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1、煤焦油加工工藝煤焦油的性質(zhì)煤焦油是煤在干餾和氣化過程中獲得的液體產(chǎn)品。根據(jù)干餾溫度和方法的不同可得到以下幾種焦油:1低溫(450——650℃)干餾焦油2低溫和中溫(600——800℃)發(fā)生爐焦油3中溫(900——1000℃)立式爐焦油4高溫(1000℃)煉焦焦油無論哪種焦油,均具有刺激性臭味的黑色和黑褐色的粘稠狀液體,簡稱焦油。我廠使用的為高溫焦油。閃點為96——105℃,自燃點為580——630℃,燃燒熱為35700——39000KJ/kg。在20℃的密度介于1.10——1.25g/㎝3,其值隨著溫度的升高而降低。煤焦油的形成
2、煤焦油是煤熱分解的液態(tài)產(chǎn)物。煤料在煉焦?fàn)t碳化室的分解時由平行于碳化室倆側(cè)爐墻呈層狀進行的,所需熱量通過碳化室爐墻傳遞。裝入碳化室內(nèi)的煤料,首先析出吸附在煤中的水,二氧化碳和甲烷等。隨著煤料溫度的升高,煤含氧高的分子結(jié)構(gòu)分解為水二氧化碳等。當(dāng)煤層溫度達到300——550℃,則發(fā)生煤大分子側(cè)鏈和基團的斷裂,所得產(chǎn)物為初次分解產(chǎn)物,或稱初焦油。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類。初次分解產(chǎn)物,一部分通過碳化室中心的煤層,一部分經(jīng)過赤熱的焦炭層沿著爐墻進入碳化室的頂部空間,在800——1000℃的條件下發(fā)生深度熱分
3、解,所的產(chǎn)物為二次分解產(chǎn)物,或稱高溫焦油。高溫焦油主要含有稠環(huán)芳香族化合物。煤焦油組分的分離方法精餾:精餾是將具有不同揮發(fā)度的液體混合物分離為窄餾分或純組分的方法。煤焦油初步分離成各個餾分或?qū)s分進一步分離成較純組分都需要精餾。煤焦油的初步加工焦油加工前的處理:1焦油的勻合:為了保證連續(xù)焦油精餾裝置正常工作,雜油和外來的加油要按一定比例混合。均勻程度一般按含萘量檢查,波動不應(yīng)超過1%。2焦油的脫水:焦油在蒸餾前必須脫水。脫水的焦油可以減少蒸餾系統(tǒng)的熱耗,增加設(shè)備的能力,降低蒸餾系統(tǒng)的阻力,改善餾分及瀝青質(zhì)量,減輕設(shè)備的腐蝕。焦化
4、生產(chǎn)的粗焦油含水質(zhì)量分數(shù)約為4%,并且水中還溶解許多無機鹽類。水分子分散在焦油介質(zhì)中形成了均相體系——乳化液。焦油中還含有甲苯不溶物,喹啉不溶物及其他小的分散微粒,這些微粒吸附在焦油與水的界面上,增加了乳化液的穩(wěn)定性。采用在焦油儲槽內(nèi)維持焦油溫度在70——80℃靜置脫水,只能將焦油水分脫至2%---3%,而進入蒸餾系統(tǒng)的焦油含水要求小于0.4%,因此焦油還需要最終脫水。3焦油的脫鹽:焦油中所含的揮發(fā)性銨鹽在最終脫水階段被除去,而占絕大部分的固定銨鹽留在脫水焦油中。固定銨鹽中氯化銨占80%左右,其余為硫酸銨,硫氰化銨,亞硫酸銨及硫
5、代硫酸氨等。當(dāng)焦油被加熱到220——250℃,這些銨鹽將分解成游離酸和氨,如 NH4Cl==△==NH3↑+HCl↑分解產(chǎn)生的酸將引起設(shè)備的嚴重腐蝕。因此,焦油在送入管式爐加熱前,除了脫水還必須脫鹽。焦油脫鹽。焦油脫鹽是在焦油進入管式爐一段最終脫水前加入碳酸鈉溶液,使固定銨鹽轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的鈉鹽,2NH4CL+Na2CO3→2NH3+CO2+2NaCL+H2O耗堿量一般為加油的質(zhì)量的0.05——0.06%。我廠焦油加工工藝流程目前,國內(nèi)焦油精餾一般采取常壓連續(xù)精餾工藝流程,有一塔式和兩塔式兩種流程類型。根據(jù)產(chǎn)品再加工要求,以切取餾份
6、的型式不同又可分為窄餾份或酚萘洗三混餾份或萘洗兩混餾份的流程。我廠采用一塔式流程,切取三混餾份。原料焦油經(jīng)靜置脫水,使含水不大于4%,在原料泵前加入8-12%Na2CO3溶液,加壓后,經(jīng)焦油蒸汽預(yù)熱器,焦油與一蒽油換熱器與二蒽油換熱器,加熱至120-135℃后,入一段蒸發(fā)器。一次塔頂蒸出的一次輕油經(jīng)一段輕油冷凝冷卻器,冷凝冷卻至30-40℃后,入一次輕油油水分離器,與水分離,一次輕油到回流槽,廢水進廢水槽,塔底出來的無水焦油經(jīng)無水焦油泵加壓至管式爐輻射段,加熱至380-400℃后,入二段蒸發(fā)器。在二段蒸發(fā)器塔頂蒸出的混合油汽入餾
7、份塔,在餾份中切取的二蒽油經(jīng)過焦油與二蒽油換熱器換熱進入二蒽油冷卻器,冷卻至80-90℃后入二蒽油槽,塔底出來的瀝青入瀝青冷卻器冷卻至200-260℃,合格產(chǎn)品進入瀝青成型工段。不合格產(chǎn)品切換入焦油中間槽。混合油汽入餾份塔,塔頂蒸出的二次輕油經(jīng)二次輕油冷卻器,冷卻至50-60℃后入二次輕油油水分離器,與水分離后進入混合輕油收集槽,含酚廢水進入酚水槽。混合輕油收集槽中的輕油一部分經(jīng)輕油回流泵,送往餾份塔做回流控制塔頂溫度110---130℃,多余部分進入輕油槽,塔體中部切取的三混油經(jīng)三混油冷卻器冷卻至80-90℃后送往洗滌分解工段
8、。塔底出來的一蒽油自流入一蒽油換熱器與焦油換熱,經(jīng)一蒽油抽出泵,加壓至一蒽油冷卻器,冷卻至80-90℃,進入一蒽油中間槽,自一蒽油中間槽抽出一部分一蒽油經(jīng)一蒽油回流泵入二段蒸發(fā)器調(diào)節(jié)控制塔頂溫度330-345℃,槽內(nèi)的一蒽油,二蒽油,輕油及酚水分別經(jīng)蒽油輕油輸送