煤焦油蒸馏计算
煤焦油水分、密度的测定方法

焦化油中水分的测定一、原理一定量的试样与无水溶剂混合,进行蒸馏测定其水分含量,并以质量分数表示。
二、试剂1甲苯:无水;2纯苯:无水;三.仪器1蒸馏瓶:硬质难熔玻璃制成,平底或圆底短颈,容积500ml,瓶颈具有24/29标准磨口。
2冷却管:内管长300㎜、外管长250㎜的直形冷却管,下端具有直径19/26标准磨口3接受管:容积为2 ml,分刻度为0.05 ml,最大误差为0.02 ml,如图2所示:容积为10 ml,分刻度为0.1ml,最大误差为0.06 ml,如图3所示;容积为25ml,分刻度为0.2ml,最大误差为0.1 ml,如图4所示。
每种接受管上端具有19/26标准磨口,与冷却管下端的标准磨口相配,接受支管下端具有直径24/29标准磨口,与蒸馏瓶的标准磨口相配。
4天平:感量0.2g5量筒:容积50 ml 、100 ml6煤气灯或带无级可调电炉四、.试验步骤1在室温下称取均匀试样100g (称准至0.2g )和量取甲苯50 ml ,置于洁净、干燥的蒸馏瓶中,细心摇匀。
2根据被测物质中预计的水分含量,选取适当的接收管,连接蒸馏瓶、接收管和冷却管(水分测定器如图5所示)。
在冷却管上端用少许脱棉塞住,以防空气中水分在冷凝管内部凝结。
3加热煮沸,使冷凝液以每秒钟2滴~5滴的速度从冷却管末端滴下。
当接收管中水分不再增加时,再加大火焰或增加电压,至少加热5min 后,停止蒸馏。
4带接受管里的液体温度降到室温时,读记水层体积。
如接收管内液体混浊时,则将接收管放入温水中,使其澄清,然后冷却到室温读数。
五、结果计算试样水分质量分数(X 1)%按式(1)计算:1001⨯=mv X ……………………………………..(1) 式中:V ——接收管中水分的体积,单位为毫升(mL )m ——试样质量,单位为克(g )注:假定接收管里水的密度在室温时为1.00g /㎝3六、结果报告1 使用2mL 和10mL 接收管,报告水分含量,精确到0.01%;使用25mL 接收管,报告水分含量,精确到0.1%。
年处理煤焦油13万吨焦油蒸馏工段工艺设计__正文

12.3
108
1.0347
202.5
34.8
煤焦油中的组分相当多,难以将其中的组分只经一次加工就分离出来,通常是分步地把煤焦油中的有用组分逐级分离开来。分离的方法一般是蒸馏、萃取和结晶等。图1-1给出了从煤焦油分离出各主要组分的示意。
图1-1从煤焦油中分离的各个组分示意
由上图可见,煤焦油通过蒸馏切取的馏分有如下几种:
煤焦油在20℃的密度为1100~1250kg/m3,其值随温度升高而降低。
煤焦油的蒸发潜热λ可用下式估算:
煤焦油馏分相对分子质量可按下式估算:
式中M——煤焦油馏分相对分子质量;
——蒸馏馏出50%时的温度,K;
B——系数,对于洗油、酚油馏分为3.74,对于其余馏分为3.80。
1.2.2 煤焦油的用途
焦油中含有上万种化学品,如德国Rutgers公司焦油加工厂从煤焦油中可提取250余种化学品,其用途极为广泛。
煤沥青是焦油蒸馏产物,其含量占焦油量的50%~55%,煤沥青主要用来生产碳材料,包括以生产石墨电极为主的冶金碳素和电解铝用阳极及针状焦和碳纤维。
1.3
1.3.1
煤焦油组成中包括了如苯、苯酚这样低的相对分子质量的简单物质(它们甚至在真空下也不易蒸发),也包括了相对分子质量达数千的非常复杂物质,因此煤焦油是一种十分复杂的混合物。煤焦油中有机化合物估计超过万种,已被鉴定的约有五百多种。煤焦油化学组成特点是:(1)主要是芳香族化合物,而且大多数是两个环以上的稠环芳香族化合物,而烷烃、烯烃和环烷烃化合物很少;(2)还有杂环的含氧、含氮和含硫化合物;(3)含氧化合物如呈弱酸性的酚类以及呈中性的古马隆、氧芴等;(4)含氮化合物主要包括弱碱性的吡啶、喹啉及它们的衍生物,还有吡咯类如吲哚,咔唑等;(5)含硫化合物如噻吩、硫酚、硫杂茚等;(6)煤焦油中各种烃的烷基化合物数量甚少,而且它们的含量随着分子中环数增加而减少。
年产10万吨煤焦油蒸馏工艺初步设计

学 专 班 姓 学
部: 业: 级: 名: 号:
指导教 指导教师:
2012 年 月
日
题
目
年处理()万吨焦油蒸馏工段的初步设计
来源
工程实践
1、研究目的和意义 我国煤化工的支柱仍然是焦化,伴着钢铁的发展进程,迫切需要对其他炼焦化学产品进行回 收利用。生产附加值更高的产品。煤焦油是煤在干馏和汽化过程中获得的液体产品,焦油里含有 许多可利用的组分,因为焦油各组分的性质有差别,但性质相近的组分较多。为从煤焦油中分离 加工出高附加值的产品,需要先采用焦油蒸馏方法切取各种馏分,使酚、萘、蒽等预提取的单组 分产品浓缩集中到相应的馏分中去,在进一步利用物理的和化学的方法分离制得产品 。 在当前原油价格大幅上涨的背景下, 石油化工原料成本不断攀高, 石化产品竞争力大大削弱, “高油价时代”的到来, 为长期处于竞争劣势的煤化工业提供了一个千载难逢的发展机遇。 在晋、 陕、 内蒙古等地, 煤化产业作为传统煤化工的一个组成部分, 煤焦油加工产业迎来良好发展机遇。 煤焦油是一芳香烃为主的有机混合物,含有 1 万多种化合物,可提取的约 200 种,目前,有利用 价值并且可提取并经济合理的约 50 种,其深加工所获得的轻油、酚、萘、洗油、蒽、咔唑、吲 哚、沥青等系列产品是合成塑料、合成纤维、农药、染料、医药、涂料、助剂及精细化工产品的 基础原料,也是冶金、合成、建设、纺织、造纸、交通等行业的基本原料,许多产品是石油化工 中得不到的,因此,煤焦深油加工可促进这些行业的发展。并且提高资源利用率,有利于环境保 护,发展循环经济。 煤焦油是一个组分上万种的复杂混合物,目前已从中分离并认定的单种化合物约 500 余种, 约占煤焦油总量的 55%,其中包括苯、二甲苯、萘等 174 种中性组分;酚、甲酚等 63 种酸性组 分和 113 种碱性组分。煤焦油中的很多化合物是塑料、合成橡胶、农药、医药、耐高温材料及国 防工业的贵重原料,也有一部分多环烃化合物是石油化工所不能生产和替代的 。 2、国内外发展情况(文献综述) 煤焦油蒸馏是焦油加工的龙头,其技术水平影响着焦油馏份的质量,并对焦油馏份的后续加 工工艺的选择有着较大影响。目前国内外成熟的煤焦油蒸馏工艺流程较多,就蒸馏塔的操作压力 而言,可分为常压蒸馏、常减压蒸馏和减压蒸馏三大类;按蒸馏塔的数量可分为一塔式、二塔式 和多塔式。目前国内焦化企业大都采用常压单塔流程,这种流程投资低,易操作,比较适合中小 规模的焦油蒸馏装置,但馏份切割较粗。国外大型煤焦油加工企业,大都采用常减压流程,特点 是:各馏份切取较精细,如萘油馏份中萘的集中度可达 95%以上,洗油馏份中含萘量较低;由于 馏份分割较细,有利于馏份的后续加工和提高产品的提取率。 1.1 常压蒸馏工艺
煤焦油蒸馏与萃取分离技术比较研究

广
州
化
工
Vo . 0 No 9 14 . Ma 2 2 v. 01
G a g h u C e c lI d s y u n z o h mia n u t r
煤 焦 油 蒸馏 与 萃取 分 离技 术 比较研 究
冯超辉 , 张德 飞 ,王 磊 ,毛周刚 ,江金正
2 萃 取 分 离技 术
萃取分离 技术 多应用 于石 油化工 、 机合成 、 品加 工 、 有 食 制
药工程 、 生物工程和核工业等诸多领域 , 以其温 和条件下操作 和 能够保 留或者部分保 留原始组成 结构的特点在分离 技术领域 扮 演着 重要 角色。与传统 的工业 化的蒸馏 分离 技术相 比, 萃取 分 离技 术在煤焦 油族组 分分离 方面 的应用还 处于研究 开发 阶段 ,
Absr c t a t:The d silto n xr c in s p r t n t c n lg o o ltrwe e i to u e itlain a d e ta t e a ai e h o o y frc a a r n r d c d,a d t e h i o a a o o n h n t e rc mp r — t e r s a c sc n u t d I c n l d d t a h itlai n s pa ain tc n l g a uc h rc mi sa i h e e g i e e r h wa o d ce . t o c u e h tt e d si to e r to e h oo h d s h s o to ng sh g n r v l y y c n u t n,h g q p n n e t n n rg n lc mp n n e tu to o s mp i o u e e uime ti v sme ta d o ii a o o e td sr ci n,whi x r cin s p r t n t c n lg o l e ta to e a a i e h o o n t e o y
煤焦油实验报告

实验八 煤焦油水分的测定一、测定原理根据煤焦油与水的熔沸点的不同,蒸馏冷凝出水分,水分质量占试样质量的百分数即为水分含量。
二、实验仪器和试剂1. 仪器1) 蒸馏瓶:硬质难熔熔玻璃制成,平底或圆底短颈,容积500ml ,瓶颈具有Φ24/29方法磨口;2) 冷却管:内管长300mm,外管长250 mm 的直行冷凝管,下端具有Φ19/26方法磨口;3) 接受管:容积为2 ml ,分刻度为0.05 ml ,最大误差为0.02 ml ;容积为10 ml ,分刻度为0.1 ml ,最大误差为0.06 ml ;容积为25 ml ,分刻度为0.2 ml ,最大误差为0.1 ml 。
每种接受管上端具有Φ19/26方法磨口,与冷却管下部的方法磨口相配,接受支管下端具有Φ24/29方法磨口,与蒸馏瓶的方法磨口相配。
4) 煤气灯和电炉;5) 托盘天平:感量0.2g6) 量管:容积50ml2. 试剂1) 甲苯:无水2) 纯苯:无水三、实验步骤1. 在室温下称取混匀试样100 g (称准至0.2 g )量取甲苯50 ml 置于洁净、干燥的蒸馏瓶中,摇匀。
( 注:测定煤沥青、固体古马隆的水分时,称取粉碎小于13mm 的试样100 g ;测定粗轻吡啶的水分时,以纯苯为溶剂,其他均用甲苯作溶剂。
)2. 根据被测物质中预计的水分含量,选取适当的接收管,连接蒸馏瓶、接收管和冷却管。
在冷却管上端用少许脱脂棉塞住,一方空气中的水分在冷却管内部凝结。
3. 加热煮沸,使冷凝液以每分2-5滴的速度从冷却管的末端滴下。
当接收管中水分在增加时,继续增大火焰或电压,加热数分钟,停止蒸馏。
(注:当使用电炉加热时,应使用可调变压器控制电炉的热量)。
4. 待接收管里的液体温度达到室温时,读取并记录水层体积。
如接收管的内液体浑浊 则将接收管放入温水中,使其澄清,然后冷却到室温读数。
四、实验结果的分析和计算1.试样水分含量按下式计算:100⨯=MV W f 式中 W f –试样水分含量,%V –接收管中水分的体积,mlM –试样的质量,g(注:假定接收管里水的密度在室温时为1.00g/ml )2. 分析误差1) 各种焦化产品水分测定的误差要求如表1所示。
煤焦油蒸馏计算

煤焦油蒸馏计算一、物料衡算1、原始数据(1)原料焦油水分:4%。
(2)各馏分产率:%(对无水焦油)(3)假设:水分在一段蒸发器全部脱除;占无水焦油0.25%的轻油在一段蒸发器蒸出;脱盐碱液不计入;物料损失忽略;不考虑无水焦油满流。
(4)计算基准:1000kg/h焦油。
2、计算(1)进:焦油水分:1000×4%=40无水焦油:1000-40=960(2)出:焦油水分:1000×4%=40轻油:一段:960×0.25%=2.4、960×(0.6-0.25)%=3.36酚油:960×2.0%=19.2萘油:960×11.5%=110.4洗油:960×5.5%=40一蒽油:960×20.0%=192二蒽油:960×6.0%=57.6沥青:960×54.4%=522.24二、热量衡算1、原始数据(1)温度/℃:原料焦油80;对流段出口焦油130;辐射段出口焦油400;一段蒸发器底部焦油110、顶部油蒸汽105;二段蒸发器底部沥青360、顶部油气350℃;进管式炉水蒸气140、过热后的蒸汽400、过热的水蒸气量按无水焦油的4%计算。
2、计算(1)对流段焦油吸收的有效热量①进:A、无水焦油:q1=960×1.675×80=128640kj/h(1.675为无水焦油在50-160℃的平均比热容);B、焦油水分:q2=40×4.178×80=13398kj/h;C、总热量:Q进对=q1+q2②出:A、一段轻油:q3=2.4×(450.1+1.926×105)=156kj/h(1.926为无水焦油在50-160℃的平均比热容、450.1轻油蒸发潜热);B、二段无水焦油:q4=(960-2.4)×1.675×110=176438kj/h;C、一段水蒸气:q5=40×(2248+4.187×105)=107505kj/h;D、总热量:Q出对=q3+q4+q5Q效对= Q出对- Q进对(2)辐射段焦油吸收的有效热量①进:A、无水焦油:q′1=q4=176438kj/h;B、总热量:Q进辐= q′1②出:A、二段油气:q′2=(3.36+19.2+110.4+52.8+192+57.6)×1.675(376.8+1.884×350)=451120kj/h(1.884为混合油气在0-350℃的平均比热容、376.8混合蒸发潜热);B、二段底沥青:q′3==522.24×1.758×360=330515kj/h;C、总热量:Q出辐= q′2+ q′3D、Q效辐= Q出辐- Q进辐(3)蒸汽过热段吸收的有效热量①进:A、qs=960×4%×2742=105293kj/h;②出:A、q′s=960×4%×[2742+2.093(400-143)=105293kj/h;B、Q效s= qs+ q′s(4)管式炉每小时加热1000kg焦油吸收的总有效热量Q′t= Q效对+ Q效辐+ Q效s;管式炉用焦炉煤气做燃料,炉热工效率为70%,则供给管式炉热量为Q t=Q′t/70%;焦炉煤气热值Q低=17585kj/m3,则(1000kg焦油)煤气耗量为:V=Q t/Q 低=62.5m3。
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

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:
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煤焦油蒸馏计算
一、物料衡算
1、原始数据
(1)原料焦油水分:4%。
(2)各馏分产率:%(对无水焦油)
(3)假设:水分在一段蒸发器全部脱除;占无水焦油0.25%的轻油在一段蒸发器蒸出;脱盐碱液不计入;物料损失忽略;不考虑无水焦油满流。
(4)计算基准:1000kg/h焦油。
2、计算
(1)进:
焦油水分:1000×4%=40
无水焦油:1000-40=960
(2)出:
焦油水分:1000×4%=40
轻油:一段:960×0.25%=2.4、960×(0.6-0.25)%=3.36
酚油:960×2.0%=19.2
萘油:960×11.5%=110.4
洗油:960×5.5%=40
一蒽油:960×20.0%=192
二蒽油:960×6.0%=57.6
沥青:960×54.4%=522.24
二、热量衡算
1、原始数据
(1)温度/℃:原料焦油80;对流段出口焦油130;辐射段出口焦油400;一段蒸发器底部焦油110、顶部油蒸汽105;二段蒸发器底部沥青360、顶部油气350℃;进管式炉水蒸气140、过热后的蒸汽400、过热的水蒸气量按无水焦油的4%计算。
2、计算
(1)对流段焦油吸收的有效热量
①进:
A、无水焦油:q1=960×1.675×80=128640kj/h(1.675为无水焦油在50-160℃的平均比热容);
B、焦油水分:q2=40×4.178×80=13398kj/h;
C、总热量:Q进对=q1+q2
②出:
A、一段轻油:q3=2.4×(450.1+1.926×105)=156kj/h(1.926为无水焦油在50-160℃的平均比热容、450.1轻油蒸发潜热);
B、二段无水焦油:q4=(960-2.4)×1.675×110=176438kj/h;
C、一段水蒸气:q5=40×(2248+4.187×105)=107505kj/h;
D、总热量:Q出对=q3+q4+q5
Q效对= Q出对- Q进对
(2)辐射段焦油吸收的有效热量
①进:
A、无水焦油:q′1=q4=176438kj/h;
B、总热量:Q进辐= q′1
②出:
A、二段油气:q′2=(3.36+19.2+110.4+52.8+192+57.6)×1.675(376.8+1.884×350)=451120kj/h(1.884为混合油气在0-350℃的平均比热容、376.8混合蒸发潜热);
B、二段底沥青:q′3==522.24×1.758×360=330515kj/h;
C、总热量:Q出辐= q′2+ q′3
D、Q效辐= Q出辐- Q进辐
(3)蒸汽过热段吸收的有效热量
①进:
A、qs=960×4%×2742=105293kj/h;
②出:
A、q′s=960×4%×[2742+2.093(400-143)=105293kj/h;
B、Q效s= qs+ q′s
(4)管式炉每小时加热1000kg焦油吸收的总有效热量Q′t= Q效对+ Q效辐+ Q效s;
管式炉用焦炉煤气做燃料,炉热工效率为70%,则供给管式炉热量为Q t=Q′t/70%;
焦炉煤气热值Q低=17585kj/m3,则(1000kg焦油)煤气耗量为:V=Q t/Q 低=62.5m3。