煤焦油加工工藝

1、煤焦油加工工藝煤焦油是煤在干餾過(guò)程中得到的液態(tài)產(chǎn)物。根據(jù)干餾溫度的不同，可以將煤焦油分成 以下幾類(lèi)：低溫焦油，干餾溫度在450600C中溫焦油，干餾溫度在700900C高溫焦油，干餾溫度在1000C煉焦過(guò)程中產(chǎn)生的焦油稱(chēng)為高溫焦油。目前，我國(guó)煤焦油產(chǎn)量已達(dá)1300萬(wàn)噸，占世界總產(chǎn)量70%以上。高溫煤焦油是一種主要由芳烴組成的復(fù)雜混合物，大約含有1萬(wàn)多種化合物，目前已查明的約500種，可提取的約200種，其中有許多產(chǎn)品是石油化工難以得 到的。發(fā)展煤焦深油加工不僅可提高資源利用率和經(jīng)濟(jì)效益，還有利于環(huán)境保護(hù)。煤焦油各餾分產(chǎn)率及切取溫度范圍組分水分輕油酚油萘油洗油一蒽油二蒽油瀝青含量/%40.621

2、1.55.520654.4切取溫度/ CV 170170-210210-230230-300300-330330-360> 3601煤焦油的初步蒸餾1.1貯存及質(zhì)量均和有本廠生產(chǎn)的粗焦油及外廠來(lái)油均送入焦油油庫(kù)，進(jìn)行質(zhì)量均和、初步脫水及脫渣。 焦油油庫(kù)通常至少設(shè)三個(gè)貯槽，一個(gè)接收焦油，一個(gè)靜置脫水，一個(gè)向管式爐送油，三槽 輪換使用，焦油貯槽為鋼板焊制的立式柜。1.2焦油脫水焦油含水量多，會(huì)使焦油蒸餾系統(tǒng)的壓力顯著提高，能耗增加，設(shè)備的生產(chǎn)能力降 低，而且伴隨水分帶入的腐蝕性介質(zhì)，還會(huì)引起設(shè)備和管道的腐蝕。焦油脫水可分為初步脫水和最終脫水。焦油的初步脫水是在焦油貯槽內(nèi)加熱靜置脫水，焦油溫度

3、維持在7080C，靜置36h以上，水和焦油因密度不同而分離。靜置脫水可使焦油中水分初步脫至2%3%。目前廣泛采用的焦油最終脫水方法是在管式爐的對(duì)流段及一次蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行。當(dāng)焦油 在管式爐對(duì)流段被加熱到12013CC，然后在一次蒸發(fā)器內(nèi)閃蒸脫水，使油水分可脫至 0.5%以下。1.3焦油脫鹽焦油中所含的揮發(fā)性銨鹽在最終脫水階段即被除去，而絕大部分的固定銨鹽仍留在脫 水焦油中，固定銨鹽中氯化銨占 80%，其余為硫酸銨、硫氰化銨、亞硫酸銨及硫代硫酸銨 等。當(dāng)加熱到220250C時(shí)，固定銨鹽分解為氨和游離酸。產(chǎn)生的酸存在于焦油中，會(huì)嚴(yán)重腐蝕管道和設(shè)備，因此焦油在送入管式爐加熱前，必 須脫鹽。焦油脫鹽是在焦

4、油進(jìn)入管式爐最終脫水前加入碳酸鈉溶液，使固定銨鹽轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的 鈉鹽。2. 焦油蒸餾工藝根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同，可采用間歇式或連續(xù)式焦油蒸餾裝置。后者分離效果好，各種 餾分產(chǎn)率高，酚和萘可高度集中在一定的餾分中，故生產(chǎn)規(guī)模較大的焦油車(chē)間均采用管式 爐連續(xù)式裝置進(jìn)行焦油蒸餾。焦油蒸餾的目的是將焦油中沸點(diǎn)接近的化合物集中到相應(yīng)的餾分中，以便進(jìn)一步加工 分離出單體產(chǎn)品。3. 焦油蒸餾的主要設(shè)備管式加熱爐：主要由燃燒室、對(duì)流式和煙囪組成。 一段蒸發(fā)器：一段蒸發(fā)器快速蒸出煤焦油中所含水分和部分輕油的蒸餾設(shè)備。二段蒸發(fā)器：二段蒸發(fā)器是將4004l0C的過(guò)熱無(wú)水焦油閃蒸并使其餾分與瀝青分離 的蒸餾設(shè)備。在兩塔式流

5、程中所用的二段蒸發(fā)器不帶精餾段，構(gòu)造比較簡(jiǎn)單。在一塔式流程中用的 二段蒸發(fā)器帶有精餾段。餾分塔：餾分塔是焦油蒸餾工藝中切取各種餾分的設(shè)備，可分為精餾段和提餾段，內(nèi) 設(shè)塔板。4. 煤焦油餾分的加工4.1輕油餾分的加工輕油是煤焦油蒸餾切取的餾程為170C前的餾出物，產(chǎn)率為無(wú)水焦油的0.4%0.8%。 常規(guī)的焦油連續(xù)蒸餾工藝，輕油餾分來(lái)源有兩處，一是一段蒸發(fā)器焦油脫水的同時(shí)得到的 輕油餾分，簡(jiǎn)稱(chēng)一段輕油；二是餾分塔頂?shù)玫降妮p油餾分，簡(jiǎn)稱(chēng)二段輕油。輕油餾分一般并入吸苯后的洗油，或并入粗苯中進(jìn)一步加工，分離出來(lái)苯類(lèi)產(chǎn)品、溶 劑油及古馬隆等。4.2焦油餾分中酚類(lèi)化合物的提取與精制酚類(lèi)化合物是煤熱分解的產(chǎn)物

6、，其組成和產(chǎn)量與煤料所含的總氧量、配煤質(zhì)量及煉焦 溫度有關(guān)，一般高溫?zé)捊狗宇?lèi)化合物的含量約占焦油的 1%2.5%。酚類(lèi)化合物主要存在 于酚油、萘油和洗油餾分中。酚油餾分主要含有苯酚和甲酚，萘油餾分主要含有甲酚和二 甲酚，洗油餾分中高沸點(diǎn)酚占一半以上，一蒽油中主要是高沸點(diǎn)酚。根據(jù)餾分產(chǎn)率和低沸 點(diǎn)酚含量，采取從酚油、萘油和洗油餾分中提取酚類(lèi)化合物。焦油餾分中酚類(lèi)含量餾分名稱(chēng)產(chǎn)率/% （占無(wú)水焦油）含酚量/%占餾分占焦油占焦油中的酚輕油0.4222.50.01060.85酚油1.8423.70.43635.1萘油16.232.950.47938.6洗油6.72.40.16113.0一蒽油22.00

7、.640.14111.3二蒽油3.230.400.01291.04總計(jì)1.24100從焦油餾分中提取酚類(lèi)化合物的工藝包括餾分堿洗脫酚、粗酚鈉的凈化和凈酚鈉的分 解等工序。粗酚的精制是利用酚化合物的沸點(diǎn)差異，采用精餾方法加工以獲得酚產(chǎn)品的工藝。粗 酚精制的主要產(chǎn)品有苯酚，工業(yè)酚，鄰甲酚，工業(yè)鄰甲酚，間對(duì)混合甲酚，三混甲酚和二 甲酚等。粗酚精制的工藝流程有減壓間歇精餾和減壓連續(xù)精餾。4.3焦油餾分中萘的提取與精制萘在煤焦油中的含量與煉焦溫度、煤熱解產(chǎn)物在焦?fàn)t炭化室頂部空間的停留時(shí)間和溫 度條件有關(guān)，一般高溫?zé)捊馆猎诮褂椭械暮考s為 10%。從萘油餾分中提取萘普遍采用精餾法制取工業(yè)萘。所采用的工藝有

8、雙爐雙塔連續(xù)精餾，單爐單塔連續(xù)精餾和單爐雙塔加壓連續(xù)精餾等工藝。4.4洗油餾分洗油餾分是煤焦油蒸餾切取的餾程為230300C的餾出物。產(chǎn)率一般為無(wú)水焦油的 4.5%6.5%洗油餾分主要用于洗滌吸收煤氣中的苯族烴和從中提取喹啉類(lèi)化合物、酚類(lèi) 化合物、甲基萘、二甲基萘、萘、吲哚、聯(lián)苯、苊、氧芴和芴等產(chǎn)品。洗油餾分分別用酸和堿洗滌，提取喹啉類(lèi)化合物和酚類(lèi)化合物后，在塔板數(shù)6070的三個(gè)浮閥塔內(nèi)切取窄餾分。其中，萘油餾分是生產(chǎn)工業(yè)萘的原料，脫萘殘油和重質(zhì)洗油是 提取氧芴和芴的原料，甲基萘餾分是提取a -甲基萘和B-甲基萘的原料，輕質(zhì)殘油和脫苊殘 油可混入低萘洗油中提取工業(yè)苊，中質(zhì)洗油可作為回收苯族烴的

9、吸收劑。4.5蒽油餾分粗蒽的制取蒽油餾分是焦油蒸餾切取的餾程為300360C的餾分，一蒽油是焦油蒸餾切取的餾程 為300330C的餾分，二蒽油是焦油蒸餾切取的餾程為 330360C的餾分。粗蒽的制取粗蒽是一蒽油餾分經(jīng)冷卻、結(jié)晶和離心分離后得到的一種黃綠色結(jié)晶物，其質(zhì)量指標(biāo) 見(jiàn)表。制取粗蒽的工藝有兩種，即蒽油餾分一段冷卻結(jié)晶法和二段冷卻結(jié)晶法級(jí)別一級(jí)二級(jí)三級(jí)蒽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)> 36>32> 25油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)< 8<15水分< 3<5< 3粗蒽精制由一蒽油制取的粗蒽，經(jīng)過(guò)精制得到精蒽、菲、咔唑等重要的化工原料。粗蒽精制的 方法有：溶劑萃取法，溶劑萃取-精餾法，共沸精餾法，吸附法等。4.6煤焦油瀝青瀝青是煤焦油蒸餾提取餾分后的殘余物，常溫下為黑