煤焦油工艺
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煤焦油生产工艺
煤焦油是炼焦过程中产生的一种主要副产品,具有很高的经济价值和广泛的应用领域。
煤焦油主要用于化工、建材和能源行业等领域,其中最重要的应用是在煤制气中加工成合成气和化肥。
煤焦油生产工艺一般包括原料准备、破碎炼焦、煤焦油提取和清洁利用等几个步骤。
首先是原料准备。
煤焦油的生产需要使用符合要求的优质炼焦煤作为原料。
这些炼焦煤需要在操作前通过破碎、筛分等步骤进行预处理,以使其符合生产要求。
其次是破碎炼焦。
破碎炼焦是指将原料煤炭进行破碎,然后将破碎后的煤炭进行炼焦。
炼焦一般采用焦炉进行,主要步骤包括煤炭装料、预热、干馏和装炭等。
在焦化过程中,煤炭在高温下分解产生焦炭、煤焦油和煤气等产品。
然后是煤焦油提取。
煤焦油提取是指在焦化过程中产生的煤焦油进行提取,以获取高质量的煤焦油产品。
传统的煤焦油提取方法是采用冷却、沉淀和离心等物理方法,将煤焦油与其他杂质分离。
而现代的煤焦油提取方法则采用溶剂萃取、蒸馏提取等化学方法,以提高提取效率和质量。
最后是清洁利用。
煤焦油作为一种化工原料,可以用于制造沥青、染料、润滑油等化工产品。
另外,煤焦油还可以用作燃料,用于发电、加热等能源领域。
近年来,随着环保要求的提高,
清洁利用煤焦油成为了行业发展的趋势,通过加工和改性,可以将煤焦油转化成高附加值的化工产品,提高资源利用效率和环保水平。
总体来说,煤焦油的生产工艺包括原料准备、破碎炼焦、煤焦油提取和清洁利用等几个步骤。
通过科学合理的生产工艺,可以提高煤焦油的质量和产量,促进煤焦油的清洁利用和经济价值的实现。
煤焦油加工工艺概述摘要:本文浅述了煤焦油工业的发展历史,现状及国内外煤焦油生产主要工艺,提出了煤焦油未来发展趋势。
关键词:煤焦油发展工艺趋势一、煤焦油概述煤焦油又称煤膏,是煤焦化过程中得到的一种黑色或黑褐色粘稠状液体,比重大于水,具有酚和萘的特殊气味,具有一定溶性、可燃并有腐蚀性。
煤焦油成分比较复杂,有上万多种化合物,大多是以芳香结构为特征的,且以1-4环的芳香环为主。
主要含有苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽等芳烃,以及芳香族含氧化合物(如苯酚等酚类化合物),含氮、含硫的杂环化合物等很多有机物。
二、我国煤焦油工业的发展历史、现状及未来的发展要求1.我国煤焦油加工的落后局势我国煤焦油加工工业是随着炼焦工业而发展起来的。
近30年来,由于受到来自石油化工的激烈竞争,以及钢铁工业的制约,其发展比较缓慢且不均衡。
进入90年代中期,因对煤焦油产品如萘、蒽、吡啶、酚类等多环或杂环芳香烃的需求,以及碳素工业对针状焦、中间相沥青的需求,人们对煤焦油加工工业的重要地位又有了新的认识。
煤焦油加工工业作为区域经济发展的重要支柱产业已经形成。
产品结构单一,我国煤焦油加工工业深加工和综合利用能力较差。
目前,在煤焦油加工中,除冶金、化工系统大型煤焦化企业生产萘、酚、沥青、炭黑及少量吡啶、蒽、咔唑外,其大量的杂环和稠环化合物均无回收和综合利用,资源浪费现象严重。
技术陈旧,设备落后,难以形成经济规模在我国煤焦油加工装置中,煤焦油加工技术陈旧,设备落后,难以形成经济规模。
布局不合理,环境污染严重由于历史和现行政策的原因,我国煤焦油加工企业的分布在总体上依然不尽合理,风景保护区、城市城区及相关区域依然有煤焦化企业。
由于生产工艺落后,产品回收及综合加工能力差,致使“三废”排放严重。
2.我国煤焦油加工工业发展的基础优势产业优势,目前我国大型煤焦油加工企业有50家,已形成一定规模的产业基础和存量优势。
特别是大型煤焦化企业,如北京炼焦化学厂、鞍山钢铁公司、上海宝山钢铁公司、攀枝花钢铁公司、马鞍山钢铁公司、武汉钢铁公司等,已基本完成原始积累,煤焦油年加工能力达300万吨,产量达120万吨,成为我国化学工业发展的重要行业。
煤焦油的生产工艺煤焦油是一种重要的化工原料,广泛用于制造石油焦、柴油、石油沥青等产品。
煤焦油的生产工艺主要包括煤炭热解、冷凝分离和脱硫、脱气等步骤。
首先,煤炭热解是煤焦油生产的第一步。
在这个步骤中,煤炭以高温(约1200-1300摄氏度)加热,在缺氧或有限氧的条件下进行分解反应。
这个过程会产生大量的气态、液态和固态产物,其中包括煤焦油。
煤炭热解的温度和压力可以根据所需产品的质量和产品收率进行调整。
然后,冷凝分离是煤焦油生产的关键一步。
在这个步骤中,高温的气体经过冷凝器冷却,使气体中的煤焦油凝结成液态。
这种冷却可以通过水或空气冷却器进行,其中水冷却器是常用的一种方法。
冷凝后的液态产物经过分离器进行进一步分离,得到高纯度的煤焦油。
接下来,脱硫是煤焦油生产中的一个重要步骤。
在煤炭热解过程中,生成的煤焦油含有一定量的硫化物,需要进行脱硫处理以提高产品的质量。
脱硫可以通过氧化法、碱法、吸附法等方法进行。
其中,氧化法是一种常用的方法,通过将煤焦油与氧化剂反应,使硫化物氧化成硫酸盐,然后通过沉淀或过滤等方法,从煤焦油中去除硫酸盐。
最后,脱气是煤焦油生产过程的最后一个步骤。
在冷凝分离后,煤焦油中仍然可能存在一定量的气体,需要进行脱气处理以提高产品的纯度。
脱气可以通过加热或抽真空的方法进行。
在加热脱气过程中,煤焦油被加热到一定温度,使其中的气体挥发出来;而在真空脱气过程中,煤焦油在减压条件下,使其中的气体被抽出来。
这样可以得到纯净的煤焦油。
综上所述,煤焦油的生产工艺主要包括煤炭热解、冷凝分离、脱硫和脱气等步骤。
这些步骤的选择和操作参数的调整可以根据所需产品的特性和质量要求进行。
通过科学的工艺控制和优化,可以获得高质量、高收率的煤焦油产品。
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。
煤焦油加工工艺之阳早格格创做煤焦油是煤正在搞馏历程中得到的液态产品.根据搞馏温度的分歧,不妨将煤焦油分成以下几类:矮温焦油,搞馏温度正在450~600℃中温焦油,搞馏温度正在700~900℃下温焦油,搞馏温度正在1000℃炼焦历程中爆收的焦油称为下温焦油.暂时,尔国煤焦油产量已达1300万吨,占天下总产量70%以上.下温煤焦油是一种主要由芳烃组成的搀纯混同物,约莫含有1万多种化合物,暂时已查明的约500种,可提与的约200种,其中有许多产品是石油化工易以得到的.死长煤焦深油加工没有但是可普及资材利用率战经济效率,另有好处环境呵护.煤焦油各馏分产率及切与温度范畴有本厂死产的细焦油及中厂去油均支进焦油油库,举止品量均战、收端脱火及脱渣.焦油油库常常起码设三个贮槽,一个交支焦油,一个静置脱火,一个背管式炉支油,三槽轮换使用,焦油贮槽为钢板焊制的坐式柜.焦油含火量多,会使焦油蒸馏系统的压力隐著普及,能耗减少,设备的死产本领落矮,而且伴伴火分戴进的腐蚀性介量,还会引起设备战管讲的腐蚀.焦油脱火可分为收端脱火战最后脱火.焦油的收端脱火是正在焦油贮槽内加热静置脱火,焦油温度保护正在70~80℃,静置36h以上,火战焦油果稀度分歧而分散.静置脱火可使焦油中火分收端脱至2%~3%.暂时广大采与的焦油最后脱火要领是正在管式炉的对于流段及一次挥收器内举止.当焦油正在管式炉对于流段被加热到120~130℃,而后正在—次挥收器内闪蒸脱火,使油火分可脱至0.5%以下.焦油中所含的挥收性铵盐正在最后脱火阶段即被与消,而绝大部分的牢固铵盐仍留正在脱火焦油中,牢固铵盐中氯化铵占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,牢固铵盐领会为氨战游离酸.爆收的酸存留于焦油中,会宽沉腐蚀管讲战设备,果此焦油正在支进管式炉加热前,必须脱盐.焦油脱盐是正在焦油加进管式炉最后脱火前加进碳酸钠溶液,使牢固铵盐转移为宁静的钠盐.根据死产规模的分歧,可采与间歇式或者连绝式焦油蒸馏拆置.后者分散效验佳,百般馏分产率下,酚战萘可下度集结正在一定的馏分中,故死产规模较大的焦油车间均采与管式炉连绝式拆置举止焦油蒸馏.焦油蒸馏的手段是将焦油中沸面交近的化合物集结到相映的馏分中,以便进一步加工分散出单体产品.管式加热炉:主要由焚烧室、对于流式战烟囱组成.一段挥收器:一段挥收器赶快蒸出煤焦油中所含火分战部分沉油的蒸馏设备.二段挥收器:二段挥收器是将400~410℃的过热无火焦油闪蒸并使其馏分与沥青分散的蒸馏设备.正在二塔式过程中所用的二段挥收器没有戴细馏段,构制比较简朴.正在一塔式过程中用的二段挥收器戴有细馏段.馏分塔:馏分塔是焦油蒸馏工艺中切与百般馏分的设备,可分为细馏段战提馏段,内设塔板.沉油是煤焦油蒸馏切与的馏程为170℃前的馏出物,产率为无火焦油的0.4%~0.8%.惯例的焦油连绝蒸馏工艺,沉油馏分根源有二处,一是一段挥收器焦油脱火的共时得到的沉油馏分,简称一段沉油;二是馏分塔顶得到的沉油馏分,简称二段沉油.沉油馏分普遍并进吸苯后的洗油,或者并进细苯中进一步加工,分散出去苯类产品、溶剂油及古马隆等.酚类化合物是煤热领会的产品,其组成战产量与煤料所含的总氧量、配煤品量及炼焦温度有闭,普遍下温炼焦酚类化合物的含量约占焦油的1%~2.5%.酚类化合物主要存留于酚油、萘油战洗油馏分中.酚油馏分主要含有苯酚战甲酚,萘油馏分主要含有甲酚战二甲酚,洗油馏分中下沸面酚占一半以上,一蒽油中主假如下沸面酚.根据馏分产率战矮沸面酚含量,采与从酚油、萘油战洗油馏分中提与酚类化合物.焦油馏分中酚类含量从焦油馏分中提与酚类化合物的工艺包罗馏分碱洗脱酚、细酚钠的洁化战洁酚钠的领会等工序.细酚的细制是利用酚化合物的沸面好别,采与细馏要领加工以赢得酚产品的工艺.细酚细制的主要产品有苯酚,工业酚,邻甲酚,工业邻甲酚,间对于混同甲酚,三混甲酚战二甲酚等.细酚细制的工艺过程有减压间歇细馏战减压连绝细馏.萘正在煤焦油中的含量与炼焦温度、煤热解产品正在焦炉冰化室顶部空间的停顿时间战温度条件有闭,普遍下温炼焦萘正在焦油中的含量约为10%.从萘油馏分中提与萘一致采与细馏法治与工业萘.所采与的工艺有单炉单塔连绝细馏,单炉单塔连绝细馏战单炉单塔加压连绝细馏等工艺.洗油馏分是煤焦油蒸馏切与的馏程为230~300℃的馏出物.产率普遍为无火焦油的4.5%~6.5%.洗油馏分主要用于洗涤吸支煤气中的苯族烃战从中提与喹啉类化合物、酚类化合物、甲基萘、二甲基萘、萘、吲哚、联苯、苊、氧芴战芴等产品.洗油馏分分别用酸战碱洗涤,提与喹啉类化合物战酚类化合物后,正在塔板数60~70的三个浮阀塔内切与窄馏分.其中,萘油馏分是死产工业萘的本料,脱萘残油战沉量洗油是提与氧芴战芴的本料,甲基萘馏分是提与α-甲基萘战β-甲基萘的本料,沉量残油战脱苊残油可混进矮萘洗油中提与工业苊,中量洗油可动做回支苯族烃的吸支剂.4.5.1 细蒽的制与蒽油馏分是焦油蒸馏切与的馏程为300~360℃的馏分,一蒽油是焦油蒸馏切与的馏程为300~330℃的馏分,二蒽油是焦油蒸馏切与的馏程为330~360℃的馏分.细蒽的制与细蒽是一蒽油馏分经热却、结晶战离心分散后得到的一种黄绿色结晶物,其品量指标睹表.制与细蒽的工艺有二种,即蒽油馏分一段热却结晶法战二段热却结晶法.由一蒽油制与的细蒽,通过细制得到细蒽、菲、咔唑等要害的化工本料.细蒽细制的要领有:溶剂萃与法,溶剂萃与-细馏法,共沸细馏法,吸附法等.沥青是煤焦油蒸馏提与馏分后的残存物,常温下为乌色固体、无牢固熔面,呈玻璃相,依照硬化面的下矮可分为矮温、中温战下温沥青.矮温沥青用于修筑、铺路、电极碳素资料战炉衬黏结剂,也可用于制冰乌战搞焚料用.中温沥青用于死产油毡、下档沥青漆等产品,也是沥青延缓焦化战改量沥青的本料.沥青通过处理还不妨用于制与针状焦战沥青冰纤维等新式冰资料.。
与高温煤焦油相比,中低温煤焦油中各类物质分布相对比较分散,除酚类外,其他物质的含量都很少。
鉴于此,中低温煤焦油的加工路径通常有两种:精细化工和加氢改质。
由于中低温煤焦油中单体组分含量少,这一加工工艺的经济性较差,因此目前国内中低温煤焦油的利用以加氢提质制取燃料油为主。
一、中低温煤焦油加氢工艺1.轻馏分加氢。
轻馏分加氢是指,先将中低温煤焦油原料进行蒸馏切割,得到的轻质馏分进行加氢制取燃料油。
通常采用固定床加氢反应器,对中低温煤焦油中的轻质馏分进行加氢处理,脱除杂原子、饱和烯烃和芳烃,生产出石脑油。
根据中低温煤焦油蒸馏中切割点的不同,相应的工艺也会发生变化。
单段法煤焦油加氢改质工艺,将煤焦油进行常压蒸馏和/或减压蒸馏,切割点为300-380℃,轻质组分中再切除210-230℃的富茶馏分段,剩余的轻质馏分油作为反应原料。
轻质馏分油与氢气混合经加氢精制反应脱硫、氮和部分芳烃饱和,产物直接进入加氢裂化反应器进行深度脱硫和脱芳烃,最终经分离得到目标产物。
为了延长催化剂和反应器的使用寿命,可在两步加氢反应中设置中间闪蒸塔和高压汽提塔,有利于脱除第一步反应生成的气相杂质。
加氢工艺流程如图1所示。
中馏分进入I段加氢保护区反应,得到的产物与氢气混合进入I段加氢精制反应区,流出的产物与轻馏分混合依次进入II段加氢保护区、II段加氢精制区反应,产物经冷却、分离和分馏后得到燃料油产品。
图1煤焦油加氢生产燃料油工艺流程轻馏分加氢工艺流程简单,投资和操作费用相对较低,但是由于燃料油产品的收率取决于煤焦油原料中轻质馏分的含量,因而资源利用率较低。
2.全馏分加氢工艺。
为了提高煤焦油资源的利用率,增加目标产品收率,全馏分加氢工艺引起了大家的广泛关注。
由于中低温煤焦油中含有一部分的沥青、胶质等,如果直接进行加氢,容易造成反应器管道堵塞,催化剂失活等问题,无法保证装置的稳定性,因此,全馏分加氢需要对煤焦油中的重馏分进行特别处理。
二、加氢催化剂根据作用不同,加氢催化剂通常分为加氢精制和加氢裂化催化剂。
1、煤焦油加工工艺1)工艺流程叙述煤焦油加工主要由焦油脱水、蒸馏、馏分洗涤、萘结晶、沥青加工等工序组成。
(1)焦油蒸馏原料焦油由加油泵从焦油贮槽中抽出,进入一次蒸发器,并加入一定量的12%碳酸钠溶液(碳酸钠与固定氨盐发生复分解反应生成稳定的钠盐,从而达到脱盐的目的)。
反应原理如下:当加热到220℃-250℃时,固定氨盐会分解成游离酸和氨。
产生的酸存在于焦油中,会引起管道和设备的腐蚀,氨盐的存在还会使焦油馏分起乳化作用。
含萘馏分的脱酚操作造成困难。
因此必须采取脱盐措施,尽量减少焦油馏分中的固定氨盐。
通常采用添加碳酸钠的方法脱盐:2NH4Cl+Na2CO3 2NH3+NaCI+CO2+H2O2NH4CNS+Na2CO3 2NH3+CO2+2NaCNS+H2O(NH4)2SO4+Na2CO3 2NH3+CO2+Na2SO4+H2O以上反应中所生成的钠盐在焦油加热蒸馏温度下不会分解。
在一次蒸发器中,蒸发出轻油和水,经轻油冷却器和油水分离器,分离出的水去废水槽,轻油油气返回蒸发器,一次蒸发器底部出来的无水焦油(含水率低于0.5%)进入管式炉辐射段加热至300-400℃后进入常压塔进行蒸发分馏,常压塔下部排出沥青,作为改质沥青的原料或沥青经换热器换热后自流入沥青高位槽,经一定时间档温度到180-200℃时放料,放入链板式运输机进行直接水冷冷却成型(需定期补充冷却水,用于补充因高温蒸发及进入产品而损失的水分),成品即可外运。
由高置槽及链板机各处产生的沥青烟气经冷却后通过烟气捕集系统送二级洗油吸收处理后排放;蒽油从上数第四层塔板侧线引出,经冷却器冷却后送入蒽油接收槽。
其余馏分混合蒸汽自顶部逸出进入馏分塔的下数第三层塔板。
自馏分塔底部排出蒽油,经蒽油冷却器冷却后,一部分回流入常压塔(回流量0.15-0.2t/t无水焦油,以保证常压塔顶部温度),其余即为蒽油产品,在此过程中产生蒽油不凝气。
轻油自塔顶经冷却器冷凝后得到轻油产品;轻油从馏分塔顶逸出经冷凝冷却,经油水分离器分离后进入轻油槽,一部分回流入馏分塔(控制馏分塔顶部温度),其余即为轻油产品;分离出的水去废水槽。
煤焦油加氢工艺流程煤焦油加氢是一种将煤焦油中的高分子化合物转化为低分子石油产品的工艺。
煤焦油是煤气化和焦化工艺中产生的副产品,含有大量的多环芳烃和杂原子化合物,其高粘度和高残碳含量限制了它们的应用。
煤焦油加氢工艺可以通过加氢作用降低其粘度和残碳含量,从而得到更高品质的石油产品。
煤焦油加氢工艺流程通常包括前处理、加氢反应和产品分离三个步骤。
首先,通过前处理,将煤焦油中的杂质和重金属去除。
前处理可以采用各种方法,如静电沉淀、溶剂抽提和催化热裂解等。
这些方法可以有效地去除煤焦油中的硫、氮、金属等杂质,提高加氢反应的效率。
接下来,经过前处理的煤焦油进入加氢反应器。
加氢反应器通常采用固定床催化剂反应器或流化床反应器。
在加氢反应器中,煤焦油被与氢气混合并加热至高温,通过催化剂的作用,高分子化合物被裂解为低分子化合物。
同时,加氢反应还能将多环芳烃和杂原子化合物转化为单环芳烃和饱和烃。
加氢反应的温度和压力是影响反应效果的重要因素。
较高的温度和压力可以促进裂解反应和饱和反应的进行,但也会增加能耗和催化剂的热稳定性要求。
因此,在确定反应条件时需要综合考虑经济性和工艺可行性。
此外,还需要对催化剂进行定期的再生和替换,以保证反应的稳定性和持续性。
最后,经过加氢反应的产物会进入产品分离装置进行分离和提纯。
产品分离装置通常包括减压蒸馏塔、精馏塔和萃取塔等。
通过不同的分离操作,可以得到不同石油产品,如汽油、柴油、润滑油等。
总的来说,煤焦油加氢工艺是一种将煤焦油转化为高品质石油产品的技术。
通过前处理、加氢反应和产品分离等步骤,可以有效地降低煤焦油中的粘度和残碳含量,得到适用于不同用途的石油产品。
随着石油资源的紧缺和环境污染的增加,煤焦油加氢工艺在能源和环保领域具有广阔的应用前景。
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。
煤焦油工艺中的分离与提纯技术研究摘要:煤干馏分离技术在煤转化和煤化工领域扮演着重要的角色。
通过物理和化学的手段,将煤产物进行分离,可以提高产品的纯度,减少资源的浪费,并实现对环境的保护。
不断推进煤干馏分离技术的研发和应用,将为煤化工行业的可持续发展做出贡献。
关键词:煤焦油;分离;提纯;工艺引言沉淀法、蒸馏法以及萃法分离技术是煤干馏分离技术中的重要分支。
通过选择适当的分离方法和优化操作条件,可以实现对煤焦油、煤气和焦炭等组分的高效分离。
这些分离技术的不断改进和创新,将为煤化工领域的发展和资源的可持续利用带来更多的机遇和挑战。
1煤干馏工艺概述1.1煤干馏工艺原理煤干馏工艺是一种将煤通过升温和分解的过程,将其转化为煤焦油、焦炭和煤气等有用产品的方法。
在煤干馏过程中,煤在高温下被加热,产生大量的挥发物质和固体残渣。
煤干馏是在高温条件下,通过加热将煤中的有机质分解成气体、液体和固体三个相态的产物的过程。
该过程主要发生在650-1,100摄氏度的温度范围内。
1.2煤干馏工艺流程(1)加热和蒸发:将煤料加热至干馏温度,并使其脱水和挥发。
在这一步骤中,煤中的水分、轻质烃类以及一部分比较易挥发的组分会被逐渐释放出来。
(2)干馏和析出:经过加热蒸发后的煤在干馏室中进一步分解和裂解,产生大量的气体、液体和固体残渣。
其中,气体部分称为煤气,液体部分称为煤焦油,固体残渣则是焦炭。
(3)气体处理:干馏过程中产生的煤气需要进行处理和净化,以去除其中的有害物质。
典型的处理方法包括洗涤、冷却、除尘等工艺。
(4)产品分离和收集:通过一系列的分离工艺,将煤焦油、焦炭和处理后的煤气分别收集。
煤焦油可以通过凝聚、沉淀或萃取等方法进行分离和提纯。
焦炭则可用作燃料或冶金原料。
1.3煤干馏产物的组成和应用(1)煤气:煤干馏产生的煤气主要由一些有机物质组成,如甲烷、乙烷、乙烯等。
这些煤气可以用作燃料,具有高热值和低污染的特点,在城市燃气、发电和工业生产中得到广泛应用。
一.1,组成煤焦油元素;碳占90%,氢占5%,以及少量的氧,硫,氮,微量的稀有金属。
高温煤焦油主要是芳香烃。
2,煤焦油的闪点96~105度,自燃点580~630度,燃烧热35700~39000kj/kg。
3,①高温煤焦油的组成和性质主要依赖于煤料在炭化室的热解程度。
②焦炉结构,炭化室容积,焦炉强化操作,焦炉状态,配煤种类,焦炉操作制度。
4,轻油170°。
酚油170~210°萘油210~230°洗油230~300°一蒽油300~330°二蒽油330~360°沥青产率50%~60.轻油作用是并入吸苯后的洗油,或并入粗苯进一步加工,分离出苯。
溶剂油,古马隆,茚树脂。
酸碱后的洗油主要吸收焦炉煤气的苯族烃。
5,煤焦油准备工作是,运输储存,煤焦油的质量的均合,煤焦油的脱水,脱盐。
脱水分为初步和最终脱水。
6,初步脱水时间36小时,温度80~90°水分2%~3%。
最后脱水方法;蒸汽加热,间歇釜。
管式炉。
管式炉为主要。
原料煤焦油水分2%~3%。
温度120~130°水分0.5%。
加热220~250°固定铵盐分解游离酸和氨挥发铵盐最终脱水。
7,煤焦油加工首先进行蒸馏,切取富集某些组分的窄馏分,再从其中提取萘,酚,蒽。
洗油沥青。
8,煤焦油在负压蒸馏可降低各组分的沸点,避免减少高沸点物质的分解和结焦,提高相对挥发度有利蒸馏。
9,萘的集中度最高位三混馏分,依次是两混和萘油也叫窄馏分。
95.98.。
93.96.。
86.89. 10,煤焦油连续蒸馏设备。
管式加热炉,一次蒸发器,二次。
馏分塔。
圆筒管式炉主要有燃烧室,对流室。
烟囱。
11. 萘主要用于生产邻苯二甲酸酐,不容与水,含量8%~12%。
12,萘的分离精制有洗涤法。
催化加氢,冷却结晶,精馏。
萃取分离,升华精制。
主要出去酸碱组分,萘的同系物,含硫化合物,不饱合化合物。
13,压榨萘的生产主要是以洗涤脱酚的萘油为原料,萘的结晶点最高。
工艺简介
焦油作业区以煤焦油加工为主,设计年加工焦油为10万吨,产品有工业萘、中温沥青、改质沥青、脱晶蒽油等十余种。
分为焦油蒸馏、工业萘蒸馏和改质沥青三个工段,有油库、蒸馏、结晶、洗涤、工业萘、转鼓结晶、粗酚、中温沥青、改质沥青和燃料油等生产工序。
蒸馏工段包括油库、焦油蒸馏和结晶工序。
蒸馏为一塔式连续加热蒸馏工艺,将焦油初步分离成中温沥青、二蒽油、一蒽油、三混油和轻油等,中温沥青送改质沥青工段处理或配制燃料油(炭黑油),二蒽油作为产品外发,一蒽油送结晶工序生产脱晶蒽油和粗蒽,三混油送工业萘工段处理。
工业萘生产采用的是双炉双塔连续加热蒸馏工艺,将蒸馏工段来的三混油进行碱洗后的已洗萘油送管式炉加热、蒸馏处理,洗涤后的酚盐送粗酚工序处理。
蒸馏塔精馏出酚油、工业萘和洗油,工业萘经冷凝冷却后至转鼓结晶成型后装包外发,酚油和洗油送油库作为液态产品外发。
粗酚采用CO2分解工艺,来自焦炉的烟道气经除尘除雾后与脱除中性油后的净酚盐在分解塔内进行逆向反应,生产粗酚产品和Na2CO3。
改质沥青生产采取的是釜式连续高温热聚工艺,对中温沥青进行改性处理。
此外,还以中温沥青为原料,按一定比例配制燃料油、炭黑油,也可直接生产中温沥青。
第七章煤焦油加工煤焦油加工是将煤焦油用物理、化学方法予以不离和精制的工艺过程。
从焦油氨水不离器来的煤焦油混匀后,先通过脱水、脱渣、脱盐处理,然后进行蒸馏,按煤焦油组分沸点分割成轻油馏分(﹤170℃)、酚油馏分(170~210℃)、萘油酚油(210~230℃)、洗油馏分(230~300℃)、一蒽油馏分(300~330℃)和二蒽油馏分(330~360℃),蒸馏残渣为煤焦油沥青。
煤焦油蒸馏的各段馏分用物理和化学方法处理,可提取各种化工产品,如图7-1所示。
第一节煤焦油蒸馏煤焦油蒸馏是依据煤焦油中各组分的沸点不同将各组分初步分割为几个富集某种和某几种化合物的馏分的加工过程。
煤焦油蒸馏包括蒸馏前的预备和蒸馏等工序。
蒸馏前的预备工作包括脱来自集气管的煤焦油、脱盐〔用Na2CO3溶液〕、脱图7-2煤焦油蒸馏工艺流程示意图渣、质量均匀化、脱水和脱盐等步骤。
煤焦油蒸馏的工艺流程如图7-2所示。
煤焦油蒸馏工艺按操作方式可分为间歇蒸馏和连续蒸馏两种。
连续蒸馏按操作压力有常压连续蒸馏、常压﹣减压连续蒸馏和减压连续蒸馏三种工艺流程。
常压连续蒸馏工艺流程有一塔式连续蒸馏流程和二塔式连续蒸馏流程。
一、煤焦油脱渣粗煤气中带有较多的煤粉、焦粉和炭黑等固体颗粒,它们在煤气冷却过程中进进煤焦油,使煤焦油中固体沉淀物含量急剧增加。
这不但导致煤焦油和沥青质量恶化,还会在煤焦油蒸馏过程中堵塞设备和管道,因此,焦油渣必须预先予以脱除。
脱渣分三段进行:(1)一段脱渣。
焦炉煤气与集气管中冷凝下来的冷凝液〔含煤焦油、氨水和焦油渣〕在气液不离器中不离,冷凝液流进机械化焦油氨水不离器,同焦炉煤气初冷器冷凝下来的煤焦油和氨水集合,经重力沉落不离,上层为氨水,中层为煤焦油,下层为焦油渣。
氨水溢流进中间槽,送回焦炉集气管喷洒。
煤焦油经液面调节器流进焦油中间槽,焦油渣由刮板输送机连续刮至漏斗排出。
这一方法可使焦油含渣量落至4﹪~6﹪。
(2)二段脱渣。
一段脱渣后的焦油,送进另一机械化焦油氨水不离器,经两段脱渣后煤焦油含渣量为﹪~﹪。
浅谈煤焦油加工工艺摘要:概述了我国煤焦油生产现状,分析了煤焦油加工业存在的问题,并对煤焦油加工工艺提出了一些合理的建议,以期对国内煤焦油加工产业的发展有一定的指导。
关键词:煤焦油加工工艺深加工发展方向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t的丁业现状,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。
一、国内煤焦油的生产现状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4.3 m 高炭化室的,还有5.6m的,6.3 m的,有几座7 m高炭化室的焦炉。
还有一种是无化产回收式的捣同侧装焦炉,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%(对人炉干煤)范围内变化。
制备:由煤在隔绝空气加强热时干馏制得.
为煤干馏过程中所得到一个液体产物高温干馏(即焦化)得到焦油称为高温干馏煤焦油(简称高温煤焦油), 低温干馏(见煤低温干馏)得到焦油称为低温干馏煤焦油(简称低温煤焦油)。
二者组成和性质不一样, 其加工利用方法各异。
高温煤焦油黑色粘稠液体, 相对密度大于1.0,含大量沥青,其她成份是芳烃及杂环有机化合物。
包含化合物已被判定达400余种。
工业上将煤焦油集中加工, 有利于分离提取含量极少化合物。
加工过程首先按沸点范围蒸馏分割为多种馏分, 然后再深入加工。
各馏分加工采取结晶方法可得到萘、蒽等产品; 用酸或碱萃取方法可得到含氮碱性杂环化合物(称焦油碱), 或酸性酚类化合物(称焦油酸)。
焦油酸、焦油碱再进行蒸馏分离可分别得到酚、甲酚、二甲酚和吡啶、甲基吡啶、喹啉。
这些化合物是染料、医药、香料、农药关键原料。
煤焦油蒸馏所得馏分油也可不经分离而直接利用, 如沥青质可制电极焦、碳素纤维等多种关键产品, 酚油可用于木材防腐, 洗油用作从煤气中回收粗苯吸收剂, 轻油则并入粗苯一并处理。
低温煤焦油也是黑色粘稠液体, 其不一样于高温煤焦油是相对密度通常小于1.0, 芳烃含量少,烷烃含量大, 其组成与原料煤质相关
低温干馏焦油是人造石油关键起源之一, 经高压加氢制得汽油、柴油等产品。
煤焦油深加工包含焦油蒸馏、馏分洗涤分解、工业萘、改质沥青、
粗酚精制等。
焦油蒸馏工艺步骤较多, 按蒸馏塔操作压力可分为减压蒸馏、常压蒸馏和常减压蒸馏步骤。
减压蒸馏: 蒸馏过程由脱水和馏份蒸馏组成。
其步骤为在常压下进行脱水, 然后焦油在馏份塔内进行减压蒸馏。
该工艺煤气消耗量低; 余热利用充足; 萘馏份集中度高; 因为在负压下操作, 气体泄露少, 有利于环境保护; 但减压蒸馏设备要求严格, 投资高, 且现在中国技术不成熟, 需引进技术。
常减压蒸馏: 其步骤脱水在常压下进行, 对沸点较低酚馏份和萘馏份进行常压蒸馏, 对沸点较高馏份进行减压蒸馏。
该工艺萘馏份集中度高, 可达95%以上; 分离效果好, 萘油馏份中萘含量可达90%; 蒸馏效率高, 馏份切取精细, 降低后续深加工反复蒸馏过程, 节省能耗; 因为蒸馏在负压下操作, 气体泄露少, 有利于环境保护。
但该工艺步骤复杂、投资高, 且现在中国技术不成熟, 需引进技术。
常压蒸馏: 其步骤为焦油在一段蒸发器内进行脱水, 然后自二段蒸发器蒸出混合馏份入馏份塔进行常压蒸馏, 切取馏份。
该工艺含有工艺成熟、技术可靠、工艺简单、投资低、产品质量好等优点, 尾气采取集中洗涤, 环境保护效果好。
现在中国广泛采取步骤。
焦油蒸馏工艺按切取馏份可分为切取窄馏份、二混馏份、三混馏份多个步骤。
而一塔式切取三混馏份, 是现在中国广泛采取步骤, 含有工艺成熟、技术可靠、工艺简单优点, 不仅简化了洗涤操作, 也提升了萘集中度(可达95%左右), 增加了萘收率, 同时还可取得优质
低萘洗油。
洗涤分解包含三混洗涤脱酚、酚钠分解及酚油间洗脱酚。
从操作方法区分, 三混洗涤有间歇和连续两种工艺步骤。
间歇洗涤劳动强度大, 操作环境差, 通常仅在生产规模较小工厂采取。
连续洗涤工艺步骤及设备简单, 洗涤效果好, 操作费用低, 劳动强度小、采取DCS控制, 自动化水平高。
所以中国多采取此法。
分解通常采取硫酸法或二氧化碳法。
二氧化碳法工艺步骤复杂、投资高, 分解效率低, 且工艺步骤不成熟。
硫酸法工艺步骤简单、分解效果好、投资低、占地小、操作简单, 其缺点是生产过程中产生部分硫酸钠废水, 此法为现在中国广泛采取间歇步骤。
工业萘制取, 在大中型焦油蒸馏装置中, 多采取管式炉连续蒸馏工艺, 管式炉连续蒸馏工艺又有双炉双塔、单炉双塔与单炉单塔多个步骤。
双炉双塔蒸馏过程由两台蒸馏塔和两台管式炉组成。
即在初馏塔内切取酚油馏份, 在精馏塔内切取工业萘和洗油馏份, 两台蒸馏塔分别由两台管式炉供热。
单炉双塔蒸馏过程由两台蒸馏塔和一台管式炉组成。
即在初馏塔内切取酚油馏份, 在精馏塔内切取工业萘和洗油馏份, 两台蒸馏塔均由一台管式炉供热。
单炉单塔蒸馏过程由一台蒸馏塔和一台管式炉组成。
工业萘由蒸馏塔侧线采出。
蒸馏塔由管式炉供热。
改质沥青
本装置步骤采取常压热缩聚法。