專利名稱：用于洗油加工中工業(yè)芴分餾塔的節(jié)能方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤焦油加工領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，本發(fā)明涉及煤焦油洗油餾分加工中用 于工業(yè)芴分餾塔的節(jié)能方法。
背景技術(shù)：
煤焦油是煤在隔絕空氣的條件下于煉焦?fàn)t炭化室內(nèi)高溫?zé)峤膺^(guò)程中產(chǎn)生的粘稠 性液體。煤焦油是一種寶貴的有機(jī)化工原料，尤其是多環(huán)芳烴和芳雜環(huán)化合物的重要來(lái) 源，其中的某些產(chǎn)品無(wú)法或者不能經(jīng)濟(jì)地從石油化工原料中取得，但焦化工業(yè)生產(chǎn)的蒽、 苊、芘則可以滿足全世界90%以上的需求量，而工業(yè)上用的咔唑和喹啉幾乎100%地來(lái)自焦 化廣品。煤焦油經(jīng)初步加工，一般可得到輕油、酚油、萘油、洗油、蒽油和浙青，其中洗油是 煤焦油蒸餾時(shí)切取餾程為230 300°C的餾分，其產(chǎn)率為無(wú)水焦油的4. 5% 6. 5%。洗油中 含有萘、甲基萘、喹啉、吲哚、聯(lián)苯、苊、氧芴、芴、二甲基萘等貴重的有機(jī)化工原料。由于洗油 具有良好的溶解性和穩(wěn)定性，故多被用于洗滌吸收焦?fàn)t煤氣中苯族烴和各種有機(jī)氣體，或 者直接作為燃料油，這無(wú)疑造成了巨大的資源浪費(fèi)。芴，主要來(lái)源于煤焦油洗油餾分和蒽油餾分的加工。芴在洗油餾分中的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為6% 9%，常壓下沸點(diǎn)297.9°C，熔點(diǎn)115°C，為白色小片狀晶體，在高真空中易升華。芴 不溶于水，但易溶于苯、甲苯、醚、冰醋酸、熱乙醇、二硫化碳、醚等有機(jī)溶劑。芴可用于生產(chǎn) 醫(yī)藥、染料、合成樹脂，或者用作各種助劑，還可用于生產(chǎn)洗滌劑、液體閃光劑、殺蟲劑、潤(rùn)濕 劑、消毒劑、感光材料和液晶化合物。比如經(jīng)硝化、胺化及偶氮化，可生產(chǎn)熒光染料及甲亞 胺染料；經(jīng)磺化可生產(chǎn)麻醉藥、抗癌藥、鎮(zhèn)痛劑及消毒劑；與二元胺縮合，可生產(chǎn)用于飛機(jī) 玻璃的聚亞胺塑料。另外，芴酸還是植物的生長(zhǎng)激素，雙酚芴還可作為高功能性聚合物的原 料等。近些年來(lái)，很多研究者又在致力于合成芴的共聚物的研究，因?yàn)榫圮碳捌溲苌锞哂?較高光致發(fā)光效率和優(yōu)良的
耐光性和非線性特性，是一類性能優(yōu)異的光電感光材料，可用于發(fā)光二極管(LED)、場(chǎng) 效應(yīng)晶體管和太陽(yáng)能電池。目前，國(guó)內(nèi)外從煤焦油洗油中提取工業(yè)芴的主要方法是采用精餾和結(jié)晶的耦合分 離方法，這比單純的精餾分離能耗要低，同時(shí)也節(jié)省了設(shè)備的投資費(fèi)用。然而，當(dāng)前能源的 供需形勢(shì)越來(lái)越緊張，國(guó)家提出“十一五”規(guī)劃的一個(gè)重要目標(biāo)是單位GDP能耗降低21%。 在此形勢(shì)下，要求我們不僅要不斷地開發(fā)新能源和替代能源，同時(shí)還要大力采取一系列的 節(jié)能降耗措施。本領(lǐng)域人員周知，節(jié)能降耗必須將工藝流程與余熱回收結(jié)合起來(lái)，這樣方能實(shí)現(xiàn) 能耗的大幅度降低?，F(xiàn)有的芴塔，很多均為間歇操作，自動(dòng)化水平差，其操作條件也多基于 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，過(guò)程的操作參數(shù)不佳，故能耗巨大。另外，由于洗油餾分中各物質(zhì)的沸點(diǎn)較高，且 沸點(diǎn)比較接近，故在加工過(guò)程中能耗也非常高，大量過(guò)程物流攜帶的熱能直接排放到大氣中，這些過(guò)程的余熱未得到充分合理地利用。例如通常塔頂高溫蒸汽經(jīng)循環(huán)導(dǎo)熱油冷卻后 再進(jìn)結(jié)晶裝置結(jié)晶，大量氣化潛熱被循環(huán)導(dǎo)熱油帶走并散到大氣中，可以利用高溫蒸汽產(chǎn) 品的氣化潛熱來(lái)產(chǎn)生蒸汽可供工廠的其他工段利用。另外由于管式加熱爐煙道氣攜帶了大 量的熱能并直接釋放到大氣中，故排煙溫度對(duì)管式爐的熱效率影響很大，煙道氣的溫度越 高，熱損失越大，熱效率也越低。若能夠充分回收利用這些余熱，將會(huì)降低生產(chǎn)成本，給企業(yè) 帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題，就針對(duì)目前煤焦油深加工環(huán)節(jié)中工業(yè)芴塔自動(dòng)化水平差 和能耗高的問(wèn)題，提出一種用于洗油加工中工業(yè)芴分餾塔的節(jié)能方法。本發(fā)明用于洗油加工中工業(yè)芴分餾塔的節(jié)能方法，具體如下
(1)來(lái)自芴油槽的芴油進(jìn)入工業(yè)芴分餾塔，塔頂蒸汽通過(guò)塔頂?shù)恼羝l(fā)生器冷凝后，部 分作為塔頂作為回流，部分作為芴餾分采出，塔底的殘油部分進(jìn)入管式加熱爐循環(huán)加熱， 部分排出塔釜去殘油槽；
(2)采出的芴餾分進(jìn)入冷凝器冷凝，然后通過(guò)芴餾分管路進(jìn)入工業(yè)芴結(jié)晶器進(jìn)行結(jié)品；
(3)進(jìn)入工業(yè)芴結(jié)晶器的芴餾分緩慢降溫至結(jié)晶溫度后一次性放料結(jié)晶，結(jié)晶后的物 料經(jīng)離心機(jī)分離得到固體的工業(yè)芴產(chǎn)品，剩余的母液經(jīng)泵打入殘油槽和塔釜?dú)堄拖嗷?，?殘油可兌入蒽油中進(jìn)行加工。本發(fā)明流程中的工業(yè)芴分餾塔9，其理論板數(shù)為20 45塊，塔頂?shù)牟僮鲏毫槌?壓，塔頂?shù)臏囟葹?92°C 298°C，回流比為3 :1 8 :1，重質(zhì)洗油的進(jìn)料位置為第8 30 塊板，塔頂采出的芴餾分苊油=0. 45 :1 0. 7 1 (質(zhì)量比)。本發(fā)明流程中的空氣預(yù)熱器為回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，其構(gòu)成包括圓筒形轉(zhuǎn)子和外 殼，所述的轉(zhuǎn)子設(shè)置為許多倉(cāng)格，并通過(guò)扇形頂和底板分為煙氣通道和空氣通道；所述的倉(cāng) 格內(nèi)設(shè)置有蓄熱板，所述的蓄熱板由0. 5 1. 2mm厚的波紋鋼板層疊而成；所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 為1 3轉(zhuǎn)/min。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是
(1)工藝流程簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)操作，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，同時(shí)減輕了工人的勞動(dòng) 強(qiáng)度；
(2)進(jìn)入工業(yè)芴結(jié)晶器的芴餾分采用熔融結(jié)晶緩慢降溫操作，避免了溶劑回收和環(huán)境 污染等問(wèn)題；
(3)將空氣預(yù)熱器和蒸汽發(fā)生器引入流程，充分利用過(guò)程余熱，進(jìn)一步提高了過(guò)程的熱 效率，節(jié)能效果明顯。


圖1是本發(fā)明所采用的工業(yè)芴分餾塔節(jié)能工藝流程的示意圖。圖2是本發(fā)明所采用的工業(yè)芴分餾塔節(jié)能工藝流程中回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的示意 圖。圖中標(biāo)記1-煤氣管道 4-冷空氣管道 7-管式加熱爐
2-熱空氣管道 5-回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器 8-芴油
11-冷凝器
3-冷煙道氣管道 6-熱煙道氣 9-工業(yè)芴分餾塔
10-蒸汽發(fā)生器
12-芴餾分管道
13-工業(yè)芴結(jié)晶器 16-芴油槽
14-工業(yè)芴產(chǎn)品 17-塔釜?dú)堄凸艿?br> 15-母液 18-換熱元件
19-轉(zhuǎn)子
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方法進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明用于洗油加工中工業(yè)芴分餾塔的節(jié)能方法，依據(jù)圖1所示的工藝流程予以 實(shí)施，其具體步驟如下
(1)來(lái)自芴油槽的芴油進(jìn)入工業(yè)芴分餾塔9，塔頂蒸汽通過(guò)塔頂?shù)恼羝l(fā)生器10冷凝 后，部分作為塔頂回流，部分作為芴餾分采出，塔底的殘油部分進(jìn)入管式加熱爐7循環(huán)加 熱，部分排出塔釜去殘油槽16;
(2)采出的芴餾分進(jìn)入冷凝器11冷凝，然后通過(guò)芴餾分管路12進(jìn)入工業(yè)芴結(jié)晶器13 進(jìn)行結(jié)晶；
(3)進(jìn)入工業(yè)芴結(jié)晶器13的芴餾分緩慢降溫至結(jié)晶溫度后一次性放料結(jié)晶，結(jié)晶后的 物料經(jīng)離心機(jī)分離得到固體的工業(yè)芴產(chǎn)品14，剩余的母液15經(jīng)泵打入殘油槽16和塔釜?dú)?油相混，該殘油可兌入蒽油中進(jìn)行加工。本發(fā)明方法流程中所采用的工業(yè)芴分餾塔9，其理論板數(shù)為20 45塊，塔頂?shù)牟?作壓力為常壓，塔頂?shù)臏囟葹?92°C 298°C，回流比為3:1 8:1，重質(zhì)洗油的進(jìn)料位置為 第8 30塊板，塔頂采出的芴餾分苊油=0. 45 :1 0. 7 :1 (質(zhì)量比)。本發(fā)明方法流程中所采用的空氣預(yù)熱器，為圖2所示的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器5，它的 構(gòu)成包括轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒形轉(zhuǎn)子19和固定的外殼，所述的轉(zhuǎn)子19是受熱面，它被分為許多可拆 卸且便于更換的倉(cāng)格，并通過(guò)扇形頂和底板的設(shè)置分為煙氣通道和空氣通道；所述的倉(cāng)格 內(nèi)裝有作為換熱元件的蓄熱板18，所述的蓄熱板18由波紋鋼板層疊而成，所述波紋鋼板的 厚度為0. 5 1. 2mm ；轉(zhuǎn)子19的轉(zhuǎn)速為1 3轉(zhuǎn)/min。在本發(fā)明方法的實(shí)施中，當(dāng)轉(zhuǎn)子19旋轉(zhuǎn)時(shí)，煙道氣和空氣將分別經(jīng)所述的空氣預(yù) 熱器5上下逆流并穿過(guò)所述的蓄熱板18，并在穿過(guò)蓄熱板18的過(guò)程中不斷的發(fā)生熱
交換，參照?qǐng)D2并結(jié)合圖1來(lái)說(shuō)當(dāng)熱煙道氣6通過(guò)時(shí)，會(huì)不斷地將熱量傳遞給所述的 蓄熱板18，溫度降低后而成冷煙道氣3則經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)后排入煙囪；當(dāng)冷空氣4流過(guò)時(shí)，會(huì)不斷 地從蓄熱板18中吸收熱量，溫度升高后而成的熱空氣2則進(jìn)入所述的管式加熱爐7參與燃燒。本發(fā)明方法中所采用的蒸汽發(fā)生器10用于回收自工業(yè)芴分餾塔9的塔頂蒸汽 的氣化潛熱，經(jīng)驗(yàn)計(jì)算表明，所述的芴餾分在進(jìn)入工業(yè)芴結(jié)晶器13之前冷卻時(shí)，可以產(chǎn)生 0. 3 0. 8MPa的蒸汽。通過(guò)本發(fā)明方法流程收集到殘油槽16的殘油，可以混入蒽油中，從而作為蒽油加 工工段的原料繼續(xù)使用。
以下是本發(fā)明用于洗油加工中工業(yè)芴分餾塔的節(jié)能方法的兩個(gè)較佳實(shí)施例 實(shí)施例1
所述工業(yè)芴分餾塔9的理論板數(shù)為40塊，塔頂?shù)牟僮鲏毫槌?，回流比? :1。重 質(zhì)洗油進(jìn)料位置為第15塊板，流量732. 5kg/h。塔頂采出的苊餾分重質(zhì)洗油=0. 63 :1(質(zhì) 量比)，得到的工業(yè)芴產(chǎn)品經(jīng)干燥后，采用氣相色譜分析器組成為97. 85% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，氧芴 回收率達(dá)82. 4%。所述管式加熱爐7的負(fù)荷為299. 2KW，所述蒸汽發(fā)生器10的水蒸汽產(chǎn)生 率為36kg/h，所產(chǎn)水蒸汽的壓力為0. 4MPa。實(shí)施例2
所述工業(yè)芴分餾塔9的理論板數(shù)為30塊，塔頂?shù)牟僮鲏毫槌海亓鞅葹? :1。重 質(zhì)洗油進(jìn)料位置為第18塊板，流量732. 5kg/h。塔頂采出的苊餾分重質(zhì)洗油=0.6:1 (質(zhì) 量比)，得到的芴產(chǎn)品經(jīng)干燥后，采用氣相色譜分析器組成為97. 69% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，芴回收率 達(dá)87. 8%。所述管式加熱爐7的負(fù)荷347. 4KW，所述蒸汽發(fā)生器10的水蒸汽產(chǎn)生率為41kg/ h，所產(chǎn)水蒸汽的壓力為0. 4MPa。本發(fā)明節(jié)能效果明顯，其引入流程的節(jié)能措施包括兩點(diǎn)一是利用管式加熱爐的 煙氣預(yù)熱空氣，提高進(jìn)爐空氣的溫度，不僅有利于管式爐內(nèi)煤氣的燃燒和傳熱，還能降低煙 道氣的排煙溫度，從而提高管式加熱爐的熱效率；二是利用塔頂蒸汽的汽化潛熱產(chǎn)生蒸汽， 并由蒸汽發(fā)生器回收產(chǎn)品餾分的余熱，供工廠的其他工段利用。這樣的設(shè)計(jì)方式，使本發(fā)明具有了較高的能量利用率，能達(dá)到節(jié)約能源并大幅度 降低生產(chǎn)成本的目的，而且，通過(guò)該方法所得的工業(yè)芴產(chǎn)品的純度>97%，收率可達(dá)80%以 上，可以給企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。以上結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)發(fā)明進(jìn)行了示意性描述。本發(fā)明提出的用于洗油加工中 工業(yè)芴分餾塔的節(jié)能方法，已經(jīng)通過(guò)實(shí)施例予以驗(yàn)證。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)能理解，在以上 說(shuō)明的啟示下，相關(guān)技術(shù)人員也可能在不脫離本發(fā)明精神的范圍內(nèi)對(duì)本文所述的方法進(jìn)行 適當(dāng)?shù)母膭?dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。特別需要指出的是，只要不脫離本發(fā)明宗旨，所有相類似的改 動(dòng)，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于洗油加工中工業(yè)芴分餾塔的節(jié)能方法，具體如下(1)來(lái)自芴油槽的芴油進(jìn)入工業(yè)芴分餾塔，塔頂蒸汽通過(guò)塔頂?shù)恼羝l(fā)生器冷凝后，部 分作為塔頂回流，部分作為芴餾分采出，塔底的殘油部分進(jìn)入管式加熱爐循環(huán)加熱，部分 排出塔釜去殘油槽；(2)采出的芴餾分進(jìn)入冷凝器冷凝，然后通過(guò)芴餾分管路進(jìn)入工業(yè)芴結(jié)晶器進(jìn)行結(jié)晶。(3)進(jìn)入工業(yè)芴結(jié)晶器的芴餾分緩慢降溫至結(jié)晶溫度后一次性放料結(jié)晶，結(jié)晶后的物 料經(jīng)離心機(jī)分離得到固體的工業(yè)芴產(chǎn)品，剩余的母液經(jīng)泵打入殘油槽和塔釜?dú)堄拖嗷?，?殘油可兌入蒽油中進(jìn)行加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于洗油加工中工業(yè)芴分餾塔的節(jié)能方法，其特征是，其 流程中的工業(yè)芴分餾塔，理論板數(shù)為20 45塊，塔頂?shù)牟僮鲏毫槌海數(shù)臏囟葹?292°C 298°C，回流比為3 :1 8 :1，重質(zhì)洗油的進(jìn)料位置為第8 30塊板，塔頂采出的芴 餾分苊油的質(zhì)量比=0. 45 :1 0. 7 :1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于洗油加工中工業(yè)芴分餾塔的節(jié)能方法，其特征是，其流 程中的空氣預(yù)熱器為回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，所述回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的構(gòu)成包括圓筒形轉(zhuǎn)子和 外殼，所述的轉(zhuǎn)子設(shè)置為許多倉(cāng)格，并通過(guò)扇形頂和底板分為煙氣通道和空氣通道；所述的 倉(cāng)格內(nèi)設(shè)置有蓄熱板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于洗油加工中工業(yè)芴分餾塔的節(jié)能方法，其特征是，所述 的蓄熱板由0. 5 1. 2mm厚的波紋鋼板層疊而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于洗油加工中工業(yè)芴分餾塔的節(jié)能方法，其特征是，所述 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為1 3轉(zhuǎn)/min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于洗油加工中工業(yè)芴分餾塔的節(jié)能方法，其步驟包括來(lái)自芴油槽的芴油進(jìn)入工業(yè)芴分餾塔，塔頂蒸汽通過(guò)塔頂?shù)恼羝l(fā)生器冷凝后部分回流，部分作為芴餾分采出；采出的芴餾分進(jìn)入冷凝器冷凝，然后通過(guò)芴餾分管路進(jìn)入工業(yè)芴結(jié)晶器；進(jìn)入工業(yè)芴結(jié)晶器的芴餾分緩慢降溫至結(jié)晶溫度一次性放料結(jié)晶，結(jié)晶后經(jīng)離心機(jī)分離得到固體的工業(yè)芴產(chǎn)品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是工藝流程簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)操作，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；進(jìn)入工業(yè)芴結(jié)晶器的芴餾分采用熔融結(jié)晶緩慢降溫操作，避免了溶劑回收和環(huán)境污染等問(wèn)題；將空氣預(yù)熱器和蒸汽發(fā)生器引入流程，充分利用過(guò)程余熱，進(jìn)一步提高了過(guò)程的熱效率，節(jié)能效果明顯。
文檔編號(hào)C07C7/14GK102002380SQ201010572868
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月5日
發(fā)明者趙華 申請(qǐng)人:天津市華瑞奕博化工科技有限公司