CN101787297B - 一种煤焦油加工的工艺方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种煤焦油加工的工艺方法及装置。针对现有加工中采用管式炉及循环水加热冷却调温方式，其系统内潜在的能源不能充分利用并且所有步骤的能量转化都是需外界能耗支持，其损失大，加工成本高，能源不能综合利用是极大的资源浪费。本发明从焦油原料槽出来的焦油与来自碳酸钠泵的碳酸钠溶液混合后，经二段焦油泵后，分三股支流分别换热后再汇合，依次与沥青油、炭黑烟气进行换热，并且添加了焦油加热器及调油冷却器的新设备，使工艺流程简洁、流畅、节能，节约了用水量，大大减少能耗，降低成本；有利于加强环境保护和实现对资源的综合利用。

Description

一种煤焦油加工的工艺方法及装置

技术领域

本发明涉及一种煤焦油加工领域，尤其涉及一种煤焦油加工新的工艺方法及装置。 

现有技术

见图1，从焦油原料槽出来的焦油与来自碳酸钠泵的碳酸钠溶液混合后，由二段焦油泵输送到管式炉进行加热，其热源来自天然气或煤气燃烧所产生的热量，加热后的焦油进入二段蒸发器。从二段蒸发器出来沥青油经过沥青冷却器，由循环水进行冷却后进入调油缓冲罐；从馏分塔出来的二轻油油气混合物经二轻油冷却器，由循环水进行冷却后，依次进入轻油分离器、轻油回流柱，由轻油回流泵输送到馏分塔。从馏分塔出来的三混油经三混冷却器，由循环水进行冷却后进入三混油罐。从馏分塔出来的蒽油经蒽油冷却器，由循环水进行冷却后一部分进入蒽油回流柱，另一部分进入调油缓冲罐，通过调油输送泵送入炭黑油罐，进入蒽油回流柱的蒽油由蒽油回流泵输送到二段蒸发器。其加热冷却调温的方式采用的是管式炉及循环水，其系统内潜在的能源不能充分利用并且所有步骤的能量转化都是需外界能耗支持，其损失大，加工成本高，能源的综合利用不合理，同时也是一种极大的资源浪费。 

发明内容

本发明针对上述的不足，提供一种节能、资源综合利用的一种煤焦油加工新的工艺方法及装置： 

从焦油原料槽出来的焦油与来自碳酸钠泵的碳酸钠溶液混合后， 经二段焦油泵，分三股支流分别换热后再汇合： 

第一股支流：流经调油冷却器与来自调油输送泵的调油进行换热，换热后的焦油与其它两股汇合，换热后的调油进入炭黑油罐； 

第二股支流：流经三混冷却器与来自馏分塔的三混油进行换热，换热后的焦油与其它两股汇合，换热后的三混油进入三混油罐； 

第三股支流：流经蒽油冷却器与来自馏分塔的蒽油进行换热，换热后的焦油与其它两股汇合，换热后的蒽油一部分经蒽油回流柱后通过蒽油回流泵输送到二段蒸发器，另一部分进入调油缓冲罐。 

三股支流汇合后的焦油，再流过沥青冷却器与来自二段蒸发器的沥青油进行再次换热，换热后的沥青进入调油缓冲罐。经过再次换热后的焦油进入焦油加热器与炭黑烟气进行换热；焦油达到需求的工艺温度后，进入二段蒸发器进行分离。同时炭黑烟气也达到需求的工艺温度。 

从焦油馏分塔出来的轻油气经二轻油冷却器，冷却介质为循环水进行冷却后，依次进入轻油分离器、轻油回流柱，由轻油回流泵输送到馏分塔。 

通过本项发明都可以不使用高热值的燃料油或天然气，而是使用其煤焦油加工过程中本身的热量来加热需求升温的介质真真正正的实现循环经济的综合利用。举例说明：每小时耗1000m3计算，一年可节约720万方天然气，按1.694价格计算节约资金：1219.68万元。可以大大减少能耗，减少了珍贵的水资源的利用量，降低成本；还有利于加强环境保护和实现对资源的综合利用。 

煤焦油加工中的新设备促进、完善了新工艺的实施： 

焦油加热器由4组换热单元组合而成。换热单元A的筒体A通过固定支座A和滑动支座A支撑于水平支座上，蛇管组A嵌于筒体A内；筒体A通过端板A密封； 

换热单元B的筒体B通过烟气出管口B和滑动支座B支撑于换热单元A上，蛇管组B镶嵌于筒体B内；筒体B通过端板B密封； 

换热单元C的筒体C通过烟气出管口C和滑动支座C支撑于换热单元B上，蛇管组C镶嵌于筒体C内；筒体C通过端板C密封； 

换热单元D的筒体D通过烟气出管口D和滑动支座D支撑于换热单元C上，蛇管组D镶嵌于筒体D内；筒体D通过端板D密封。 

在调油输送泵和炭黑油罐之间设置调油冷却器，其结构为：筒体通过鞍座支撑于水平地面上，筒体间设有一膨胀节，筒体两端设有2块管板，列管束固定在2块管板之间，管板间设置5～10块折流板，折流板之间距离通过定距杆调节，定距杆通过拉杆、螺母紧锁，通过管箱将筒体密封。 

调油冷却器在筒体的上方上设有排气口。 

每个设计都面面俱到地完美地实现了新的煤焦油加工工艺，使工艺流程简洁、流畅、节能，节约了传统的加热冷却方式中水循环的用水量。 

附图说明

图1为现有煤焦油加工传统生产工艺流程结构示意图。 

图2为本发明煤焦油加工新的生产工艺流程结构示意图。 

图3为本发明煤焦油加工新的生产工艺流程中焦油加热器结构 示意图。 

图4为本发明煤焦油加工新的生产工艺流程中调油冷却器结构示意图。 

具体实施方式

见图1：从焦油原料槽11出来的焦油与来自碳酸钠泵的碳酸钠溶液混合后，由二段焦油泵902输送到管式炉21进行加热，其热源来自天然气或煤气燃烧所产生的热量，加热后的焦油进入二段蒸发器2。从二段蒸发器2出来沥青油经过沥青冷却器5，由循环水进行冷却后进入调油缓冲罐41；从馏分塔8出来的二轻油油气混合物经二轻油冷却器7，由循环水进行冷却后，依次进入轻油分离器72、轻油回流柱71，由轻油回流泵907输送到馏分塔8。从馏分塔8出来的三混油经三混冷却器3，由循环水进行冷却后进入三混油罐31，作为工业萘生产的原料备用。从馏分塔8出来的蒽油经蒽油冷却器6，由循环水进行冷却后一部分进入蒽油回流柱906，另一部分进入调油缓冲罐41，通过调油输送泵904送入炭黑油罐10，进入蒽油回流柱61的蒽油通过蒽油回流泵906输送到二段蒸发器2。 

见图2，从焦油原料槽11出来的焦油与来自碳酸钠泵912的碳酸钠溶液混合后，经二段焦油泵902后，分三股支流分别换热后再会合： 

第一股支流：流经调油冷却器4与由来自调油输送泵904的调油进行换热，见图4，调油冷却器4的筒体601通过鞍座603支撑于水平地面上，筒体601间设有一膨胀节602，筒体601两端设有2块管板605，列管束604固定在2块管板605之间，管板605间设置5～ 10块折流板606，折流板606之间距离通过定距杆608调节，定距杆608通过拉杆609、螺母610紧锁，通过管箱611将筒体601密封，在筒体601上设有排气口607。换热后的焦油与其它两股汇合，换热后的调油进入炭黑油罐10； 

第二股支流：流经三混冷却器3与来自馏分塔8的三混油进行换热，换热后的焦油与其它两股汇合，换热后的三混油进入三混油罐31； 

第三股支流：流经蒽油冷却器6与来自馏分塔8的蒽油进行换热，换热后的焦油与其它两股汇合，换热后的蒽油一部分经蒽油回流柱61后由蒽油回流泵906输送到二段蒸发塔2，另一部分直接进入调油缓冲罐41； 

三股支流汇合后的焦油，再流过沥青冷却器5与来自二段蒸发器2出来的沥青油进行再次换热，换热后的沥青进入调油缓冲罐41； 

经过再次加热后的焦油进入焦油加热器1与炭黑烟气进行换热；见图3，焦油加热器1由4组换热单元组合而成：换热单元A51的筒体A510通过固定支座A511和滑动支座A512支撑于水平支座59上，蛇管组A513嵌于筒体A510内；筒体A510通过端板A514密封； 

换热单元B52的筒体B520通过烟气出管口B521和滑动支座B522支撑于换热单元A51上，蛇管组B523镶嵌于筒体B520内；筒体B520通过端板B524密封； 

换热单元C53的筒体C530通过烟气出管口C531和滑动支座C532支撑于换热单元B52上，蛇管组C533镶嵌于筒体C530内；筒体C530 通过端板C534密封； 

换热单元D54的筒体D540通过烟气出管口D541和滑动支座D542支撑于换热单元C53上，蛇管组D543镶嵌于筒体D540内；筒体D540通过端板D544密封。 

焦油达到需求的工艺温度后，进入二段蒸发器2；同时炭黑烟气也达到需求的工艺温度； 

二段蒸发器2出来的五混油气流入馏分塔8，五混油气通过馏分塔8分离出蒽油、二轻油和三混油。 

从馏分塔8出来的轻油气经二轻油冷却器7，冷却介质为循环水进行冷却后，依次进入轻油分离器72、轻油回流柱71，由轻油回流泵907输送到馏分塔8。 

Claims (5)

1.一种煤焦油加工的工艺方法，其特征在于：

从焦油原料槽出来的焦油与来自碳酸钠泵（912）的碳酸钠溶液混合后，经二段焦油泵（902）加压后，分三股支流分别换热后再会合：

第一股支流：流经调油冷却器（4）与来自调油输送泵（904）的调油进行换热，换热后的焦油与其它两股汇合，换热后的调油进入炭黑油罐（10）；

第二股支流：流经三混冷却器（3）与来自馏分塔（8）的三混油进行换热，换热后的焦油与其它两股汇合，换热后的三混油进入三混油罐（31）；

第三股支流：流经蒽油冷却器（6）与来自馏分塔（8）的蒽油进行换热，换热后的焦油与其它两股汇合，换热后的蒽油一部分经蒽油回流柱（61）后由蒽油回流泵（906）输送到二段蒸发器（2），另一部分直接进入调油缓冲罐（41）；

三股支流汇合后的焦油，再流过沥青冷却器（5）与来自二段蒸发器（2）的沥青油进行再次换热，换热后的沥青进入调油缓冲罐（41）；

经过再次加热后焦油进入焦油加热器（1）与炭黑烟气进行换热；焦油达到需求的工艺温度后，进入二段蒸发器（2）；同时炭黑烟气也达到需求的工艺温度；

从馏分塔（8）出来的轻油气经二轻油冷却器（7），冷却介质为循环水进行冷却后，依次进入轻油分离器（72）、轻油回流柱（71），由轻油回流泵（907）输送到馏分塔（8）。

2.如权利要求1所述的一种煤焦油加工的工艺方法，其特征在于：在二段蒸发器（2）与沥青冷却器（5）之间设置焦油加热器（1），其结构包括：换热单元A（51），换热单元B（52），换热单元C（53），换热单元D（54）及水平支座（59）。

3.如权利要求2所述的一种煤焦油加工的工艺方法，其特征在于：焦油加热器的换热单元A(51)的筒体A（510）通过固定支座A（511）和滑动支座A（512）支撑于水平支座（59）上，蛇管组A（513）嵌于筒体A（510）内；筒体A（510）通过端板A（514）密封；

换热单元B(52)的筒体B（520）通过烟气出管口B（521）和滑动支座B（522）支撑于换热单元A(51)上，蛇管组B（523）镶嵌于筒体B（520）内；筒体B（520）通过端板B（524）密封；

换热单元C(53)的筒体C（530）通过烟气出管口C（531）和滑动支座C（532）支撑于换热单元B(52)上，蛇管组C（533）镶嵌于筒体C（530）内；筒体C（530）通过端板C（534）密封；

换热单元D(54)的筒体D（540）通过烟气出管口D（541）和滑动支座D（542）支撑于换热单元C(53)上，蛇管组D（543）镶嵌于筒体D（540）内；筒体D（540）通过端板D（544）密封。

4.如权利要求1所述的一种煤焦油加工的工艺方法，其特征在于：在调油输送泵（904）和炭黑油罐（10）之间设置调油冷却器（4），其结构为：筒体（601）通过鞍座（603）支撑于水平地面上，筒体（601）间设置膨胀节（602），筒体（601）两端设有两块管板（605），列管束（604）固定在两块管板（605）之间，管板（605）间设置5～10块折流板（606），折流板（606）之间距离通过定距杆（608）调节，定距杆（608）通过拉杆（609）、螺母（610）紧锁，通过管箱（611）将筒体（601）密封。

5.如权利要求4所述的一种煤焦油加工的工艺方法，其特征在于：调油冷却器（4）在筒体（601）的上方上设有排气口（607）。

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