一種生產低灰份瀝青的焦油加工工藝及裝置的製作方法

2023-05-05 19:47:51

專利名稱：一種生產低灰份瀝青的焦油加工工藝及裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於焦油蒸餾技術領域，是一種生產低灰份浙青的焦油加工工藝及裝置，適用於焦油裝置的新建及改造。
背景技術：
目前，國內焦油蒸餾的工藝主要有常壓蒸餾、減壓蒸餾及常、減壓蒸餾等工藝。
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1.常壓蒸餾常壓蒸餾是原料焦油加鹼脫除固定銨鹽後，首先在一次蒸發器中脫除水分，無水焦油經管式爐加熱後進入二次蒸發器，塔底採出中溫浙青，塔頂油氣進入餾分塔，塔頂採出輕油，塔底採出蒽油，側線可採出窄餾分，也可採出混合餾分。2.減壓蒸餾減壓蒸餾是原料焦油加鹼脫除固定銨鹽後，首先在脫水塔中脫除水和輕油，無水焦油經管式爐加熱後進入餾分塔，塔頂採出酚油，塔底採出軟浙青，側線可採出酚油、萘油。3.法國 Iitwin 工藝。焦油進入脫水塔內脫水，脫水後的無水焦油與經管式爐加熱的浙青混合後進入初餾塔，側線採出部分重油，塔底採出中溫浙青，塔頂的寬餾分油汽經過換熱器預冷，再被氨水噴淋急冷後，氣液混合物進入急冷塔，急冷塔後的寬餾分油送至中和塔，與2%的氫氧化鈉溶液逆流接觸，以去除油品中的無機鹽，避免對後續設備的腐蝕。寬餾分送入蒸餾前塔中，塔頂採出輕油，側線採出酚油，塔底油送入萘塔，萘塔頂採出萘油餾分，萘塔塔底油經過蒽塔原料閃蒸槽，進入蒽塔。從蒽塔頂採出洗油，從塔的下部側線採出一蒽油，從塔的底部採出重油，蒽塔在真空條件下操作。上述工藝存在的問題1.常壓蒸餾流程短、投資低，但能耗高；由於加鹼，Na+離子進入浙青中，不能生產高質量的浙青產品，浙青價值較低。2.減壓流程能耗低，但由於切取窄餾分，餾分切割不夠清晰，且浙青產品為軟浙青。同樣由於加鹼，Na+離子進入浙青中，不能生產無鈉鹽的高質量浙青產品,浙青價值較低。3.法國Iitwin工藝採用在寬懼分中加鹼脫鹽工藝,可生產無鈉鹽的高質量浙青，浙青產品價值高，但能耗高，工藝複雜，設備繁多，一次性投資高，設備和生產維護費用高。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種生產低灰份浙青的焦油加工工藝及裝置，該方法可以生產高質量的無鈉鹽浙青，有效地降低投資、減少能耗。本發明的目的是通過下述方式實現的:原料焦油在脫水塔脫除水分和輕油後，脫水塔底無水焦油經管式爐加熱後送入初餾塔，初餾塔底採出中溫浙青，初餾塔側線採出二蒽油餾分，初餾塔塔頂餾出氣進入餾分塔，餾分塔塔頂採出酚、萘、洗三混餾分，塔底採出一蒽油餾分。餾分塔蒸餾所需的熱量由塔底一蒽油通過管式爐循環加熱提供。初餾塔、餾分塔內是在減壓條件下蒸餾分離各種餾分和中溫浙青。餾分塔塔頂絕對壓力為20-50kPa，脫水塔塔頂溫度為65-105°C，餾分塔塔頂溫度為135 180°C，一蒽油餾分採出溫度為240 290°C，二蒽油採出溫度為285 325°C，中溫浙青採出溫度為340 360°C。初餾塔、餾分塔可採用常壓蒸餾方式。本發明有以下優點和積極效果:本發明在浙青分離前不加鹼，能生產不含Na+離子的高質量低灰份浙青，產品價值高。同時避免了餾分蒸餾過程中急冷及再加熱過程，降低了能耗，減少了投資。


圖1採用本發明生產工藝的具體實施例簡具體實施例方式下面通過具體實施例結合附圖對本發明做進一步詳細說明。如圖1所示:本發明的工藝流程是這樣的，原料焦油I經餾分塔頂冷凝冷卻器4換熱後進入脫水塔5，在脫水塔5塔內脫除水分和輕油，脫水塔底無水焦油6經焦油-導熱油換熱器8換熱後送往管式爐9加熱，加熱後的無水焦油6送入初餾塔10，初餾塔10底部產品為中溫浙青，初餾塔10側線採出二蒽油餾分，初餾塔10塔頂餾出氣進入餾分塔23，塔頂採出三混餾分，塔底為一蒽油餾分，由於塔頂切取三混餾分，降低了腐蝕介質在餾分中的濃度，解決了餾分塔的腐蝕問題，避免了在生產低灰份浙青的焦油加工中加鹼對浙青影響。脫水塔所需熱量由脫水塔底無水焦 油6通過與導熱油換熱循環提供，也可採取蒸汽加熱、管式爐加熱等其他供熱方式。在本發明實施例中焦油槽I中的原料焦油2用焦油泵3送至冷凝冷卻器4換熱後進入脫水塔5，脫水塔5塔底無水焦油6用無水焦油泵7送至焦油-導熱油換熱器8換熱後部分返回脫水塔5供熱，其餘經管式爐9加熱後進入初餾塔10。脫水塔5頂部氣體11進入脫水塔冷凝冷卻器12冷卻後進入脫水塔油水分離器13，分離出水14和輕油15，輕油15流入輕油回流槽16，一部分用輕油回流泵17送回脫水塔5作為回流，其餘流入輕油槽18。水14流入酚水槽19。初餾塔10底部為浙青20，初餾塔10側線採出二蒽油餾分21，初餾塔10塔頂餾出氣22進入餾分塔23。中溫浙青20經與浙青-導熱油換熱器24換熱後送入浙青槽25。二蒽油餾分21經過二蒽油-導熱油換熱器26換熱後經二蒽油冷卻器27冷卻後流入二蒽油槽28。餾分塔23塔頂採出三混餾分29，塔底為一蒽油餾分30。三混餾分29經冷凝冷卻器4與原料焦油2換熱並冷凝冷卻後流入三混餾分回流槽38，一部分用三混餾分回流泵39送回餾分塔23作為回流，其餘流入三混餾分槽40。一蒽油餾分30由一蒽油泵31送出，一部分經餾分塔管式爐32加熱後送回餾分塔23作為塔底供熱，其餘經過一蒽油-導熱油換熱器33換熱後經一蒽油冷卻器34冷卻後流入一蒽油回流槽35，一部分用泵36送回初餾塔10上部作為回流。其餘送往一蒽油餾分槽37。三混餾分29經冷凝冷卻器4與原料焦油2換熱並冷凝冷卻後流入三混餾分回流槽38，一部分用三混餾分回流泵39送回餾分塔23作為回流，其餘流入三混餾分槽40。當生產改質浙青時,浙青20先送往改質浙青工段,然後進入浙青-導熱油換熱器24換熱。餾分塔23採用減壓蒸餾，由真空系統41控制。本發明為了充分利用各餾分的熱量，降低能耗，設有導熱油循環系統。導熱油槽42中的導熱油43經與一蒽油-導熱油換熱器33、二蒽油-導熱油換熱器26、浙青-導熱油換熱器24換熱後，經焦油-導熱油換熱器加熱原料焦油後返回導熱油槽42。餾分塔塔頂絕對壓力為30_40kPa，脫水塔塔頂溫度為60 70°C，餾分塔塔頂溫度為145 155°C，一蒽油餾 分採出溫度為270 280°C，二蒽油採出溫度為300 310°C，中溫浙青採出溫度為340 350°C。也可將脫水塔與初餾塔集成為一個塔。本發明與原工藝的主要區別有以下幾點:1.原料的處理不同原工藝原料焦油蒸餾前都須加鹼脫除焦油中固定銨鹽，導致鹼中的Na+進入浙青，不利於生產不含Na+離子的高質量低灰分浙青。本發明無需加鹼，有利於生產不含Na+離子的高質量浙青。2.能源消耗不同本發明與法國Iitwin工藝在提取浙青餾分前都不加碳酸鈉、氫氧化鈉等鹼溶液分解脫除焦油中的固定銨鹽，都能生產高質量的低灰分浙青，其主要區別如下:法國Iitwin工藝初餾塔後設有急冷裝置和中和單元，初餾塔頂餾出氣體經急冷裝置冷卻後送往中和單元加入鹼溶液中和，然後後送往蒸餾前塔繼續蒸餾。需要能耗大，設備複雜。本工藝初餾塔後沒有急冷中和單元，初餾塔頂餾出氣體中也不加入鹼溶液進行中和，流程簡單，能耗低。
權利要求
1.一種生產低灰份浙青的焦油加工工藝，其特徵在於，原料焦油在脫水塔脫除水分和輕油後，脫水塔底無水焦油經管式爐加熱後送入初餾塔，初餾塔底採出中溫浙青，初餾塔側線採出二蒽油餾分，初餾塔塔頂餾出氣進入餾分塔，餾分塔塔頂採出酚、萘、洗三混餾分，塔底採出一蒽油餾分，餾分塔蒸餾所需的熱量由塔底一蒽油通過管式爐循環加熱提供，初餾塔、餾分塔內是在減壓條件下蒸餾分離各種餾分和中溫浙青。
2.根據權利要求1所述的一種生產低灰份浙青的焦油加工工藝，其特徵在於:餾分塔塔頂絕對壓力為20-50kPa，脫水塔塔頂溫度為65-105°C，餾分塔塔頂溫度為135 180°C，一蒽油餾分採出溫度為240 290°C，二蒽油採出溫度為285 325°C，中溫浙青採出溫度為 340 360 0C o
3.—種生產低灰份浙青的焦油加工工藝所採用的裝置，其特徵在於，焦油槽(I)經焦油泵(3)通過冷凝冷卻器(4)與脫水塔(5)連接，脫水塔(5)塔底出口經無水焦油泵(7)依次與焦油-導熱油換熱器(8)、管式爐(9)、初餾塔(10)連接，脫水塔(5)頂部出口依次與脫水塔冷凝冷卻器、油水分離器(13)、回流槽(15)連接，初餾塔(10)頂部出口與餾分塔(23)連接，餾分塔(23)底部出口與管式爐(32)連接，頂部出口與油氣換熱器及冷凝冷卻器⑷。
4.根據權利要求3所述的一種 生產低灰份浙青的焦油加工工藝所採用的裝置，其特徵是初餾塔、餾分塔採用板式塔或填料塔。
全文摘要
本發明公開一種生產低灰份瀝青的焦油加工工藝及裝置，屬於焦油加工技術領域。其工藝為原料焦油經餾分塔頂油氣換熱器及冷凝冷卻器換熱後進入脫水塔，在脫水塔內脫除水分和輕油，脫水塔底無水焦油經加熱後進入初餾塔，初餾塔底部產品為中溫瀝青，初餾塔側線採出二蒽油餾分，初餾塔塔頂餾出氣進入餾分塔，塔頂採出三混餾分，塔底為一蒽油餾分。餾分塔採用減壓蒸餾。採用本發明，可生產無Na+鹽的高質量低灰分瀝青，產品附加值高。工藝簡單，降低能耗。
文檔編號C10C1/08GK103184061SQ20111046003
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者王波, 汪志良, 陸友文, 馬科偉, 梁洪淼 申請人:鞍鋼集團工程技術有限公司