一种通过长焰煤焦化工艺制备焦油的生产工艺及焦油的制作方法

本发明涉及长焰煤焦化工艺，尤其涉及一种通过长焰煤焦化工艺制备焦油的生产工艺及焦油。

背景技术：

中国是焦化产品生产、消费以及出口大国，焦化产品广泛用与化学工业、医药工业、耐火材料工业和国防工业，近年来焦化产业得到快速发展。焦化一般指有机物质碳化变焦的过程，在煤的干馏中指高温干馏。产品焦炭可作高炉冶炼的燃料；在炼焦过程中产生的化学产品经过回收、加工提取焦油、氨、萘、硫化氢、粗苯等产品。炼焦化学工业的产品已达数百种，中国炼焦化学工业已能从焦炉煤气、焦油和粗苯中制取一百多种化学产品，这对中国的国民经济发展具有十分重要的意义。

长焰煤在中国煤炭分类国家标准中对煤化度最低的烟煤的称谓。它的挥发分特别高，燃烧时火焰长，因此而得名。长焰煤的粘结性很弱，一般不结焦，是非炼焦煤(见炼焦用煤)，主要作为动力和化工用煤。然而在我国长焰煤产量大，价格低廉，因此，提高炼焦过程中长焰煤的含量能够有效的降低炼焦成本。

技术实现要素：

本发明提供一种通过长焰煤焦化工艺制备焦油的生产工艺及焦油，达到节省炼焦成本的目的。

本发明一方面提供一种通过长焰煤焦化工艺制备焦油的生产工艺，包括：将含有占总重量45-65％长焰煤的混合煤除铁破碎成煤粒，破碎至粒径<3mm的煤粒占煤粒总体积的90％以上，加入占混合煤总重量10-30％的焦油渣混合均匀，得到洗精煤；将所述洗精煤捣实成煤饼后，送入炭化室，在950-1050℃下高温干馏一个结焦周期，制得焦炭和荒煤气，所述荒煤气通过氨水喷洒冷却至78-87℃，得到冷却的荒煤气、焦油、氨水及其他杂质,将所述冷却的荒煤气送入气液分离器分离得到粗煤气、焦油、氨水及其他杂质；将通过冷却得到的所述焦油、氨水及其他杂质和通过气液分离器分离得到的所述焦油、氨水及其他杂质送入机械化氨水澄清槽通过静置澄清，得到位于中层的焦油。

在一种可实施方式中，所述混合煤组分及重量百分比为：长焰煤45-65％、焦煤10-30％、沥青10-30％。

在一种可实施方式中，将长焰煤占总重量45-65％的混合煤除铁破碎成煤粒，破碎至粒径<3mm的煤粒占煤粒总体积的90％以上，加入占混合煤总重量10-30％的焦油渣混合均匀，包括：长焰煤、焦煤和沥青分别通过除铁器进行第一次除铁；第一次除铁后的长焰煤和沥青分别破碎至粒径<6mm；焦煤和破碎后的长焰煤、沥青混合后通过除铁器进行第二次除铁；第二次除铁后的焦煤、长焰煤和沥青进入可逆反击锤式破碎机破碎至至粒径<3mm的煤粒占煤粒总体积的90％以上，加入占混合煤总重量10-30％的焦油渣混合均匀。

在一种可实施方式中，将所述洗精煤捣实成煤饼，包括：所述洗精煤由输煤栈桥运入焦炉煤塔顶部；所述装煤车位于所述焦炉煤塔下方，所述焦炉煤塔通过摇动给料机逐层将洗精煤送至装煤车；装煤车上的所述洗精煤通过捣固机分层捣实，得到煤饼；所述焦炉煤塔顶部设置有用于收集洗精煤捣实成煤饼过程中产生的荒煤气的导烟车，所述导烟车将荒煤气导至相邻的处于结焦周期中后期的炭化室中。

在一种可实施方式中，所述荒煤气通过氨水喷洒冷却至78-87℃，得到冷却的荒煤气、焦油、氨水及其他杂质，将所述冷却的荒煤气送入气液分离器分离得到粗煤气、焦油、氨水及其他杂质，包括：所述荒煤气在自然冷却过程中依次通过炭化室顶部、上升管、桥管汇入集气管；在所述桥管和所述集气管处用压力0.25-0.35mpa，温度75-80℃的循环氨水喷洒冷却，冷却至荒煤气为78-87℃；所述荒煤气沿吸气主管进入气液分离器,分离得到粗煤气、焦油、氨水及其他杂质。

在一种可实施方式中，还包括：将分离得到的粗煤气送入初冷器；所述粗煤气在初冷器依次经过采暖水、循环水和制冷水换热，使粗煤气冷却至20-25℃；冷却后的粗煤气依次经过电捕焦油器捕集焦油雾滴及萘，经鼓风机加压，过脱硫铵和洗脱苯工序后，得到煤气。

在一种可实施方式中，所述电捕焦油器捕集的焦油排入电捕水封槽内；所述电捕水封槽用循环氨水进行冲洗，得到电捕水封槽液；所述电捕水封槽液泵送经过冷却液循环槽后进入废液收集槽，形成废液；所述废液泵送至机械化氨水澄清槽通过静置澄清，得到位于中层的焦油。

在一种可实施方式中，所述机械化氨水澄清槽通过静置澄清后由高至低依次为氨水层、焦油层和焦油渣层，所述焦油渣层包括有作为所述混合煤组分的焦油渣。

在一种可实施方式中，所述氨水层中的氨水由机械化氨水澄清槽上部满流至循环氨水槽，所述循环氨水槽内具有用于冷却荒煤气的循环氨水。

本发明另一方面提供一种焦油，由上述所述的生产工艺制成。

综上，通过本发明的生产工艺，能够提高长焰煤在焦化工艺中所占的比重，从而降低焦化工艺中原料的使用成本。同时，本发明通过调配特定配比的混合煤，使混合煤具有较好的粘结性，结焦效果良好，能够大大提高结焦率。

且在提取焦油过程中，提取焦油得到的副产物焦油渣可用于替代瘦煤作为混合煤的粘结剂使用，进一步降低了原料成本，且减少了副产物垃圾的产生；而在提取焦油过程中，氨水作为可循环的消耗品，可被多次利用，提高消耗品的利用率，同时，还可用于冲洗电捕焦油器捕集的焦油，提高焦油的提取率。

附图说明

图1示出了本发明实施例一种通过长焰煤焦化工艺制备焦油的生产工艺的流程图；

图2示出了本发明另一实施例一种通过长焰煤焦化工艺制备焦油的生产工艺的流程图；

图3示出了本发明另一实施例一种通过长焰煤焦化工艺制备焦油的生产工艺的流程图；

图4示出了一种通过长焰煤焦化工艺制备焦油的生产系统图；

图5示出了循环氨水槽与机械化氨水澄清槽之间的系统图。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明实施例一种通过长焰煤焦化工艺制备焦油的生产工艺的流程图。

参见图1，一种通过长焰煤焦化工艺制备焦油的生产工艺，包括有如下步骤：

s101，将含有占总重量45-65％长焰煤的混合煤除铁破碎成煤粒，破碎至粒径<3mm的煤粒占煤粒总体积的90％以上，加入占混合煤总重量10-30％的焦油渣混合均匀，得到洗精煤。

包括：

称取长焰煤45-65kg、焦煤10-30kg、沥青10-30kg，合计100kg。

将长焰煤、焦煤和沥青分别通过除铁器进行第一次除铁。

将第一次除铁后的长焰煤和沥青分别破碎至粒径<6mm。

将焦煤和破碎后的长焰煤、沥青混合后通过除铁器进行第二次除铁。

第二次除铁后的焦煤、长焰煤和沥青进入可逆反击锤式破碎机破碎至粒径<3mm的煤粒占煤粒总体积的90％以上，加入占混合煤总重量10-30％的焦油渣混合均匀。

s102,将洗精煤捣实成煤饼后，送入炭化室，在950-1050℃下高温干馏一个结焦周期，制得焦炭和荒煤气，荒煤气通过氨水喷洒冷却至78-87℃，得到冷却的荒煤气、焦油、氨水及其他杂质,将冷却的荒煤气送入气液分离器分离得到粗煤气、焦油、氨水及其他杂质。

包括：

洗精煤由输煤栈桥运入焦炉煤塔顶部。

装煤车位于焦炉煤塔下方，焦炉煤塔通过摇动给料机逐层将洗精煤送至装煤车。

装煤车上的洗精煤通过捣固机分层捣实，得到煤饼。

焦炉煤塔顶部设置有用于收集洗精煤捣实成煤饼过程中产生的荒煤气的导烟车，导烟车将荒煤气导至相邻的处于结焦周期中后期的炭化室中。

送入炭化室，在炭化室950-1050℃下高温干馏一个结焦周期。

荒煤气在自然冷却过程中依次通过炭化室顶部、上升管、桥管汇入集气管。

在桥管和集气管处用压力0.25-0.35mpa，温度75-80℃的循环氨水喷洒冷却，冷却至荒煤气为78-87℃，得到冷却的荒煤气、焦油、氨水及其他杂质。

荒煤气沿吸气主管先进入气液分离器,分离得到粗煤气、焦油、氨水及其他杂质。

s103,将通过冷却得到的焦油、氨水及其他杂质和通过气液分离器分离得到的焦油、氨水及其他杂质送入机械化氨水澄清槽通过静置澄清，得到位于中层的焦油。

其中，机械化氨水澄清槽通过静置澄清后由高至低依次为氨水层、焦油层和焦油渣层，焦油渣层包括有作为混合煤组分的焦油渣。氨水层中的氨水由机械化氨水澄清槽上部满流至循环氨水槽，循环氨水槽内具有用于冷却荒煤气的循环氨水。

通过上述生产工艺，能够使长焰煤被应用于焦化工艺，且能够提高长焰煤在焦化工艺中所占的比重，从而降低焦化工艺中原料的使用成本。同时，本发明通过调配特定配比的混合煤，使混合煤具有较好的粘结性，结焦效果良好，能够大大提高结焦率，提高焦化工艺的产品产量。且在提取焦油过程中，提取焦油得到的副产物焦油渣可用于替代瘦煤作为混合煤的粘结剂使用，进一步降低了原料成本。

图2示出了本发明另一实施例一种通过长焰煤焦化工艺制备焦油的生产工艺的流程图。

参见图2，一种通过长焰煤焦化工艺制备焦油的生产工艺，包括有如下步骤：

s201，将含有占总重量45-65％长焰煤的混合煤除铁破碎成煤粒，破碎至粒径<3mm的煤粒占煤粒总体积的90％以上，得到洗精煤。

s202,将洗精煤捣实成煤饼后，送入炭化室，在950-1050℃下高温干馏一个结焦周期，制得焦炭和荒煤气，荒煤气通过氨水喷洒冷却至78-87℃，得到冷却的荒煤气、焦油、氨水及其他杂质,将冷却的荒煤气送入气液分离器分离得到粗煤气、焦油、氨水及其他杂质。

s203,将通过冷却得到的焦油、氨水及其他杂质和通过气液分离器分离得到的焦油、氨水及其他杂质送入机械化氨水澄清槽通过静置澄清，得到位于中层的焦油。

s204，将分离得到的粗煤气送入初冷器；粗煤气在初冷器依次经过采暖水、循环水和制冷水换热，使粗煤气冷却至20-25℃；冷却后的粗煤气依次经过电捕焦油器捕集焦油雾滴及萘，经鼓风机加压，过脱硫铵和洗脱苯工序后，得到煤气。

通过上述生产工艺，能够使长焰煤被应用于焦化工艺，且能够提高长焰煤在焦化工艺中所占的比重，从而降低焦化工艺中原料的使用成本。同时，本发明通过调配特定配比的混合煤，使混合煤具有较好的粘结性，结焦效果良好，能够大大提高结焦率，提高焦化工艺的产品产量。且在提取焦油过程中，提取焦油得到的副产物焦油渣可用于替代瘦煤作为混合煤的粘结剂使用，进一步降低了原料成本。同时，还可通过对粗煤气进行提纯，使该工艺还可用于生产粗煤气，而粗煤气作为一种燃料，可以循环使用，从而减少该生产工艺的使用成本。

图3示出了本发明另一实施例一种通过长焰煤焦化工艺制备焦油的生产工艺的流程图。

参见图3，一种通过长焰煤焦化工艺制备焦油的生产工艺，包括有如下步骤：

s301，将含有占总重量45-65％长焰煤的混合煤除铁破碎成煤粒，破碎至粒径<3mm的煤粒占煤粒总体积的90％以上，得到洗精煤。

s302,将洗精煤捣实成煤饼后，送入炭化室，在950-1050℃下高温干馏一个结焦周期，制得焦炭和荒煤气，荒煤气通过氨水喷洒冷却至78-87℃，得到冷却的荒煤气、焦油、氨水及其他杂质,将冷却的荒煤气送入气液分离器分离得到粗煤气、焦油、氨水及其他杂质。

s303,将通过冷却得到的焦油、氨水及其他杂质和通过气液分离器分离得到的焦油、氨水及其他杂质送入机械化氨水澄清槽通过静置澄清，得到位于中层的焦油。

s304，将分离得到的粗煤气送入初冷器；粗煤气在初冷器依次经过采暖水、循环水和制冷水换热，使粗煤气冷却至20-25℃；冷却后的粗煤气依次经过电捕焦油器捕集焦油雾滴及萘，经鼓风机加压，过脱硫铵和洗脱苯工序后，得到煤气。

s305，电捕焦油器捕集的焦油排入电捕水封槽内；电捕水封槽用循环氨水进行冲洗，得到电捕水封槽液；电捕水封槽液泵送经过冷却液循环槽后进入废液收集槽，形成废液；废液泵送至机械化氨水澄清槽通过静置澄清，得到位于中层的焦油。

通过上述生产工艺，能够使长焰煤被应用于焦化工艺，且能够提高长焰煤在焦化工艺中所占的比重，从而降低焦化工艺中原料的使用成本。同时，本发明通过调配特定配比的混合煤，使混合煤具有较好的粘结性，结焦效果良好，能够大大提高结焦率，提高焦化工艺的产品产量。且在提取焦油过程中，提取焦油得到的副产物焦油渣可用于替代瘦煤作为混合煤的粘结剂使用，进一步降低了原料成本。同时，还可通过对粗煤气进行提纯，使该工艺还可用于生产粗煤气，而粗煤气作为一种燃料，可以循环使用，从而减少该生产工艺的使用成本。同时，在粗煤气制备过程中，由电捕焦油器捕集的焦油能够进一步回收，从而使通过该工艺制得的焦油的产量能够进一步提高。

一种焦油，由上述实施例所提供的任一种生产工艺制成。

图4示出了一种通过长焰煤焦化工艺制备焦油的生产系统图。图5示出了循环氨水槽与机械化氨水澄清槽之间的系统图。

参见图4和图5，本发明实施例还提供一种由用于上述生产工艺的生产系统。该系统包括有依次连接的受煤坑、叶轮给煤机、第一带式输送机、斗轮堆取料机、煤场、第二带式输送机、预粉碎厂房、第三带式输送机、配煤仓、第四带式输送机、除铁器、可逆反击锤式破碎机、第五带式输送机。其中，第二带式输送机装有除铁器；第五带式输送机上设置有卸料器。

该系统还包括有与第五带式输送机通过输煤栈桥连接的煤塔、捣固机、装煤车、炭化室、上升管、桥管、集气管、焦油盒、气液分离器、机械化氨水澄清槽。

其中在煤塔下部装设有的摇动给料机。炭化室还连接有推焦车、拦焦车、熄焦车、熄焦塔、凉焦台。集气管与桥管连接处设置有氨水喷洒装置。机械化氨水澄清槽连接有循环氨水槽，循环氨水槽连接有循环氨水泵，循环氨水泵与氨水喷洒装置连接。

集气管还通过吸气弯管和吸气管直接与初冷器连接。气液分离器还连接有吸气主管，吸气主管同样与连接初冷器连接。初冷器连接有电捕焦油器、电捕水封槽、电捕水封槽液泵、冷却液循环槽、废液收集槽。

循环氨水泵还分别连接至初冷器和电捕焦油器，并通过剩余氨水泵连接至剩余氨水槽和废液收集槽连接回机械化氨水澄清槽。

在该系统使用过程中，由汽车卸车槽内的桥式螺旋卸车机将各类煤卸入受煤坑中，受煤坑下的叶轮给煤机将各类煤给入第一带式输送机。第一带式输送机将煤送到斗轮堆取料机主皮带机上，由斗轮堆取料机堆入煤场。上煤时，采用不同煤种依次上煤,由斗轮堆取料机从煤场取煤给到第二带式输送机上。当斗轮堆取料机进行检修时，由推土机将煤推入设置在煤场内的受煤坑内，由设在坑下的往复式给料机将煤给第二入带式输送机上。通过第二带式输送机及其上的除铁器除铁后把煤送至预粉碎厂房内，硬度较大的煤种进行预破碎，破碎后的煤通过第三带式输送机将不同的煤分别送入各自的配煤仓内储存。

配煤仓下的电子自动配料秤将煤按相应的配合比例配到仓下的第四带式输送机上，再由第四带式输送机将煤送入经除铁器除铁后，煤进入可逆反击锤式破碎机，被破碎至<3mm占90％以上后，经第五带式输送机转运，由设置在带式输送机上的卸料器将煤卸下，由输煤栈桥运入焦炉煤塔顶部。

装煤车行至煤塔下方,由煤塔下部摇动给料机均匀逐层给料(下煤不通畅时，采用空气炮震煤)、并采用捣固机分层捣实,然后将捣好的煤饼按作业计划从机侧装入炭化室。煤饼在950～1050℃的温度下高温干馏,经过一个结焦周期的高温干馏炼制成焦炭和荒煤气。

装煤过程中逸散的荒煤气由设在炉顶的导烟车导至相邻的处于结焦中后期的炭化室中,装煤产生的炉头烟收集后经炉顶送入焦侧的独立地面除尘站，经净化后排入大气，杜绝装煤烟气逸散。

成熟的焦炭被推焦车经拦焦车导焦栅推出落入熄焦车内，由电机车牵引熄焦车至熄焦塔内进行喷水熄焦。熄焦后的焦炭卸至凉焦台上，冷却一定时间后送往筛储焦工序进行筛分。

干馏过程中产生的荒煤气经炭化室顶部、上升管、桥管汇入集气管。在桥管和集气管处的氨水喷洒装置喷洒循环氨水喷洒对荒煤气进行冷却，冷却后的荒煤气再经吸气弯管和吸气管抽吸至初冷器。在集气管内冷却下来的焦油和氨水经焦油盒、吸气主管并经气液分离器分离后送至化产回收装置冷鼓工序机械化氨水澄清槽。经气液分离器分离出的粗煤气进入初冷器。

初冷器分上中下三段，在初冷器上段，荒煤气与冷却管内采暖水换热；在初冷器中段，荒煤气与冷却管内循环水换热；在初冷器下段，荒煤气与冷却管内制冷水换热。经冷却后的荒煤气进入电捕焦油器,清除煤气中的焦油雾滴及萘，经电捕后的荒煤气进入离心鼓风机进行加压，进行荒煤气的处理。

机械化氨水澄清槽利用密度的不同经静置澄清后分离成三层，上层为氨水，中层为焦油，下层为焦油渣。氨水由机械化氨水澄清槽上部满流至循环氨水槽,再用循环氨水泵送回氨水喷洒装置以冷却荒煤气。

当初冷器和电捕焦油器需要清扫时，从循环氨水泵后抽出氨水洗涤清除焦油。洗涤后的氨水和焦油循环氨水泵送至剩余氨水槽，用剩余氨水泵送至机械化氨水澄清槽。

经电捕焦油器捕集下来的焦油排入电捕水封槽,由电捕水封槽液下泵送至上、下段冷却液循环槽，并通过管网接入废液收集槽，定期用废液收集槽液下泵送机械化氨水澄清槽澄清分离。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。