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1、煤焦油加工工艺本讲稿第一页，共二十九页煤焦油的性质煤焦油是煤在干馏和气化过程中获得的液体产品。根据干馏温度和方法的不同可得到以下几种焦油：1 低温（450650）干馏焦油2 低温和中温（600800）发生炉焦油3 中温（9001000）立式炉焦油4 高温（1000）炼焦焦油无论哪种焦油，均具有刺激性臭味的黑色和黑褐色的粘稠状液体，简称焦油。我厂使用的为高温焦油。闪点为96105，自燃点为580630，燃烧热为3570039000KJ/kg。在20的密度介于1.101.25g/3,其值随着温度的升高而降低。本讲稿第二页，共二十九页煤焦油的形成煤焦油是煤热分解的液态产物。煤料在炼焦炉碳化室的分解时
2、由平行于碳化室俩侧炉墙呈层状进行的，所需热量通过碳化室炉墙传递。装入碳化室内的煤料，首先析出吸附在煤中的水，二氧化碳和甲烷等。随着煤料温度的升高，煤含氧高的分子结构分解为水二氧化碳等。当煤层温度达到300550，则发生煤大分子侧链和基团的断裂，所得产物为初次分解产物，或称初焦油。初焦油主要含有脂肪族化合物，烷基取代的芳香族化合物及酚类。初次分解产物，一部分通过碳化室中心的煤层，一部分经过赤热的焦炭层沿着炉墙进入碳化室的顶部空间，在8001000的条件下发生深度热分解，所的产物为二次分解产物，或称高温焦油。高温焦油主要含有稠环芳香族化合物。本讲稿第三页，共二十九页煤焦油组分的分离方法精馏：精馏是
3、将具有不同挥发度的液体混合物分离为窄馏分或纯组分的方法。煤焦油初步分离成各个馏分或将馏分进一步分离成较纯组分都需要精馏。本讲稿第四页，共二十九页煤焦油的初步加工焦油加工前的处理：1 焦油的匀合：为了保证连续焦油精馏装置正常工作，杂油和外来的加油要按一定比例混合。均匀程度一般按含萘量检查，波动不应超过1%。2 焦油的脱水：焦油在蒸馏前必须脱水。脱水的焦油可以减少蒸馏系统的热耗，增加设备的能力，降低蒸馏系统的阻力，改善馏分及沥青质量，减轻设备的腐蚀。焦化生产的粗焦油含水质量分数约为4%，并且水中还溶解许多无机盐类。水分子分散在焦油介质中形成了均相体系乳化液。焦油中还含有甲苯不溶物，喹啉不溶物及其他
4、小的分散微粒，这些微粒吸附在焦油与水的界面上，增加了乳化液的稳定性。采用在焦油储槽内维持焦油温度在7080静置脱水，只能将焦油水分脱至2%-3%,而进入蒸馏系统的焦油含水要求小于0.4%，因此焦油还需要本讲稿第五页，共二十九页最终脱水。3焦油的脱盐：焦油中所含的挥发性铵盐在最终脱水阶段被除去，而占绝大部分的固定铵盐留在脱水焦油中。固定铵盐中氯化铵占80%左右，其余为硫酸铵，硫氰化铵，亚硫酸铵及硫代硫酸氨等。当焦油被加热到220250，这些铵盐将分解成游离酸和氨，如NH4Cl=NH3+HCl分解产生的酸将引起设备的严重腐蚀。因此，焦油在送入管式炉加热前，除了脱水还必须脱盐。焦油脱盐。焦油脱盐是在
5、焦油进入管式炉一段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，2NH4CL+Na2CO32NH3+CO2+2NaCL+H2O 耗碱量一般为加油的质量的0.050.06%。本讲稿第六页，共二十九页我厂焦油加工工艺流程目前，国内焦油精馏一般采取常压连续精馏工艺流程，有一塔式和两塔式两种流程类型。根据产品再加工要求，以切取馏份的型式不同又可分为窄馏份或酚萘洗三混馏份或萘洗两混馏份的流程。我厂采用一塔式流程，切取三混馏份。原料焦油经静置脱水，使含水不大于4%，在原料泵 前加入8-12%Na2CO3溶液，加压后，经焦油蒸汽预热器，焦油与一蒽油换热器与二蒽油换热器，加热至120-135后，入一段
6、蒸发器。一次塔顶蒸出的一次轻油经一段轻油冷凝冷却器，冷凝冷却至30-40后，入一次轻油油水分离器，与水分离，一次轻油到回流槽，废水进废水槽，塔底出来的无水焦油经无水焦油泵加压至管式炉辐射段，加热至380-400后，入二段蒸发器。在二段蒸发器塔顶蒸出的混合油汽入馏份塔，本讲稿第七页，共二十九页在馏份中切取的二蒽油经过焦油与二蒽油换热器换热进入二蒽油冷却器，冷却至80-90后入二蒽油槽，塔底出来的沥青入沥青冷却器冷却至200-260，合格产品进入沥青成型工段。不合格产品切换入焦油中间槽。混合油汽入馏份塔，塔顶蒸出的二次轻油经二次轻油冷却器，冷却至50-60后入二次轻油油水分离器，与水分离后进入混合
7、轻油收集槽，含酚废水进入酚水槽。混合轻油收集槽中的轻油一部分经轻油回流泵，送往馏份塔做回流控制塔顶温度110-130，多余部分进入轻油槽，塔体中部切取的三混油经三混油冷却器冷却至80-90后送往洗涤分解工段。塔底出来的一蒽油自流入一蒽油换热器与焦油换热，经一蒽油抽出泵，加压至一蒽油冷却器，冷却至80-90，进入一蒽油中间槽，自一蒽油中间槽抽出一部分一蒽油经一蒽油回流泵入二段蒸发器调节控制塔顶温度330-345，槽内的一蒽油，二蒽油，轻油及酚水分别经蒽油轻油输送泵，酚水输送泵送往油库。蒸汽经管式炉对流段加热至400450，供二段蒸发器，馏份塔蒸馏使用。本讲稿第八页，共二十九页焦油蒸馏工艺流程图本
8、讲稿第九页，共二十九页洗涤工段工艺流程从焦油蒸馏来的酚、萘、洗三混馏份，自三混槽底部流出与二次分离器来的碱性酚钠盐，各自过视镜，进入一次混合器，经一次泵打入一次分离器中部。一次分离器底部排出中性钠盐，进入中性酚钠槽，顶部排出的一次油与12-13稀碱液经二次混合器混合后，在经二次泵打入二次分离器，二次分离器顶部排出的已洗油进入工业萘已洗槽，底部排出碱性酚盐入一次混合器与三混混合，进入一次分离器。中性酚钠盐自中性酚钠盐槽用泵抽出。在蒸吹换热器与蒸吹塔来的蒸汽换热后，进入蒸吹塔，中性酚盐在蒸吹塔内与蒸吹釜来的蒸汽逆流接触，油被带出，脱油后的净酚钠盐落入蒸吹釜，净酚钠盐自釜底排出，经冷却器冷却后进入净
9、酚钠槽。净酚钠盐用泵打入分解器，在分解器与浓硫酸高位槽来的硫酸混合，经压缩空气搅拌充分反应，经静置放料，粗酚入粗酚槽。分解前，开启尾气洗涤塔循环泵，用塔内稀碱液洗涤分解产生的酸雾。定期化验尾气洗涤塔内循环液，分批打入碱性高位槽，不足部分用稀碱液补充，碱性高位槽内的物料，连续的加入一次混合器，进入连洗系统。本讲稿第十页，共二十九页 本讲稿第十一页，共二十九页工业萘工段工艺流程 已洗混合份于原料槽加热至85-90，静置脱水后，由原料泵送至原料预热器，与工业萘蒸汽换热至200左右，进入初馏塔中部。上部采用酚油经冷凝冷却器，进入油水分离器，酚油回流槽，一部分经酚油回流泵返回初馏塔顶部用做回流，控制塔顶
10、温度，剩余部分则作为产品入成品槽。初馏塔底萘的洗油，用初馏热油循环泵送入初馏管式炉加热至260270左右，返回初馏塔底部，以热油循环的方式为初馏塔循环供热。从初馏热油泵出口管分出一部分萘、洗混油，送入精馏塔中部。塔顶采出含量大于95%的工业萘蒸汽与三混原料换热后入工业萘汽化冷凝冷却器至11010工业萘回流槽，一部分经工业萘回流泵送至精馏塔顶部用做回流，控制塔顶温度，溢流部分入工业萘接受槽，经转鼓结晶机冷却结晶后，包装入库。精馏塔底部的洗油由精馏热油泵送到精馏管式炉加热至290300回流入精馏塔底部，以热油循环的方式为精馏塔供热。从精馏热油泵出口分离一部分洗油，作为低萘洗油，经冷凝冷却后入洗油槽
11、。本讲稿第十二页，共二十九页本讲稿第十三页，共二十九页沥青成型工艺流程由二段蒸发器底部引出的沥青，温度在370左右，先经沥青汽化冷凝冷却器冷却到230，而后进入沥青高位槽，冷却至160200，放入给料器由此以直径为612mm的细流流至水池内移动的链板输送机上，从水池内带出后冷却凝固成条状固体，经漏嘴放出，入库或装车。本讲稿第十四页，共二十九页沥青成型工艺流程图本讲稿第十五页，共二十九页化工厂产品性质及用途轻油指标名称指标典型值密度（20）g/cm30.85-0.950.88馏程（大气压101325Pa）180前馏出量%9091水分%1.00.8 备注：1、水分指标不作质量考核依据，超过部分作计
12、价因素。2、运输方式以罐车运输为主(液体)。本讲稿第十六页，共二十九页焦化工业中指高温煤焦油分馏时在170以下蒸出的馏分。黄色至褐色。有荧光。质轻。再经分馏可得苯、甲苯、二甲苯、溶剂油等。本讲稿第十七页，共二十九页蒽油指标名称 指标 典型值密度（20）g/cm31.1301.160 1.14馏程（大气压101325pa）300前馏出量（V/V）%15 9360前馏出量（V/V）%60 65水分%4.0 3备注：1、运输方式以罐车运输为主(液体).2、本厂产品符合上焦标准 Q/GHBC-7-1998本讲稿第十八页，共二十九页理化性质：C14H10，分子量178，黄绿色油状液体,室温下有结晶析出,
13、结晶为黄色、有蓝色荧光,能溶于乙醇和乙醚,不溶于水,部分溶于热苯、氯苯等有机溶剂，有强烈刺激性。蒽的熔点217,沸点345,自燃点540,闪点121.11(闭杯),爆炸极限：下限0.6%,可燃,并有腐蚀性,属有机腐蚀物品。用于制蒽醌染料，可制合成鞣剂及油漆。本产品主要组成物有蒽、菲、芴、苊、咔唑。本讲稿第十九页，共二十九页指标名称中温沥青典型值一级品二级品软化点80-9075-9584甲苯不溶物含量%15-252517喹啉不溶物含量%106.2树脂含量%结焦值%挥发分%5868555764灰分%0.30.50.13水分%5558备注:1、水分只作生产操作中控指标，不作质量考核依据；中温沥青本讲
14、稿第二十页，共二十九页中温沥青是焦油蒸馏残液部分，产率占焦油的5456，它是由三环以上的芳香族化合物和含氧、含氮、含硫杂环化合物及少量高分子碳素物质组成。沥青组分的分子量在2002000之间，最高可达3000。中温沥青是根据软化点不同划分的。软化点为6590为中温沥青中温沥青用于制油毡、建筑物防水层、高级沥青漆等，也是制取沥青焦或延迟焦及改质沥青的原料。本讲稿第二十一页，共二十九页粗酚指标名称指标典型值馏程（按无水计算）210前馏出量(容)%不小于6060230前馏出量(容)%不小于7575中性油含量%不大于10.8PH值566水分%不大于1016备注：1、出厂粗酚水份16。2、运输方式以罐装
15、为主（液体）。3、由于该产品本身微溶于水且在贮存过程中仍会反应生成水。本讲稿第二十二页，共二十九页性质：苯酚、甲酚、二甲酚的混合物。浅黄色至粉红色液体。有酚臭味。溶于水、乙醇、乙醚。高温炼焦副产煤焦油中的酚馏分，用碱处理，得酚钠盐，再根据不同的密度使其与焦油分开，除去中性油杂质后再用硫酸或三氧化硫分解得到。用于进一步提取苯酚、甲酚和二甲酚，也可直接制取酚醛树脂、涂料、医药消毒剂、木材防腐剂、农药乳化剂、香料和炸药等。本讲稿第二十三页，共二十九页洗油指标名称 指标 典型值密度（20）g/cm31.03-1.06 1.04馏程（大气压101325Pa）230前馏出量%3 0300前馏出量%9095
16、含萘量%57含酚量%0.5 0.5水分%1.0 0.8备注：1、水分指标不作质量考核依据，超过部分分作计价因素。2、15时半小时内无结晶。3、运输方式以罐车运输为主(液体)。4、本厂产品符合 GB/T 24217-2009标准本讲稿第二十四页，共二十九页理化性质：棕色油状液体,沸程230-300,主要组成物有甲基萘、联苯、吲哚、苊等。属可燃物品。闪点 110 115，燃点 127 130，自燃点 478 480，沸点 265 。用途：用作洗苯、洗萘。洗油主要用于煤气洗苯，配制防腐油、生产苊、喹啉、联苯、吲哚、扩散剂、减水剂等，也是工业设备及机械设备的清洗剂。本讲稿第二十五页，共二十九页酚油指标
17、名称 指标典型值密度（20）g/cm30.98-1.01 0.98含萘量%109水分%2.01.8 备注：1、水分指标不作质量考核依据，超过部分作计价因素。2、运输方式以罐车为主(液体)。3、本厂产品符合Q/GHBC-19-1998标准。本讲稿第二十六页，共二十九页萘酚油是从酚油馏分中提取的褐色液体.含萘、茚、吡啶、酚类，密度（20）（g/cm3）0.981.01g/cm3 用途：用途：生产古马隆、苯甲酸等化工原料、制药、染料本讲稿第二十七页，共二十九页工业萘指标名称指标典型值工业萘外观 优等品 一等品合格品白色，允许带微红或微黄粉状、片状结晶结晶点不小于78.37877.578.3不挥发物%
18、不大于0.040.060.080.02灰分%不大于0.010.010.020.008 备注：1、不挥发物按生产厂出厂检验数据为准。2、工业萘按液体供货时不挥发物指标由供需双方规定。3、运输方式以袋装货车运输(固体)。4、本厂产品符合优等品标准 GB/T 6699-1998本讲稿第二十八页，共二十九页理化性质：白色或微红、微黄色片状结晶,有特殊气味,易挥发,升华,空气中最高允许浓度为10ppm。比重1.162,熔点80.1,沸点217.9,闪点78.89,自燃点526,爆炸极限；粉尘下限2.5g/m2、蒸汽0.9-5.9%,属二级易燃固体。用途：是生产苯酐、染料、树脂、-萘酸和糖精等的原料。工业萘是基础化工原料，主要用于生产减水剂、扩散剂，是生产合成树脂、增塑剂、橡胶防老剂，表面活性剂，合居纤维，染料、医药和香料等的原料。包装：编织袋(内衬塑料袋)50公斤/袋,液萘可采用汽车槽车装运。本讲稿第二十九页，共二十九页