专利名称：一种煤焦油加工过程的油品配制生产装置及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及冶金焦化行业煤焦油加工工艺路线领域，具体地说，是煤焦油加工装 置中间生产工序的油品配制生产装置及其生产工艺，适用于冶金焦化行业煤焦油加工行业 的技术改造及新建项目。
背景技术：
国内外现有煤焦油加工行业的油品配制生产生产工艺流程一般是中温浙青和蒽 油分别进入配油槽，在配油槽上设有机械搅拌器，在生产时开动搅拌器，让进入配油槽的中 温浙青和蒽油混合均勻，根据油品的质量，分别调整中温浙青和蒽油进入量，其配油时产生 的油气，经放散管直接进入排气洗净系统，当进料量大时，产生大量的油气，不能全部进入 放散系统，部分油气从设备的法兰连接处及搅拌器轴密封处泄露，污染周围环境；进入放 散系统的烟气由于温度较高，很快使排气系统的洗油温度升高，也伴随大量蒽油进入洗净 系统，使排气洗净系统洗净效率下降，表现为排气洗净塔排气带油，为减少配油时产生的油 气，一些配油装置在中温浙青管道进入配油槽前增加了浙青汽化冷凝冷却器，通常配油槽 设置2套。上述油品配制生产工艺流程在装置周围散发大量的烟气(油气)，其原因主要是
(a)中温浙青不能冷却的温度太低，操作不当，容易使浙青堵塞管道；
(b)由于设备上带有机械搅拌装置，搅拌器运转到一定时间其填料密封处泄漏烟气；
(c)为保证搅拌器的检修维护，设备顶部采用型钢制作的大法兰，与顶板用螺栓、石棉 板垫片连接，由于设备较大，都是现场加工制作，生产时四周都不同程度的冒烟气；
(d)温度高时易引起爆沸，从法兰连接面及搅拌器轴密封处漏油，严重时引发发跑油事
故；
(e)烟气温度高，带有较大，使排气洗净系统效率下降，运转一段时间后，排气烟囱排出 的废气带油，随风飘落四周
现目前国内外所有的煤焦油加工装置中的油品配制生产工序，还没有很好的解决配油 生产时在装置周围产生的烟雾，在污染环境的同时还伴有蒽油原料的损；搅拌器长期在高 温状态运转不仅消耗大量的能源，还要定期维护搅拌器，可以说，当今所有煤焦油加工企业 在生产时都受油品配制生产装置的污染困扰，操作人员在操作时不仅受到烟雾、油雾损害， 还带有一定危险性。现在各生产企业使用的油品配制工艺及设备存在如下缺陷
(a)烟雾大，污染环境，损害操作人员身心健康；
(b)油品损耗量大，生产成本增加；
(c)运行使搅拌器耗电量大，耗能较高；
(d)设备维护频繁，操作人员劳动强度大；
(e)误操作可引起浙青爆沸，严重时可造成人员伤亡事故。因此，煤焦油加工过程中，迫切需要改进现有的油品配制生产工艺，使新的油品配制生产工艺更适合煤焦油加工生产需要，减少煤焦油加工装置对环境的污染。急需设计具 有工艺流程简单、投资低、无污染、适用性广泛的新型油品配制生产装置。
发明内容
本发明目的是提供一种煤焦油加工过程中油品配制的生产工艺，以实现降低产品 的单耗，增加炭黑油或燃料油产品收率，提高产品质量的目的，提高企业经济效益。本发明 也是煤焦油加工行业减少环境污染，节能增效的新技术。本发明的工艺生产流程的要点是彻底解决油品配制生产的环境污染问题，节能降 耗，减少项目投资。本发明的另一个目的是提供一套用于所述的煤焦油加工过程中油品配制生产工 艺保证无污染，无刺激性气味绿色环保，占地少，投资少，操作简单，劳动强度低、安全性高 的油品配制生产装置。本发明的技术方案
一种煤焦油加工过程的油品配制生产装置，包括配油罐，其特征在于还包 括、油气冷凝器、油气捕集器、配油输送泵、配油汽化冷凝冷却器、废气冷却器； 所述的配油罐、油气冷凝器、油气捕集器三个设备合为一体，自上而下依 次为油气捕集器、油气冷凝器、配油罐；
所述的油气捕集器上部的进料口处设有蒽油分配器，蒽油分配器采用化工塔器使用的 进料分配器，由于其安装在油气捕集器上部进料口处，可以保证进入油气捕集器的蒽油在 上部均勻喷洒；
所述的油气捕集器中蒽油分配器的下部自上而下依次设有5 10层波纹筛板塔盘，各 塔盘间距为500mm，自上而下的蒽油分配器下面的第一块波纹筛板塔盘与蒽油分配器的间 距为800mm。所述的波纹筛板塔盘型式为化工塔使用的波纹筛板塔盘，由于其安装在油气捕集 器中蒽油分配器的下部，这样蒽油分配器均勻喷洒的蒽油，落到波纹筛板塔盘上，在塔盘上 进行蒽油和油气的气液接触，实现蒽油对油气中含有蒽油的捕集；
油气捕集器、油气冷凝器、配油罐之间的连接均为法兰密封连接，形成密闭操作系统， 即油气捕集器下部法兰与油气冷凝冷却器上部法兰连接，油气冷凝冷却器下部法兰与配油 罐顶部法兰连接；所述的法兰连接，即各连接法兰之间配有起密封作用的垫圈； 另外，用于输送原料蒽油的管道与油气冷凝器的壳程的入口相连，油气冷 凝器的壳程的出口与油气捕集器上部的进料口相连； 所述的油气捕集器的顶部还通过管道与废气冷却器相连；所述的废气冷却 器还与带有文氏管的排气洗净器相连；另外，废气冷却器底部还通过管道与配油罐相
连；
所述的配油罐底部出口通过装有配油输送泵的管道与配油汽化冷凝冷却器 的入口相连；
所述的配油汽化冷凝冷却器的出口通过回流管路与配油罐相连，回流管 路在配油罐外面距离配油罐底550 650mm处伸入到配油罐内部。本发明优选的实 施例中回流管路在配油罐外面距离配油罐底550 650mm处伸入到配油罐内部折弯后水平
5环置，水平环置的回流管，管的端头封死，在水平环置的回流管的管下面或侧下方等距开10 个不规则的圆孔，其孔径为回流管管径的0. 32，r/R=0. 32 ；
另外，所述的回流管路上还设有一旁路，即为产品输送管道，该产品输送管道与炭黑油 或燃料油的产品罐相连；
用于输送原料中温浙青的管道与配油罐相连。一种利用上述所述的装置进行油品配制的生产工艺，步骤如下
将中温浙青与蒽油通过管道连续进入配油罐；其中中温浙青与蒽油进入配油罐的比例 按体积比计算即中温浙青蒽油为1 :0. 4 1. 2，流速为0. 5 1. 5m/s ；
在本发明的优选实施例中，中温浙青自焦油蒸馏二段蒸发器通过管道自流直接进入配 油罐；另一种原料蒽油由焦油蒸馏的蒽油泵通过管道送至配油工序；
蒽油首先经过配油罐上部的油气冷凝器的壳程，再进入油气捕集器上部的蒽油分配 器，通过蒽油分配器使蒽油在此自上而下进入油气冷凝冷却器管程，再进入配油罐；
在配油罐中，中温浙青和蒽油在混合时会产生大量的高温油气，此油气上升过程中，首 先进入油气冷凝器管程，然后进入油气捕集器，这样配油时产生大量的高温油气经过油气 冷凝器和油气捕集器，油气中含有大量的配油被冷凝下来，自流回配油罐；配油罐利用配油 输送泵抽出配油产品，并有一部分经回流管回流至配油罐；
配油罐内的中温浙青和蒽油利用配油输送泵、配油汽化冷凝冷却器及回流管进行油品 循环，使中温浙青和蒽油充分搅拌混合，最终形成所需要的炭黑油或燃料油，待液位达到配 油罐量程50 70%值，再开启产品输送管线，将产品油送至炭黑油或燃料油的产品罐，同时 调整采出量，维持配油罐液位稳定；
在配油罐处于低液位时启动配油输送泵，配油输送泵出口排出油经过配油汽化冷凝冷 却器冷却，再经过回流管，回流至配油罐，这样既可以使中温浙青和蒽油充分搅拌混合，又 可以使配油罐的温度降低；
油气捕集器顶部排出的气体经废气冷却器冷却，气体中的含有微量油再次被冷却下 来，冷凝出来的油回配油罐或送至焦油原料罐，冷却后的废气经去排气洗净塔，用洗油洗净 后排入大气；其中废气冷却器冷却过程中控制冷却后的气体温度为60°C，可以保障废气中 不含油，废气再经过洗油洗净排至大气不污染环境。上述的配油罐工作过程中控制配油罐内温度为150 250°C，配油罐压力为 0. 03 0. 5MPa ；该操作温度范围和操作压力范围，可以防止配油时设备和管道堵塞，同时 又避免配油罐高温带来的操作危险性。上述的生产工艺采用配油输送泵出口排出油经过配油汽化冷凝冷却器冷却，冷却 后的油回流至配油罐，可以将中温浙青带来的热量通过循环管路的油汽化冷凝冷却器带 出，使配油罐内油的温度降低，操作温度范围可以控制在150 250°C，减少配油生产过程 中蒽油的汽化量，避免设备超压；
上述的生产工艺采用油气经过油气冷凝器与壳程原料蒽油换热，油气温度大幅度降 低，大量汽化蒽油的被冷凝冷却下来，该部分蒽油又回到配油罐，使配油中所用原料蒽油量 损失量减少，更好的保证配油产品质量的稳定；
所述的生产工艺采用油气捕集器捕集油气中带有的残留蒽油，使排气中蒽油含量降至 最低，在油气捕集器上部有蒽油分配器，下部设有5 10层波纹筛板塔盘，蒽油在此自上而下，油气进入油气捕集器下部，与蒽油逆向气液接触，油气中残余的蒽油得到最大限度的捕 集；
所述的生产工艺采用油气捕集器顶部排出的气体经废气冷却器冷却，气体中的含有微 量油再次被冷却下来，回收冷凝出来的残油回配油罐，冷却后的气体温度为60°C，可以保障 废气中不含油，废气再经过洗油洗净排至大气不污染环境。另外，本发明的生产工艺所用的主要设备是配油罐、油气冷凝器、油气捕集器采用 特殊结构设计(见主要设备结构叙述)，相互连接成为一体化，同时利用配油输送泵出口排 出油冷却后的回流至配油罐，进行再次混合，不仅起到搅拌作用，还使配油罐内油的温度降 低，该设备属于低压压力容器，操作简单，安全性好。本发明的有益效果
本发明的油品配制生产装置及其生产工艺具有如下优点
本发明由于配油罐、油气冷凝器、油气捕集器采用三位一体的特殊结构设计，使整个中 温浙青和蒽油均勻混合过程是在密闭系统中完成，没有气体溢出，没有油品外溢，从而相比 提高了产品收率；另一方面也可以实现均勻混合，过程温度恒定，压力恒定，可以连续操作， 中温浙青和蒽油进料比稳定，产品质量稳定；
本发明由于废气冷却器冷却过程中控制冷却后的气体温度为60°C，可以保障废气中不 含油，废气再经过洗油洗净排至大气不污染环境，从而保证了没有烟雾和油类外溢，安全可 靠的生产环境，废气不含有害物质，不污染环境；
本发明采用配油输送泵出口排出油经过配油汽化冷凝冷却器冷却，冷却后的油回流至 配油罐，进行油品循环代替了传统的中温浙青与蒽油的混合是采用机械搅拌的形式，从而 降低能耗。另外，本发明由于配油罐、油气冷凝器、油气捕集器采用三位一体的特殊结构设 计，整个装置设计结构简单，占地小、投资少，其生产工艺简单、操作方便。本发明的一种煤焦油加工过程的油品配制生产装置及其生产工艺，可以与3万吨 /年一 100万吨/年煤焦油加工设备相配套，可实现连续配油生产。
图1、一种煤焦油加工过程的油品配制生产装置示意图。图2、配油罐、油气冷凝器、油气捕集器三个设备合为一体的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。实施例1
一种煤焦油加工过程的油品配制生产装置示意图，如图1、图2所示。所述的本发明一种煤焦油加工过程的油品配制生产装置包括配油罐1、油气冷凝 器2、油气捕集器3、配油输送泵4、配油汽化冷凝冷却器5、废气冷却器6等设备；
所述的配油罐1、油气冷凝器2、油气捕集器3三个设备合为一体，至上而下依次为油气 捕集器3、油气冷凝器2、配油罐1 ；
7如图2所示，所述的油气捕集器3内的上部进料口处设有蒽油分配器31，所述的蒽油 分配器采用化工塔器使用的进料分配器，可以保证进入油气捕集器3的蒽油在上部均勻喷 洒；
如图2所示，所述的油气捕集器3内的下部自上而下依次设有5 10层波纹筛板塔盘 32，该波纹筛板塔盘型式为化工塔使用的波纹筛板塔盘，安装在油气捕集器中蒽油分配器 的下部，这样蒽油分配器均勻喷洒的蒽油，落到波纹筛板塔盘上，在塔盘上进行蒽油和油气 的气液接触，实现蒽油对油气中含有蒽油的捕集；所述的各塔盘间距为500mm，自上而下的 蒽油分配器下面的第一块波纹筛板塔盘与蒽油分配器的间距为800mm。油气捕集器3、油气冷凝器2、配油罐1之间的连接均为法兰连接，即油气捕集器3 下部法兰与油气冷凝冷却器2上部法兰连接，油气冷凝冷却器2下部法兰与配油罐1顶部 法兰连接；所述的法兰连接，即各连接法兰之间配有起密封作用的垫圈；
另外，用于输送原料蒽油的管道与油气冷凝器2的壳程的入口相连，油气冷凝器2的壳 程的出口与油气捕集器3上部的进料口相连；
所述的油气捕集器3的顶部还通过管道与废气冷却器6相连；所述的废气冷却器6还 通过管道与排气洗净系统的文氏管相连，经过文氏管用洗油洗净去排气洗净塔，排入大气； 另外，废气冷却器6的底部还通过管道与配油罐相连；
所述的配油罐1底部出口通过装有配油输送泵4的管道与配油汽化冷凝冷却器5的入 口相连；
所述的配油汽化冷凝冷却器5的出口通过回流管路与配油罐1相连，在配油罐外面距 配油罐底部550 650mm处伸入到配油罐内部；
另外，所述的回流管路上还设有一旁路，即为产品输送管道，该产品输送管道与炭黑油 或燃料油的产品罐相连；
用于输送原料中温浙青的管道与配油罐1相连。实施例2
如实施例1中的配油汽化冷凝冷却器5的出口通过回流管路与配油罐1相连，回流管 路伸入到配油罐内部，折弯后水平环置，水平环置的回流管11见图2所示；管的端头封死， 在水平环置的回流管的管下面或侧下方等距开10个不规则的圆孔，其孔径为回流管管径 的0. 32，即r/R=0. 32，其他同实施例1。实施例3
所述的配油汽化冷凝冷却器5的入口和出口之间设有相连的管道。该管道、配油输送 泵4、配油罐、回流管及相关的管道共同连接构成油品循环回路，其他同实施例1。实施例4
将中温浙青与蒽油通过管道连续进入配油罐；
其中中温浙青与蒽油进入配油罐的比例按体积比计算即中温浙青蒽油为1:1，中温 浙青流速为0. 6m/s，蒽油流速为1. lm/s ；
其中中温浙青自焦油蒸馏二段蒸发器通过管道自流直接进入配油罐； 另一种原料蒽油由焦油蒸馏的蒽油泵通过管道送至配油工序，蒽油首先经过配油罐 上部的油气冷凝器的壳程，再进入油气捕集器上部，通过蒽油分配器使蒽油在此自上而 下进入油气冷凝冷却器管程，再进入配油罐，控制配油罐内温度为180°C，配油罐压力为0.05MPa ；
配油罐内的中温浙青和蒽油利用配油输送泵、配油汽化冷凝冷却器及回流管进行油品 循环，使中温浙青和蒽油充分搅拌混合，形成所需要的炭黑油或燃料油，待液位达到配油罐 量程50%值时，再开启产品输送管线，将产品油送至炭黑油或燃料油的产品罐；油气捕集器 顶部排出的气体经废气冷却器冷却，冷凝出来的油回配油罐或送至焦油原料罐，由于没有 跑、冒、滴、漏事故发生，产出比相当，这产品收率达到100%。冷却后的废气经去排气洗净塔， 用洗油洗净后排入大气；其中废气冷却器冷却过程中控制冷却后的气体温度为60°C，同时 对排除的废气进行检测，废气量很小，废气中不含油。实施例5
控制中温浙青与蒽油进入配油罐的比例按体积比计算即中温浙青蒽油为1 :0.5，其 他同实施例4。综合以上实施例，可以看出本发明的一种煤焦油加工过程的油品配制生产装置及 其生产工艺，可以彻底消除配油生产时产生的油雾；同时，还可以提高配油产品的质量和收 率，减少油品损失；利用回流循环搅拌完全可以替代机械搅拌，使油品混合完全彻底，达到 节约能源的效果。发明人希望新的生成技术能够在煤焦油加工行业推广使用，彻底改变过去油品配 制生产带来的环境污染，减轻该行业操作人员的劳动负荷，能够提高煤焦油加工企业的经 济效益，具有较好的应用前景。在不偏离本发明的工艺路线和实质的前提下，可以对本发明进行各种修改和改 变，这些修改和改变均属于所附权利要求书的范围之内。
权利要求
1.一种煤焦油加工过程的油品配制生产装置，包括配油罐，其特征在于还包括、油气冷 凝器、油气捕集器、配油输送泵、配油汽化冷凝冷却器、废气冷却器；所述的配油罐、油气冷凝器、油气捕集器三个设备合为一体，至上而下依次为油气捕集 器、油气冷凝器、配油罐；油气捕集器、油气冷凝器、配油罐之间的连接均为法兰连接，即油气捕集器下部法兰与 油气冷凝冷却器上部法兰连接，油气冷凝冷却器下部法兰与配油罐顶部法兰连接；所述的 法兰连接部分，各连接法兰之间配有起密封作用的垫圈；另外，用于输送原料蒽油的管道与油气冷凝器的壳程的入口相连，油气冷凝器的壳程 的出口与油气捕集器上部的进料口相连；所述的油气捕集器顶端还通过管道与废气冷却器相连；所述的废气冷却器最终还与带 有文氏管的排气洗净器相连；另外，废气冷却器底部还通过管道与配油罐相连；所述的配油罐底部出口通过装有配油输送泵的管道与配油汽化冷凝冷却器的入口相连；所述的配油汽化冷凝冷却器的出口通过回流管路与配油罐相连，回流管 路在配油罐外面距配油罐底部550 650mm处伸入配油罐内；配油汽化冷凝冷却器的 入口和出口之间还设有之间连通的管道；另外，所述的回流管路上还设有一旁路，即为产品输送管道，该产品输送管道与炭黑油 或燃料油的产品罐相连；用于输送原料中温浙青的管道与配油罐相连。
2.如权利要求1所述的一种煤焦油加工过程的油品配制生产装置，其特征在于 所述的油气捕集器内的上部的进料口处设有蒽油分配器；油气捕集器中的蒽油分配器的下部的空间，自上而下依次设有5 10层波纹筛板塔 盘，各塔盘间距为500mm，自上而下的蒽油分配器下面的第一块波纹筛板塔盘与蒽油分配器 的间距为800mm。
3.如权利要求2所述的一种煤焦油加工过程的油品配制生产装置，其特征在于所述 的蒽油分配器采用化工塔器使用的进料分配器；所述的波纹筛板塔盘型式为化工塔使用的波纹筛板塔盘。
4.如权利要求1或2所述的一种煤焦油加工过程的油品配制生产装置，其特征在于 所述的回流管路伸入到配油罐内部折弯后水平环置，水平环置的回流管，管的端头封死，在水平环置的回流管的管下面或侧下方等距开10个不规则的圆孔，其孔径为回流管管 径的 0. 32，r/R=0. 32。
5.一种利用如权利要求4所述的装置进行油品配制的生产工艺，其特征在于包括以下 步骤将中温浙青与蒽油连续进入配油罐；蒽油首先经过配油罐上部的油气冷凝器的壳程，再进入油气捕集器上部，通过蒽油分 配器使蒽油在此自上而下进入油气冷凝冷却器管程，再进入配油罐； 控制配油罐内温度为150 250°C，配油罐压力为0. 03 0. 5MPa ； 配油罐内的中温浙青和蒽油利用配油输送泵、配油汽化冷凝冷却器及回流管进行油品 循环，使中温浙青和蒽油充分搅拌混合，形成所需要的炭黑油或燃料油，待液位达到一定高度，再开启产品输送管线，将产品油送至炭黑油或燃料油的产品罐；油气捕集器顶部排出的气体经废气冷却器冷却，气体中的含有微量油再次被冷却下 来，冷凝出来的油回配油罐或送至焦油原料罐，冷却后的废气经去排气洗净塔，用洗油洗净 后排入大气。
6.如权利要求5所述的进行油品配制的生产工艺，其特征在于控制配油罐内温度为 180°C，配油罐压力为0. 05Mpa。
7.如权利要求6所述的进行油品配制的生产工艺，其特征在于将中温浙青与蒽油进 入配油罐的比例按体积比计算即中温浙青蒽油为1 :0. 4 1. 2，中温浙青及蒽油流速为 0. 5 L 5m/s0
8.如权利要求6或7所述的进行油品配制的生产工艺，其特征在于中温浙青与蒽油进 入配油罐的比例按体积比计算即中温浙青蒽油为1 :1或1 :0. 5 ；中温浙青流速为0. 6m/s, 蒽油流速为1. lm/s。
9.如权利要求8所述的进行油品配制的生产工艺，其特征在于废气冷却器冷却过程中 控制冷却后的气体温度为60°C。
全文摘要
本发明公开了一种煤焦油加工过程的油品配制生产装置及其生产工艺。该装置包括配油罐、油气冷凝器、油气捕集器、配油输送泵、配油汽化冷凝冷却器、废气冷却器等。其生产工艺即蒽油泵送至配油罐上部的油气冷凝器的壳程，再进入油气捕集器后自上而下再进入油气冷凝冷却器管程，再进入配油罐后与其中的中温沥青混合后再经配油输送泵、配油汽化冷凝冷却器循环回到配油罐，配油时产生的油气依次经过油气冷凝器、油气捕集器、废气冷却器，油气中的蒽油全部回收，脱出蒽油的废气用洗油洗净后排入大气，最终的产品油经产品输送管线送至产品罐。本发明的整个装置及其生产工艺简单、操作方便，所得产品质量稳定，产品质量好，收率高，生产过程无污染。
文档编号C10C1/00GK102002379SQ20101058404
公开日2011年4月6日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日
发明者王伟, 赵冰, 髙妍 申请人:上海应用技术学院