煤焦油不加鹼短流程常壓減壓蒸餾工藝及裝置的製作方法

2023-05-15 18:44:36 1

專利名稱：煤焦油不加鹼短流程常壓減壓蒸餾工藝及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及煤焦油加工技術領域，涉及煤焦油蒸餾的不加鹼、塔底浙青強制循環加熱、蒸餾短流程方面的焦油蒸餾工藝方法，特別涉及一種煤焦油不加鹼短流程常壓(或減壓)蒸餾工藝及裝置。
背景技術：
煤焦油是在煉焦過程中的副產品，是從煉焦煤氣中冷凝而來。煤焦油中含有的有機化合物有近萬種，大部分屬芳香類化合物，它們是重要的化工原料。目前全世界煤焦油產量在2000萬噸以上。通常，煤焦油先要通過蒸餾將其分成輕油、酚油、萘油、洗油、蒽油及浙青，再進行精製加工。典型的焦油連續蒸餾工藝有常壓蒸餾、減壓蒸餾及常減壓蒸餾工藝。因焦油中有銨鹽類等腐蝕介質，傳統的煤焦油蒸餾工藝是需要加鹼的，雖然解決了腐蝕問題，但因浙青及蒽油中含有大量鈉離子，使產品的品質與用途受到很大影響，帶來銷售困難。不加鹼焦油蒸餾過程中會產生嚴重腐蝕，為此傳統工藝只能加鹼。但該腐蝕也是有規律的，與設備及管道材質、工藝流程、操作溫度與壓力以及操作方式等都有較大關係。為防止爐管結焦，傳統工藝是採用物料直接加熱送到塔內閃蒸蒸餾的，不足熱量由過熱蒸汽補充。傳統的各種連續焦油蒸餾一般是在三個塔或蒸發器內完成其中常壓蒸餾為一段蒸發器、二段蒸發器及餾分塔；減壓蒸餾為預脫水塔、脫水塔及焦油蒸餾塔；常減壓蒸餾為脫水塔、常壓浙青塔及減壓焦油餾分塔。

發明內容
針對以上傳統工藝，本發明的任務是提供一種煤焦油不加鹼短流程常壓減壓蒸餾工藝及裝置，它解決了上述現有技術所存在的問題，具有流程短、不加鹼，不用直接過熱汽， 無新增工藝廢水，能耗低及產品品質高等優點。本發明的技術解決方案如下
一種煤焦油不加鹼短流程常壓減壓蒸餾工藝，包括脫水塔和主塔，包括以下步驟
(1)原料焦油經換熱後進入脫水塔，脫水塔塔頂採出輕油餾分與水；
(2)脫水塔底焦油，經換熱後進入主塔，主塔塔頂採出酚油餾分；側線採出混油餾分； 塔底採出軟浙青或炭黑油；抽出主塔塔底物料，經加熱提升溫度後，返回主塔塔底，作為主塔熱源；
所述脫水塔採用常壓操作，主塔採用常壓或減壓操作，整個流程中全餾分不加鹼。所述主塔塔底物料由主塔底循環泵抽出，在焦油管式爐加熱提升溫度後，返回主塔塔底，作為主塔熱源，即簡稱強制熱循環加熱方式。所述脫水塔塔底熱源由加熱爐節能器加熱塔底物料強制循環加熱供給。一種煤焦油不加鹼短流程常壓減壓蒸餾裝置，包括脫水塔和主塔以及一個加熱爐；
3所述脫水塔的底部通過管道連接主塔中部；
所述主塔的底部接出軟浙青或炭黑油管道，主塔的中部接出混油管道，主塔的頂部接出酚油管道。按本發明的煤焦油不加鹼短流程常壓(或減壓)蒸餾工藝，原料焦油經換熱後進入脫水塔，脫水塔塔頂採出輕油餾分與水；脫水塔塔底熱源由加熱爐節能器加熱塔底物料強制循環加熱供給。脫水塔底焦油，經換熱後進入主塔。主塔塔頂採出酚油餾分；側線採出混油餾分， 送下道洗滌及工業萘蒸餾工序進一步加工；塔底採出軟浙青或炭黑油。主塔塔底物料，由主塔底循環泵抽出，在焦油管式爐加熱提升15°C 25°C後，返回主塔塔底，作為主塔熱源。脫水塔採用常壓操作，主塔採用常壓或減壓操作。本發明由於採用了以上技術方案，使之與現有技術相比，本發明的煤焦油不加鹼短流程常壓減壓蒸餾工藝及裝置具有如下特點和優點
1、焦油原料全餾程不加鹼，通過改進蒸餾系統設備與管道材質、控制正常操作與開停工方式與參數等，進而克服不加鹼所產生的腐蝕影響，其優點是浙青或炭黑油中鈉離子含量低，產品品質高，有利於其進一步的加工利用，產品銷售容易，附加值高。2、流程短，整個蒸餾由兩個塔完成，比常規煤焦油蒸餾減少一個塔。3、焦油蒸餾主塔採用強制循環加熱，焦油主塔不通直接過熱蒸汽、溫度控制穩定， 無新增工藝廢水產生。4、因流程短，脫水塔採用節能器加熱，主塔採用強制循環加熱且溫度低，充分利用產品或中間產品給原料預熱等節能措施，系統能耗低，能耗只是同規模裝置能耗的70%左
右ο5、主塔操作溫度低，浙青無二次喹啉不溶物及縮聚反應物產生，有利於提高浙青及炭黑油品質。6、可直接生產出炭黑油。本發明的煤焦油不加鹼短流程常壓(或減壓)蒸餾裝置主要包括四個部分常壓脫水塔部分、常壓(或減壓)主塔部分、主塔加熱爐部分及節能換熱部分。全餾程原料不加鹼， 為兩個塔、一個強制循環加熱爐。


圖1為本發明的一種煤焦油不加鹼短流程常壓減壓蒸餾裝置的結構圖。附圖標記
1為原料焦油，2為脫水塔，3為輕油和水，4為酚油，5為混油，6為主塔，7為軟浙青或炭黑油，8為塔底焦油，9為加熱爐，10為加熱爐。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作詳細說明。參看圖1，本發明的一種煤焦油不加鹼短流程常壓減壓蒸餾工藝，包括脫水塔2和主塔6，包括以下步驟
(1)原料焦油1經換熱後進入脫水塔2，脫水塔2塔頂採出輕油3餾分與水。
(2)脫水塔2底焦油，經換熱後進入主塔6，主塔6塔頂採出酚油4餾分；側線採出混油5餾分；塔底採出軟浙青或炭黑油7 ；抽出主塔6塔底物料，經加熱提升溫度後，返回主塔6塔底，作為主塔熱源。脫水塔2採用常壓操作，主塔6採用常壓或減壓操作，整個流程中全餾分不加鹼。主塔6塔底物料由主塔6底循環泵抽出，在焦油管式爐加熱提升溫度後，返回主塔 6塔底，作為主塔6熱源，即簡稱強制熱循環加熱方式。脫水塔2塔底熱源由加熱爐節能器加熱塔底物料強制循環加熱供給。如圖1中所示，本發明的一種煤焦油不加鹼短流程常壓減壓蒸餾裝置，包括脫水塔2和主塔6以及一個加熱爐。脫水塔2的底部通過管道連接主塔6中部。脫水塔2連接主塔6的管道為輸送塔底焦油8的管道。主塔6的底部接出輸送軟浙青或炭黑油7的管道。主塔6的中部接出輸送混油5 的管道。主塔6的頂部接出輸送酚油4的管道。本發明在具體實施中採用如下方式
某公司15萬噸/年焦油加工工程，採用的是煤焦油不加鹼短流程常壓蒸餾工藝裝置。 具體工藝步驟如下
由油庫來的不加鹼煤焦油原料經原料焦油/主塔底油換熱器換熱後，在焦油預熱器由蒸汽加熱到125°C後，進入脫水塔。脫水塔塔頂溫度約98°C 105°C，塔頂逸出的輕油餾分和水經輕油冷凝冷卻器冷卻到30°C後，流入輕油分離槽內，在此，輕油與水分離。分離出的輕油一部分返回脫水塔作為回流，其餘輕油作為產品送至槽區，分離水自流到廢水槽。脫水塔循環泵將脫水塔塔底的無水焦油抽出，送至焦油加熱爐節能器與加熱爐煙道氣換熱，被加熱至210°C 230°C後，返回脫水塔底部作為脫水塔的熱源。脫水塔底焦油8，由塔底抽出泵抽出，經無水焦油/主塔底油換熱器與軟浙青換熱進入主塔。主塔塔頂逸出的酚油汽經酚油冷凝冷卻器冷卻到70°C後，再流入主塔回流槽。一部分酚油餾分送回塔頂作為回流，其餘的酚油餾分作為產品送至槽區。主塔側線切取混合油餾分。混合餾分經混合冷卻器冷卻至80°C後，送往餾分洗滌部分，作為餾分洗滌部分的原料。主塔塔底的軟浙青或炭黑油，由主塔循環泵抽出，在焦油管式爐加熱至340°C 365 °C後，返回主塔塔底，作為主塔熱源。主塔塔底油抽出泵將塔底的軟浙青或炭黑油抽出後，依次與原料焦油經兩級換熱後，在冷卻器中冷卻至90°C，送槽區。脫水塔與主塔均採用常壓操作。其中，主要技術操作指標如下 脫水塔頂油汽出口溫度102°C 脫水塔底無水焦油出口溫度220°C 主塔頂油汽出口溫度170°C 200°C 主塔側線混合油採出溫度210°C 225°C 主塔底油採出溫度340°C 355°C加熱爐油出口溫度355°C 360°C 輕油冷凝冷卻後溫度30°C 酚油冷凝冷卻後溫度70°C 脫水塔頂部氣相壓力3kPag 主塔頂部氣相壓力3kPag
燃料氣耗量(炭黑尾氣):2800Nm3/h (熱值700kcal/Nm3)
綜上所述，本發明的煤焦油不加鹼短流程常壓(或減壓)蒸餾工藝及裝置具有流程短、 不加鹼，不用直接過熱汽，無新增工藝廢水，能耗低及產品品質高等優點。
當然，本技術領域內的一般技術人員應當認識到，上述實施例僅是用來說明本發明，而並非用作對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍內，對上述實施例的變化、 變型等都將落在本發明權利要求的範圍內。
權利要求
1.一種煤焦油不加鹼短流程常壓減壓蒸餾工藝，其特徵在於，包括脫水塔和主塔，包括以下步驟(1)原料焦油經換熱後進入脫水塔，脫水塔塔頂採出輕油餾分與水；(2)脫水塔底焦油，經換熱後進入主塔，主塔塔頂採出酚油餾分；側線採出混油餾分； 塔底採出軟浙青或炭黑油；抽出主塔塔底物料，經加熱提升溫度後，返回主塔塔底，作為主塔熱源；所述脫水塔採用常壓操作，主塔採用常壓或減壓操作，整個流程中全餾分不加鹼。
2.根據權利要求1所述的煤焦油不加鹼短流程常壓減壓蒸餾工藝，其特徵在於所述主塔塔底物料由主塔底循環泵抽出，在焦油管式爐加熱提升溫度後，返回主塔塔底，作為主塔熱源，即簡稱強制熱循環加熱方式。
3.根據權利要求1所述的煤焦油不加鹼短流程常壓減壓蒸餾工藝，其特徵在於所述脫水塔塔底熱源由加熱爐節能器加熱塔底物料強制循環加熱供給。
4.一種煤焦油不加鹼短流程常壓減壓蒸餾裝置，其特徵在於包括脫水塔和主塔以及一個加熱爐；所述脫水塔的底部通過管道連接主塔中部；所述主塔的底部接出軟浙青或炭黑油管道，主塔的中部接出混油管道，主塔的頂部接出酚油管道。
全文摘要
本發明涉及一種煤焦油不加鹼短流程常壓減壓蒸餾工藝及裝置，原料焦油經換熱後進入脫水塔，脫水塔塔頂採出輕油餾分與水；脫水塔底焦油，經換熱後進入主塔，主塔塔頂採出酚油餾分；側線採出混油餾分；塔底採出軟瀝青或炭黑油；抽出主塔塔底物料，經加熱提升溫度後，返回主塔塔底，作為主塔熱源。脫水塔採用常壓操作，主塔採用常壓或減壓操作，整個流程中全餾分不加鹼。裝置包括脫水塔和主塔以及一個加熱爐，脫水塔底部通過管道連接主塔中部，主塔底部接出軟瀝青或炭黑油管道，主塔中部接出混油管道，主塔頂部接出酚油管道。本發明具有流程短、不加鹼，不用直接過熱汽，無新增工藝廢水，能耗低及產品品質高等優點。
文檔編號C10C1/00GK102161903SQ201110069379
公開日2011年8月24日 申請日期2011年3月22日 優先權日2011年3月22日
發明者胡倩, 趙剛山, 陳福利 申請人:寶鋼工程技術集團有限公司