本发明涉及一种高温煤焦油生产煤系燃料油的方法，属于煤化工领域。
背景技术：
随着化工行业和机械行业的不断发展，燃料油(指炉用、窑用燃料)的需求量与日俱增。众所周知，目前市场上主要采用炼油厂副产的重油、渣油、油浆、回炼油等作为燃料油，由于其硫、氮等杂质和易挥发组分含量较高，在运输和使用时易污染环境；同时，由于石油资源的不断减少，这种燃料油越来越不能满足市场需求。因此，寻求燃料油的代用燃料一直是人们研究的方向。
我国是一个煤资源十分丰富的国家，利用煤化工过程副产的煤焦油生产燃料油已经日益受到人们的重视。煤焦油含有近60％的沥青组分，含有近25％的蒽油组分，煤焦油加工的产品销路主要受沥青系列产品销路的制约，而煤系燃料油有较大的销售市场，在炉用、窑用燃料和玻璃行业中有很大的需求。煤焦油中含有的轻油、酚油和工业萘等轻质组分，附加值较高，该组分沸点相对低，热值相对较低，直接作为燃料，造成极大的浪费，不利于提高综合效益，且在较高的温度下储存和运输，易造成环境污染。煤焦油直接作为燃料，由于含有一定的水分，且水分中存在较多的铵盐，燃烧不稳定，且铵盐中存在的硫、氮等杂质直接燃烧污染环境。
最初人们直接将煤焦油经过酸洗、碱洗后用作燃料油，虽然工艺方法简单，但产生的酸渣、碱渣难于处理，燃料油也不符合环保标准，同时燃料油含水分波动大，质量不稳定。
传统煤焦油加工企业，生产燃料油的方法为：将高温煤焦油脱水后进行蒸馏，分离出轻油、酚油、工业萘、洗油、蒽油后得到中温沥青，再将中温沥青与粘度较小的蒽油搅拌混匀，配制得到煤系燃料油。该方法流程长，工艺相对较复杂，两种介质的油混合易造成组分不均匀，质量有一定波动，且蒽油需要增加一些储槽储存，在加工过程中重复降温加温，能量利用率不高。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种煤系燃料油的生产方法，工艺简单，节能环保，综合效益好，以高温煤焦油为原料提取出轻油、酚油和萘油等附加值高的组分，剩下组分全部作为煤系燃料油，产品质量均一稳定。
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：
一种煤系燃料油的生产方法，以高温煤焦油作为原料，脱水后，蒸馏精制分离出相对低沸点和低热值的轻油、酚油和萘油，剩下组分即为质量均匀的煤系燃料油产品。
同时，本发明所述煤系燃料油的生产方法，其步骤还可以如下：
1)选取高温煤焦油作为原料，加入碳酸钠溶液；
2)将步骤1)所得液体经脱水脱盐(此处的脱盐指的是脱铵盐)后，蒸馏精制分离出相对低沸点和低热值的轻油、酚油和萘油，剩下组分即为质量均匀的煤系燃料油产品。
根据实际情况加入碳酸钠水溶液，其质量浓度优选5％～10％wt，碳酸钠溶液用来中和高温煤焦油中的铵盐，以脱除部分氮和硫杂质。煤焦油处理量为50t/h时，浓度为5％～10％wt碳酸钠溶液加入量为100～150L/h。
按上述方案，本发明所得煤系燃料油的质量指标为：密度≤1.25kg/cm3，热值≥36.5MJ/kg，粘度C1050在10～35S(粘度C1050是指规定温度50℃下，通过规定流孔直径10mm，流出50ml煤系燃料油流经标准粘度计所需时间(s))，水分≤0.5％(质量百分比)，硫分≤1％(质量百分比)。
按上述方案，所述高温煤焦油的温度在75～95℃，含水量低于6％(质量百分比)。
按上述方案，所述轻油的相对较低沸点指的是常压下沸点在230℃以下，相对低热值是热值在35MJ/kg以下。
本发明提供一种更为具体的煤系燃料油的生产方法，包括如下步骤：
(1)由油库焦油槽来的原料高温煤焦油由焦油原料泵加5％～10％wt的Na2CO3溶液，进入焦油预热器加热后进入预脱水塔；
(2)在预脱水塔的塔顶逸出轻油馏份和水，塔底的焦油自流入脱水塔，在脱水塔塔顶馏出轻油馏份和水；塔底焦油用脱水塔底循环泵抽出，经脱水塔重沸器进行加热，得到脱水焦油；
(3)脱水焦油经脱水塔底抽出泵抽出，送至蒸馏塔；蒸馏塔塔底循环泵将塔底的混合油(这里的混合油指的是步骤2)所得脱水焦油分离出酚油和萘油的混合组分)送至管式加热炉加热后再次进入蒸馏塔，自蒸馏塔塔顶馏出的酚油一部分作为塔内回流，一部分作为产品采出，塔的侧线采出萘油，塔底的另一部分油即为煤系燃料油，由自蒸馏塔塔底抽出泵抽出。
按上述方案，所述煤系燃料油由蒸馏塔塔底抽出泵抽出后，经导热油换热器换热降温后直接去油库煤系燃料油槽储存。
按上述方案，所述预脱水塔和脱水塔分别采用焦油预热器和脱水重沸器提供热源，由导热油进行加温。
按上述方案，所述预脱水塔和脱水塔使用导热油加温，导热油经导热油换热器与煤系燃料油换热后，将煤系燃料油的温度降低，温度升高后的导热油进一步送至导热油加热炉加温后供焦油预热器和脱水塔重沸器提高热量。
按上述方案，经过焦油预热器后，原料高温煤焦油加热至125～135℃；经脱水塔重沸器后，焦油温度为200～220℃。
按上述方案，预脱水塔和脱水塔顶温度为105～110℃，蒸馏塔底温度为320～330℃，蒸馏塔顶温度在160～170℃，预脱水塔、脱水塔和蒸馏塔塔顶压力趋于常压。
按上述方案，所述分离出的酚油含萘3％～10％wt(质量百分比)，萘油含萘65％～75％wt(质量百分比)。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
⑴产品质量稳定，该煤系燃料油为质量均一组分，避免不同组分搅拌混合不均匀；
⑵综合效益较好，提取出轻油、酚油和萘油等附加值高的油，剩下组分再全部作为煤系燃料油；
⑶综合能耗低，避免蒽油重复冷却加温、中间储存和输送环节，减少蒽油中间储槽和输送泵等设备；
⑷环保效果好，避免产生高温的沥青组分，减少沥青烟气排放，同时在低温下提出低沸点的轻油、酚油和萘油组分，降低高温时有毒气体的挥发；另外减少了煤系燃料油中氮和硫等杂质的含量；
⑸工艺简单，操作简便，装置设备投资省，易于实现工业化生产。
本发明充分利用煤焦油中各组分的含量和性质，分析煤系燃料油的质量指标后，探索出一种短流程、低能耗、低投资、高收益和稳定生产煤系燃料油的方法，并尽可能地提高煤焦油加工收益，做好环境保护和操作方便，在生产出高附加值轻油、酚油、工业萘、粗酚等产品同时得到质量稳定的煤系燃料油，完全满足作为燃料油产品运输和使用粘度、水分、硫分和密度的要求，热值较高，质量均一稳定，同时该方法工艺简单，节能环保，综合效益好。
附图说明
图1为本发明的煤系燃料油的生产方法流程图。
其中，1-焦油预热器，2-预脱水塔，3-脱水塔，4-脱水塔底循环泵，5-脱水塔重沸器，6-脱水塔底抽出泵，7-管式加热炉，8-蒸馏塔，9-蒸馏塔分缩器，10-蒸馏塔底循环泵，11-蒸馏塔底抽出泵，12-导热油换热器。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。
如图1所示，本发明主要用到的装置设备包括：1-焦油预热器，2-预脱水塔，3-脱水塔，4-脱水塔底循环泵，5-脱水塔重沸器，6-脱水塔底抽出泵，7-管式加热炉，8-蒸馏塔，9-蒸馏塔分缩器，10-蒸馏塔底循环泵，11-蒸馏塔底抽出泵，12-导热油换热器和导热油系统。油库焦油槽来的原料焦油由焦油原料泵加Na2CO3溶液后进入焦油预热器1用导热油加热后进入预脱水塔2，在塔顶逸出轻油馏份和水，塔底的焦油自流入脱水塔3。在脱水塔3塔顶馏出轻油馏份和水，用导热油作为热源，塔底焦油用脱水塔底循环泵4循环，经脱水塔重沸器5进行加热。脱水焦油经脱水塔底抽出泵6抽出，送至焦油蒸馏塔8。蒸馏塔塔底循环泵10将混合油送至管式加热炉7加热后进入蒸馏塔8，自蒸馏塔塔分缩器9馏出的酚油一部分作为塔内回流，一部分作为产品采出，塔的侧线采出萘油，萘油作为生产工业萘的原料，塔底的另一部分即为煤系燃料油，由蒸馏塔塔底抽出泵11抽出，经导热油换热器12换热降温后直接去油库煤系燃料油槽储存。
实施例1
一种煤系燃料油的生产方法的具体实施方案，具体步骤如下：
1)通过焦油预热器1经预脱水塔2灌脱水塔3，将脱水塔3灌至一定液位；
2)当脱水塔3接近50％的液位时，启动脱水塔底循环泵4，开始脱水塔的循环；
3)启动导热油系统，开始导热油加温，导热油开始给焦油预热器1和脱水塔重沸器5(通过焦油预热器给预脱水塔加温，通过脱水塔重沸器给脱水塔3加温)供热；
4)启动脱水塔底抽出泵6，以便给蒸馏塔8供给焦油原料；启动蒸馏塔塔底抽出泵11，往油库煤系燃料油槽储存抽出物料(物料即为：由油库焦油槽来的原料高温煤焦油和加Na2CO3溶液的混合物，原料高温煤焦油温度在75～95℃，含水6％wt以下，含水一般在4％以下；碳酸钠溶液加入量与煤焦油处理量呈正比例关系，煤焦油处理量为50t/h时，5-10％碳酸钠溶液加入量为120～140L/h)，开始整个系统的循环；
5)经步骤4)加入碳酸钠溶液的高温煤焦油进入焦油预热器1加热至125～135℃后进入预脱水塔2；
6)预脱水塔2塔顶温度为105～110℃，在预脱水塔2塔顶逸出轻油馏份和水，塔底的焦油自流入脱水塔3，在脱水塔3(脱水塔3塔顶温度为105～110℃)塔顶馏出轻油馏份和水，塔底焦油用脱水塔底循环泵4抽出，经脱水塔重沸器5进行加热至200～220℃，得到脱水焦油；
7)脱水焦油经脱水塔底抽出泵6抽出，送至自蒸馏塔8，蒸馏塔8塔底温度为320～330℃，蒸馏塔8塔顶温度在160～170℃；启动蒸馏塔塔底循环泵10，蒸馏塔塔底循环泵10将塔底的混合油送至管式加热炉7加热至325～335℃后再次进入自蒸馏塔8，自蒸馏塔8塔顶馏出的酚油一部分作为塔内回流，一部分作为产品采出，塔的侧线采出萘油，塔底的另一部分油即为煤系燃料油，由自蒸馏塔8塔底抽出泵抽出；
8)分离出预脱水塔2和脱水塔3的轻油和氨水。
上述步骤中，预脱水塔、脱水塔和蒸馏塔塔顶压力趋于常压。
上述实施例中分离出的酚油含萘3％～10％wt，萘油含萘65％～75％wt，煤系燃料油的产率在75～85％，得到煤系燃料油的质量指标为：密度≤1.25kg/cm3，热值≥36.5MJ/kg，粘度C1050在10～35S，水分≤0.5％，硫分≤1％。
实施例2
一种煤系燃料油的生产方法的具体实施方案，具体步骤如下：
1)通过焦油预热器1经预脱水塔2灌脱水塔3，将脱水塔3灌至一定液位；
2)当脱水塔3接近50％的液位时，启动脱水塔底循环泵4，开始脱水塔的循环；
3)启动导热油系统，开始导热油加温，导热油开始给焦油预热器1和脱水塔重沸器5(通过焦油预热器给预脱水塔加温，通过脱水塔重沸器给脱水塔3加温)供热；
4)启动脱水塔底抽出泵6，以便给蒸馏塔8供给焦油原料；启动蒸馏塔塔底抽出泵11，往油库煤系燃料油槽储存抽出物料(物料即为：由油库焦油槽来的原料高温煤焦油和加Na2CO3溶液的混合物，原料高温煤焦油温度在75～85℃，含水4％以下；煤焦油处理量为50t/h时，5-7％碳酸钠溶液加入量为140～150L/h)，开始整个系统的循环；
5)经步骤4)加入碳酸钠溶液的高温煤焦油进入焦油预热器1加热至125～130℃后进入预脱水塔2；
6)预脱水塔2塔顶温度为105～110℃，在预脱水塔2塔顶逸出轻油馏份和水，塔底的焦油自流入脱水塔3，在脱水塔3(脱水塔3塔顶温度为105～110℃)塔顶馏出轻油馏份和水，塔底焦油用脱水塔底循环泵4抽出，经脱水塔重沸器5进行加热至200～210℃，得到脱水焦油；
7)脱水焦油经脱水塔底抽出泵6抽出，送至自蒸馏塔8，蒸馏塔8塔底温度为325～330℃，蒸馏塔8塔顶温度在160～165℃；启动蒸馏塔塔底循环泵10，蒸馏塔塔底循环泵10将塔底的混合油送至管式加热炉7加热至325～330℃后再次进入自蒸馏塔8，自蒸馏塔8塔顶馏出的酚油一部分作为塔内回流，一部分作为产品采出，塔的侧线采出萘油，塔底的另一部分油即为煤系燃料油，由自蒸馏塔8塔底抽出泵抽出；
8)分离出预脱水塔2和脱水塔3的轻油和氨水。
上述步骤中，预脱水塔、脱水塔和蒸馏塔塔顶压力趋于常压。
上述实施例中分离出的酚油含萘3％～10％，萘油含萘65％～70％，煤系燃料油的产率在75～80％，得到煤系燃料油的质量指标为：密度≤1.20kg/cm3，热值≥38.5MJ/kg，粘度C1050在15～30s，水分≤0.5％，硫分≤1％。
实施例3
一种煤系燃料油的生产方法的具体实施方案，具体步骤如下：
1)通过焦油预热器1经预脱水塔2灌脱水塔3，将脱水塔3灌至一定液位；
2)当脱水塔3接近50％的液位时，启动脱水塔底循环泵4，开始脱水塔的循环；
3)启动导热油系统，开始导热油加温，导热油开始给焦油预热器1和脱水塔重沸器5(通过焦油预热器给预脱水塔加温，通过脱水塔重沸器给脱水塔3加温)供热；
4)启动脱水塔底抽出泵6，以便给蒸馏塔8供给焦油原料；启动蒸馏塔塔底抽出泵11，往油库煤系燃料油槽储存抽出物料(物料即为：由油库焦油槽来的原料高温煤焦油和加Na2CO3溶液的混合物，原料高温煤焦油温度在85～95℃，含水5％以下；煤焦油处理量为50t/h时，8～10％碳酸钠溶液加入量为110～120L/h)，开始整个系统的循环；
5)经步骤4)加入碳酸钠溶液的高温煤焦油进入焦油预热器1加热至130～135℃后进入预脱水塔2；
6)预脱水塔2塔顶温度为105～110℃，在预脱水塔2塔顶逸出轻油馏份和水，塔底的焦油自流入脱水塔3，在脱水塔3(脱水塔3塔顶温度为105～110℃)塔顶馏出轻油馏份和水，塔底焦油用脱水塔底循环泵4抽出，经脱水塔重沸器5进行加热至210～220℃，得到脱水焦油；
7)脱水焦油经脱水塔底抽出泵6抽出，送至自蒸馏塔8，蒸馏塔8塔底温度为320～325℃，蒸馏塔8塔顶温度在165～170℃；启动蒸馏塔塔底循环泵10，蒸馏塔塔底循环泵10将塔底的混合油送至管式加热炉7加热至330～335℃后再次进入自蒸馏塔8，自蒸馏塔8塔顶馏出的酚油一部分作为塔内回流，一部分作为产品采出，塔的侧线采出萘油，塔底的另一部分油即为煤系燃料油，由自蒸馏塔8塔底抽出泵抽出；
8)分离出预脱水塔2和脱水塔3的轻油和氨水。
上述步骤中，预脱水塔、脱水塔和蒸馏塔塔顶压力趋于常压。
上述实施例中分离出的酚油含萘5％～9％，萘油含萘70％～75％，煤系燃料油的产率在80～85％，得到煤系燃料油的质量指标为：密度≤1.25kg/cm3，热值≥37.0MJ/kg，粘度C1050在10～25s，水分≤0.5％，硫分≤1％。
本发明以高温煤焦油为原料，主要利用蒸馏精制分离的方法，根据相关产品的性质和特点，分离高温煤焦油中轻油、酚油和萘油高附加值和低热值组分后，煤系燃料油的产率在75～85％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。