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煤焦油加工工艺

煤焦油加工工艺
煤焦油加工工艺

本单元包括如下四部分:

煤焦油减压蒸馏部分

馏分洗涤及酚盐分解部分

工业萘蒸馏及萘结晶包装部分

改质沥青及沥青成型部分

煤焦油减压蒸馏部分

原料煤焦油经煤焦油输送泵直接从原料油库抽吸分别与焦油预热器(仅开工时用)、洗油冷却器、洗油冷凝器、两混油冷凝器加热至于180~190℃,减压后进入脱水塔中部,塔顶轻油气经过轻油冷凝冷却器和油水分离器,水相自流至酚水槽,由酚水泵定期送往污水处理,轻油相进入回流槽及轻油回流泵,部分回流,部分通过流量调节循环至原料焦油预混配,达到共沸精馏的目的,多余的轻油经过回流槽液位调节进入轻油中间槽。塔釜焦油由焦油循环泵送至焦油/软沥青换热器Ⅰ、焦油/软沥青换热器Ⅱ换热温度达到210℃后,回到脱水塔塔釜,塔釜温度控制在190~200℃左右。脱水至0.2%以下的焦油由脱水塔塔釜焦油抽出泵送至管式炉对流段加热至250℃后进入馏分塔中部。

馏分塔底部分离出的软沥青,经沥青循环泵,一部分送至焦油/软沥青换热器Ⅰ;另一部分送到焦油管式炉辐射段加热至340℃后回到馏分塔底部。

馏份塔顶逸出的酚、萘、洗混合油气经洗油冷凝器部分冷凝后,液相进入洗油冷却器,气相进入两混油冷凝器换热后,液相进入三混油冷却器,气相部分经不凝气冷却器冷却后进入真空系统。从洗油冷却器出来的洗油(130℃左右)进入洗油回流槽,一部分洗油馏份由回流泵作为馏份塔的回流送回馏份塔顶,其余洗油经过三混油冷却器冷却到90℃后送往未洗混合份槽。

各设备的排气均集中后送至尾气吸收处理装置,经洗油洗涤后排至管式炉燃烧。

管式炉以焦炉煤气作为热源。

馏分洗涤及酚盐分解部分

A、馏份脱酚

贮存于未洗混合份槽中的酚、萘、洗油混合馏份,与碱性酚钠高位槽来的碱性酚钠一起在泵内充分混合、反应,并进入一次连洗分离塔,静置分离为混合份和中性酚钠,混合份进入一次脱酚缓冲槽,中性酚钠流入中性酚钠槽。

为了进一步脱除混合份中酚类,再用8~12%的稀碱(NaOH)进行二次脱酚。来自一次脱酚缓冲槽的混合份与由碱高位槽来的新碱一起进入二次连洗泵,两者在泵内充分混合、反应,并进入二次连洗分离塔,

静置分离为碱性酚钠和已洗混合份,已洗混合份进入工业萘蒸馏装置进一步加工。碱性酚钠流入碱性酚钠高位槽,再由碱性酚钠高位槽自流入碱性酚钠槽,或自流一次连洗泵前,与未洗混合份混合。

连洗分离塔内以间接汽加热,以保持塔内温度在85℃左右。

新碱的配制在配碱槽中进行,用碱泵将浓碱槽中的浓碱送至配碱槽,以蒸吹分离水、粗酚蒸馏分离水以及碳酸钠苛化得到的稀碱液为配碱水,亦可使用工业水作为配碱水,配制成所需浓度的碱液,再用碱泵送入碱高位槽。

B、中性酚钠的蒸吹

中性酚钠分解前,必须吹除其中的油类杂质,使其成为净酚钠。

中性酚钠槽中的中性酚钠,由酚钠蒸吹泵送入酚钠换热器,与蒸吹柱排出的气体换热,然后进入酚盐蒸吹釜的蒸吹柱,蒸吹釜用间接蒸汽进行加热,并且吹入直接蒸汽。

吹出水和油的净酚钠,经酚纳冷却器冷却后,流入净酚钠槽。净酚钠槽内通入压缩空气。蒸吹柱顶部汽体在酚钠换热器与中性酚钠换热后,再用循环水冷却到50℃,然后进入蒸吹油水分离器,分离水流入焦

油蒸馏装置的酚水槽,中性油流入酚油槽。

C、酚盐分解

酚盐分解采用二氧化碳连续法与硫酸间歇法分解复合工艺流程。

净酚钠经泵送到1#分解塔上段与上升的烟道废气进行第一次分解,然后流入下段,再与CO2进行第二次分解,生成的粗酚初次产物于塔底分离器内与Na2CO3溶液分离后,进入一次分解中间槽,再泵送至2#分解塔,同样经两次分解后,于2#塔底经分离器分离,进入粗酚中间槽。两塔逸出的废气,经尾气净化塔洗涤净化后放散。一次分解塔底分离的出的Na2CO3溶液进入Na2CO3溶液槽,经碳酸钠泵送至碳酸钠苛化器。

由送入分解塔的CO2气体要求:含量13~17%、温度60~70℃、压力>1800Pa。

粗酚中间槽的粗酚溶液经粗酚泵,一路送到硫酸分解器,为避免产生磺化反应引起产品损失,分解采用70~75%的硫酸。硫酸自酸高位槽定量加入分解器,同时进行搅拌。酸要缓慢加入,分解过程产生的热量,用间接冷却水移出。分解反应完成后,停止搅拌,静止分离4~5小时。下层硫酸钠废水放入硫酸钠槽,用硫酸钠泵定时送往污水处理。上层粗酚放入粗酚槽,

由粗酚泵送往油库。

93%的浓硫酸自油库送入浓硫酸槽,配酸槽中先加入一定量的工业新水,然后,由酸泵缓慢加入浓硫酸。稀释过程产生的热量,用间接冷却水移出。为便于操作,配酸过程的仪表安装在现场。70~75%的硫酸由酸泵抽送到酸高位槽。

D、排气洗净

本装置对分解塔排出的含酚尾气单独设一套排气洗净系统,油类贮槽和酚类贮槽的放散气由焦油槽区尾气净化系统统一处理。

工业萘蒸馏及结晶包装部分

A、工业萘蒸馏

馏分脱酚装置来的已洗混合份贮存在已洗混合份槽内,由已洗混合份泵送入已洗馏分/工业萘换热器及洗油冷却器Ⅰ换热后进入初馏塔,塔顶油汽在酚油冷凝冷却器Ⅰ、酚油冷凝冷却器Ⅱ内部分冷凝冷却后,气相进入真空系统,液相酚油经酚油油水分离器分离,酚油进入酚油回流槽,一部分通过酚油回流泵作为回流送入初馏塔顶,其余部分送入脱酚酚油槽;酚水入焦油蒸馏装置的酚水槽,由酚水泵定期送往污水处理。

塔顶油汽在酚油冷凝冷却器Ⅰ的冷介质是原料焦油,换热后焦油温度达到105℃,热焦油去闪蒸脱水,

既降低了焦油含水,又节省了大量用于预热焦油的蒸汽。

该工艺中初馏塔采用减压精馏,酚油冷凝冷却器通过气相管道与真空系统连接。来自酚油冷凝冷却器的不凝气通过不凝气冷却器冷凝后进入缓冲罐,然后再进入真空泵,真空泵乏气送尾气集中处理装置。

两混油循环泵将初馏塔底部的萘洗馏分一部分连续送入萘油冷凝器,加热至190~195℃后,返回初馏塔底部,作为初馏塔的热源。其余则经管式炉对流段加热至250℃后,送入精馏塔继续精馏。

酚萘洗混合份连续送入精馏塔内,塔顶的萘蒸汽,经过萘油冷凝器冷凝,原料预热器冷却至100℃左右后,流至工业萘回流槽。萘油回流泵将部分工业萘送精馏塔顶作为回流,其余的工业萘作为产口满流至工业萘高位槽,满流或泵送至工业萘库。

洗油循环泵,将精馏塔底的洗油一部分连续送入精馏塔加热炉,加热至280~290℃返回精馏塔底部,作为精馏塔热源。

自精馏塔底采出的洗油进入洗油冷却器Ⅰ和洗油冷却器Ⅱ冷却后,流入洗油槽,由倒油泵送至油库。

各设备的排气均集中至焦油蒸馏装置尾气吸收系统,经洗油洗涤后排放。

B、工业萘结晶包装部分

由工业萘装置泵送来的液体工业萘储存于萘结晶机上面的中间储槽,自流到工业萘转鼓结晶机,经冷却、结晶、切片得到固定工业萘。存于工业萘贮斗,再经过自动计量包装机包装后,由防爆叉车送入仓库。包装口处的升华萘经脉冲除尘器收集。

改质沥青部分

由焦油蒸馏沥青循环泵来的软沥青先进入沥青闪蒸塔,沥青闪蒸塔为负压塔,沥青进入后,塔顶逸出闪蒸油气,闪蒸油气经闪蒸油冷凝器Ⅰ冷凝后,液相流入闪蒸油槽Ⅰ,不凝汽经不凝气冷却器冷却后进入真空系统。闪蒸后的沥青去沥青管式炉加热到400~410℃,进入沥青滞留塔。在沥青滞留顶部闪蒸出部分闪蒸油气,闪蒸油气经闪蒸冷凝器Ⅱ冷凝后,液相流入闪蒸油槽Ⅱ,不凝气进入尾气处理系统。沥青在保温效果很好的滞留塔内,保持380~390℃,滞留8小时左右,使缩合反应充分。通过滞留塔的液位调节,可以控制滞留时间。滞留塔底流出的沥青一部分经过沥青泵进入沥青/焦油换热器Ⅱ、沥青/焦油换热器Ⅰ,与焦油换热后,去沥青高位槽。沥青高位槽的烟气去沥青烟气洗涤塔洗涤,尾气去尾气净化塔处理后引至管式炉焚烧。另一部分沥青经过沥青泵打回沥青管式

炉循环加热;闪蒸油经闪蒸油泵送至油库。

主要操作条件

1.焦油蒸馏部分操作条件:

进入脱水塔焦油入口温度:180~185℃

脱水塔塔顶油气出口温度:92.0~98.0℃

管式炉一段焦油出口温度:250℃

脱水塔塔釜焦油出口温度:190~200℃

管式炉二段焦油出口中温度:340℃

馏分塔顶油气出口温度:205~210℃

馏分塔底软沥青采出温度:~320℃

无水焦油泵焦油出口压力:0.5~0.7MPa

脱水塔焦油抽出泵出口压力:0.5~0.7MPa 脱水塔底部的气相压力:120~130KPa

馏分塔顶部的气相压力:15~25KPa

馏分塔底部的气相压力:40~60KPa

2.馏分洗涤及酚盐分解部分操作条件:

酚萘洗混合份温度:80~85℃

一次连洗分离塔温度:80~85℃

二次连洗分离塔温度:80~85℃

酚钠蒸吹柱顶温度:100℃

蒸吹馏份换热器后酚钠温度:90℃

脱酚用硫酸浓度:8~12%

分解用硫酸浓度:70~75%

分解器温度:90℃以下

CO2分解塔上段温度:35~70℃

CO2分解塔下段温度:30~60℃

缓冲槽温度:60~80℃

粗酚温度:20~40℃

烟道气CO2含量:>15%

烟道气含尘:<0.15g/m3

烟道气温度:60~70℃

3.工业萘蒸馏部分操作条件:

已洗混合份入泵温度:60~80℃

原料预热器后原料温度:160~170℃洗油冷却器Ⅰ后原料温度:185~195℃初馏塔底循环油温度:190~195℃

精馏塔底循环油温度:270~290℃

初馏塔顶循环油温度:140~150℃

精馏塔顶循环油温度:218~219℃

初馏塔顶压力:15~35KPa

初馏塔底的气相压力:45~60KPa

精馏塔顶部的气相压力:110~120KPa 精馏塔底部的气相压力:135~140KPa

工业萘回流槽温度:150~160℃

工业萘高置槽温度:140~150℃

4.工业萘结晶包装部分操作条件:

工业萘高位槽温度:80~90℃

转鼓结晶机冷却水入口温度:30℃

转鼓结晶机冷却水出口温度:40℃

5.改质沥青部分操作条件:

闪蒸塔出口温度:280~290℃

沥青管式炉出口温度:400~410℃

滞留塔出口温度:380~390℃

滞留时间:8小时左右

高温煤焦油加工技术特点

1焦油蒸馏部分

1.1采用不加碱工艺,可以生产超低碱金属离子的改质沥青,产品质量可以达到出口要求。

1.2充分利用馏分塔顶采出的三混油气的余热分段加热焦油原料,脱水塔再沸器利用闪蒸油和改持沥青的热量加热,大降低了能耗

1.3采取了共沸精馏脱水工艺,有效降低了轻油中酚的含量和焦油中的水含量,不但降低了操作能耗,而且提高了轻油(粗苯)馏分的利用率,同时减缓了设备的腐蚀。

1.4切取三混油混合馏分,萘集中度高,从而工业萘蒸馏时,可提高萘的收率。

1.5馏份塔底软沥青循环加热作为热源,大大降低能耗并减缓管式炉的结焦。

1.6馏分塔底软沥青循环加热作为热源,大大降低了软沥青(蒽油)含萘。

1.7塔顶采用洗油回流,降低了馏分塔上部腐蚀性强的酚油馏份的浓度,降低了对设备的腐蚀性。

2馏分洗涤及酚盐分解部分

本工艺流程采用连续洗涤和分解,其主要特点为:2.1对于产量较大的酚萘洗混合份采用连续脱酚。

2.2连续脱酚采用泵前加碱(或碱性酚钠),经高效静态混合器和泵的搅拌后,混合充分,脱酚效果好。2.3在净酚钠中通入压缩空气,可使净酚钠中的含硫化合物充分氧化分解。

2.4酚盐分解采用二氧化碳连续法与硫酸间歇法分解复合工艺,可确保酚钠完全分解。

2.5油类放散气和酚类放散气用洗油吸收、水洗涤、焚烧后排放,环保效果好。

3工业萘蒸馏部分

3.1本工艺采用单炉双塔差压蒸馏流程生产工业萘,省了一台管式炉,同时大幅降低了能耗,既节省投资,

又节能减排,意义重大。

3.2采用单炉双塔差压蒸馏工艺,产品收率好,质量好,有利于后续产品的进一步开发。

3.3塔顶油汽在酚油冷凝冷却器Ⅰ的冷介质是原料焦油,换热后焦油温度达到105℃,热焦油去闪蒸脱水,既降低了焦油含水,又节省了大量用于预热焦油的蒸汽。

3.4初馏塔、精馏塔的塔顶气相物料都用原料换热,节省了大量循环水和新鲜水补水。

3.5所有油贮槽的放散管集中排入排气洗净塔内,经洗油清洗后排放。

4改质沥青部分

4.1采用管式炉加热,较传统的传统釜热效率大幅提高,节省了能耗。

4.2沥青在滞留塔内的滞留时间可通过滞留塔液位来调节;滞留塔内沥青温度可通过循环回管式炉的流量调节。

4.3滞留塔为微正压操作,由于缩合反应的进行;闪蒸塔为负压操作,有于沥青软化点的提高,软化度可通过负压度的的高低调节。

4.4改质沥青去焦油蒸馏换热,提高了热利用率,节约了能源。

精密和超精密加工论文

精密和超精密加工论文 一、精密和超精密加工的概念与范畴 通常,按加工精度划分,机械加工可分为一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。目前,精密加工是指加工精度为1~0.1?;m,表面粗糙度为Ra0.1~0.01?;m的加工技术,但这个界限是随着加工技术的进步不断变化的,今天的精密加工可能就是明天的一般加工。精密加工所要解决的问题,一是加工精度,包括形位公差、尺寸精度及表面状况;二是加工效率,有些加工可以取得较好的加工精度,却难以取得高的加工效率。精密加工包括微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。传统的精密加工方法有砂带磨削、精密切削、珩磨、精密研磨与抛光等。 a.砂带磨削是用粘有磨料的混纺布为磨具对工件进行加工,属于涂附磨具磨削加工的范畴,有生产率高、表面质量好、使用范围广等特点。 b.精密切削,也称金刚石刀具切削(SPDT),用高精密的机床和单晶金刚石刀具进行切削加工,主要用于铜、铝等不宜磨削加工的软金属的精密加工,如计算机用的磁鼓、磁盘及大功率激光用的金属反光镜等,比一般切削加工精度要高1~2个等级。 c.珩磨,用油石砂条组成的珩磨头,在一定压力下沿工件表面往复运动,加工后的表面粗糙度可达Ra0.4~0.1?;m,最好可到Ra0.025?;m,主要用来加工铸铁及钢,不宜用来加工硬度小、韧性好的有色金属。 d.精密研磨与抛光通过介于工件和工具间的磨料及加工液,工件及研具作相互机械摩擦,使工件达到所要求的尺寸与精度的加工方法。精密研磨与抛光对于金属和非金属工件都可以达到其他加工方法所不能达到的精度和表面粗糙度,被研磨表面的粗糙度Ra≤0.025?;m加工变质层很小,表面质量高,精密研磨的设备简单,

国内煤焦油的加工工业现状及发展

煤焦油是煤加工的主要附产物之一,目前还没有一家企业是只为生产煤焦油而建厂的。但我国是产煤大国,煤的加工工业总量也占全球相当大的份额,因此其附产物—煤焦油的产量也相当大,据统计我国每年仅焦炭生产过程的附产煤焦油就达600万吨~800万吨,如果加上煤干馏的附产煤焦油(低温煤焦油),其产量将会更大。如此大的煤焦油产量,其加工过程是多种多样的,由于各种因素,国内的加工工业发展还处在一个初级阶段,规模较小,技术水平不够高,产品不够多,环保水平差是现阶段我国煤焦油加工的工业现状,下面我就这一状况进行探讨,以求找出更好的煤焦油发展道路。 1 国内煤焦油的生产现状 1.1 煤焦油生产情况 煤焦油作为焦炭生产主要副产物之一,它的生产是与焦炭 生产企业的发展息息相关的。 我国的焦化工业起源较早,迅速发展于上世纪六七十年代,但当时由于技术和资金等问题,全国都是规模小,技术落后的小焦化,甚至是遍布全国焦煤生产区的就地挖坑式的土焦炉,后来又发展到萍乡炉,由于国家出于环保要求,在2000年起开始关停这类污染大,能耗高的焦炉,随之而起的是年产量在40万吨及40万吨以上的机焦,有传统顶装式,侧装式,有捣固式,不捣固式,有4.3m 高炭化室的,还有5.6m 的,6.3m 的,有几座7m 高炭化室的焦炉,武钢7.63m 焦炉是世界上最先进的特大型焦炉[1],太钢从08年开始也在建这种世界最先进的7.63m 焦炉。还有一种是 无化产回收式的捣固侧装焦炉,如山西兴高焦化集团、太原港源焦化厂、沁晟煤焦等单位建的焦炉。这一阶段是国内焦化工业发展的顶峰时期,年产几十万吨,上百万吨的焦炉比比皆是。 土焦和萍乡炉练焦以及无回收焦炉是没有化产回收的,也就没有煤焦油副产的,在焦化过程中都被不完全燃烧排放到大气中,造成很大的污染和浪费。 现在不论是4.3m 焦炉,还是5.6m ,或7.63m 焦炉其生产的煤焦油都是高温煤焦油,其产率根据炼焦用煤种类的不同一般在2.5~4%(对入炉干煤)范围内变化。之所以炼焦业快速增长,是由于钢铁工业的高速发展带动。根据中国炼焦协会统计数据,2007年新增机焦生产能力2273万吨,我国焦炭产量达3.36亿吨,比06年增长12.75%;2008~2009在建和拟建机焦生产能力达5091万吨,2004~2007年,我国焦油产量由530万吨提高到860万吨,由于受到经济危机的影响,2008年我国焦油产量819.35万吨,比07年减少4.7%。主要是因为10月份之后,焦化企业纷纷限产甚至停产,煤焦油的产量也随之减少。 预计到2010年我国煤焦油的产能约为1000万吨以上。2004~2008年我国机焦、煤焦油产量见表1。 摘要:概述了我国目前煤焦油的生产、加工、利用的现状,从生产工艺和生产加工企业、加工工艺等方面进行了比较,分析了我 国煤焦油加工的现状及存在的问题并提出了解决问题的建议,以期对我国煤焦油加工工业发展有一定的引导。 关键词:煤焦油;煤焦油加工;煤焦油加氢 Present Situation and Development of Coal-tap Production and its Process in Our Country JIANG Ju-rong (ZhaoQing City ShunXin Coal Chemical Industry Science technology Co.Ltd.Guangdong Zhaoqing 526000,China )Abstract:The research of coal-tar as well as the present situation of the manufacture,processing and utilization were https://www.doczj.com/doc/a816626394.html,pare with its manufacturing technique,manufacturing and processing enterprise,and process technics,the existence questions were analyzed.The suggestion of solving them was proposed,which guided to the devolepment of produc-tion and process of coal-tar industry in our country. Key words:coa-tar;coal-tar production;coal-tar hydrogenation 国内煤焦油的加工工业现状及发展 江巨荣 (肇庆市顺鑫煤化工科技有限公司,广东 肇庆526000) 表12004~2008年我国机焦、煤焦油产量 (万吨) 年份20042005200620072008焦炭产量2060025400298003360032009.37机焦产量1750022200263003050029157.34煤焦油产量 530 656 760 860 822.24

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煤焦油加工企业现状及发展趋势报告大纲5.31

煤焦油加工现状及发展趋势分析 技术中心 2007 年6 月

煤焦油加工现状及发展趋势分析 目录 概述 (1) 第一部分:焦炭及煤焦油生产情况 (2) 第二部分:煤焦油及下游供需分析 (2) 第一节:煤焦油供需分析 (2) 第二节:工业萘供需分析 (4) 第三节:蒽油供需分析: (5) 第四节:煤系燃油供需分析 (6) 第五节:煤沥青供需分析 (6) 第三部分:国内煤焦油加工现状及发展趋势 (7) 第一节:国内煤焦油生产展望 (7) 第二节:省内煤焦油生产、加工现状及发展趋势 (9) 第三节:省外煤焦油生产、加工现状 (11) 第四部分:国外煤焦油加工特点 (12) 第五部分:国内焦油生产与国外存在的差距 (13) 第六部分:我公司焦油加工现状及发展建议 (14) 第一节:加工现状 (14) 第二节;我公司煤焦油后续发展建议 (16) 附表1:2007年5月焦油及加工产品价格(含税) (18) 附表2:产品质量列表 (19)

概述 煤焦油是煤高温炼焦过程的副产物,约占炼焦干煤质量的4%。主要由芳香烃组成,其组分超过1万种,但含量大于1%的物质不超过10种,绝大部分煤焦化工产品难以替代,且含量较少。如蒽、苊、芘等物质90%以上需从煤焦油中提炼;咔唑、喹啉、噻吩等几乎100%仍来自煤焦油产品,萘85%来自煤焦油。这些产品长期供不应求,价格高昂,是制备塑料、合成纤维、染料、合成橡胶、农药、医药、耐高温材料以及国防用品的宝贵原料。 煤焦油是煤炼焦工业的重要产品。随着我国经济的快速发展,我国钢铁生产规模已步入世界前列,焦化工业也随之迅速发展起来。一方面随着焦炉规模的不断扩大,焦化产品的回收率得到了提高;另一方面随着土焦的不断取缔,煤焦油的产量也在不断增加,此外近年来发达国家由于多种原因炼焦行业处于萎缩状态,焦油产量日趋减少,导致煤焦油的深加工产品必然从发展中国家获取,因此煤焦油的深加工对我国的经济发展具有深远的意义。 目前,虽然我国以煤焦油为核心的煤焦化工产品市场已经形成。中科院煤化所等单位开展了大量的工作,在碳纤维、针状焦、UHP石墨电极开发方面已有所突破,但与世界煤焦油加工水平差距还很大。 今后我国煤焦油加工发展应淘汰粗放型的发展模式,向集中化、规模化、专业化、清洁化方向发展。不断提高资源的利用率、不断提高产品的附加值、不断提高企业的经济利益,获得显著的环境效益和社会效益。 我公司也应以现有装置为依托,在提高自身生产能力的基础上,开发自主创新能力,积极发展下游深加工。

煤焦油加工工艺

煤焦油加工工艺 煤焦油是煤在干馏过程中得到的液态产物。根据干馏温度的不同,可以将煤焦油分成以下几类: 低温焦油,干馏温度在450~600℃ 中温焦油,干馏温度在700~900℃ 高温焦油,干馏温度在1000℃ 炼焦过程中产生的焦油称为高温焦油。目前,我国煤焦油产量已达1300万吨,占世界总产量70%以上。高温煤焦油是一种主要由芳烃组成的复杂混合物,大约含有1万多种化合物,目前已查明的约500种,可提取的约200种,其中有许多产品是石油化工难以得到的。发展煤焦深油加工不仅可提高资源利用率和经济效益,还有利于环境保护。 煤焦油各馏分产率及切取温度范围 1.煤焦油的初步蒸馏 贮存及质量均和 有本厂生产的粗焦油及外厂来油均送入焦油油库,进行质量均和、初步脱水及脱渣。焦油油库通常至少设三个贮槽,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,焦油贮槽为钢板焊制的立式柜。 焦油脱水 焦油含水量多,会使焦油蒸馏系统的压力显着提高,能耗增加,设备的生产能力降低,而且伴随水分带入的腐蚀性介质,还会引起设备和管道的腐蚀。 焦油脱水可分为初步脱水和最终脱水。 焦油的初步脱水是在焦油贮槽内加热静置脱水,焦油温度维持在70~80℃,静置36h以上,水和焦油因密度不同而分离。静置脱水可使焦油中水分初步脱至2%~3%。 目前广泛采用的焦油最终脱水方法是在管式炉的对流段及一次蒸发器内进行。当焦油在管式炉对流段被加热到120~130℃,然后在—次蒸发器内闪蒸脱水,使油水分可脱至%以下。

焦油脱盐 焦油中所含的挥发性铵盐在最终脱水阶段即被除去,而绝大部分的固定铵盐仍留在脱水焦油中,固定铵盐中氯化铵占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,固定铵盐分解为氨和游离酸。 产生的酸存在于焦油中,会严重腐蚀管道和设备,因此焦油在送入管式炉加热前,必须脱盐。 焦油脱盐是在焦油进入管式炉最终脱水前加入碳酸钠溶液,使固定铵盐转化为稳定的钠盐。 2.焦油蒸馏工艺 根据生产规模的不同,可采用间歇式或连续式焦油蒸馏装置。后者分离效果好,各种馏分产率高,酚和萘可高度集中在一定的馏分中,故生产规模较大的焦油车间均采用管式炉连续式装置进行焦油蒸馏。 焦油蒸馏的目的是将焦油中沸点接近的化合物集中到相应的馏分中,以便进一步加工分离出单体产品。 3.焦油蒸馏的主要设备 管式加热炉:主要由燃烧室、对流式和烟囱组成。 一段蒸发器:一段蒸发器快速蒸出煤焦油中所含水分和部分轻油的蒸馏设备。 二段蒸发器:二段蒸发器是将400~410℃的过热无水焦油闪蒸并使其馏分与沥青分离的蒸馏设备。 在两塔式流程中所用的二段蒸发器不带精馏段,构造比较简单。在一塔式流程中用的二段蒸发器带有精馏段。 馏分塔:馏分塔是焦油蒸馏工艺中切取各种馏分的设备,可分为精馏段和提馏段,内设塔板。 4.煤焦油馏分的加工 轻油馏分的加工 轻油是煤焦油蒸馏切取的馏程为170℃前的馏出物,产率为无水焦油的%~%。常规的焦油连续蒸馏工艺,轻油馏分来源有两处,一是一段蒸发器焦油脱水的同时得到的轻油馏分,简称一段轻油;二是馏分塔顶得到的轻油馏分,简称二段轻油。 轻油馏分一般并入吸苯后的洗油,或并入粗苯中进一步加工,分离出来苯类产品、溶剂油及古马隆等。 焦油馏分中酚类化合物的提取与精制 酚类化合物是煤热分解的产物,其组成和产量与煤料所含的总氧量、配煤质量及炼焦温度有关,一般高温炼焦酚类化合物的含量约占焦油的1%~%。酚类化合物

特种加工论文

特种加工技术的现代应用及其发展研究 摘要:特种加工技术是直接借助电能、热能、声能、光化学能或者复合能实现材料切削的加工方法,是难切削材料、复杂型面、低刚度零件及模具加工中的重要工艺方法。本文介绍了概念、特点、分类以及近些年应用于特种加工的一些新方法、新工艺。 关键词:特种加工电火花加工电化学加工高能束流加工超声波加工复合加工 1、特种加工技术的特点 现代特种加工(SP,SpciaI Machining)技术是直接借助电能、热能、声能、光能、电化学能、化学能及特殊机械能等多种能量或其复合以实现材料切除的加工方法。与常规机械加工方法相比它具有许多独到之处。 1.1以柔克刚。因为工具与工件不直接接触,加工时无明显的强大机械作用力,故加工脆性材料和精密微细零件、薄壁零件、弹性元件时,工具硬度可低于被加工材料的硬度。 1.2用简单运动加工复杂型面。特种加工技术只需简单的进给运动即可加工出三维复杂型面。特种加工技术已成为复杂型面的主要加工手段。 1.3不受材料硬度限制。因为特种加工技术主要不依靠机械力和机械能切除材料,而是直接用电、热、声、光、化学和电化学能去除金属和非金属材料。它们瞬时能量密度高,可以直接有效地利用各种能量,造成瞬时或局部熔化,以强力、高速爆炸、冲击去除材料。其加工性能与工件材料的强度或硬度力学性能无关,故可以加工各种超硬超强材料、高脆性和热敏材料以及特殊的金属和非金属材料,因此,特别适用于航空产品结构材料的加工。 1.4可以获得优异的表面质量。由于在特种加工过程中,工件表面不产生强烈的弹、塑性变形,故有些特种加工方法可获得良好的表面粗糙度。热应力、残余应力、冷作硬化、热影响区及毛刺等表面缺陷均比机械切削表面小。 各种加工方法可以任意复合,扬长避短,形成新的工艺方法,更突出其优越性,便于扩大应用范围。 由于特种加工技术具有其它常规加工技术无法比拟的优点,在现代加工技术中,占有越来越重要的地位。许多现代技术装备,特别是航空航天高技术产品的一些结构件,如工程陶瓷、涡轮叶片、燃烧室的三维型腔、型孔的加工和航空陀

激光加工技术论文--

机械工程系 机制方向课大作业 课程名称: 特种加工 姓名: 班级: 学号:

激光加工技术的应用与发展 摘要:激光加工是指利用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工过程,包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔和微加工等。用激光束对材料进行各种加工,如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。激光能适应任何材料的加工制造,尤其在一些有特殊精度和要求、特别场合和特种材料的加工制造方面起着无可替代的作用。 关键词:加工原理、发展前景、强化处理、微细加工、发展前景。 一激光加工的原理及其特点 1.激光加工的原理 激光加工是将激光束照射到工件的表面,以激光的高能量来切除、熔化材料以及改变物体表面性能。由于激光加工是无接触式加工,工具不会与工件的表面直接磨察产生阻力,所以激光加工的速度极快、加工对象受热影响的范围较小而且不会产生噪音。由于激光束的能量和光束的移动速度均可调节,因此激光加工可应用到不同层面和范围上。 激光加工的特点 激光具有的宝贵特性决定了激光在加工领域存在的优势: ①由于它是无接触加工,并且高能量激光束的能量及其移动速度均可调,因此可以实现多种加工的目的。 ②它可以对多种金属、非金属加工,特别是可以加工高硬度、高脆性、及高熔点的材料。 ③激光加工过程中无“刀具”磨损,无“切削力”作用于工件。 ④激光加工过程中,激光束能量密度高,加工速度快,并且是局部加工,对非激光照射部位没有影响或影响极小。因此,其热影响区小,工件热变形小,后续加工量小。 ⑤它可以通过透明介质对密闭容器内的工件进行各种加工。 ⑥由于激光束易于导向、聚集实现作各方向变换,极易与数控系统配合,对复杂工件进行加工,因此是一种极为灵活的加工方法。 ⑦使用激光加工,生产效率高,质量可靠,经济效益好。例如:①美国通用电器公司采用板条激光器加工航空发动机上的异形槽,不到4H即可高质量完成,而原来采用电火花加工则需要9H以上。仅此一项,每台发动机的造价可省5万美元。②激光切割钢件工效可提高8-20倍,材料可节省15-30%,大幅度降低了生产成本,并且加工精度高,产品质量稳定可靠。虽然激光加工拥有许多优点,但不足之处也是很明显的。 二激光技术 用激光束对材料进行各种加工,如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。激

煤焦油深加工现状

煤焦油深加工现状、新技术和发展方向 煤焦油行业是一个比较传统的行业,尽管近30年来受到石油化工行业的激烈竞争,煤焦油行业仍然具有较大的发展潜力…,尤其近几年来随着新材料和钢铁行业的发展,煤焦油资源的高效利用再度引起人们的重视。 我国是焦炭生产大国,约占世界的36%左右。焦炭的生产产生大量的副产物——煤焦油,我国煤焦油年产量约为500—600万t,加工能力约为450万t,在建、扩建、拟建项目能力约为200万t。目前共有约5O多家企业进行煤焦油加工,其中最为先进的是宝钢集团上世纪从日本引入的煤焦油加工装置,加工规模为26万t/a,产品品种有26种,其次是鞍钢、武钢和本钢J。除此以外的其他大多数的煤焦油生产相对分散,且以土炼焦工艺为主,这样不仅浪费了大量的不可再生资源,也污染了环境。 随着我国经济的不断发展和对环境保护要求的日益提高,煤焦油的深加工成为一个亟待解决的课题。从目前煤焦油行业的发展情况来看,国内的煤焦化行业正处在一次重要的整合变革时期,未来的煤焦油工业正向集中化、精细分离、深加工、新材料合成方向发展。 1我国煤焦油产量

煤焦油是以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,有利用价值且提取经济合理的约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。 现代的炼焦生产过程中,从煤气中回收和初级化工产品主要有煤焦油、氨(主要是硫铵)和粗苯3种。煤焦油的产量,是根据炼焦生产配煤的种类不同而变化,配煤的挥发份越高,焦油回收率越多,焦油产量越大。 2国内外煤焦油加工现状 2.1生产规模 日本、德国、法国、俄罗斯等国家的单套焦油蒸馏装置的能力都在10—50万t/a。从理论上讲,能力越大,规模效益越好。 在资源有限的情况下,选择lO万t/a的加工装置能最大限度发挥产品的加工价值。只有焦油收集量足够多的时候,才能建设5O万t/a焦油加工装置。国内单套焦油蒸馏装置有0.6,1.2,3,5,**,5,1O,15万

煤焦油加工工艺

隹 八、、 煤焦油是煤在干馏过程中得到的液态产物。根据干馏温度的不同,可以 将煤焦油分成以下几类: 低温焦油,干馏温度在 中温焦油,干馏温度在 高温焦油,干馏温度在 炼焦过程中产生的焦油称为高温焦油。目前,我国煤焦油产量已达1300 万吨,占世界总产量70%以上。高温煤焦油是一种主要由芳烃组成的复杂混 合物,大约含有1万多种化合物,目前已查明的约500种,可提取的约200 种,其中有许多产品是石油化工难以得到的。发展煤焦深油加工不仅可提高 资源利用率和经济效益,还有利于环境保护。 煤焦油各馏分产率及切取温度范围 1. 煤焦油的初步蒸馏 贮存及质量均和 有本厂生产的粗焦油及外厂来油均送入焦油油库,进行质量均和、初步 脱水及脱渣。焦油油库通常至少设三个贮槽,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,焦油贮槽为钢板焊制的立式柜。 焦油脱水 焦油含水量多,会使焦油蒸馏系统的压力显着提高,能耗增加,设备的 生产能力降低,而且伴随水分带入的腐蚀性介质,还会引起设备和管道的腐 蚀。 焦油脱水可分为初步脱水和最终脱水。 焦油的初步脱水是在焦油贮槽内加热静置脱水,焦油温度维持在 70~80C,静置36h 以上,水和焦油因密度不同而分离。静置脱水可使焦油中 水分初步脱至2%~3% 目前广泛采用的焦油最终脱水方法是在管式炉的对流段及一次蒸发器内 450~600C 700~900C 1000C

进行。当焦油在管式炉对流段被加热到 120~130C ,然后在一次蒸发器内闪 蒸脱水,使油水分可脱至%以下。 焦油脱盐 焦油中所含的挥发性铵盐在最终脱水阶段即被除去,而绝大部分的固定 铵盐仍留在脱水焦油中,固定铵盐中氯化铵占 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 220~250C 时,固定铵盐分解为氨 和游离酸。 产生的酸存在于焦油中,会严重腐蚀管道和设备,因此焦油在送入管式 炉加热前,必须脱盐。 焦油脱盐是在焦油进入管式炉最终脱水前加入碳酸钠溶液,使固定铵盐 转化为稳定的钠盐。 2. 焦油蒸馏工艺 根据生产规模的不同,可采用间歇式或连续式焦油蒸馏装置。后者分离 效果好,各种馏分产率高,酚和萘可高度集中在一定的馏分中,故生产规模 较大的焦油车间均采用管式炉连续式装置进行焦油蒸馏。 焦油蒸馏的目的是将焦油中沸点接近的化合物集中到相应的馏分中,以 便进一步加工分离出单体产品 3. 焦油蒸馏的主要设备 管式加热炉: 一段蒸发器: 设备。 二段蒸发器: 分与沥青分离的蒸馏设备。 在两塔式流程中所用的二段蒸发器不带精馏段,构造比较简单。在一塔 式流程中用的二段蒸发器带有精馏段。 馏分塔:馏分塔是焦油蒸馏工艺中切取各种馏分的设备,可分为精馏段 和提馏段,内设塔板。 4. 煤焦油馏分的加工 轻油馏分的加工 轻油是煤焦油蒸馏切取的馏程为 170C 前的馏出物,产率为无水焦油 的%~%。常规的焦油连续蒸馏工艺, 轻油馏分来源有两处, 一是一段蒸发器焦 油脱水的同时得到的轻油馏分,简称一段轻油;二是馏分塔顶得到的轻油馏 分,简称二段轻油。 主要由燃烧室、对流式和烟囱组成。 一段蒸发器快速蒸出煤焦油中所含水分和部分轻油的蒸馏 二段蒸发器是将 400~410C 的过热无水焦油闪蒸并使其馏

浅析非金属矿物加工及环境保护论文.doc

2.我国非金属矿物加工与环境保护的关系 我国非金属矿物加工与环境保护的关系是对立统一、相互依存、相辅相成的。相关的企业单位在进行非金属矿物加工的同时也要兼顾生态环境的保护,二者缺一不可,如果一味的只对于非金属矿物无节制的开发、加工与利用而忽视了环境的保护,那么经济的发展只是短暂的繁荣并不能够得到长远的发展。非金属矿物加工的发展对于我国经济发展具有重大的影响意义,我国未来非金属矿物开发加工的发展将以全面提升非金属矿物材料的功能或者是应用性能为s的,以环境保护为导向,以高效综合利用和清洁生产为宗旨,注重环境保护与非金属矿物加工的充分结合、齐头并进,从而为我国经济的可持续发展提供源源不断的不竭动力。 3.我国非金属矿物加工运用的科学技术与设备 我国现代的高新技术、高科技设备、新材料产业以及环境保护等都与非金属矿物材料的开发利用有着密切的联系。我国非金属矿物加工运用的科学技术与设备主要分为粉碎技术与设备、分级技术与设备、表面改性技术、干燥技术与设备、造粒技术与设备、材料复合技术。非金属矿物加工主要是指凭借一定的技术设备与工艺而制造出满足市场需求的具有一定粒度大小和物理化学性质等性能的功能性产品。 我国生产的超细粉碎设备基本与国外的相当,但是其技术研究的起步比较晚,基础较为薄弱且发展层次良莠不齐,超细粉碎设备仍然存在一系列的问题;控制产品粒度处于所需的分布范围内,使得混合粉料中粒度已经达到要求的产品及时地被分离出

去;表面改性工艺依据表面改性的方法与设备及粉刷制备方法而异;干燥是用热能将湿物料中的湿分气化为蒸气,再利用抽吸或气流将蒸气移走而达到去湿的操作;对于粉状产品进行造粒的深度加工,不仅有利于满足生产工艺的需求,而且有利于降低粉尘污染以改善劳动操作条件;复合材料的成型方法按照基本材料不同各异,各种材料在性能上相互取长补短进而产生协同效应,让复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。 4.我国非金属矿物在环保工程中开发与应用所存在的问题 4.1非金属矿物环保材料应用的范围较窄 我国的矿物研究人员对于非金属矿物在环保工程中的开发与应用做了大量的工作,也取得了一系列的贡献与成就,但是也把我国在这一领域中存在的许多问题反映了出来。工程化转化不高、非金属矿物环保材料应用的范围较窄等缺点,要把这些实验室的研究成果成功的应用于实际工业生产中。我国的许多非金属矿环保材料更多的是利用非金属矿的原矿或对原矿进行简单的初级加工,这是与非金属矿物深加工领域的技术水平不高等原因有关,拓宽非金属矿物环保材料应用的范围仍然有很长的一段路要走,进而改进非金属矿物环保材料应用范围窄的特点。 4.2非金属矿物的产品档次不高且品种单一 非金属矿物的产品档次低使得许多矿物资源不能最大限度地发挥功效,而且还会造成资源的浪费,在一些重要领域中的应用处理还未见有更多的新的研究成果。要想改善非金属矿物的产品档次不高与品种单一的现状就要提高非金属矿物的加工技术,使得我国的非金属矿物开发与利用朝着设备大型化、加工精细

特种加工论文

题目:浅谈特种加工发展及改进方向姓名: 专业:机械设计与制造 班级: 学号:

浅谈特种加工发展及改进方向 摘要: 传统的机械加工技术对推动人类的进步和社会的发展起到了重大的作用。随着科学技术的迅速发展,各国制造业蓬勃发展,并随着新材料,新结构不断出现,情况将会改变,现代机械制造业呼吁了特种加工技术的诞生,随着我国工业的现代化发展,特种加工技术逐渐走向寻常中国人的面前。新型加工技术的出现对传统加工业产生极大的影响,本文将通过介绍各类特种加工,分析其特性及优缺点,浅谈特种加工的现代产业中的定位以及其发展前期。 关键词:电火花加工电化学加工离子束加工特种加工的发展前景 引言: 传统加工技术经过了漫长的历史发展,曾经长期主导着机械加工工业,并对于人类的生存及发展生活水准有着极大的推动作用,对于工业发展有着长期的支撑作用,在现代加工史上有举足轻重的地位。1943年,前苏联拉扎连科夫妇发明了利用电能和热能去除金属材料的加工方法,这一个创举,开创了人类利用多种能量的特种加工时代。 随着科学技术的迅速发展,新型工程材料不断涌现、被采用工件形状的复杂程度,以及加工精度和表面粗糙度的要求,越来越高对机械制造工艺技术,提出了更高的要求。传统的机械加工方法由于受到刀具材料性能、结构、设备加工能力等条件的限制,很难完成对高硬度、高强、高韧性、高脆性、耐高温和磁性等新材料,以及精密复杂或难以处理的形状的加工,随着生产发展和科学实验的需要,很多工业部门,尤其是国防工业部门要求尖端科学技术产品向高精度、高速度、高温、高压、大功率、小型化等方向发展,它们所使用的材料愈来愈难加工,零件形状愈来愈复杂,表面精度、粗糙度和某些特殊要求也愈来愈高,传统加工技术越来越难以满足要求。 科学家们为了解决这些难题,借助于多种能量形式,探求新的工艺途径,冲破传统加工方法的束缚,不断探索、寻求新的加工方法,于是许多本质上区别于传统加工的特种加工方式便应运而生。 随着工业化、现代化的推进,非传统车削加工的各式特种加工,开始出现在机械加工工业之中,并且对于机械制造行业逐渐有了一定深度的改变。现在,特种加工技术已成为机械制造技术中不可缺少的一个组成部分。如今,国内外开发的特种加工种类已有十数种,对于现代工业隐隐有重大改造的趋势。 特种加工的出现,有力地解决了:各种难切削材料的加工、各种特殊复杂表面加工、各种超精、光整或具有特殊要求的零件加工,这三个困扰机械加工企业的难题。随着各类特种加工技术出现,现代工业即将带来翻天覆地的变化。 一、特种加工技术概念及特点 特种加工的定义: 特种加工是二次世界大战后发展起来的一类有别于传统切削与磨削加工方

精密超精密加工技术论文

精密超精密加工技术 论文 班级:机械09-4班 姓名:侯艳飞 学号:20091058

精密超精密加工技术的发展,直接影响到一个国家尖端技术和国防工业的发展,因此世界各国对此都极为重视,投入很大力量进行研究开发,同时实行技术保密,控制关键加工技术及设备出口。 精密超精密加工技术,是现代机械制造业最主要的发展方向之一。在提高机电产品的性能、质量和发展高新技术中起着至关重要的作用,并且已成为在国际竞争中取得成功的关键技术。 精密超精密加工是指亚微米级(尺寸误差为0.3~0.03μm,表面粗糙度为Ra0.03~0.005μm)和纳米级(精度误差为0.03nm,表面粗糙度小于 Ra0.005nm)精度的加工。实现这些加工所采取的工艺方法和技术措施,则称为精密超精加工技术。加之测量技术、环境保障和材料等问题,人们把这种技术总称为超精工程。 超精密加工主要包括三个领域: 1.超精密切削加工如金刚石刀具的超精密切削,可加工各种镜面。它已成功地解决了用于激光核聚变系统和天体望远镜的大型抛物面镜的加工。2.超精密磨削和研磨加工如高密度硬磁盘的涂层表面加工和大规模集成电路基片的加工。3.超精密特种加工如大规模集成电路芯片上的图形是用电子束、离子束刻蚀的方法加工,线宽可达0.1μm。如用扫描隧道电子显微镜(STM)加工,线宽可达2~5nm。 近年来,在传统加工方法中,金刚石刀具超精密切削、金刚石微粉砂轮超精密磨削、精密高速切削、精密砂带磨削等已占有重要地位;在非传统加工中,出现了电子束、离子束、激光束等高能加工、微波加工、超声加工、蚀刻、电火花和电化学加工等多种方法,特别是复合加工,如磁性研磨、磁流体抛光、电解研磨、超声珩磨等,在加工机理上均有所创新。 对精密和超精密加工所用的加工设备有下列要求。 (1)高精度。包括高的静精度和动精度,主要的性能指标有几何精度、定位精度和重复定位精度、分辨率等,如主轴回转精度、导轨运动精度、分度精度等; (2)高刚度。包括高的静刚度和动刚度,除本身刚度外,还应注意接触刚度,以及由工件、机床、刀具、夹具所组成的工艺系统刚度。 (3)高稳定性。设备在经运输、存储以后,在规定的工作环境下使用,应能长时间保持精度、抗干扰、稳定工作。设备应有良好的耐磨性、抗振性等。 (4)高自动化。为了保证加工质量,减少人为因素影响,加工设备多采用数控系统实现自动化。 加工设备的质量与基础元部件,如主轴系统、导轨、直线运动单元和分度转台等密切相关,应注意这些元部件质量。此外,夹具、辅具等也要求有相应的高精度、高刚度和高稳定性。 加工工具主要是指刀具、磨具及刃磨技术。用金刚石刀具超精密切削,值得研究的问题有:金刚石刀具的超精密刃磨,其刃口钝圆半径应达到2~4nm,同时应解决其检测方法,刃口钝圆半径与切削厚度关系密切,若切削的厚度欲达到10nm,则刃口钝圆半径应为2nm。 磨具当前主要采用金刚石微粉砂轮超精密磨削,这种砂轮有磨料粒度、粘接剂、修整等问题,通常,采用粒度为W20~W0.5的微粉金刚石,粘接剂采用树脂、铜、纤维铸铁等。 航天、航空工业中,人造卫星、航天飞机、民用客机等,在制造中都有大量的精密和超精密加工的需求,如人造卫星用的姿态轴承和遥测部件对观测性能影响很大。该轴承为真空无润滑轴承,其孔和轴的表面粗糙度要求为Ry0.01μm,即1nm,其圆度和圆柱度均要求纳米级精度。被送入太空的哈勃望远镜(HST),

煤焦油加工行业的现状与发展趋势

煤焦油加工行业的现状与发展趋势 陈全 (兰州城市学院,兰州,730070兰州城市学院化学与环境科学学院, 兰州730070) 摘要:本文分析了国内外煤焦油加工技术的发展现状;从生产规模、工艺方法、产品种类、市场前景、环保与节能及装备水平、加工成本、投资与效益等方面论述了国内外大型煤焦油加工企业概况;指出了今后选择建设焦油加工项目时,应着重注意深加工、规模化生产、强化环保意识等的几项原则及未来的发展方向。 1前言 我国虽是煤炭资源大国,但随着开采力度逐年加大,煤的储量已经日益减少。如何进一步提高煤的利用价值,除了对焦炭和煤气进行深加工以外,焦炭生产过程中4%左右的煤焦油也是值得深入研究的课题。特别是近年来石油价格的不断攀升,使得煤焦油越来越体现出其在化工产品中的价值,国内许多焦化厂、煤矿企业都在想办法如何发挥煤焦油加工产品的附加值。煤焦油是一种组成复杂的混合物,是生产沥青焦,优质软、硬质炭黑,石墨电极,工业萘、酚、葸油等多种化工产品的重要原料。已经分离鉴定的物种有500多种。规模化生产的产品品种大约有70多种,我国目前有各类机焦企业千余家、焦炉两千余座,2004年,我国的煤焦油产量达700多万吨,煤焦油加工量达400万吨,但绝大多数企业的焦油产品种类不足10种。随着中国汽车工业以及钢铁、有色金属工业的发展,对与其相关的优质软、硬质炭黑及石墨电极等的需求大幅增加,焦油的市场前景极为广阔。但由于历史原因,我国煤焦油的潜在经济价值还没有充分发挥出来。随着世界经济的持续快速增长,石油供需矛盾的进一步紧张,通过石油催化重整得到芳香族化合物的途径将会受到抑制。因此,通过焦油加工获得芳香族化合物的方法在未来的几十年内不会有根本性的变化。虽然在全世界重视可持续发展的今天,焦化工业面临着严峻的形势,但只要传统的高炉转炉工艺在钢铁生产中的主导地位没有发生根本性的变化,煤焦油的资源总量仍然巨大,如能得到充分合理的利用必将创造巨大的经济价值。所以,了解国内外煤焦油加工工艺和技术的进展对焦化行业的深入发展是非常必要的。 2煤焦油加工的发展现状 50年代,鞍山钢铁公司建成两塔式方箱型管式炉常压连续蒸馏装置以后,在本溪钢铁公司、包头钢铁公司、武汉钢铁公司、上海焦化有限公司和南京梅山钢铁公司等地,也陆续建成一塔式或两塔式常压连续蒸馏装置。1985年,上海焦化有限公司建成了煤焦油减压连续蒸馏、萘区域熔融精制和沥青延迟焦化装置,大大提高了煤焦油加工的水平。近年来,我国炼焦企业的焦油集中加工能力有所加强,宝钢、鞍钢、本钢、包钢、攀钢等11 个大型企业的焦油加工能力占全年焦油加工总量的一半以上。但规模小于3万吨/天的小厂数目也不少,由于加工规模小,往往只提取煤焦油中两三种化学产品,如洗油和茶油,而这些焦油产品质量较差,如工业萘、酚、优质沥青等质量均满足不了市场需要。电极沥青的主要性能指标如软化点、固定碳、苯不溶物、喹啉不溶物等百分含量也难以满足炭素和炼铝工业的需要。焦油产品的品种和数量也不能满足国内日益增长的市场需求, 如医药的原料异喹啉、氧茚、吡啶以及化工原料精蒽、精萘每年都要花大量的外汇进口。多数小型企业往 1

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