CN102161903A - 煤焦油不加碱短流程常压减压蒸馏工艺及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种煤焦油不加碱短流程常压减压蒸馏工艺及装置，原料焦油经换热后进入脱水塔，脱水塔塔顶采出轻油馏分与水；脱水塔底焦油，经换热后进入主塔，主塔塔顶采出酚油馏分；侧线采出混油馏分；塔底采出软沥青或炭黑油；抽出主塔塔底物料，经加热提升温度后，返回主塔塔底，作为主塔热源。脱水塔采用常压操作，主塔采用常压或减压操作，整个流程中全馏分不加碱。装置包括脱水塔和主塔以及一个加热炉，脱水塔底部通过管道连接主塔中部，主塔底部接出软沥青或炭黑油管道，主塔中部接出混油管道，主塔顶部接出酚油管道。本发明具有流程短、不加碱，不用直接过热汽，无新增工艺废水，能耗低及产品品质高等优点。

Description

煤焦油不加碱短流程常压减压蒸馏工艺及装置
技术领域
本发明涉及煤焦油加工技术领域，涉及煤焦油蒸馏的不加碱、塔底沥青强制循环加热、蒸馏短流程方面的焦油蒸馏工艺方法，特别涉及一种煤焦油不加碱短流程常压（或减压）蒸馏工艺及装置。
背景技术
煤焦油是在炼焦过程中的副产品，是从炼焦煤气中冷凝而来。煤焦油中含有的有机化合物有近万种，大部分属芳香类化合物，它们是重要的化工原料。目前全世界煤焦油产量在2000万吨以上。通常，煤焦油先要通过蒸馏将其分成轻油、酚油、萘油、洗油、蒽油及沥青，再进行精制加工。典型的焦油连续蒸馏工艺有常压蒸馏、减压蒸馏及常减压蒸馏工艺。
因焦油中有铵盐类等腐蚀介质，传统的煤焦油蒸馏工艺是需要加碱的，虽然解决了腐蚀问题，但因沥青及蒽油中含有大量钠离子，使产品的品质与用途受到很大影响，带来销售困难。不加碱焦油蒸馏过程中会产生严重腐蚀，为此传统工艺只能加碱。但该腐蚀也是有规律的，与设备及管道材质、工艺流程、操作温度与压力以及操作方式等都有较大关系。
为防止炉管结焦，传统工艺是采用物料直接加热送到塔内闪蒸蒸馏的，不足热量由过热蒸汽补充。
传统的各种连续焦油蒸馏一般是在三个塔或蒸发器内完成：其中常压蒸馏为一段蒸发器、二段蒸发器及馏分塔；减压蒸馏为预脱水塔、脱水塔及焦油蒸馏塔；常减压蒸馏为脱水塔、常压沥青塔及减压焦油馏分塔。
发明内容
针对以上传统工艺，本发明的任务是提供一种煤焦油不加碱短流程常压减压蒸馏工艺及装置，它解决了上述现有技术所存在的问题，具有流程短、不加碱，不用直接过热汽，无新增工艺废水，能耗低及产品品质高等优点。
本发明的技术解决方案如下：
一种煤焦油不加碱短流程常压减压蒸馏工艺，包括脱水塔和主塔，包括以下步骤：
（1）原料焦油经换热后进入脱水塔，脱水塔塔顶采出轻油馏分与水；
（2）脱水塔底焦油，经换热后进入主塔，主塔塔顶采出酚油馏分；侧线采出混油馏分；塔底采出软沥青或炭黑油；抽出主塔塔底物料，经加热提升温度后，返回主塔塔底，作为主塔热源；
所述脱水塔采用常压操作，主塔采用常压或减压操作，整个流程中全馏分不加碱。
所述主塔塔底物料由主塔底循环泵抽出，在焦油管式炉加热提升温度后，返回主塔塔底，作为主塔热源，即简称强制热循环加热方式。
所述脱水塔塔底热源由加热炉节能器加热塔底物料强制循环加热供给。
一种煤焦油不加碱短流程常压减压蒸馏装置，包括脱水塔和主塔以及一个加热炉；
所述脱水塔的底部通过管道连接主塔中部；
所述主塔的底部接出软沥青或炭黑油管道，主塔的中部接出混油管道，主塔的顶部接出酚油管道。
按本发明的煤焦油不加碱短流程常压（或减压）蒸馏工艺，原料焦油经换热后进入脱水塔，脱水塔塔顶采出轻油馏分与水；脱水塔塔底热源由加热炉节能器加热塔底物料强制循环加热供给。
脱水塔底焦油，经换热后进入主塔。主塔塔顶采出酚油馏分；侧线采出混油馏分，送下道洗涤及工业萘蒸馏工序进一步加工；塔底采出软沥青或炭黑油。主塔塔底物料，由主塔底循环泵抽出，在焦油管式炉加热提升15℃～25℃后，返回主塔塔底，作为主塔热源。
脱水塔采用常压操作，主塔采用常压或减压操作。
本发明由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，本发明的煤焦油不加碱短流程常压减压蒸馏工艺及装置具有如下特点和优点：
1、焦油原料全馏程不加碱，通过改进蒸馏系统设备与管道材质、控制正常操作与开停工方式与参数等，进而克服不加碱所产生的腐蚀影响，其优点是沥青或炭黑油中钠离子含量低，产品品质高，有利于其进一步的加工利用，产品销售容易，附加值高。
2、流程短，整个蒸馏由两个塔完成，比常规煤焦油蒸馏减少一个塔。
3、焦油蒸馏主塔采用强制循环加热，焦油主塔不通直接过热蒸汽、温度控制稳定，无新增工艺废水产生。
4、因流程短，脱水塔采用节能器加热，主塔采用强制循环加热且温度低，充分利用产品或中间产品给原料预热等节能措施，系统能耗低，能耗只是同规模装置能耗的70%左右。
5、主塔操作温度低，沥青无二次喹啉不溶物及缩聚反应物产生，有利于提高沥青及炭黑油品质。
6、可直接生产出炭黑油。
本发明的煤焦油不加碱短流程常压（或减压）蒸馏装置主要包括四个部分：常压脱水塔部分、常压（或减压）主塔部分、主塔加热炉部分及节能换热部分。全馏程原料不加碱，为两个塔、一个强制循环加热炉。
附图说明
图1为本发明的一种煤焦油不加碱短流程常压减压蒸馏装置的结构图。
附图标记：
1为原料焦油，2为脱水塔，3为轻油和水，4为酚油，5为混油，6为主塔，7为软沥青或炭黑油，8为塔底焦油，9为加热炉，10为加热炉。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
参看图1，本发明的一种煤焦油不加碱短流程常压减压蒸馏工艺，包括脱水塔2和主塔6，包括以下步骤：
（1）原料焦油1经换热后进入脱水塔2，脱水塔2塔顶采出轻油3馏分与水。
（2）脱水塔2底焦油，经换热后进入主塔6，主塔6塔顶采出酚油4馏分；侧线采出混油5馏分；塔底采出软沥青或炭黑油7；抽出主塔6塔底物料，经加热提升温度后，返回主塔6塔底，作为主塔热源。
脱水塔2采用常压操作，主塔6采用常压或减压操作，整个流程中全馏分不加碱。
主塔6塔底物料由主塔6底循环泵抽出，在焦油管式炉加热提升温度后，返回主塔6塔底，作为主塔6热源，即简称强制热循环加热方式。脱水塔2塔底热源由加热炉节能器加热塔底物料强制循环加热供给。
如图1中所示，本发明的一种煤焦油不加碱短流程常压减压蒸馏装置，包括脱水塔2和主塔6以及一个加热炉。脱水塔2的底部通过管道连接主塔6中部。脱水塔2连接主塔6的管道为输送塔底焦油8的管道。
主塔6的底部接出输送软沥青或炭黑油7的管道。主塔6的中部接出输送混油5的管道。主塔6的顶部接出输送酚油4的管道。
本发明在具体实施中采用如下方式：
某公司15万吨/年焦油加工工程，采用的是煤焦油不加碱短流程常压蒸馏工艺装置。具体工艺步骤如下：
由油库来的不加碱煤焦油原料经原料焦油/主塔底油换热器换热后，在焦油预热器由蒸汽加热到125℃后，进入脱水塔。
脱水塔塔顶温度约98℃～105℃，塔顶逸出的轻油馏分和水经轻油冷凝冷却器冷却到30℃后，流入轻油分离槽内，在此，轻油与水分离。分离出的轻油一部分返回脱水塔作为回流，其余轻油作为产品送至槽区，分离水自流到废水槽。
脱水塔循环泵将脱水塔塔底的无水焦油抽出，送至焦油加热炉节能器与加热炉烟道气换热，被加热至210℃～230℃后，返回脱水塔底部作为脱水塔的热源。
脱水塔底焦油8，由塔底抽出泵抽出，经无水焦油/主塔底油换热器与软沥青换热进入主塔。
主塔塔顶逸出的酚油汽经酚油冷凝冷却器冷却到70℃后，再流入主塔回流槽。一部分酚油馏分送回塔顶作为回流，其余的酚油馏分作为产品送至槽区。
主塔侧线切取混合油馏分。混合馏分经混合冷却器冷却至80℃后，送往馏分洗涤部分，作为馏分洗涤部分的原料。
主塔塔底的软沥青或炭黑油，由主塔循环泵抽出，在焦油管式炉加热至340℃～365℃后，返回主塔塔底，作为主塔热源。
主塔塔底油抽出泵将塔底的软沥青或炭黑油抽出后，依次与原料焦油经两级换热后，在冷却器中冷却至90℃，送槽区。
脱水塔与主塔均采用常压操作。
其中，主要技术操作指标如下：
脱水塔顶油汽出口温度：102℃
脱水塔底无水焦油出口温度：220℃
主塔顶油汽出口温度：170℃～200℃
主塔侧线混合油采出温度：210℃～225℃
主塔底油采出温度 ：340℃～355℃
加热炉油出口温度 ：355℃～360℃
轻油冷凝冷却后温度：30℃
酚油冷凝冷却后温度：70℃
脱水塔顶部气相压力：3kPag
主塔顶部气相压力 ：3kPag
燃料气耗量（炭黑尾气）：2800Nm3/h（热值700kcal/Nm3）
综上所述，本发明的煤焦油不加碱短流程常压（或减压）蒸馏工艺及装置具有流程短、不加碱，不用直接过热汽，无新增工艺废水，能耗低及产品品质高等优点。
当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型等都将落在本发明权利要求的范围内。

Claims (4)

1.一种煤焦油不加碱短流程常压减压蒸馏工艺，其特征在于，包括脱水塔和主塔，包括以下步骤：
（1）原料焦油经换热后进入脱水塔，脱水塔塔顶采出轻油馏分与水；
（2）脱水塔底焦油，经换热后进入主塔，主塔塔顶采出酚油馏分；侧线采出混油馏分；塔底采出软沥青或炭黑油；抽出主塔塔底物料，经加热提升温度后，返回主塔塔底，作为主塔热源；
所述脱水塔采用常压操作，主塔采用常压或减压操作，整个流程中全馏分不加碱。
2.根据权利要求1所述的煤焦油不加碱短流程常压减压蒸馏工艺，其特征在于：所述主塔塔底物料由主塔底循环泵抽出，在焦油管式炉加热提升温度后，返回主塔塔底，作为主塔热源，即简称强制热循环加热方式。
3.根据权利要求1所述的煤焦油不加碱短流程常压减压蒸馏工艺，其特征在于：所述脱水塔塔底热源由加热炉节能器加热塔底物料强制循环加热供给。
4.一种煤焦油不加碱短流程常压减压蒸馏装置，其特征在于：包括脱水塔和主塔以及一个加热炉；
所述脱水塔的底部通过管道连接主塔中部；
所述主塔的底部接出软沥青或炭黑油管道，主塔的中部接出混油管道，主塔的顶部接出酚油管道。
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