好坏的一个重要指标是萘的集中度,其定义为:
萘油馏分含萘量 萘集中度( % ) 100 % 各馏分含萘量之和(总 萘量)
在不同蒸馏工艺流程中,各种馏分的产率及含萘量是波动的,因 而萘集中度也是波动的。
从油库来的原料焦油通过原料焦油泵首先与三混油经三混/焦油换热器换热后,三混 油温降至100-110℃左右流入三混中间槽。换热后温度升至100℃左右的原料焦油进入一 蒽油换热器,温度在进一步升高至130℃左右进入一段蒸发器。从馏份塔底部采出的 290℃左右的一蒽油,经过一蒽油换热器后,温度降至120℃左右,在经过一蒽油冷却器, 冷却到80-90℃后进入一蒽油中间槽。一段蒸发器底部的200℃左右的无水焦油经过焦油 循环泵加压后,一部分进入二段蒸发器,另一部分经过蒸汽预热器旁通管道进入重油换热 器,被加热到205℃左右,然后无水焦油进入沥青换热器,焦油温度升至215℃左右,返 回一段蒸发器,以供一段蒸发器脱水所需的热量。二段蒸发器底部的360-370℃左右的沥 青经过沥青循环泵加压后,到管式炉辐射段被加热到385℃左右,返回二段蒸发器底部, 为二段蒸发器提供热量。二段蒸发器底部的中温沥青自流进入硬质沥青真空闪蒸器中,通 过真空闪蒸,分离出沥青和重油。由顶部溢出的325℃左右的重油气,与来自一段蒸发器 的无水焦油换热后,温度降至230℃左右再进入重油冷凝冷却器,重油温度降至100℃左 右,自流入重油中间槽。来自闪蒸器底部的345℃左右的硬质沥青,经过硬质沥青密封罐 向下自流入硬质沥青中间槽,通过硬质沥青输送泵送往沥青工段冷却成型。具体请看下图:

煤焦油加工工艺

煤焦油加工工艺

煤焦油加工工艺之阳早格格创做煤焦油是煤正在搞馏历程中得到的液态产品.根据搞馏温度的分歧,不妨将煤焦油分成以下几类:矮温焦油,搞馏温度正在450~600℃中温焦油,搞馏温度正在700~900℃下温焦油,搞馏温度正在1000℃炼焦历程中爆收的焦油称为下温焦油.暂时,尔国煤焦油产量已达1300万吨,占天下总产量70%以上.下温煤焦油是一种主要由芳烃组成的搀纯混同物,约莫含有1万多种化合物,暂时已查明的约500种,可提与的约200种,其中有许多产品是石油化工易以得到的.死长煤焦深油加工没有但是可普及资材利用率战经济效率,另有好处环境呵护.煤焦油各馏分产率及切与温度范畴有本厂死产的细焦油及中厂去油均支进焦油油库,举止品量均战、收端脱火及脱渣.焦油油库常常起码设三个贮槽,一个交支焦油,一个静置脱火,一个背管式炉支油,三槽轮换使用,焦油贮槽为钢板焊制的坐式柜.焦油含火量多,会使焦油蒸馏系统的压力隐著普及,能耗减少,设备的死产本领落矮,而且伴伴火分戴进的腐蚀性介量,还会引起设备战管讲的腐蚀.焦油脱火可分为收端脱火战最后脱火.焦油的收端脱火是正在焦油贮槽内加热静置脱火,焦油温度保护正在70~80℃,静置36h以上,火战焦油果稀度分歧而分散.静置脱火可使焦油中火分收端脱至2%~3%.暂时广大采与的焦油最后脱火要领是正在管式炉的对于流段及一次挥收器内举止.当焦油正在管式炉对于流段被加热到120~130℃,而后正在—次挥收器内闪蒸脱火,使油火分可脱至0.5%以下.焦油中所含的挥收性铵盐正在最后脱火阶段即被与消,而绝大部分的牢固铵盐仍留正在脱火焦油中,牢固铵盐中氯化铵占80%,其余为硫酸铵、硫氰化铵、亚硫酸铵及硫代硫酸铵等.当加热到220~250℃时,牢固铵盐领会为氨战游离酸.爆收的酸存留于焦油中,会宽沉腐蚀管讲战设备,果此焦油正在支进管式炉加热前,必须脱盐.焦油脱盐是正在焦油加进管式炉最后脱火前加进碳酸钠溶液,使牢固铵盐转移为宁静的钠盐.根据死产规模的分歧,可采与间歇式或者连绝式焦油蒸馏拆置.后者分散效验佳,百般馏分产率下,酚战萘可下度集结正在一定的馏分中,故死产规模较大的焦油车间均采与管式炉连绝式拆置举止焦油蒸馏.焦油蒸馏的手段是将焦油中沸面交近的化合物集结到相映的馏分中,以便进一步加工分散出单体产品.管式加热炉:主要由焚烧室、对于流式战烟囱组成.一段挥收器:一段挥收器赶快蒸出煤焦油中所含火分战部分沉油的蒸馏设备.二段挥收器:二段挥收器是将400~410℃的过热无火焦油闪蒸并使其馏分与沥青分散的蒸馏设备.正在二塔式过程中所用的二段挥收器没有戴细馏段,构制比较简朴.正在一塔式过程中用的二段挥收器戴有细馏段.馏分塔:馏分塔是焦油蒸馏工艺中切与百般馏分的设备,可分为细馏段战提馏段,内设塔板.沉油是煤焦油蒸馏切与的馏程为170℃前的馏出物,产率为无火焦油的0.4%~0.8%.惯例的焦油连绝蒸馏工艺,沉油馏分根源有二处,一是一段挥收器焦油脱火的共时得到的沉油馏分,简称一段沉油;二是馏分塔顶得到的沉油馏分,简称二段沉油.沉油馏分普遍并进吸苯后的洗油,或者并进细苯中进一步加工,分散出去苯类产品、溶剂油及古马隆等.酚类化合物是煤热领会的产品,其组成战产量与煤料所含的总氧量、配煤品量及炼焦温度有闭,普遍下温炼焦酚类化合物的含量约占焦油的1%~2.5%.酚类化合物主要存留于酚油、萘油战洗油馏分中.酚油馏分主要含有苯酚战甲酚,萘油馏分主要含有甲酚战二甲酚,洗油馏分中下沸面酚占一半以上,一蒽油中主假如下沸面酚.根据馏分产率战矮沸面酚含量,采与从酚油、萘油战洗油馏分中提与酚类化合物.焦油馏分中酚类含量从焦油馏分中提与酚类化合物的工艺包罗馏分碱洗脱酚、细酚钠的洁化战洁酚钠的领会等工序.细酚的细制是利用酚化合物的沸面好别,采与细馏要领加工以赢得酚产品的工艺.细酚细制的主要产品有苯酚,工业酚,邻甲酚,工业邻甲酚,间对于混同甲酚,三混甲酚战二甲酚等.细酚细制的工艺过程有减压间歇细馏战减压连绝细馏.萘正在煤焦油中的含量与炼焦温度、煤热解产品正在焦炉冰化室顶部空间的停顿时间战温度条件有闭,普遍下温炼焦萘正在焦油中的含量约为10%.从萘油馏分中提与萘一致采与细馏法治与工业萘.所采与的工艺有单炉单塔连绝细馏,单炉单塔连绝细馏战单炉单塔加压连绝细馏等工艺.洗油馏分是煤焦油蒸馏切与的馏程为230~300℃的馏出物.产率普遍为无火焦油的4.5%~6.5%.洗油馏分主要用于洗涤吸支煤气中的苯族烃战从中提与喹啉类化合物、酚类化合物、甲基萘、二甲基萘、萘、吲哚、联苯、苊、氧芴战芴等产品.洗油馏分分别用酸战碱洗涤,提与喹啉类化合物战酚类化合物后,正在塔板数60~70的三个浮阀塔内切与窄馏分.其中,萘油馏分是死产工业萘的本料,脱萘残油战沉量洗油是提与氧芴战芴的本料,甲基萘馏分是提与α-甲基萘战β-甲基萘的本料,沉量残油战脱苊残油可混进矮萘洗油中提与工业苊,中量洗油可动做回支苯族烃的吸支剂.4.5.1 细蒽的制与蒽油馏分是焦油蒸馏切与的馏程为300~360℃的馏分,一蒽油是焦油蒸馏切与的馏程为300~330℃的馏分,二蒽油是焦油蒸馏切与的馏程为330~360℃的馏分.细蒽的制与细蒽是一蒽油馏分经热却、结晶战离心分散后得到的一种黄绿色结晶物,其品量指标睹表.制与细蒽的工艺有二种,即蒽油馏分一段热却结晶法战二段热却结晶法.由一蒽油制与的细蒽,通过细制得到细蒽、菲、咔唑等要害的化工本料.细蒽细制的要领有:溶剂萃与法,溶剂萃与-细馏法,共沸细馏法,吸附法等.沥青是煤焦油蒸馏提与馏分后的残存物,常温下为乌色固体、无牢固熔面,呈玻璃相,依照硬化面的下矮可分为矮温、中温战下温沥青.矮温沥青用于修筑、铺路、电极碳素资料战炉衬黏结剂,也可用于制冰乌战搞焚料用.中温沥青用于死产油毡、下档沥青漆等产品,也是沥青延缓焦化战改量沥青的本料.沥青通过处理还不妨用于制与针状焦战沥青冰纤维等新式冰资料.。

焦油深加工基本方法简介

焦油深加工基本方法简介

4.煤焦油蒸馏煤焦油是煤在干馏和汽化过程中获得的液体产品。

依据干馏温度和方法的不同可得到以下几种焦油:低温〔450~650 ℃〕干馏焦油;低温顺中温〔600~800 ℃〕发生炉焦油;中温〔900~1000 ℃〕立式炉焦油;高温〔1000 ℃〕炼焦焦油。

无论哪种焦油均为具有刺激性臭味的黑色或黑褐色的黏稠状液体,简称焦油。

比较有代表性的是低温焦油和高温焦油。

低温焦油呈黑褐色,密度较小,其组成中烷烃、烯烃及芳香烃约占50%,酚类含量可达30%左右〔主要是高级酚〕,其余为吡啶类为主的含氮化合物、含硫化合物及胶状化合物。

高温煤焦油为黑色,密度大,是低温焦油在高温下二次分解的产物,因而,在组成上与低温焦油有根本的区分。

高温焦油主要是由芳香烃所组成的简单混合物。

其中很多有机化合物是塑料、合成纤维、染料、合成橡胶、农药、建筑材料、耐高温材料以及国防工业的贵重原料。

不同的焦油在组成上有很大差异,中温、低温焦油含酚高、含水高。

在煤焦油加工利用方面,除了一些特地加工低、中温焦油用来生产甲酚等产品的焦油加工厂,绝大多数焦油加工厂只加工高温煤焦油。

近年来我国高温煤焦油产量增长很快,带动了煤焦油加工业的进展。

这里主要争论高温煤焦油加工的生产和安全。

焦油加工工艺按处理量不同而承受不同的装备水平。

小型焦油加工承受釜式间歇蒸馏工艺,大中型焦油加工承受管式炉加热的连续蒸馏工艺。

焦油加工的产品路线不同,工艺路线也有所不同。

3.1焦油蒸馏前的预备为了保证焦油蒸馏的安全稳定操作,提高设备的生产力量及加强设备的维护,煤焦油在蒸馏前应做好预备工作。

3.1.1焦油质量的均合对于焦油加工来说,焦油最重要的性质是喹啉不溶物〔QI 〕、水和灰分含量,由于它们会影响焦油蒸馏操作稳定和蒸馏残液沥青的质量。

在焦油蒸馏过程中,焦油含萘波动 1 %,就会严峻影响各馏分的质量变化,并给蒸馏操作带来困难。

焦油QI 含量波动大于1.5 %,中温沥青QI 含量波动在3%左右,对其应用和改质沥青生产会带来不利影响。

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第七章煤焦油加工煤焦油加工是将煤焦油用物理、化学方法予以分离和精制的工艺过程。

从焦油氨水分离器来的煤焦油混匀后,先经过脱水、脱渣、脱盐处理,然后进行蒸馏,按煤焦油组分沸点分割成轻油馏分(﹤170℃)、酚油馏分(170~210℃)、萘油酚油(210~230℃)、洗油馏分(230~300℃)、一蒽油馏分(300~330℃)和二蒽油馏分(330~360℃),蒸馏残渣为煤焦油沥青。

煤焦油蒸馏的各段馏分用物理和化学方法处理,可提取各种化工产品,如图7-1所示。

第一节煤焦油蒸馏煤焦油蒸馏是根据煤焦油中各组分的沸点不同将各组分初步分割为几个富集某种和某几种化合物的馏分的加工过程。

煤焦油蒸馏包括蒸馏前的准备和蒸馏等工序。

蒸馏前的准备工作包括脱来自集气管的煤焦油、脱盐(用Na2CO3溶液)、脱图7- 2煤焦油蒸馏工艺流程示意图渣、质量均匀化、脱水和脱盐等步骤。

煤焦油蒸馏的工艺流程如图7-2所示。

煤焦油蒸馏工艺按操作方式可分为间歇蒸馏和连续蒸馏两种。

连续蒸馏按操作压力有常压连续蒸馏、常压﹣减压连续蒸馏和减压连续蒸馏三种工艺流程。

常压连续蒸馏工艺流程有一塔式连续蒸馏流程和二塔式连续蒸馏流程。

一、煤焦油脱渣粗煤气中带有较多的煤粉、焦粉和炭黑等固体颗粒,它们在煤气冷却过程中进入煤焦油,使煤焦油中固体沉淀物含量急剧增加。

这不但导致煤焦油和沥青质量恶化,还会在煤焦油蒸馏过程中堵塞设备和管道,因此,焦油渣必须预先予以脱除。

脱渣分三段进行:(1)一段脱渣。

焦炉煤气与集气管中冷凝下来的冷凝液(含煤焦油、氨水和焦油渣)在气液分离器中分离,冷凝液流入机械化焦油氨水分离器,同焦炉煤气初冷器冷凝下来的煤焦油和氨水汇合,经重力沉降分离,上层为氨水,中层为煤焦油,下层为焦油渣。

氨水溢流入中间槽,送回焦炉集气管喷洒。

煤焦油经液面调节器流入焦油中间槽,焦油渣由刮板输送机连续刮至漏斗排出。

这一方法可使焦油含渣量降至4﹪~6﹪。

(2)二段脱渣。

一段脱渣后的焦油,送入另一机械化焦油氨水分离器,经两段脱渣后煤焦油含渣量为2.5﹪~2.7﹪。

(3)三段脱渣。

二段脱渣分离出的煤焦油送入超级离心机。

经三段脱渣后的煤焦油含渣(100㎜以上)量为0.3﹪,脱渣效率为97﹪。

二、煤焦油质量均匀化由本厂回收车间生产的粗焦油及外厂来油均送入焦油油库贮存,并于油库进行质量均匀化、初步脱水及脱渣。

焦油油库通常至少设三个贮槽,即一个接收焦油,一个静置脱水,一个向管式炉送油,三槽轮换使用。

焦油贮槽多为钢板焊制的立式槽,其构造如图7-3所示。

在焦油贮槽内设有蒸汽加热器,使焦油保持一定温度,以利于油水分离。

澄清出来的水由带有放水旋塞的溢流管排出,沿放水竖管流入收集槽中,再送去与氨水混合加工。

在一些大型焦油蒸馏装置中,常处理来自几个回收车间和外厂的焦油,此外还要混入煤气终冷时洗下的萘、萘溶剂油、粗苯精制残油,以及开停工时各种不合格的馏分等。

在上述情况下,需将来自各厂或车间的质量不同的焦油分置于单独的贮槽中,然后用泵倒人混合槽内,在此槽中,利用受油管的特殊装置仔细进行混合,以保证焦油质量均匀化。

三、煤焦油脱水分离出氨水和焦油渣的煤焦油含有4%的水,这对焦油蒸馏操作非常不利。

在间歇焦油蒸馏操作中,焦油含水多,将延长脱水时间而降低设备生产能力,增加耗热量。

特别是由于水在焦油图7-3焦油贮槽1-焦油入口;2-焦油出口;3-放水旋塞;4-放水竖管;5-放散管;6-人孔;7-液面计;8-蛇管蒸汽加热器;9-温度计中能形成稳定的乳浊液,在受热时,乳浊液中的小水滴不能立即蒸发而处于过热状态。

当温度继续升高时,这些小水滴急剧蒸发,会造成突沸窜油事故。

在管式连续蒸馏系统中,如焦油含水较多,会使系统的压力显著增高,阻力增加,呈乳浊液状而稳定存在于焦油中的小水滴同样会急剧蒸发,因而使整个系统压力剧增,打乱操作制度。

此时必须降低焦油处理量,否则会造成高压,有引起管道、设备破裂而导致火灾的危险。

此外、伴随水分带入的腐蚀性介质,还将引起设备和管道腐蚀。

因此,煤焦油蒸馏前必须脱水。

焦油脱水可分为初步脱水和最终脱水。

焦油初步脱水是在油库的焦油贮槽内加热静置脱水,焦油温度维持在70~80℃,经静置36h以上,水和焦油因相对密度不同而分离。

静置脱水可使焦油中水分初步脱至2%~3%。

焦油最终脱水,在间歇焦油蒸馏系统中,是在专门设置的间歇脱水釜内进行的;在连续蒸馏系统中,是在管式炉的对流段(一段)及一段蒸发器内进行的。

如焦油含水为2%~3%,当管式炉一段焦油出口温度达到120~130℃时,焦油水分可脱至0.3%~0.5%。

此外,还可在专设装置中,采用加压脱水法,使焦油在加压(0. 5~lMPa)和加热(130~150℃)条仵下进行脱水。

此法的优点是水不发生汽化,分离水以液态排出,节省了水汽化所需的潜热,从而降低了总耗热量。

四、煤焦油脱盐焦油中所含的水实际上就是氨水。

在这种稀氨水中,小部分氨以氢氧化铵的形式存在,而绝大部分氨为铵盐,其中挥发铵盐在最终脱水阶段可被除去,而固定铵盐(氯化铵、硫酸铵、硫氰酸铵等)仍留在脱水焦油中,当加热到220~250℃温度时,固定铵盐会分解成游离酸和氨。

例如:−HCl+NH3NH4C l−→产生的酸存在于焦油中,会引起管道和设备严重腐蚀。

此外,铵盐还会使焦油馏分与水起乳化作用,对萘油馏分的脱酚操作也非常不利。

因此,焦油必须脱盐。

为了减少焦油中的固定铵盐,除在回收车间采用混合氨水系统外,在焦油车间还采取脱盐措施,即在焦油进入管式炉前,连续加入碳酸钠溶液,与固定铵盐中和,以生成稳定的钠盐。

其反应式为:−2NH3+CO2+2NaCl+H2O2NH4C1+Na2CO3−→−2NH3+CO2+2NaCNS+H2O2NH4CNS+Na2CO3−→−2NH3+CO2+Na2SO4+H2O(NH4)2SO4+Na2CO3−→生成的各种钠盐在焦油蒸馏加热的温度下是不会分解的。

由高置槽来的8%~12%的碳酸钠溶液经转子流量计加入一段焦油泵的吸人管中,这样可使焦油和碳酸钠溶液达到相当充分的混合。

碳酸钠的加入量取决于焦油中的固定铵盐含量,可根据下列反应式计算:2NH 4C1+Na 2CO 3−→−(NH 4)2CO 3+2NaCl2×1 7 1061 x则焦油中每克固定氨的碳酸钠耗量(g)为:1.3172106=⨯=x 考虑到碳酸钠和焦油的混合程度不够,或焦油中固定铵盐含量可能发生变化,所以实际加入量要比理论量增加25%酌过剩量,可得计算公式如下:ρB QC A 101.325.1⨯= 式中 A 碳酸钠溶液消耗量,L /h ;Q 进入管式炉一段的焦油量,kg /h ;C 固定铵盐含量,换算为每公斤焦油中含氨克数,g /kg ;(一般约为0. 03~0.04g /kg);B 碳酸钠溶液的含量,%;ρ碳酸钠溶液的密度,kg /L 。

在实际操作中,可据上述计算,用转子流量计控制碳酸钠溶液供给量,并从两段泵出口取焦油样测定pH 值加以校核。

pH 值一般以保持在7.5~8为宜。

脱盐后的焦油中,固定氨含量应小于0. 0lg /kg 焦油,才能保证管式炉的正常操作。

五、煤焦油间歇蒸馏焦油间歇蒸馏的装料、加热、分馏和排渣等工艺是依次周期性循环进行的。

其工艺流程如图7-4所示。

脱水煤焦油装入蒸馏釜,用煤气加热,缓慢升温,首先蒸出残余水分和少量轻油,逐渐升高釜内油温,根据馏出物的密度和结晶情况以及蒸馏柱顶油气温度,由低至高依次切取轻油馏分(170℃前馏出物)、中油馏分(170~240℃之间馏出物)、洗油馏分(240~300℃之间馏出物)、蒽油馏分(300~360℃之间馏出物)。

釜底残渣为煤焦油沥青(简称沥青)。

中油馏分和洗油馏分蒸气自釜顶升汽管进入蒸馏柱,经分凝器和冷凝冷却器冷却后的液体到真空计量槽,由此放入各自的接受槽。

在蒸出残余水分、轻油馏分和蒽油馏分时,油气不通过蒸馏柱和分凝器,自釜顶经交通管到冷凝冷却器。

釜顶升汽管温度达170℃时开贻自计量槽抽真空,逐渐增大真空度,直至蒽油馏分切取完毕为止。

在切取中油馏分的后期,即将馏出洗油馏分时,开始往釜内通入蒸汽。

当洗油馏分切取完了之后蒸馏釜停止加热,利用釜内余热和增大真空度继续蒸馏,切取蒽油馏分,直至沥青软化点合格后停釜,放出沥青。

焦油间歇蒸馏设备简单,投资少,容易操作;但劳动条件差,强度大,对环境污染严重,蒸馏出的各种馏分质量不高,使提取纯产品困难。

因此,焦油间歇蒸馏只适用于年处理焦油为12000t 以下的小型焦化厂图7-4煤焦油间歇蒸馏工艺流程1-蒸馏釜;2-蒸馏柱;3-分凝器;4-冷凝冷却器;5-真空计量槽;6-真空泵;7-捕集器六、煤焦油两塔式连续蒸馏煤焦油两塔式连续蒸馏的工艺流程如图7-5所示。

煤焦油在贮槽中加热静置初步脱水后送往管式炉对流段,加热到120~130℃后进入一段蒸发器进行最终脱水。

从一段蒸发器的顶部蒸出的全部水分、挥发氨和部分轻油,经冷凝冷却器和油水分离器得到一段轻油和氨水。

一段蒸发器底部出来的无水焦油经无水焦油槽送往管式炉辐射段加热到400~410℃后进入二段蒸发器进行一次蒸发,使馏分和与煤焦油沥青分离。

沥青自底部排出,馏分蒸气自顶部逸出进入蒽塔。

蒽塔顶部用洗油馏分回流,从底部排出二葸油馏分,侧线切取一蒽油馏分,其余馏分以气态自塔顶逸出进入馏分塔。

馏分塔顶部用轻油回流,轻油蒸气自塔顶逸出,再经冷凝冷却器和油水分离器得到轻油和酚水。

洗油馏分从馏分塔底排出,酚油馏分和萘油馏分分别由侧线切取,各馏分通过相应的浸没式冷却器流入各自的接受槽。

中国有些工厂在馏分塔中将萘油馏分和洗油馏分合并一起切取,叫做两混馏分,这时的塔底油,含苊量大于25%,称为苊油馏分。

这种操作可使萘较多地榘中在两混馏分中,以提高工业萘的产率。

同时,由于洗油馏分中的重组分已在切取苊油馏分时除去,从而提高了洗油质量。

图7-5 两塔式连续蒸馏工艺流程1-管式炉;2一一段蒸发器和无水焦油槽;3-二段蒸发器;4-葸塔;5-馏分塔;6-一段轻油冷凝冷却器;7-馏分塔轻油冷凝冷却器;8-一段轻油油水分离器;9-馏分塔轻油油水分离器;10-萘油冷却器;11-洗油冷却器;12-一蒽油冷却器;13-二蒽油冷却器;14-轻油回流槽;15-洗油回流槽;16-无水焦油满流槽;17-焦油循环槽;18-轻油回流泵;l9-洗油回流泵;20-一段焦油泵;21-二段焦油泵两塔式连续蒸馏的主要操作指标如下:一段焦油出口温度/℃120~130二段焦油出口温度/℃400~410一段蒸发器顶部温度/℃105~110二段蒸发器顶部温度/℃370 ~374蒽塔顶部温度/℃250~265馏分塔顶部温度/℃95~115酚油馏分侧线温度/℃160~170萘油馏分侧线温度/℃198~200洗油馏分(塔底)温度/℃225~235两混馏分侧线温度/℃196~200一蒽油馏分侧线温度/℃280~295二蒽油馏分(塔底)温度/℃330~355一段蒸发器底部压力(表压)/kPa ≤29.4二段蒸发器底部压力(表压)/kPa ≤49各塔底部压力(表压)/kPa ≤49两塔式连续式蒸馏所得各馏分的产率(对无水焦油)和质量见表7-1。

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