专利名称：一种煤焦油的加工方法
技术领域：
本发明属于煤化工技术领域，具体涉及一种煤焦油的加工方法。
背景技术：
焦油又称煤焦油或者煤膏，是煤干馏过程中得到的液态产物，根据干馏温度的不同，可以将煤焦油分成低温焦油、中温焦油和高温焦油三类。高温煤焦油是炼焦过程煤热解生成的粗煤气中的产物之一，其产量约占装炉煤的3% -4%在常温常压下其产品呈黑色粘稠液状，成分主要由多环芳香族化合物组成，烷基芳烃含量较少，高沸点组分较多，热稳定性好。其组分萘，主要成分有:1_甲基萘、2-甲基萘、苊、芴、氧芴、蒽、菲、咔唑、莹蒽、喹啉、花等。煤焦油是焦化工业的重要产品之一，其组成极为复杂，多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用，一般是通过蒸馏把它分成轻油、酚油、萘油、蒽油等几个窄馏分和焦油浙青，然后从不同馏分中分离出粗化工品或精化工品。煤焦油加工得到的化工品的用途非常广泛，很多是塑料、合成纤维、染料、合成橡胶、农药、建筑材料、耐高温材料以及国防工业的重要原料，如轻油、萘酚油可用于生产古马隆、苯甲酸等化工原料、制药、染料油；粗酚主要用于生产合成纤维、农药、工程塑料、染料中间体；工业萘、萘及萘系产品广泛应用于合成树脂、涂料、医药、农药、轻工、塑料、助剂等行业，可用于制取苯酐、β_萘酚、甲萘胺、H酸、丁腈橡胶、增塑剂、扩散剂、抗凝剂等产品，还应当加以充分地利 用，使其发挥更大的经济效益；洗油是一种复杂的混合物，富含喹啉、异喹啉、吲哚、α-甲基萘、β_甲基荼、联苯、二甲基荼、苊、氧芴和芴等宝贵的有机化工原料，主要用于制药、染料；蒽油主要用于配置碳黑原料油、筑路浙青或燃料油等，也可用于木材防腐和制取蒽醌等；中温浙青用于制油毡、建筑物防水层、高级浙青漆等，也是制取浙青焦或延迟焦及改质浙青的原料；而改质浙青则用于制造预培碳阳极糊，高功率电极棒。发展煤焦油深加工可大大提高资源利用率和经济效益，可是现有的煤焦油加工手段比较单一，而且存在能耗高、质量不够稳定、工作环境污染大等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单、易操作，且能耗少的煤焦油的加工方法，同时具有产品质量稳定、环境污染少等优点。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种煤焦油的加工方法，其特征在于包括以下步骤:I)焦油脱水；2)焦油蒸馏:采用连续式蒸馏装置，将脱水后的焦油依次经过一段蒸发器、二段蒸发器蒸馏处理，分别蒸馏出轻油、浙青、二蒽油、一蒽油、三混油；3)洗涤分解:将三混油中的酚通过加碱生成可溶于水的酚盐，从而与不溶于水的萘洗馏份分离，为工业萘提供原料，分离出的中性酚盐，经蒸吹除去其中杂油，获得净酚钠盐，在通过硫酸分解，最终得到含酚> 83%的粗酚；4)工业萘蒸馏:将已洗混合份经脱水，与工业萘蒸汽换热190 210°C，进入初馏塔，在初馏塔内切取酚油馏份，在精馏塔内切取工业萘和洗油馏份。作为改进，所述焦油为高温煤焦油，焦油脱水是采用静置脱水，将焦油送至焦油脱水槽中静置22 26h，使含水量不大于4%。作为改进，所述焦油蒸馏的具体步骤为:将脱水后的焦油经一段泵加压后，经焦油蒸汽预热器，焦油与一蒽油换热器加热至125-135 后，入一段蒸发器，蒸馏得到的一次轻油从一段蒸发器的塔顶蒸出，塔底出来的无水焦油经二段泵加压至管式炉辐射段，加热至380-400°C后，入二段蒸发器；无水焦油在二段蒸发器中蒸馏，二段蒸发器切取得到二蒽油，蒸馏得到的混合油汽从二段蒸发器的塔顶蒸出进入馏份塔，而蒸馏后剩余的浙青从二段蒸发器的塔底流出进入后续工段；混合油汽在馏份塔中蒸馏，馏份塔中切取的三混油经三混油冷却器冷却至80-90°C，冷却后的三混油送往洗涤分解工段，蒸馏得到的二次轻油从馏份塔的塔顶蒸出进入混合轻油收集槽，而蒸馏后剩余的一蒽油从馏份塔的塔底流入一蒽油换热器与原料焦油进行热交换，换热后的一蒽油进入一蒽油中间槽；所述混合轻油收集槽中的二次轻油一部分经轻油回流泵，回流至馏份塔调节控制塔顶温度110-130°C，剩余部分进入轻油槽，所述一蒽油中间槽的一部分一蒽油经一蒽油回流泵回流至二段蒸发器调节控制塔顶温度330-345°C，剩余部分进入一蒽油槽。再改进，所述洗涤分解的具体步骤为:由焦油蒸馏来的未洗三混油通过一次连洗泵抽出，与碱性酚钠高位槽来的碱性酚钠混合进入一次连洗分离塔；通过静止分层，分离出的中性酚钠从一次连洗分离塔的下部排出进入中性酚钠槽,混合油份从一次连洗分离塔的上部排出进入一次脱酚缓冲槽；上述混合油份通过二次连洗泵抽出，通过加碱充分混合后进入二次连洗分离塔，通过静止分层，碱性酚钠从二次连洗分离塔的下部排出进入碱性酚钠槽，再通过碱性酚钠泵送入碱性酚钠高位槽中，而已洗三混从二次连洗分离塔的上部排出流入工业萘蒸馏装置进行进一步加工；酚油槽中的酚油通过间洗泵抽出，与碱性酚钠混合进入间洗器中反应，分离出·的中性酚钠从间洗器的下部排出进入中性酚钠槽，而分离出的脱酚酚油从间洗器的上部排出进入脱酚酚油槽中；中性酚钠槽中的中性酚钠，经蒸吹除去其中杂油，获得净酚钠盐，再通过硫酸分解，最终得到粗酚。再改进，所述未洗三混油与碱性酚钠的质量比为5.5 6.5: I ;所述加碱的碱液为质量浓度为13 15%的氢氧化钠,所述混合油份与碱液的质量比为6 7:1 ;所述硫酸分解是采用浓硫酸间隙式分解，具体过程为:将净酚钠盐放入分解器中，在压力为55 60Kpa条件下，搅拌加入90 92%的浓硫酸，控制反应温度为80 85°C，至微酸性为止，静止5 7h，上层即为粗酚，并在分离器上安装排气装置，排出的烟气进入排气洗净塔中进行处理。最后，所述工业萘的蒸馏的具体步骤为:已洗混合份于原料槽加热至85_90°C，静置脱水后，由原料泵送至原料预热器，与工业萘蒸汽换热至190 210°C，进入初馏塔中部，上部采用酚油经冷凝冷却器，进入油水分离器，酚油回流槽，一部分经酚油回流泵返回初馏塔顶部用做回流，控制塔顶温度，剩余部分则作为产品入成品槽。初馏塔底萘的洗油，用初馏热油循环泵送入初馏管式炉加热至270 290°C，返回初馏塔底部，以热油循环的方式为初馏塔循环供热；
从初馏热油泵出口管分出一部分萘、洗混油，送入精馏塔中部，塔顶采出含量大于95%的工业萘蒸汽与三混原料换热后入工业萘汽化冷凝冷却器至110±10°C工业萘回流槽，一部分经工业萘回流泵送至精馏塔顶部用做回流，控制塔顶温度，溢流部分入工业萘接受槽，经转鼓结晶机冷却结晶后，包装入库，精馏塔底部的洗油由精馏热油泵送到精馏管式炉加热至295 320°C回流入精馏塔底部，以热油循环的方式为精馏塔供热。从精馏热油泵出口分离一部分洗油，作为低萘洗油，经冷凝冷却后入洗油槽。与现有技术相比，本发明的优点在于:充分利用焦油蒸馏过程各产品的余热，从而减少能耗、起到节约能源的作用；洗涤分解工序中设置排气洗净塔，杜绝烟气污染环境，本发明的加工工艺简单合理、易操作，同时生产过程安全可靠、产品质量稳定、环境污染、能耗较低。
图1是本发明的煤焦油加工的工艺流程图；图2是焦油蒸馏的工艺流程图；图3是洗涤分解的工艺流程图；图4是工业萘蒸馏的工艺流程图。
具体实施例方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。一种煤焦油的加工方法，其特征在于包括以下步骤:I)焦油脱水:焦油在蒸馏前必须将水分除去，脱水的焦油可以减少蒸馏过程的热量消耗，增加设备的生产能力，降低连续蒸馏加热的系统阻力。一般的焦油均匀完成以后，一部分水是混在焦油内部的，需要进行加热静置24小时使油水分层，再进行脱水来满足生产要求。工艺路线:原料的入厂检验一放入地下卸车槽一送到焦油脱水槽一送到生产用原料槽。2)焦油蒸馏:采用连续式蒸馏装置，原料焦油静置脱水后，脱水后的原料焦油的含水量小于或等于4%。，经一段泵加压，送入焦油蒸汽预热器，与一蒽油换热器热交换加热至125-135 ，加热后的焦油输送至一段蒸发器；焦油在一段蒸发器中蒸馏，蒸馏得到的一次轻油从一段蒸发器的塔顶蒸出，经一次轻油冷凝冷却器却至30-40°C，冷却后的一次轻油经一次轻油油水分离器将水分离，分离后的一次轻油进入回流槽，分离出来的废水进入废水槽；而蒸馏后剩余的无水焦油从一段蒸发器的塔底经二段焦油泵加压，加压后输送至管式炉的辐射段加热至380-400°C，加热后的无水焦油输送至二段蒸发器；无水焦油在二段蒸发器中蒸馏，蒸馏得到的混合油汽从二段蒸发器的塔顶蒸出进入馏份塔；二段蒸发器中切取的二蒽油经二蒽油冷却器冷却至80-90°C，冷却后的二蒽油进入二蒽油槽；而蒸馏后剩余的浙青从塔底经浙青冷却器冷却至200-260°C，冷却后的浙青进入后续工段；对浙青需要先进行检验，检验合格的产品进入浙青成型工段，而不合格产品切换入焦油中间槽；混合油汽在馏份塔中蒸馏，蒸馏得到的二次轻 油从馏份塔的塔顶蒸出经二次轻油冷却器冷却至50-60°C，冷却后的二次轻油进入二次轻油油水分离器将水分离，分离后的二次轻油进入混合轻油收集槽,分离出来的含酚废水进入酚水槽；馏份塔中切取的三混油经三混油冷却器冷却至80-90°C，冷却后的三混油送往洗涤分解工段；而蒸馏后剩余的一蒽油从馏份塔的塔底流入一蒽油换热器与原料焦油进行热交换，热交换后的一蒽油通过一蒽油抽出泵加压抽出至一蒽油冷却器冷却至80-90°C，冷却后的一蒽油进入一蒽油中间槽。所述混合轻油收集槽中的二次轻油一部分经轻油回流泵，回流至馏份塔调节控制其塔顶温度，塔顶温度调节控制在110-130°C，剩余部分进入轻油槽；所述一蒽油中间槽的一部分一蒽油经一蒽油回流泵回流至二段蒸发器调节控制其塔顶温度，其塔顶温度调节控制在330-345 ，剩余部分进入一蒽油槽。其中二段蒸发器和馏份塔蒸馏的热量来源来自于蒸汽，蒸汽经管式炉对流段加热至360°C以上，供二段蒸发器，馏份塔蒸馏使用，为了保护设备不被生产过程中产生的铵盐腐蚀，设备管路中连接有碳酸钠槽，通过碳酸钠溶液与铵盐的中和反应去除铵盐，保护设备。3)洗涤分解:包括三混洗涤脱酚、酚钠分解以及酚油的间洗脱酚，具体过程为:由焦油蒸馏来的未洗三混油通过一次连洗泵抽出，与碱性酚钠高位槽来的碱性酚钠在一次连洗泵内以质量比为5.5 65: I混合，进入一次连洗分离塔；混合液在一次连洗分离塔中通过静止分层分离为混合油份和中性酚钠，其中中性酚钠从一次连洗分离塔的下部进入中性酚钠槽,混合油份从一次连洗分离塔的上部排出进入一次脱酚缓冲槽；为了进一步脱掉混合油份的酚类，进行二次脱酚，将上述混合油份通过二次连洗泵抽出，与质量浓度为13 15%的氢氧化钠按照质量比6 7: I充分混合后进入二次连洗分离塔，在二次连洗分离塔中通过静止分层分离为已洗和碱性酚钠，碱性酚钠从二次连洗分离塔的下部排出进入碱性酚钠槽，再通过碱性酚钠泵送入碱性酚钠高位槽中，而已洗三混从二次连洗分离塔的上部排出流入工业萘蒸馏装置中作为工业萘的原料进行进一步加工，这样就分离出了残留的碱性酚钠，对稳定工业萘蒸馏装置有重大意义；酚油槽中的酚油通过间洗泵抽出，与碱性酚钠混合进入间洗器中反应，分离出中性酚钠和脱酚酚油，其中中性酚钠从间洗器的下部排出进入中性酚钠槽，而脱酚酚油从间洗器的上部排出进入脱酚酚油槽中；而中性酚钠槽中的中性酚钠，经蒸吹除去其中杂油，获得净酚钠盐，再通过硫酸分解，最终得到含酚^ 83%的粗酚；蒸吹是在酚盐蒸吹釜中进行的，酚盐蒸吹釜采用蒸汽间接加热并用蒸汽直接蒸吹，分离出的净酚钠盐从釜底排入净酚盐槽中，吹出的的酚油和酚水进入蒸吹油水分离器中，分离出的酚油进行脱酚酚油槽中，分离出的酚水进入污水处理设备；硫酸分解是采用浓硫酸间隙式分解，具体过程为:将净酚钠盐放入分解器中，在压力为55 60Kpa条件下，搅拌加入90 92%的浓硫酸，控制反应温度为80 85°C，至微酸性为止，静止5 7h，上层即为粗酚，为了控制浓硫酸的加入量，浓硫酸的加入是通过转子流量计进行控制，反应时间为2 2.5h，并在分离器上安装排气装置，排出的烟气进入排气洗净塔中进行处理，这样就确保了工作环境无污染，保障了操作人员的健康。4)工业萘蒸馏:已洗混合份于原料槽加热至85 90°C，静置脱水后，由原料泵送至原料预热器，与工业萘蒸汽换热至200°C左右，进入初馏塔中部，上部采用酚油经冷凝冷却器，进入油水分离器，酚油回流槽，一部分经酚油回流泵返回初馏塔顶部用做回流，控制塔顶温度，剩余部分则作为产品入成品槽。初馏塔底萘的洗油，用初馏热油循环泵送入初馏管式炉加热至270 290°C左右，返回初馏塔底部，以热油循环的方式为初馏塔循环供热；
从初馏热油泵出口管分出一部分萘、洗混油，送入精馏塔中部，塔顶采出含量大于95%的工业萘蒸汽与三混原料换热后入工业萘汽化冷凝冷却器至110±10°C工业萘回流槽，一部分经工业萘回流泵送至精馏塔顶部用做回流，控制塔顶温度，溢流部分入工业萘接受槽，经转鼓结晶机冷却结晶后，包装入库，精馏塔底部的洗油由精馏热油泵送到精馏管式炉加热至295 320°C回流入精馏塔底部，以热油循环的方式为精馏塔供热。从精馏热油泵出口分离一部分洗 油，作为低萘洗油，经冷凝冷却后入洗油槽。
权利要求
1.一种煤焦油的加工方法，其特征在于包括以下步骤: 1)焦油脱水； 2)焦油蒸馏:采用连续式蒸馏装置，将脱水后的焦油依次经过一段蒸发器、二段蒸发器蒸馏处理，分别蒸馏出轻油、浙青、二蒽油、一蒽油、三混油； 3)洗涤分解:将三混油中的酚通过加碱生成可溶于水的酚盐，从而与不溶于水的萘洗馏份分离，为工业萘提供原料，分离出的中性酚盐，经蒸吹除去其中杂油，获得净酚钠盐，在通过硫酸分解，最终得到含酚> 83%的粗酚； 4)工业萘蒸馏:将已洗混合份经脱水，与工业萘蒸汽换热至190 210°C，进入初馏塔，在初馏塔内切取酚油馏份，在精馏塔内切取工业萘和洗油馏份。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于:所述焦油为高温煤焦油，焦油脱水是采用静置脱水，将焦油送至焦油脱水槽中静置22 26h，使含水量不大于4%。
3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于:所述焦油蒸馏的具体步骤为:将脱水后的焦油经一段泵加压后，经焦油蒸汽预热器，焦油与一蒽油换热器加热至125 135°C后，入一段蒸发器，蒸馏得到的一次轻油从一段蒸发器的塔顶蒸出，塔底出来的无水焦油经二段泵加压至管式炉辐射段，加热至380 40(TC后，入二段蒸发器；无水焦油在二段蒸发器中蒸馏，二段蒸发器切取得到二蒽油，蒸馏得到的混合油汽从二段蒸发器的塔顶蒸出进入馏份塔，而蒸馏后剩余的浙青从二段蒸发器的塔底流出进入后续工段；混合油汽在馏份塔中蒸馏，馏份塔中切取的三混油经三混油冷却器冷却至80 90°C，冷却后的三混油送往洗涤分解工段，蒸馏得到的二次轻油从馏份塔的塔顶蒸出进入混合轻油收集槽，而蒸馏后剩余的一蒽油从馏份塔的塔底流入一蒽油换热器与原料焦油进行热交换，换热后的一蒽油进入一蒽油中间槽；所述混合轻油收集槽中的二次轻油一部分经轻油回流泵，回流至馏份塔调节控制塔顶温度110 130°C，剩余部分进入轻油槽，所述一蒽油中间槽的一部分一蒽油经一蒽油回流泵回流至二 段蒸发器调节控制塔顶温度330 345°C，剩余部分进入一蒽油槽。
4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于:所述洗涤分解的具体步骤为:由焦油蒸馏来的未洗三混油通过一次连洗泵抽出，与碱性酚钠高位槽来的碱性酚钠混合进入一次连洗分离塔；通过静止分层，分离出的中性酚钠从一次连洗分离塔的下部排出进入中性酚钠槽，混合油份从一次连洗分离塔的上部排出进入一次脱酚缓冲槽；上述混合油份通过二次连洗泵抽出，通过加碱充分混合后进入二次连洗分离塔，通过静止分层，碱性酚钠从二次连洗分离塔的下部排出进入碱性酚钠槽，再通过碱性酚钠泵送入碱性酚钠高位槽中，而已洗三混从二次连洗分离塔的上部排出流入工业萘蒸馏装置进行进一步加工；酚油槽中的酚油通过间洗泵抽出，与碱性酚钠混合进入间洗器中反应，分离出的中性酚钠从间洗器的下部排出进入中性酚钠槽，而分离出的脱酚酚油从间洗器的上部排出进入脱酚酚油槽中；中性酚钠槽中的中性酚钠，经蒸吹除去其中杂油，获得净酚钠盐，再通过硫酸分解，最终得到粗酚。
5.根据权利要求4所述的加工方法，其特征在于:所述末洗三混油与碱性酚钠的质量比为5.5 6.5: I ;所述加碱的碱液为质量浓度为13 15%的氢氧化钠,所述混合油份与碱液的质量比为6 7:1 ;所述硫酸分解是采用浓硫酸间隙式分解，具体过程为:将净酚钠盐放入分解器中，在压力为55 60Kpa条件下，搅拌加入90 92%的浓硫酸，控制反应温度为80 85°C，至微酸性为止，静止5 7h，上层即为粗酚，并在分离器上安装排气装置，排出的烟气进入排气洗净塔中进行处理。
6.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于:所述工业萘的蒸馏的具体步骤为:已洗混合份于原料槽加热至85-90°C，静置脱水后，由原料泵送至原料预热器，与工业萘蒸汽换热至190 210°C，进入初馏塔中部，上部采用酚油经冷凝冷却器，进入油水分离器，酚油回流槽，一部分经酚油回流泵返回初馏塔顶部用做回流，控制塔顶温度，剩余部分则作为产品入成品槽。初馏塔底萘的洗油，用初馏热油循环泵送入初馏管式炉加热至270 290°C，返回初馏塔底部，以热油循环的方式为初馏塔循环供热； 从初馏热油泵出口管分出一部分萘、洗混油，送入精馏塔中部，塔顶采出含量大于95%的工业萘蒸汽与三混原料换热后入工业萘汽化冷凝冷却器至110±10°C工业萘回流槽，一部分经工业萘回流泵送至精馏塔顶部用做回流，控制塔顶温度，溢流部分入工业萘接受槽，经转鼓结晶机冷却结晶后，包装入库，精馏塔底部的洗油由精馏热油泵送到精馏管式炉加热至295 320°C回流入精馏塔底部，以热油循环的方式为精馏塔供热。从精馏热油泵出口分离一部分洗油 ，作为低萘洗油，经冷凝冷却后入洗油槽。
全文摘要
一种煤焦油的加工方法，其特征在于步骤为焦油脱水；焦油蒸馏采用连续式蒸馏装置，将脱水后的焦油依次纤过一段蒸发器、二段蒸发器蒸馏，分别蒸馏出轻油、沥青、二蒽油、一蒽油、三混油；洗涤分解将三混油通过加碱生成可溶于水的酚盐，从而与不溶于水的萘洗馏份分离，为工业萘提供原料，分离出的中性酚盐，经蒸吹获得净酚钠盐，在通过硫酸分解，最终得到含酚≥83％的粗酚；工业萘蒸馏将已洗混合份经脱水，与工业萘蒸汽换热至190～210℃，进入初馏塔切取酚油馏份，在精馏塔内切取工业萘和洗油馏份。本发明工艺简单合理，充分利用焦油蒸馏过程各产品的余热，从而减少能耗、起到节约能源作用；洗涤分解工序中设置排气洗净塔，杜绝烟气污染环境。
文档编号C10G53/12GK103242902SQ20131016440
公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月25日 优先权日2013年4月25日
发明者陈义涛 申请人:新疆鑫联煤化工有限公司