第八章--煤焦油的初步蒸馏.docx
第八章煤焦油的初步蒸储第一节煤焦油的组成、性质及主要产品的用途煤焦油是煤在干储和气化过程中得到的黑褐色、钻稠性的油状液体。根据干储温度和过程方法的不同,煤焦油可分为低温煤焦油(干播温度在4506(X)C)、中温煤焦油(干恒温度在700900'C)高温煤焦油(干馀温度在100(TC左右)。低温煤焦油的特征是颜色和褐,密度小,其中主要成分是高级酚、软蜡、短链的脂肪族饱和垃和烯烧。中温煤焦油和高温煤焦油是低温煤焦油在高温下经二次裂解的产物。本章主要讨论高温煤焦油,以下简称煤焦油.一、煤焦油的组成和性质煤焦油的组成和物理性质波动范围大,这主要取决于炼焦煤组成和炼焦操作的工艺条件。所以,对于不同的焦化J.来说,各自生产的煤焦油质员和组成是石差异的,1.煤焦油的组成组成煤焦油的主要元素中,碳占90%左右,氧,占5%左右,此外还含有少量的氧、破、氮及微量的金属元素等。高温煤焦油主要是芳香慌所组成的笈杂混合物,估计其组分总数有上万种,目前已查明的约500种,其中某些化合物含址甚微,含量在1%左右的组分只有IO多种“表8-1列出了煤焦油中主要组分的含量及性质。表8-1高温煤焦油的组成«*分子式站府K利财分子丽It度门ItA/C/r一罐Ik质It分散/%拿化介,孽C.H.O7S.1120.879B0.1S.S0.12dIS甲笨GHCH>CH1692.1380.8WH0.8-950.18-0.25二甲XC4H4(Cfb)t10KS0.08712单的离嫌n<w一O8-d9QGH.8IU.I6O-0.99151X1-182-Z0.25-0.3四国化茶CmHiCO132.2020.971W7.2-31.5d20>3ChH4812a.HOI.US21880.281Z*蒙Ca1.HCHjc1421971.0203244.4-30.S0.8-1.2甲基察C.HwCXh,142.W1.OW241.134.571。78二甲“总1.0-1.2C,HmOO1M,2071.180255269.2a30AC11H11H1C-CH1id154.2071.0242(wr)278为1.21.8C>H.CuO1“2181.U1.297.9ns1.0-2.0CuH1.CCO178.2t91.251340218-2191.Z-I-S>C1.H?178.2291.179(25)340100.S4.5*-5.0*<CUHM一192.nsJS1.S-3M一0.9-1.1CmH»2.2501.2J6M20918-A5CH1o222i01.V1.393150I.2-1.8掌用荔C11Ht216277一1.0-1.1ftCH1.1.o6x22&287I-274440.74482SS0.s1.2-«#1CuHu92终287435437.5IS9I8O.SS*酎GHsOHOH694.in1.0708181.840.90.2。59tt*C<H4CH>OHOH*-CH,108.1381.0465190.95880.4-0.8牌位用JBC9H4CH1OHOH工,108.IM1.0336ZOXM10.9财位学条CtHiCH1.OHOHCH11.I3S1.03312023$.5二甲电G1.)(CH>hOH一122.164一2O1-22S267S0.3-0.SASA»一0.TS-O.95复MCuHaOCW16A1911.168287g8一阴0.6-0.8杏4景C1H4O8119.1321.0776173-174V-IS0.G<荤弁虱MCkHmO21S.2500.5-0.7Ci1.化余“发及其W一一-n一GH1N8117.1471.22253S30.10-0.16GH,'81W.IM!.OW237.3-15.60.18-0.25WO.aS22W一O.t-*C,HNc”72X1.1035354.762462471.S含化物Ita凿CiHS81“1981.165221.222320.4Ita荔CuH1.SIexoI1.t4.2S7331.433233399970.3$表8I所列化合物中碳氧化合物均呈中性。含氧化合物中,主要为酸性的酚类及少忸的中性化合物(如氯笏、古马隆等)。含氮化合物中,含氮杂坏的氮原子上有氯原子相连时呈中性(如咔嚏、咧咻等);而当无氢原子相连时呈碱性(如毗咤、嗤1琳)。含硫化合物皆呈中性。煤焦油中不饱和化合物含量虽少,但在受热和某些介质作用下易聚合成煤焦油渣,给化学产品回收及精制过程带来许多麻烦,而被看作是有害成分。煤焦油质地标准见表21。2.煤焦油的性质煤焦油的闪点为96-105C,自燃点为58()630Y,燃烧热为3570039(XX)kJkg.煤焦油的蒸发潜热入可用下式计算:=494.1.-0.671.(8I)式中t一煤焦油的温度,C°煤焦油储分相对分子旗量可按下式计算用=笃(82)式中M-煤焦油储分相对分子痂量:Tk-蒸储储分饱出50%时的温度,K:B-系数,对于洗油、的油馅分为3.74,对于其余镯分为3.80.煤焦油的相对分子质量可按各储分相对分子质量进行加和计算确定,煤焦油、煤焦油储分和煤焦油组分的理化性质参数也可查阅仃关图表。二、煤焦油中各种懒分的产率煤焦油的产率主要受炼焦煤的性质、炼焦悚作制度的影响。假设原料煤的挥发分增加,煤焦油产率也随之增加;假设采用高气煤配比,可使煤焦油产率达4%4.2%:当炼焦温度升高时,煤焦油产率下降,而密度、游离碳增加.酚类产品减少,茶和蕙类芳香族产品增加.一般在煤焦油连续蒸储时,切取的铺分如表8-2所示。友8-2煤焦油潮分表Ia分名称切取绍度施困/T产率密度/(kg1.)主要组成轻油<1700.4-0.80.88-0.90主要茶嵌嫌含的小丁5%及少收古马除、曲等的油I70-2I01.0-2.50.98-1.01不饱和化合物茶油210-230IO-B1.01-1.04附和甲酚2O%>3O/妮5%-2O%:ttSW4%-6%洗油230-3004.5-6.51.(M-I.<)6恭7O%8O%:的类4%6%:址噪类3%4%附类3%5%;蔡小于15%;IUtt淀类4%-5%憋油300-36016-221.05-1.10感1.6%20%t按2%4%:需沸点的类1.%-3%1埠毗淀类2%4%二二油沥青wta.3ov冶出50%时400匕现液4-6S4-561.0-1.1.2多环化合物,B荧魅等多环化合物三、煤焦油主要产品及用途煤焦油各镭分进一步加工时,可别离和制取多种产品,其中提取的主要产品有以下几种.蔡:恭为无色单斜晶体,易升华,不溶于水,能溶于醉、健、三5K甲烷和二硫化碳,是煤焦油加工的重要产品之一。票是非常珍贵的化工原料,是煤焦油产品中数量最多的产品。中国所生产的工业菜多用于制取邻苯二甲酸肝,以供生产涤纶、工程塑料、染料、油漆及医药之用.同时还可用来制取炸药、植物生长剌激素、株胶及塑料的抗老化剂等。酚及其同系物:酚为五色结晶,可溶于水、乙醉、冰醋酸及甘油等,呈酸性。酚广泛用于生产合成纤维、工程塑料、农药、医药、染料中间体及炸药等。甲酚的用途也很大,可用丁生产合成型料(电木)、增塑剂、防腐剂、炸药、杀菌剂、医药及人造香料等,二甲酚和高沸点酚可用于制造消毒剂。米二酚可用作显影剂。葱:慈为五色片状结晶,不溶于水,能溶于醇、陵、四氯化碳和二硫化碳。目前图:的主要用途是制取恿根系染料及各种油漆。菲:菲为白色带荧光的片状结晶,能升华,不溶于水,微溶于乙醇、乙眦,可溶于乙酸、茶、二硫化碳等。可用于制造人造树脂、植物生长激素、糅料,豆原染料及炭黑等。都经氢化制得全氢茄,可用于生产喷气飞机燃料。非氧化成都能可作农药。沥青:沥青是煤焦油蒸调时的残液,为多种高分子多环芳嫌所组成的混合物。根据生产条件不同,沥青软化点可波动在7O-I5(C之间。中国生产的电极沥青和中温沥青的软化点为75-9O'C.沥青可用于制造建筑用的屋顶涂料,防湿剂、耐火材料黏结剂及用于筑路。目前,用浙青生产沥青焦,改质沥青,以制造炼侨工业所用的电极。件种油类:煤焦油蒸储所得的各种情分在提取出有关单组分产品后,即得到各种油类产品。其中洗油懒分脱除酚类和毗院碱类后,用作吸收煤气中笨类的吸收剂。脱除/粗葱的一意油是配制防腐油的主要组成局部。第二节煤焦油加工前的准备中国煤焦油年产量大,年产量约700万吨以上,由于煤焦油集中加工具有基建投资少,经济效益好:可以增加产品品种,提高产品版显:有利于降低能耗:有利于采用先进技术,消除污染:使煤焦油车间大修改造费的使用更加合理.所以现代煤焦油加工向高中化、大型化、商质地、高产率、多品种、低消耗、无污染的方向开展.煤焦油加工厂的煤焦油来源较广,而为了保证煤焦油加工操作的正常程定,提高设省的生产能力和平安运行,必须做好煤焦油加工前的准备工作。准备工作包括运输及储存、煤焦油质显:的均合、煤焦油脱水及脱盐等。一、煤焦油的储存和运输焦化厂回收车间所生产的粗煤焦油,可储存在钢筋混凝土的地下储槽或钢板焊制成的直立园柱形储槽中,多数工厂用后者,其容量按储藏1015昼夜的煤焦油量计算。通常设置储槽数目至少为三个,一个槽送油入炉,一个陋用作加温静置脱水,另一个接受煤焦油,三槽轮换使用,以保证煤焦油质量的稳定和蒸播操作的连续.煤焦油储槽结构如图81所示。储槽内设有加热用蛇形管,管内通以蒸汽,在储槽外壳包有绝热层以减少散热,使煤焦油保持8595C,在此温度下煤焦油容易和水分别离。别离出来的水可沿槽高方向安设的带有阀门的溢流管流放出,收集到收集罐中,并使之与限水混合,以备加工。储槽外设有浮标式液面指示器和温度计,槽顶设有放散管。对于回收车间生产的煤焦油,含水往往在10%左右,可经管道用泉送入煤焦油储槽,经静置脱水后含水约3%5%。外购的商品煤焦油,那么需用铁路槽车输送进J'槽车有下却口图8-1埃焦油储梢的,可从槽车自流人敞口海槽,然后用泵泵人I.煤体油入口;2ftE修油出口煤焦油储槽中。如槽车没有下卸口,那么用泵直:3-1&木S1.如和放水登福接泵人煤焦油储槽。3-SBit:&人孔:外销煤隹油需脱水至4%以下才能输送到7-jft11)it:以蛇管外厂加工。为f适于长途输送,槽车上应装置蒸蒸汽加新出9.祖境诃汽加热管,以防煤焦油在冬天因气温低而难于和出。二、煤焦油质量的均合煤焦油加工车间或大型加工厂,常常加工儿个炼焦化学厂的煤焦油,这些煤焦油在储分的含量、密度、游离碳含员和灰分方面都有很大的差异.为保证连续煤焦油精储装置正常工作,杂油和外来煤焦油要按一定比例混合。均匀程度一般按含恭量检杳,波动不应超过1%。三、煤焦油的脱水煤焦油是从荒煤气中别离出来的,采用的方法是在集气管用循环氨水喷洒使其冷却冷凝,又在初冷器中进一步冷凝冷却后加以回收的,因此含有大量的水.经回收车间澄清和加热静置脱水后送往煤焦油精制车间的煤焦油含水量仍保持在4%左右。煤焦油含水多,会使煤焦油蒸储系统的用力显著提高、潦动阻力加大,甚至打乱蒸储操作制度.此外,伴随水分带人的腐饨性介历,还会引起设招和管道的腐蚀。煤焦油脱水可分为初步脱水和最终脱水。煤焦油的初步脱水,是在煤焦油谛槽内用加热静置法实现的脱水条件是:煤焦油温度维持在8095C,静置时间36h以上。水和煤焦油因密度不同而别离。静置脱水后使煤焦油中水分降至2%3%.在连续式管式炉煤焦油蒸馅系统中,煤焦油的最终脱水是先在管式炉的对流段加热,而后在一段蒸发器内闪蒸而完成的。如煤焦油含水2%3%,当管式炉对流段煤焦油出口温度达12013(TC时,可使煤焦油水分脱至0.5%以下。此外,也可在专设的脱水装置中,使煤焦油在加压(490980kPa)及加热(I3OI35C)条件下进行脱水,加压脱水法的优点是水不汽化,别齿水以液态排出,节省了汽化所需的潜热,耗热少。四、煤焦油的脱盐煤焦油中所含的水实属氨水,其中所含少属的挥发性钺盐在最终脱水阶段可被除去,而占绝大局部的固定钺盐仍留在脱水煤焦油中,当加热到220250C时,固定钺盐会分解成游离酸和氨,例如:>2025(TCNH4CI;4任、HCI+NH3产生的酸存在于煤焦油中,会引起管道和设法的腐蚀。此外,铁盐的存在还会使煤焦油懦分起乳化作用,给含蔡懦分的脱的操作造成困难,因此必须采取脱盐措施,尽量减少煤焦油储分中的固定钺盐“通常采用:个方法.回收车间做好机械化(煤)焦油H水澄清槽的操作,尽量降低煤焦油中游离碳和煤粉含量,以降低乳化液的稳定性;煤焦油车间(或加工厂)要定期去除原料储槽中的残渣,既利于静止脱水,也可以降低沥青中灰分含量。将初冷器的冷凝液送机械化(煤)焦油氨水澄清槽,降低循环额水中固定核盐的含量(可降至1.25g1.)c.在煤焦油入管式炉一段煤焦油泵前连续参加碳酸钠溶液,使之与固定铁盐发生H分解反响,生成稳定的钠盐。固定钺盐与碳酸钠的反响如下2NH4C1.÷Na2CO32NH3+CO2+2NaC1.+H2O2NH4CNS+Na>C02NH+C2+2NaCNS+H>O(NHSSoHNa2CO,一2NH3+CS+Na6O4+HQ以上反响中所生成的钠盐在煤焦油加热蒸愉温度下不会分解。由高位槽来的8%12%的碳酸钠溶液经转子流量计参加一段泵的吸入管中,使煤焦油和碳酸钠溶液充分混合。碳酸钠的参加量取决于煤焦油中固定钺盐的含量,可按以下反哨计算2NH4CI+Na2CO52(NH4)2CO1+2NaC1.2×I7106那么煤焦油中每克固定荻(固定破盐分解得到的氨称为固定氮)的碳酸钠耗量为:IO6×I.z、X=3.1(g)2×I7式中17-纭的相对分子质量:106NaXZOx的相对分子质量。号虑到碳酸钠和煤焦油的混合程度不够,或煤焦油中固定钺盐含晶可能发生变化,所以实际参加珏要比理论疥过剧25%其计算式如下:(8-3)式中qvq×c×3.1.×1.25三-mo×1,×p-碳酸钠溶液的消耗量,Uh:3碳酸钠溶液的质量分数,:C固定钺盐含量,换算为每千克煤隹油中含赛克数,gkg(股为OO3O.Q4gkg):3.1按化学反响计算求得的碳酸钠的理论需要量,见上述计算过程;P碳酸钠溶液的密度,kg/m';q,进入管式炉段的煤焦油量,国小。碳酸钠溶液浓度,控制质量分数为8%I2%的原因是,假设碳酸钠溶液浓度太高时,那么参加的电就少,不易和煤焦油混合均匀,使得固定铁熊不能完全除去;假设碳酸钠溶液浓度太低时,那么参加量要多,给煤焦油带来大盘水分。另外,加械员不宜过多。生产实践说明,脱盐后煤焦油中,固定按盐小于Ogkg(煤焦油),能保证管式炉正常操作。否那么,白白消耗广破.还导致沥音的灰分约增加。通常以二段泵出口煤焦油PH在7.58作为控制指标。应当指出,筱盐极易溶于水而不易溶石煤焦油,故欲脱盐,必须先脱水.煤焦油经脱水脱盐后应到达如下质量指标。送人管式炉对流段的煤焦油:水分4%:灰分0.1%;游离碳含量5%。送入管式炉辐射段的煤焦油:水分0.5%:pH7.38.0“第三节煤焦油的连续蒸播煤焦油加工的主要任务是获得恭、酚、慈等工业纯产品和洗油、沥青等粗产品。由于煤焦油中各组分含量都不太多,且组成宓杂,不可能通过次蒸懦加工而获得所需的纯产品。所以,煤焦油加工都是先在蒸饱中,切取富集某些组分的率馅分,再进一步从空储分中提取所需的纯产品。煤焦油蒸储时,每个组分应富集于相应的储分中,即每个组分在相应懒分中集中度较高,如蔡油中菜的集中度用下式计算琴在琴油中的集中度=.恭洎能分中空含状.奈奈柒艾原料煤焦油中茶含量煤焦油蒸储按生产规模不同可分为间歇蒸储和连续蒸储。后者别离效果好,各种懦分产率高,的和茶可高度集中在一定的情分中.因此,生产规模较大的煤焦油车间均采用管式炉连续蒸储装汽,在京际生产中,液体混合物的蒸发,般可通过两种方法来实现:微分蒸储法和次气化法.微分蒸恒法也称简单蒸憎法,是将液体混合物置丁蒸储釜中加热,并连续地将蒸气从蒸储釜中排出,在冷凝器中冷凝,蒸惚的结果是得到两种液体混合物。一次气化法或称平衡蒸储法,是将液体混合物加热,并使其局部气化,一直到达指定温度,才将处于平衡状态的气液两相次分开。这种别离过程叫做次气化过程或次气化法。显然将次气化得到的气体冷凝,将得到具有较低沸点的液体混合物.1 .煤焦油的一次气化过程在管式炉加热的煤焦油连续蒸锚装置中,燥焦油的蒸馈(粗别离)就是用一次气化(或称次蒸发)的方法来完成的。完成此过程所采用的设饴包括煤焦油泵、管式炉、二段蒸发器。完成别离过程的条件与特点如下.无水煤焦油被煤焦油二段泵压送,进入管式炉辐射段的炉管内加热,在溃潦状态下,通过炉管进入二段蒸发器。管式炉炉膛内布置的炉管具有足够大的受热面积,借助煤气燃烧产生高温火焰和烟气,主要以辐射传热方式快速向炉管和管内物料传热。煤焦油沿炉管流动过程中,一边升温一边气化,出口到达规定的温度时,也到达了规定的气化率。煤焦油的升温和气化过程是:开始主要是低沸点组分气化:随着温度升高,高沸点组分气化量不断峭加:在气化过程中气液两相始终密切接触,可以认为在炉管内任何故面处气液两相处于平衡状态;在气化和升温过程中,先期气化的组分在其后的高温区段内,因管路管间的限制被处于压缩状态。被处于压缩状态的气液两相,旦进入二段蒸发器所提供的大空间内,压力突然降低,一方面在炉管内生成的气液两相瞬间完成别离:另外还有一局部在炉管内未气化的组分也会因压力降低而气化(气化需要的热量只有靠液相降低温度的显热来提供)。由这两个过程完成的气化叫次气化过程。由于在蒸发冷内完成此过程非常快,乂称之为闪蒸别离过程。简称为闪蒸。2 .一次气化温度(一次蒸发温度)煤焦油管式炉连续蒸饰工艺要求,二越油以前的全部懒分在二段蒸发胧内次蒸出,为r使各种幅分及沥青的产率及质量都符合工艺要求,需根据原料煤焦油的组成和别离产品的不同,以及过热蒸汽的温度和用量,合理地确定一次气化温度。一次气化温度是指经管式炉加热后的煤焦油进入二段蒸发器闪蒸时,气液两相到达平衡状态时的温度,如前所述,这个温度比管式炉二段出口温度低,比沥青从二段蒸发器排出的温度高.因此,煤焦油在管式炉出口的湿度,应综合考虑上述各种因素的影响,以保证产品的质量和数量为目标来确定。不过在实际生产中还要向二段蒸发器内通过热蒸汽。显然,过热蒸汽的温度和用量,对于各储分和沥青的产量、质量以及储出温度都有影响。般最适宜的次气化温度应保证从煤焦油中蒸出的酚和蔡最多,并能得到软化点为8090tC的沥*f。显然,即使煤焦油的组成相同,当对沥青的软化点要求不一样时,最适宜的一次气化温度也有差异。由表83中可以看出,随着一次气化温度的提i,燥焦油储分产率增加,沥青的产率相应下降,沥青的软化点和游离碳含员相应增加,表8-3一次气化温度对产率的影响气化温皮/C320540360淄分物对燃蚀油的产率/%21.628.533.5浙音对煤色油产率/%78.471.566.5渐有软化点/寸304555在正常操作范围内,根据实际生产经验积累,一次气化湿度可近似地按下述经验公式计算:t=6«3-tan«(174.5-,)(8T)式中I一次气化温度,C;煤焦油僧分产率(质量分数),%:IanU_在一定压力下按下式求出一次蒸发直线的斜率:Iana=3.24-8.026xOj×PmPm-二段蒸发器内油气的分压(绝对压力),kPa。例脱水煤焦油处理量为95(X)kgt,储出物产率为45%:二段蒸发器操作压力为44.1.3kPa.当地大气压力为98.07kPa.通人器内的直接过热水蒸气量是脱水煤焦油量的1.5%。求一次气化温度。解二段蒸发器内绝对压力为P=98.O7+44.I3=142.2(kPa)因通人直接过热水蒸气,油气的分压应为Pm=PX式中X气相中油气的摩尔分数。储出物产量:a=9500×45%=4275(kgt)Irti通入水汽量:=95(X)×1.5=1.43(kgt)=0.776油气平均相对分子质量取Mm=I55,那么q/一7m.Pm=142.2×0.776=110.35(kPa)Iana=3.24-8.026x1(尸X1.1.O.35=2.354因此,一次气化温度即为T=683-2.354×(174.5-45)=378('C)次蒸发温度同通人的直接过热蒸汽量有关,通人蒸汽量越多,那么诙蒸发温度就越低.实际上,通入的直接蒸汽量每增加1%,可使一次蒸发湿度降低约5生产上一般控制一次蒸发温度为37O-38O,C,由一次气化过程可知,管式炉二段出口温度及一次气化温度,对煤焦油和沥吉的产率及沥青版量(软化点、游离碳的含量等)都有决定性的影响。当直接过热蒸汽的通人量一定时,提高一次蒸发温度(即提高管式炉二段出口温度)时,值分的产率即随之相应地增加,而沥吉产率那么减少,同时沥青的软化点和游离碳含量也随之增加。煤焦油储分产率与一次蒸发温度之间的关系如图8-2所示呈直线关系。沥青软化点与煤焦油加热温度(管式炉二段出口温度)之间的关系如图83所示。440420203040SO6011>演出w%440420:V«£R罡或»3c0204060801.120140杷胄冢化点/C图82块:油淄分产率与次熊发温收间的关系图83渐W软化点Ij煤焦油加热温朦间的关廉二、煤焦油连续蒸储工艺流程近年来,煤焦油加工的主耍目的大致有两类:一是对煤焦油分憎,将沸点接近的化合物集中到相应的锵分中,以便别离出单体产品:二是以获得电极生产所需原料(电极焦、电极黏结剂)为目的。所以,煤焦油连续蒸储工艺也有多种流程。卜.面介绍几种典型的工艺流程。1 .常压两塔式煤焦油连续蒸播流程煤焦油常压两塔式连续蒸储工艺流程如图I所示。图I常乐两塔式煤焦油连续蒸储流程I-煤焦油管式炉:2-一段蒸发渊及无水媒焦油精;:皎蒸发器;4恿塔;5-蚀分塔I6一段府油冷秋冷拉潜:7-樵分塔轻油冷凝冷加界I8-段轻油油水利宓括:-恪分塔轻油油水利肉战I10鸵油埋人式冷却器:U洗油埋入式冷却器:2-惠油冷却器:13二恿油冷却器:M-轻油回流情;15-洗油W1.ifiKb1.a无水燥体油泄流KVIZ媒体讪循环相:IJMft油接殳常:1%的水接受tt20轻油接受情:21-柒油接受Hb22-洗油维殳If1.1.23-他油接受出:24二恿油接受怫:2S-磷酸的溶液高位林:26-段媒佻汕泵:27-二段戏急油泉:2S轻油回一:29洗油回流泵:30-二:31.轻油泉原料煤焦油在储槽中加热静置初步脱水后,用一段煤焦油泵26送入管式炉I的对流段,在一段泉入口处参加质地分数为8%12%的Na2COs溶液进行脱耗。煤焦油在对流段被加热到12O13OC后进入一段蒸发器2,在此,粗燥焦油中的大局部水分和轻油蒸发出来,混合蒸气自蒸发器顶逸出,经冷凝冷却器6得到30-40C的冷凝液,再经段轻油油水别离器别离后得到一段轻油和重水.氨水流入经水槽,一段轻油可配入回流洗油中。一段蒸发器排出的无水煤焦油进入器底的无水煤焦油柚,以其中满流的无水煤焦油进入满流槽16.由此引入二段煤焦油泵前管路中。无水煤焦油用二段煤焦油泵27送入管式炉幅射段加热至400410C后,进入二段蒸发器3一次蒸发,使恒分与煤焦油沥吉别离.沥青自底部持出,馅分蒸气自顶部逸出进入意塔4下数第3层塔板,塔顶用洗油储分打回流,塔底排出二蕙油。自第II、13、15层塔板的侧线切取一葱油。一煎油和二慈油分别经埋入式冷却器冷却后,放入各自储槽,以备送去处理。自蕙塔4顶逸出的油气进入例分塔5(又称洗塔)下数第5U塔板。洗油憎分自塔底排出.泰油储分从第18、20、22、24层塔板侧线采出:酚油储分从第36、38、40层塔板采出。这些储分经冷却后进人各自储槽。自你分塔顶出来的轻油和水的混合蒸气冷凝冷却和油水别离后,水导人酚水槽,用来配制洗涤脱酚时所需的喊液:轻油人回流槽,局部用作回流液,洞余局部送粗笨工段处理。蒸镯用直接蒸汽经管式炉辐射段加热至450'C,分别送入各塔底部。中国有些焦化厂,在储分塔中将茶油储分和洗油储分合并起切取,叫做两混储分。此时塔底油称为危油储分,含超量大于25%。这种切取两混储分的操作可使蔡较多地集中在两混储分中,茶的集中度达93%96%,从而可提高工业菜的产率.同时,洗油储分中的重组分已在切取蔻油储分时除去,也提高了洗油质殳,两塔式连续蒸恒的主要操作指标如下:一段现住油竹式炉出口出现,'C120-130洗油锦乐塔底)iU度rc225-235二段煤州油管火炉出口湍收XT400-410四混憎分忸线SiI¾c196-200一段蒸发器顶部淞度大?105-11()一恿油懦分忸线淞慢/0然(I-295二段范发器顶肥阻度rc370-374二JS油的分(珞底)温度/e330-355.感塔顶部温度C250-265一段蒸发Sft硬部IE力,*Pa<29.4曾分塔顶部端度/C95-115.段燕发战底部压力kPa<49的油愤分侧线i度C)«>-170各塔底部压力Xkpa<49茶油帕分(M践必发198-2()0两塔式连续蒸懒所得各惚分的产率(对无水煤焦油)和质量指标如表I所示。衣8-4两塔式煤钻油蒸储第分产率和质信指标悔分名称产布对无水以焦油M%密gW)加分含IiU颁加分数),%卒慵分四;Ufia分的X1.轻油!分03-0.60.30.6<0.88<2<0.15的油谭分1.S251.S2S0.987.020-30<10一恭分11-1216-17IO1.-1.03*670g0洗油惟分5-616-17I.O35-I.O55<3<10«2油饰分2-31.07-1.0999>25想油埔分19-2()17781.127.13<0.4<1.5二通油谙分4-63-51.15-1.19<0.2<1.0中福湖声54-5654-561.25-1.35软化点80-9OU(环球法)2 .常JK塔式煤焦油连续蒸储工艺流程常压一塔式煤焦油连续蒸饱工艺流程如图8-5所示。该流程是从两塔式连续蒸馅改良开展而来的,两种流程的最大不同之处是,一塔式流程取消了葱塔,二段蒸发器改由两局部组成,上部为精馈段,卜部为蒸发段。«««图8-5常压一塔式煤焦油连续慈恒工艺流程1煤保油管式炉:2-一段蒸发器及无水以焦油情;3二段热发器;41»分塔:5-段轻油冷凝冷却JSi6-馆分塔轻油冷凝冷却器;7-饿分塔轻油冷衽冷却抬;8-你分搭轻油油水刚离戕:d轻油忖加柚:IO茶油理人式冷却器tI1.-洗油埋人式冷却8h12一泊人式器:1条二魅一冷却各:14.一逋油同魏柏:I5无水媒.色油满流槽:I6ft1.佟油循环林:17-轻油接受ff1.;I8ft油接受柏;19-然油接受林:20洗油接受府t21-陋油接受精;终二蕙油接受机23-的水接殳tfh2和碟般泄溶液隔位tf2S一段段焦油泵:26:段燥便油泵:2力油回流痴25较油网布奈:29二茁油泵;30轻油泵经静置脱水后的原料煤焦油用一段煤焦油泵25打人管式炉I的对流段,在泵前加质量分数为8%12%的Na2COs溶液脱盐,在管式炉一段煤焦油被加热到120I3t后,进入段蒸发器2进行脱水。别离出的无水煤焦油通过二段煤焦油泵26送入管式炉粕射段加热至3004(X)C后,进入二段蒸发器3进行蒸发分懒,沥青由塔底排出,油气升入上部精幡段。二翦油从上数第四层塔板曲线引出,经冷却器13冷却后送入二意油接受槽22。其余铝I分混合蒸气自顶部逸出进入谯分塔4的卜.数第3层塔板。自储分塔4底部排出的一蕙油,经患油冷却器12冷却后,一局部回流入二段蒸发器(回潦量为It无水煤焦油0.150.2t,以保持二段蒸发器顶部温度),其余送去处理“由第15、17、19层塔板侧线采出洗油储分:由第33、35、37层切取祭油馅分:由第51、53、55层切取的油储分。各种情分分别经各自的冷却器冷却后引入各自的中间槽,再送去处理。由塔顶出来的轻油和水的混合蒸气经冷凝冷却器6和储分塔轻油油水别离涔8别离后,局部轻油回流入塔(回流量为It无水煤焦油O35O.4),其余送入粗苯工段处理.国内有些化工厂对一塔式流程做了如下改良:将酚油幡分、蔡油饲分和洗油储分合并一起作为三混储分,这种工艺可使煤焦油中的菜最大限度地集中到三混馆分中,菜的集中度达95%98%从而可提高蔡的产率。储分塔的塔板数可从63层诚到41层(提懦段3层,精储段38层),:混馅分自下数25、27、29、31或33层塔板采出。煤焦油一塔式连续蒸储的主要操作指标如下:一段爆Jk油许支炉出口温1.Qe120-130洗油馀分侧线湍由TC225-245二段燥保油管式炉出“淞陵re4<X>-410三混恪分忸线阻度200220一段范发器顶Si湿度re105-110一想油懦分(塔)温度c270-290二段蒸发器顶品温度re315-325二感油加分(塔底M1.rffrC320-335蚀分塔顶都汨收95715段然发界底蔺压力kh<29.4的油慵分(W我温度<c165-!KO二段蒸发涉联部JK力A<49点油母分(M战出俄20(215埔分塔底部压力RPa<49一塔式连续蒸懒所得各储分产率(对无水煤焦油)和质量指标见表85。女8-5一塔式煤焦油蒸镭分产率和质辰指标常分名将产率<时无水作焦油V%密慢"鼾|马附含儆(质二分分y%空储分三混馆分轻油常分0.3-0.60.3-0.6<0.88<2<0.15酚油IS分1.5-2.50.98-1.020-30<10祭油Ie分11-1218-231.01-1.03<670-80洗油墙分5-61.035-1.055<3<101.0然1.0326-g4S-SS一速油谙分1.12-1.13<0.4<1.5二感油酒分1.15-1.19<0.2<1.0中阻渐访III1.25-1.35软化点80-90C(环球法3燥焦油常一减压连续法饱流程还&油常一减压连扇蒸?工艺流程如图86所示。煤焦油依次与甲基茶油馆分、一嗯油储分和煤焦油沥啬燥次换热到120130C进入脱水塔。煤焦油中的水分和轻煤焦油储分从塔顶逸出,经冷凝冷却和油水别离后得到朝水和轻油馅分.脱水塔顶部送入轻油回流,塔底的无水煤焦油送人管式炉加热到250C左右,局部返回脱水塔底循环供热,其余送入常压懒分塔。酚油蒸气从常压储分塔逸出,进入蒸汽发生%利用其热量产生03MPa的蒸汽供本装置加热用。冷凝的酚油储分局部送回塔顶作回流,从塔恻线切取蔡油储分。塔底重质煤焦油送入常压储分塔管式炉加热到360C左右,局部返回常压愉分塔底循环供热,其余送入减压储分塔。减压储分塔顶逸出的甲基蔡油储分蒸气在换热器中与煤焦油换热后冷凝,经气液别离器别离得到甲基茶油锯!分,局部作为回流送入减压储分塔顶部,从塔侧线分别切取洗油懒分、通油馀分和二慈油储分。各懒分流人相应的接受槽,分别经冷却后送出,塔底沥声经沥音换热器与煤焦油换热后送出.气液别离器顶部与真空泵连接,以造成减压蒸储系统的负压。图8-6煤焦油需一减压连续蒸窗工艺流程I-脱水塔I2-脱水塔臂式炉,3-常压溶分塔t4常尔惟分塔骨式炉;S-M从恪分塔:&轻油冷裱冷却器:?-油水别离!Sh8-御汽发牛.龄19-单塞裁油换热器I14-166-8IO气液加唐ISH-国油换热端12渐青换热器I3fi油|,1流槽14.甲暴恭油流恰:渐有族热卷烟生油出口温IQC120-130把油馀分侧线irt11?200-210服水塔顶部温度rc100-I1.O常fta分塔管式炉球旗脱水塔管式炉煤强油出口MSt250-260段体油出口温慢re360-370并压馋分塔顶黑过度C170-185减质冶分塔顶部出力小Pa<26.615建油中何楷16恰分冷却器17-iAe常减压蒸储的主要操作指标如下:各种储分对无水煤焦涧的产率(质量分数)轻油慵分/%0.5-1.0洗油懈分/%阳油加分/%2Q25名油Iff1.分/%维油蚀分/%11-12更油饰分/%甲夔蔡慵分/%2-3m54-5"软化点8090e环球法)4.煤焦油连续减压蒸储流程因为液体的沸点随若压