專利名稱：從煉焦爐粗煤氣中獲取萘的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從煉焦爐粗煤氣(Koksofenrohgas)中按權(quán)利要求1的前敘部分獲取萘的方法和對此適用的設(shè)備。
在煉焦爐中隔絕空氣下對煤進行熱處理生成煉焦爐粗煤氣，將其用噴灑水在粗煤氣容器(Rohgasvorlage)中冷卻至約80℃和用水蒸汽飽和。其中大約20％的在煉焦爐粗煤氣中攜帶的萘以液相與焦油結(jié)合。其余80％的萘接著在間接的粗煤氣冷卻中與焦油狀和水狀的組分一起在予冷卻器中冷凝。此冷凝液首先送到粗煤氣貯器，在此加熱到約80℃和送去焦油分離，在那兒進行粗焦油和煤水(Kohlewasser)的分離。在粗焦油中含的萘從粗焦油中用工藝技術(shù)上非常昂貴的方法獲得。首先在焦油蒸餾中制備萘油，隨后將它送去結(jié)晶，在結(jié)晶中分離出粗萘。為取得純凈萘還要進行進一步加工如化學反應(例如用苛性鈉溶液和硫酸)或?qū)⒋州吝M行再蒸餾。
本發(fā)明的任務(wù)是提供由煉焦爐粗煤氣中獲取萘的方法和對此適用的設(shè)備，其中以很少的費用，簡單的方式和方法可取得高純度的萘。
此任務(wù)通過權(quán)利要求1的特征完成。
繼續(xù)發(fā)展按從屬權(quán)利要求進行。
按本發(fā)明將從煉焦爐出來的粗煤氣，如通常的用噴灑水在粗煤氣貯器中直接冷卻至約80℃。在此形成液相和氣相。液相送去焦油分離，在那兒進行焦油和煤水分離。一部分煤水作為噴灑水再用于直接的粗煤氣冷卻。將氣相引導通過電過濾器，在那兒在溫度約為80℃下煉焦爐粗煤氣中的固體物和焦油含量減少99.99％。
因在溫度約為80℃下在電過濾器中發(fā)生分離，(以氣體存在的)萘在通過電過濾器時留在煉焦爐粗煤氣中。煉焦爐粗煤氣從約80℃被冷卻至約20℃，由此分離出在粗煤氣中含的萘。因固體物和焦油已經(jīng)在電過濾器中分離出去，所以此種萘是非常純凈的萘，它可作為可出售的產(chǎn)品提供給用戶。
如果將電過濾器進行隔離或甚至加熱，在電過濾器中的等溫條件為約80℃，以使萘在過濾器中不會析出。因在按本發(fā)明的方法中，分離出的焦油對電過濾器的表面起防腐作用，所以電過濾器可用普通的結(jié)構(gòu)鋼材(例如ST37-3)組成。
在電過濾器中析出的焦油含萘特別少，因為，如上述，萘是留在煉焦爐粗煤氣中。這種貧含萘的焦油被送去分離焦油。由于少的萘含量(大約2％剩余萘含量)使在焦油-水-分離中減少了乳液生成和因此改進了焦油分離。此外減少了焦油-水-分離所需的停留時間。因為乳液生成減少了，所以焦油-水-分離也可在較低的溫度進行。
按變化的方法也有可能，不將貧萘的焦油從電過濾器送去焦油分離，因它幾乎是無水的，而直接送到焦油貯罐中。因此減輕了焦油分離。貧萘的焦油也可貯存在另外的焦油貯罐中和用于其它過程，例如用于予冷卻器的沖洗。
萘可從粗煤氣中在電過濾器后通過直接或間接的冷卻獲得。
在直接冷卻中將煉焦爐粗煤氣在電過濾器后用水直接冷卻。由此析出萘和接著將其從水中分離出。因水幾乎不含雜質(zhì)，所以它可以在循環(huán)中有利于相應的再冷。循環(huán)水的再冷卻可直接或間接進行。多余的水可送到貯器去。
在間接冷卻中萘在冷卻面上結(jié)晶出來。
這結(jié)晶出來的萘可用不同的方式和方法獲得一種可能性是，通過加熱獲得萘。其中加熱可直接或間接進行。冷卻面可用熱介質(zhì)不僅在“萘面”也可在另一面加熱，這樣萘可被抽取出并經(jīng)過加熱的管道送去裝運。
也可用加熱棒進行加熱，這樣的加熱棒安裝在設(shè)備的適當位置。
另一種可能性是，用已經(jīng)加熱的液體萘“沖洗”萘。液體萘也可用于間接的加熱。
還有一種可能性是，將結(jié)晶出來的萘用溶劑從冷卻面溶解下來并接著獲取。
結(jié)晶出來的萘的獲取也可以用機械方法，例如用刮刀進行。在此或是刮刀或是冷卻面是可活動的用于萘的提取。
也有可能是，將結(jié)晶出來的萘用機械振動的方法，如振動用打擊器(Klopfer)或搖動器(Rüttler)或用不平衡馬達(Unwuchmotors)產(chǎn)生，來進行萘的提取。
在前面描述的方法中，萘提取的方法是間歇的，即在第一步工藝步驟中萘結(jié)晶出來和第二步工藝步驟中獲取結(jié)晶出來的萘。
但還有一個可能性是，萘的獲取是連續(xù)的或準連續(xù)的進行。在此運轉(zhuǎn)方法中設(shè)備逐段進行冷卻操作或進行萘的生產(chǎn)操作。連續(xù)操作也可能使用刮刀或振動發(fā)生器。
對于按本發(fā)明方法的實施只不過必須予先考慮電過濾器和適用于萘分離的設(shè)備，然后由此獲得分離的萘。
對于在現(xiàn)有的煉焦廠的后處理也有可能只考慮附加的電過濾器和利用現(xiàn)有的予冷卻器。如果在予冷卻器后已有電過濾器，則此電過濾器可裝在粗煤氣路徑上的予冷卻器之前。在按本發(fā)明的方法中在予冷卻后的電過濾器實屬多余。
因在現(xiàn)有的煉焦廠通常有多個予冷卻器，本方法可用現(xiàn)有的予冷卻器如下實施一組例如兩個予冷卻器應用于萘的結(jié)晶析出。其余的予冷卻器在通常的冷卻器操作中用以焦油沖洗。在準連續(xù)操作中例如一個予冷卻器用于結(jié)晶析出和一個予冷卻器應用于萘的獲取。在用于萘的獲取的冷卻器中壓力損失增加時或在粗煤氣出口溫度提高最多2℃時粗煤氣不再導過此予冷卻器，而通過在萘獲取后的備用(Stand-by-Betrieb)予冷卻器。
在冷卻管中結(jié)晶析出的萘通過加熱回收。這里冷卻管可從內(nèi)部或外部加熱。內(nèi)部-和外部加熱相結(jié)合也同樣是可能的。在萘從予冷卻器獲取后，進行調(diào)整和予冷卻器再應用于萘的結(jié)晶析出并從另外的予冷卻器獲取萘。
用此方法中可毫無問題地調(diào)整到少量的萘獲取和部分或全部調(diào)整到傳統(tǒng)的予冷卻操作。在予冷卻操作中建議，為使萘不堵塞予冷卻器，將予冷卻器用來自電過濾器的貧萘焦油沖洗。
因此，在按本發(fā)明的從煉焦爐粗煤氣獲取萘的方法中可采用常規(guī)的予冷卻器作為獲取萘的適用設(shè)備。在冷卻步驟中萘從氣相中結(jié)晶析出在冷卻管上，接著可用上述方法獲取萘。在萘獲取時使煉焦爐粗煤氣引導通過備用的其它予冷卻器。
予冷卻器也可改裝用于準連續(xù)的萘獲取。其中予冷卻器必須逐段用可控制的伐門裝備。用此方式和方法有可能在予冷卻器中同時進行萘結(jié)晶析出的冷卻操作和萘加熱的萘獲取操作。
也可能用其它設(shè)備獲取萘。它僅要一個冷卻面，由此冷卻面用上述方法可獲取萘。作為冷卻面例如可用轉(zhuǎn)鼓或圓盤。將此轉(zhuǎn)鼓或圓盤配備至少一個刮刀，這樣萘的獲取也可連續(xù)進行。
也可能萘在管式冷卻器中結(jié)晶析出，這種管式冷卻器的管子在外壁進行冷卻。然后萘在管內(nèi)壁析出并可用上述方法進行獲取。
上面列舉的以及所要求的和在實施例描述的按本發(fā)明所采用的結(jié)構(gòu)部件在其大小，形狀設(shè)計，材料選擇和技術(shù)方案無特別例外的條件，這樣它們在應用領(lǐng)域已知的選擇標準中可找到無限制的應用。
本發(fā)明主題的其它細節(jié)，特征和優(yōu)點在從屬權(quán)利要求和從以下描述的附圖中給出，其中舉例描述了按本發(fā)明方法的優(yōu)選的實施形式。
圖中表示

圖1，圖解說明用直接冷卻從煉焦爐粗煤氣中獲取萘的方法，圖2，圖解說明用間接冷卻從煉焦爐粗煤氣中獲取萘的方法，圖3，圖解說明除了萘的獲取外同樣可進行粗煤氣常規(guī)冷卻的變化方法。
從圖1可見，由煉焦爐1來的粗煤氣在粗煤氣貯器2中用通過管道10送入的噴灑水從約800℃冷卻至約80℃。將煉焦爐粗煤氣送入電過濾器3，在此將煉焦爐粗煤氣中的固體物-和焦油含量減少99.99％。將析出的焦油通過管道7送至焦油分離或送到焦油收集器。將煉焦爐粗煤氣送到設(shè)備4進行萘的分離，在此萘通過直接冷卻與水一起析出并從水中分離。萘用管道8送到圖中沒有畫出來的分離設(shè)備中，在其中萘從與它附著的殘余水中分離出來。這樣的殘余水可送到冷卻水中。此冷卻水通過管道11送到冷卻器12和管道13進行循環(huán)。過量的水通過管道9送到粗煤氣貯器2。煉焦爐粗煤氣在送給煉焦爐煤氣用戶之前先送去煤氣精制5，在那兒脫除硫化物，氨和必要時脫除苯。
圖2是說明間接冷卻獲取萘的變化方法。有關(guān)的標記與圖1有相同的意義。煉焦爐粗煤氣從電過濾器3送到設(shè)備4進行萘的結(jié)晶析出，在此萘在冷卻面上析出，而冷凝的水蒸汽通過管道9送到粗煤氣貯器2。在冷卻面結(jié)晶析出的萘通過冷卻面的加熱作為液體的萘從設(shè)備4抽取出并通過加熱的管道8輸送去(圖中未表示出)裝運。
圖3敘述一種方法，在其中可采用兩個予冷卻器4和4’用于萘的結(jié)晶析出。設(shè)備4用于萘的獲取，即通過管道8將純凈萘送去裝運。設(shè)備4’進行予冷卻器操作。其中將貧萘的焦油通過管道7用于沖洗予冷卻器4’，以防止被萘堵塞。其它的有關(guān)符號與圖1的意義一樣。
有關(guān)的符號表1 煉焦爐2 貯器3 電過濾器4 分離設(shè)備4’冷卻設(shè)備5 煉焦爐煤氣提純6 煉焦爐煤氣用戶7 管道(焦油)8 管道(萘)9 管道(冷凝液)10 管道(噴灑水)11 管道(冷卻水)12 冷卻器13 管道(冷卻水回流)
權(quán)利要求
1.由煉焦爐粗煤氣中獲取萘的方法，在其中煉焦爐粗煤氣用噴灑水直接冷卻并通過接著的冷卻和處理獲得萘，其特征在于，煉焦爐粗煤氣在煉焦爐粗煤氣直接冷卻后通過電過濾器并接著如下冷卻，即將在煉焦爐粗煤氣中含的萘從氣相分離出并不用進一步處理就獲得純凈-萘。
2.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于，電過濾器是這樣地隔離或加熱以使其等溫操作。
3.按權(quán)利要求1和2的方法，其特征在于，在電過濾器后直接進行煉焦爐粗煤氣的冷卻。
4.按權(quán)利要求1和2的方法，其特征在于，在電過濾器后間接進行煉焦爐粗煤氣的冷卻。
5.按權(quán)利要求1至4的方法，其特征在于，析出的萘通過加熱獲得。
6.按權(quán)利要求5的方法，其特征在于，加熱是間接進行。
7.按權(quán)利要求5的方法，其特征在于，加熱是直接進行。
8.按權(quán)利要求6和7的方法，其特征在于，加熱用已經(jīng)加熱的液體萘進行。
9.按權(quán)利要求1和2的方法，其特征在于，將析出的萘用溶劑溶解并接著除去溶劑。
10.按權(quán)利要求1和2的方法，其特征在于，析出的萘用機械方法獲取。
11.按權(quán)利要求1和2的方法，其特征在于，析出的萘連續(xù)的獲取。
12.用于實施按權(quán)利要求1的方法的設(shè)備，其特征在于，應用常規(guī)的予冷卻器作為萘分離的設(shè)備。
13.按權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于，在予冷卻器中配備有加熱棒。
14.用于實施按權(quán)利要求1的方法的設(shè)備，其特征在于，予冷卻器逐段配備有可控制的伐門。
15.用于實施按權(quán)利要求1的方法的設(shè)備，其特征在于，考慮冷卻面帶有至少一個刮刀。
16.用于實施按權(quán)利要求1的方法的設(shè)備，其特征在于，冷卻的轉(zhuǎn)鼓配備有刮刀。
17.用于實施按權(quán)利要求1的方法的設(shè)備，其特征在于，冷卻的圓盤配備有刮刀。
18.用于實施按權(quán)利要求1的方法的設(shè)備，其特征在于，考慮管式冷卻器帶有管子外壁冷卻。
19.用于實施權(quán)利要求1的方法的設(shè)備，其特征在于，在冷卻面上考慮至少有一個振動發(fā)生器。
全文摘要
從煉焦爐粗煤氣中獲取萘的方法。煉焦爐粗煤氣用噴灑水直接在其上冷卻和通過接著的冷卻和處理獲得萘，本發(fā)明特征在于煉焦爐粗煤氣直接冷卻后將其通過電過濾器和接著進行如下的冷卻，在煉焦爐粗煤氣中含的萘從氣相中分離出并不需進一步處理便可得到純凈的萘。
文檔編號B03C3/02GK1469854SQ01817456
公開日2004年1月21日 申請日期2001年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月17日
發(fā)明者F·羅薩, H·J·吉爾茨, H·施雷德爾, F 羅薩, 吉爾茨, 椎露申請人:德國蒙坦技術(shù)股份有限公司