焦油减压蒸馏技术在济钢的应用

丰富了沥青软化点的调节手段，一是利用炉温调节，
1）管式炉吨焦油煤气耗量减少。采用减压蒸馏
二是利用塔低压力和蒽油采出量来调节，可以直接 后，加热炉出口温度比常压蒸馏时明显偏低，不使用
从塔底采出中温沥青。4）轻油和酚油馏分采用空冷 直接蒸汽，蒽油只采取一种混合馏分，因此，加热炉
器进行冷却，大幅度减少了冷却水的消耗。5）用原 用煤气量每吨焦油约降低 15 m3。
temperature. It prevents the tar components from hydrogen plus, decomposing and converging. As a result, it stabilized tar
components, and raised its relative volatility of every component. It did not inlet steam into the system, so improved the isolation
第 31 卷 第 2 期 2009 年 4 月
山东冶金
Shandong Metallurgy
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节能减排
焦油减压蒸馏技术在济钢的应用
Vol.31，No.2 April 2009
康春清，陈昌华，齐 婳，谭树峰
（济钢集团有限公司，山东 济南 250101）
摘 要：济钢焦化厂新上 10 万 t/a 焦油加工系统采用了减压蒸馏工艺，并采用了高效斜孔分离塔盘，塔底直接采出中温沥青
等创新技术。同原采用的常压蒸馏工艺相比，该工艺降低了焦油在加热炉的加热温度和一次汽化温度，防止焦油组分的加
pressure distillation, efficient inclined hole isolation tray and medium-temperature pitch exploited from the column bottom.
Compared with the original ordinary pressure distillation, it lowed down the tar temperature in heating oven and first gasification
盐，通过焦油/混合分换热器、焦油/蒽油换热器、焦
油加热炉节能器（沥青换热器）与混合分、蒽油、烟气
（沥青）换热，换热后进入焦油预热器，在此由导热油
加热到 130 ℃后进入预脱水塔。
脱水焦油由脱水塔底用抽出泵抽出，进焦油加
热炉，加热到 333～370 ℃，进入焦油主塔下部。主
塔为减压操作，塔顶压力约为 22～30 kPa（绝对压
KANG Chun-qing, CHEN Chang-hua, QI Hua, TAN Shu-feng
(Jinan Iron and Steel Group Corporation, Jinan 250101, China)
Abstract: The new 100 thousand tons tar per year in Jinan steel’s coke plant adopted innovative technologies as negative
使用净化后的煤气，燃烧废气高空排放。8）本装置 蒸馏工艺萘收率在 9.6%左右。
产生的废水集中到洗涤部分的酚水槽，与其他废水
3）沥青质量稳定，软化点变化幅度小。采用减
混合后，用泵送往油库。
压蒸馏后，沥青软化点调节手段增多，沥青的软化点
3.3 技术参数标定
波动范围小，质量稳定，2008 年的沥青软化点稳定
10
境，减少了有害气体和各种污染物的排放，促进了焦
软化点 81 83 85 87 89 92
化厂生产清洁化、无害化，年节约煤气量和蒸汽及提
4）馏分采出温度的标定。经标定，萘油采出温 高萘收率的效益达 700 多万元。
Application of Negative Pressure Tar Distillation Technology in Jinan Steel
4结语
顺利进行，都取决于主塔压力。经标定，塔顶和塔底
焦油减压蒸馏降低了焦油在加热炉中的加热温
压力分别为 24～35 kPa、40～50 kPa。
度和一次汽化温度，可防止焦油组分加氢、分解和聚
3）管式炉出口温度的标定。管式炉出口温度决 合，焦油组分稳定。另外，还能提高各组分的相对挥
定 了 沥 青 的 软 化 点 ，经 标 定 ，管 式 炉 出 口 温 度 为 发度，不向系统中通入蒸汽，提高分离效率，降低能
1）降低了焦油在加热炉的一次汽化温度，可防 止焦油组分加氢、分解和聚合，焦油组分稳定；提高 了各组分的相对挥发度，可不向系统中通蒸汽，不仅 可提高分离效率，也降低了能耗。2）主塔侧线切取 萘洗混合馏分，萘集中度较高，一般为 95%左右，提 高了萘的收率，而且在工业萘蒸馏时可获得低萘洗 油。3）采用空冷器，节省冷却水量，节省能耗。4）操 作环境好。
收稿日期：2008-07-01 作者简介：康春清，男，1954 年生，1978 年毕业于青岛化工学院无机 化工专业。现为济钢焦化厂总工，高级工程师，负责焦化厂技术管 理工作。
由此可以看出，焦油加工工艺采用减压蒸馏比 常压蒸馏具有优越性。
3 减压蒸馏工艺的应用
3.1 工艺流程 焦油减压蒸馏工艺流程见图 1。
efficiency and also cut down the energy consumption.
Key words: tar oil processing; negative pressure distillation; energy conservation and environmental protection
2 焦油常压蒸馏和减压蒸馏工艺的特点
焦油加工工艺从塔内控制压力来说，可以分为 常压蒸馏和减压蒸馏 2 种。 2.1 焦油常压蒸馏的特点
1）工艺流程简单；2）精馏所需的热量是由加热 炉一次供给，所以精馏条件严格；3）馏分要通过所有 设备，各种馏分不可避免地受到污染；4）各种馏分通 过二次蒸发器，设备负荷增大，效率低；5）常压蒸馏 为了降低一次汽化温度，在蒸发器和精馏塔内通入 0.5%的过热蒸汽，不仅降低了生产能力，还恶化了 馏分精馏的条件；6）加热制度不合理，能耗高。 2.2 焦油减压蒸馏的特点
333～360 ℃。出口温度与沥青软化点之间的对应 耗，节能环保。济钢焦化厂焦油减压蒸馏工艺自投
关系见表 1。

入生产运行以来，各种生产指标均达到或超过设计
表 1 出口温度与沥青软化点之间的对应关系 ℃
指标，并且大幅度改善焦油工序操作和周边大气环
出口温度 335 340 345 350 355 360
1）脱水塔顶温度的标定。如果塔顶温度过高， 率比 2004 年提高 20%。
一部分萘就会挥发，堵塞管道；而温度过低，则焦油
4）操作利用 DCS 控制，实现离线操作，减少操作
中的水分不能完全蒸发。经标定，脱水塔顶温度 人员 7 名。操作环境大幅改善，操作人员满意率上
97～99 ℃。
升 36%。
2）主塔压力的标定。主塔压力是整个焦油蒸馏 系统的关键，主塔蒸馏各种产品是否合格，系统能否
氢、分解和聚合，焦油组分稳定，提高了各组分的相对挥发度，不向系统中通入蒸汽，提高了分离效率，降低了能耗。
关键词：焦油加工；减压蒸馏；节能环保
中图分类号：TQ522.52
文献标识码：B
文章编号：1004-4620（2009）02-0009-02
1前言
济钢焦化厂焦油加工装置于 1975 年投产，设计 能力为 3 万 t/a，后扩容改造到 5 万 t/a。随着济钢焦 化厂规模的不断扩大，焦油年产量已达到 10 万～13 万 t，焦油加工能力已不能满足生产的需要。此外， 原焦油加工工艺采用常压半塔式蒸馏工艺，虽然工 艺简单，但操作环境差、能耗大，不适应清洁节能的 要求。为此，济钢焦化厂新上的 10 万 t/a 焦油加工设 备采用了减压蒸馏工艺，取得了良好效果。
力），塔顶温度为 110～130 ℃，自塔顶馏出的酚油汽
经空冷器、酚油冷却器冷却到 50 ℃后再流入主塔回
流槽，在此一部分用回流泵送往主塔塔顶作为回流，
另一部分送至馏分洗涤部分的酚油槽作为洗涤的原
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山东冶金
第 31 卷
料。自主塔侧线分别采出蒽油、萘洗油混合分，主塔 度为 160～180 ℃；蒽油采出温度为 240～280 ℃。
焦油预热器
焦
焦油加热炉
油 脱 水 塔
空冷器 空冷器
油 水酚 分水 离
器
原料焦油
储
换热器
槽
冷却器
储
换热器
槽
冷却器
萘洗油馏分
蒽油馏分 沥青
焦回 油流 主泵 塔
沥青换热器
酚油空冷器
酚 油
真空冷凝器
回
排气洗净塔
流
真空冷凝器
槽
洗
净
油
槽
真空泵
洗涤馏分槽
图 1 焦油减压蒸馏工艺流程
从原料库区来的原料焦油经过脱水、脱渣、脱
料焦油和导热油多次与中间产品、产品及加热炉烟
2）萘收率明显提高。萘集中度和萘收率是衡量
气换热，即节约了煤气，又降低了冷却水的用量。6） 焦油加工水平的一个重要指标，2006 年 1～6 月，萘
采用节能型泵，降低装置的耗电量。7）加热炉燃烧 收率平均在 10.48%左右，最高达到 12.48%，而常压