專利名稱：煤焦油不加堿常減壓蒸餾工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤焦油加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及煤焦油蒸餾的不加堿、塔底浙青強(qiáng)制循環(huán)加熱、常減壓蒸餾流程及餾分切取順序方面的焦油蒸餾工藝方法，特別涉及一種煤焦油不加堿常減壓蒸餾工藝及裝置。
背景技術(shù)：
煤焦油是在煉焦過程中的副產(chǎn)品，是從煉焦煤氣中冷凝而來。煤焦油中含有的有機(jī)化合物有近萬種，大部分屬芳香類化合物，它們是重要的化工原料。目前全世界煤焦油產(chǎn)量在2000萬噸以上。通常，煤焦油先要通過蒸餾將其分成輕油、酚油、萘油、洗油、蒽油及浙青，再進(jìn)行精制加工。典型的焦油連續(xù)蒸餾工藝有常壓蒸餾、減壓蒸餾及常減壓蒸餾工藝。因焦油中有銨鹽類等腐蝕介質(zhì)，傳統(tǒng)的煤焦油蒸餾工藝是需要加堿的，雖然解決了腐蝕問題，但因浙青及蒽油中含有大量鈉離子，使產(chǎn)品的品質(zhì)與用途受到很大影響，帶來銷售困難。不加堿焦油蒸餾過程中會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕，為此傳統(tǒng)工藝只能加堿。但該腐蝕也是有規(guī)律的，與設(shè)備及管道材質(zhì)、工藝流程、操作溫度與壓力以及操作方式等都有較大關(guān)系。為防止?fàn)t管結(jié)焦，傳統(tǒng)工藝是采用物料直接加熱送到塔內(nèi)閃蒸蒸餾的，不足熱量由過熱蒸汽補(bǔ)充。傳統(tǒng)的常減壓蒸餾工藝一般是在三個(gè)塔或蒸發(fā)器內(nèi)完成其中第一個(gè)塔為常壓脫水塔，第二個(gè)塔為常壓浙青塔，第三個(gè)塔為減壓餾分塔，在餾分塔內(nèi)的焦油原料是加堿的。 該工藝存在的主要問題是
1、蒸餾過程只實(shí)現(xiàn)了部分不加堿，大部分餾分是加堿的，未實(shí)現(xiàn)全餾分不加堿，產(chǎn)品品質(zhì)低。2、餾分切取順序問題。該工藝先切取全部浙青，再切取加工其它餾分，無論從滿足市場(chǎng)需求角度，還是從節(jié)能角度均不盡合理。從市場(chǎng)需求角度講，市場(chǎng)對(duì)炭黑油及浙青均有需求，且通常炭黑油的需求量更大，這種先全部切取浙青的工藝與市場(chǎng)需求有些不匹配；只有在客戶單要浙青類產(chǎn)品，該流程才有一定的合理性。其次，先在高溫下切取浙青，再將高溫氣相餾分急冷后進(jìn)入下一個(gè)塔進(jìn)行蒸餾，這樣勢(shì)必造成系統(tǒng)能耗很高，同時(shí)也會(huì)使浙青中產(chǎn)生較多的二次喹啉不溶物，不利于浙青的二次加工。有鑒于此，尋求一種煤焦油不加堿常減壓蒸餾工藝及裝置成為該領(lǐng)域技術(shù)人員的追求目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種煤焦油不加堿常減壓蒸餾工藝及裝置，它解決了上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，具有全餾分不加堿，按市場(chǎng)需求及溫度梯度切取餾分，不用直接過熱汽，無新增工藝廢水，能耗低及產(chǎn)品品質(zhì)高等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下
一種煤焦油不加堿常減壓蒸餾工藝，包括脫水塔、主塔以及浙青塔，包括以下步驟(1)原料焦油經(jīng)換熱后進(jìn)入脫水塔，脫水塔塔頂采出輕油餾分與水；
(2)脫水塔底焦油，經(jīng)換熱后進(jìn)入主塔，主塔塔頂采出酚油餾分；側(cè)線采出混油餾分； 塔底采出炭黑油或軟浙青；抽出主塔塔底物料；
(3)從主塔底抽出部分軟浙青，送到浙青塔，進(jìn)行負(fù)壓蒸餾，塔側(cè)線采出重油餾分，塔底生產(chǎn)浙青；
所述主塔為常壓低溫餾分塔，所述浙青塔為低溫減壓浙青塔，整個(gè)流程中全餾分不加堿。 所述主塔塔底物料由主塔底循環(huán)泵抽出，在焦油管式爐加熱提升溫度后，返回主塔塔底，作為主塔熱源。 所述浙青塔熱源由塔底管式爐加熱強(qiáng)制循環(huán)完成。一種煤焦油不加堿常減壓蒸餾裝置，包括脫水塔、主塔、浙青塔以及兩個(gè)加熱爐； 所述脫水塔的底部通過管道連接主塔中部，所述主塔的底部通過管道連接浙青塔的中
部；
所述主塔的底部通過一加熱爐內(nèi)循環(huán)，所述浙青塔的底部通過一加熱爐內(nèi)循環(huán)。所述浙青塔頂部設(shè)有一真空泵。按本發(fā)明的煤焦油不加堿常減壓蒸餾工藝，原料焦油經(jīng)換熱后進(jìn)入脫水塔，脫水塔塔頂采出輕油餾分與水；脫水塔塔底熱源由加熱爐節(jié)能器加熱塔底物料強(qiáng)制循環(huán)加熱供給。脫水塔底焦油，經(jīng)換熱后進(jìn)入主塔。主塔塔頂采出酚油餾分；側(cè)線采出混油餾分， 送下道洗滌及工業(yè)萘蒸餾工序進(jìn)一步加工；塔底采出軟浙青或炭黑油。主塔塔底物料，由主塔底循環(huán)泵抽出，在焦油管式爐加熱提升后，返回主塔塔底，作為主塔熱源。從主塔底抽出部分炭黑油，送到第三個(gè)浙青塔，進(jìn)行負(fù)壓蒸餾，塔側(cè)線采出重油餾分，塔底生產(chǎn)浙青，該塔熱源由塔底管式爐加熱強(qiáng)制循環(huán)完成。浙青塔的進(jìn)料量是根據(jù)市場(chǎng)對(duì)浙青的需求所決定。整個(gè)蒸餾流程的特征是第二個(gè)塔為常壓低溫餾分塔，第三個(gè)塔為低溫減壓浙青塔，而傳統(tǒng)的第二個(gè)塔為常壓高溫浙青塔，第三個(gè)塔為減壓餾分塔，次序與減壓部位正好相反。其次，該流程的特征是全餾分不加堿。第三個(gè)特征是后兩個(gè)塔均采用管式爐強(qiáng)制循環(huán)加熱，不通直接過熱蒸汽。本發(fā)明的煤焦油不加堿常減壓蒸餾裝置主要包括五個(gè)部分常壓脫水塔部分、常壓主塔部分、減壓浙青塔部分、主塔及浙青塔加熱爐部分以及節(jié)能換熱部分。全餾程原料不加堿，為三個(gè)塔、兩個(gè)強(qiáng)制循環(huán)加熱爐，除最后一個(gè)重組分浙青塔采用減壓操作外，前兩個(gè)塔為常壓操作。本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的煤焦油不加堿常減壓蒸餾工藝及裝置具有如下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)
1、焦油原料全餾程不加堿，通過改進(jìn)蒸餾系統(tǒng)設(shè)備與管道材質(zhì)、控制正常操作與開停工方式與參數(shù)等，進(jìn)而克服不加堿所產(chǎn)生的腐蝕影響，其優(yōu)點(diǎn)是浙青或炭黑油中鈉離子含量低，產(chǎn)品品質(zhì)高，有利于其進(jìn)一步的加工利用，產(chǎn)品銷售容易，附加值高。2、按市場(chǎng)需求及溫度梯度確定餾分切取順序，確定蒸餾流程，具有市場(chǎng)適應(yīng)性好、 調(diào)節(jié)靈活、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。
3、焦油蒸餾主塔、浙青塔均采用強(qiáng)制循環(huán)加熱，焦油主塔不通直接過熱蒸汽、溫度控制穩(wěn)定，無新增工藝廢水產(chǎn)生。4、主塔及浙青塔均在較低溫度下操作，最大溫度小于360°C，溫度低，浙青無二次喹啉不溶物及縮聚反應(yīng)物產(chǎn)生，有利于提高浙青及炭黑油品質(zhì)。


圖1為本發(fā)明的一種煤焦油不加堿常減壓蒸餾工藝的流程圖。圖2為本發(fā)明的一種煤焦油不加堿常減壓蒸餾裝置的結(jié)構(gòu)圖。附圖標(biāo)記
1為原料焦油，2為脫水塔，3為輕油和水，4為酚油，5為混油，6為主塔，7為軟浙青或炭黑油，8為塔底焦油，9為加熱爐，10為加熱爐，11為浙青塔，12為真空泵，13為重油，14為浙青，15為加熱爐。
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)明作詳細(xì)說明。參看圖1，本發(fā)明的一種煤焦油不加堿常減壓蒸餾工藝，包括脫水塔2、主塔6以及浙青塔11，包括以下步驟
(1)原料焦油1經(jīng)換熱后進(jìn)入脫水塔2，脫水塔2塔頂采出輕油3餾分與水。(2)脫水塔2底焦油，經(jīng)換熱后進(jìn)入主塔6，主塔6塔頂采出酚油4餾分；側(cè)線采出混油5餾分；塔底采出炭黑油或軟浙青7 ；抽出主塔6塔底物料。(3)從主塔6底抽出部分軟浙青，送到作為第三個(gè)塔的浙青塔11，進(jìn)行負(fù)壓蒸餾， 塔側(cè)線采出重油13餾分，塔底生產(chǎn)浙青14。主塔6為常壓低溫餾分塔，浙青塔11為低溫減壓浙青塔11。整個(gè)流程中全餾分不加堿。主塔6塔底物料由主塔6底循環(huán)泵抽出，在焦油管式爐加熱提升溫度后，返回主塔 6塔底，作為主塔6熱源。浙青塔11熱源由塔底管式爐加熱強(qiáng)制循環(huán)完成。脫水塔2塔底熱源由加熱爐節(jié)能器加熱塔底物料強(qiáng)制循環(huán)加熱供給。參看圖2，本發(fā)明的一種煤焦油不加堿常減壓蒸餾裝置，包括脫水塔2、主塔6、浙青塔11以及兩個(gè)加熱爐。脫水塔2的底部通過管道連接主塔6中部，主塔6的底部通過管道連接浙青塔11的中部。主塔6的底部通過一加熱爐9內(nèi)循環(huán)。浙青塔11的底部通過一加熱爐15內(nèi)循環(huán)。浙青塔11頂部設(shè)置一真空泵12。本發(fā)明在具體實(shí)施中采用如下方式
某公司15萬噸/年焦油加工工程，采用的是煤焦油不加堿常減壓蒸餾工藝裝置。具體工藝步驟如下
由油庫(kù)來的不加堿煤焦油原料與主塔底炭黑油換熱后，經(jīng)焦油預(yù)熱器加熱進(jìn)入脫水
+ -tB。脫水塔塔頂溫度約98°C 105°C，塔頂逸出的輕油餾分和水經(jīng)輕油冷凝冷卻器冷卻到30°C后，流入輕油分離槽內(nèi)，在此，輕油與水分離。分離出的輕油一部分返回脫水塔作為回流，其余輕油作為產(chǎn)品送至槽區(qū)；分離水自流到廢水槽。
脫水塔循環(huán)泵將脫水塔塔底的無水焦油抽出，送至焦油加熱爐節(jié)能器與加熱爐煙道氣換熱，被加熱至210°C 230°C后，返回脫水塔底部作為脫水塔的熱源。脫水塔底焦油8，由塔底抽出泵抽出，經(jīng)無水焦油/炭黑油換熱器換熱進(jìn)入主塔。主塔塔頂逸出的酚油汽經(jīng)酚油冷凝冷卻器冷卻到70°C后，再流入主塔回流槽。一部分酚油餾分送回塔頂作為回流，其余的酚油餾分作為產(chǎn)品送至槽區(qū)。主塔側(cè)線切取混合油餾分?；旌橡s分經(jīng)混合冷卻器冷卻至80°C后，送往餾分洗滌部分，作為餾分洗滌部分的原料。主塔塔底的炭黑油，由主塔循環(huán)泵抽出，在焦油管式爐加熱至330°C 360°C后， 返回主塔塔底，作為主塔熱源。主塔塔底油抽出泵將塔底的炭黑油抽出后，一部分(約50%，可調(diào)節(jié))依次與原料焦油經(jīng)兩級(jí)換熱后，在冷卻器中冷卻至90°C，送槽區(qū)。另一部分送下一個(gè)浙青塔，在負(fù)壓蒸餾條件下，塔頂蒸出不凝性氣體，側(cè)線采出重油，塔底生產(chǎn)浙青，該塔熱源由塔底浙青管式爐循環(huán)強(qiáng)制加熱。同時(shí)該塔負(fù)壓是由一套獨(dú)立的真空系統(tǒng)完成。其中，主要技術(shù)操作指標(biāo)如下 脫水塔頂油汽出口溫度102°C 脫水塔底無水焦油出口溫度220°C 主塔頂油汽出口溫度170°C 200°C 主塔側(cè)線混合油采出溫度210°C 225°C 主塔底油采出溫度340°C 355°C
浙青塔側(cè)線油采出溫度220°C 240°C 浙青塔底油采出溫度345°C C360°C 加熱爐油出口溫度350°C 360°C 脫水塔頂部氣相壓力3kPag 主塔頂部氣相壓力3kPag 浙青塔頂部氣相壓力IOkPag (絕壓) 煤氣耗量600 700Nm3/h。綜上所述，本發(fā)明的煤焦油不加堿常減壓蒸餾工藝及裝置具有全餾分不加堿，按市場(chǎng)需求及溫度梯度切取餾分，不用直接過熱汽，無新增工藝廢水，能耗低及產(chǎn)品品質(zhì)高等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，上述實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)上述實(shí)施例的變化、 變型等都將落在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種煤焦油不加堿常減壓蒸餾工藝，其特征在于，包括脫水塔、主塔以及浙青塔，包括以下步驟(1)原料焦油經(jīng)換熱后進(jìn)入脫水塔，脫水塔塔頂采出輕油餾分與水；(2)脫水塔底焦油，經(jīng)換熱后進(jìn)入主塔，主塔塔頂采出酚油餾分；側(cè)線采出混油餾分； 塔底采出炭黑油或軟浙青；抽出主塔塔底物料；(3)從主塔底抽出部分軟浙青，送到浙青塔，進(jìn)行負(fù)壓蒸餾，塔側(cè)線采出重油餾分，塔底生產(chǎn)浙青；所述主塔為常壓低溫餾分塔，所述浙青塔為低溫減壓浙青塔，整個(gè)流程中全餾分不加堿。
2.如權(quán)利要求1所述的煤焦油不加堿常減壓蒸餾工藝，其特征在于所述主塔塔底物料由主塔底循環(huán)泵抽出，在焦油管式爐加熱提升溫度后，返回主塔塔底，作為主塔熱源。
3.如權(quán)利要求1所述的煤焦油不加堿常減壓蒸餾工藝，其特征在于所述浙青塔熱源由塔底管式爐加熱強(qiáng)制循環(huán)完成。
4.一種煤焦油不加堿常減壓蒸餾裝置，其特征在于包括脫水塔、主塔、浙青塔以及兩個(gè)加熱爐；所述脫水塔的底部通過管道連接主塔中部，所述主塔的底部通過管道連接浙青塔的中部；所述主塔的底部通過一加熱爐內(nèi)循環(huán)，所述浙青塔的底部通過一加熱爐內(nèi)循環(huán)。
5.如權(quán)利要求4所述的煤焦油不加堿常減壓蒸餾裝置，其特征在于所述浙青塔頂部設(shè)有一真空泵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煤焦油不加堿常減壓蒸餾工藝及裝置，原料焦油經(jīng)換熱后進(jìn)入脫水塔，脫水塔塔頂采出輕油餾分與水；脫水塔底焦油，經(jīng)換熱后進(jìn)入主塔，主塔塔頂采出酚油餾分；側(cè)線采出混油餾分；塔底采出炭黑油或軟瀝青；抽出主塔塔底物料；從主塔底抽出部分軟瀝青，送到瀝青塔，進(jìn)行負(fù)壓蒸餾，塔側(cè)線采出重油餾分，塔底生產(chǎn)瀝青；所述主塔為常壓低溫餾分塔，所述瀝青塔為低溫減壓瀝青塔，整個(gè)流程中全餾分不加堿。裝置的脫水塔底部通過管道連接主塔中部，主塔底部通過管道連接瀝青塔的中部。主塔底部通過一加熱爐內(nèi)循環(huán)，瀝青塔的底部通過一加熱爐內(nèi)循環(huán)。本發(fā)明具有全餾分不加堿，按市場(chǎng)需求及溫度梯度切取餾分，不用直接過熱汽，無新增工藝廢水，能耗低及產(chǎn)品品質(zhì)高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C10C1/02GK102161901SQ201110066420
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月19日
發(fā)明者袁曉鵬, 趙剛山 申請(qǐng)人:寶鋼工程技術(shù)集團(tuán)有限公司