CN102504851B - 控制焦油原生qi值生产轻质焦油的设备及其工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种控制焦油原生QI值生产轻质焦油的设备及其工艺，将经过初冷器初冷的煤气和电捕焦油器电捕除油过程中产生的冷凝液经水封自流入冷凝液槽，然后用冷凝液泵把冷凝液槽的冷凝液一路输送至初冷器上、下段进行喷淋使用，另一路冷凝液输送至轻质焦油分离槽，采用将冷凝液从分离槽一侧二分之一高度进入，在四分之三高度上清液溢出，利用轻质焦油与水的比重差连续进行静置分离轻质焦油的推流静置方法以及添加聚丙烯酰胺破乳剂对部分乳化油进行破乳分离的药剂破乳法分离出原生低QI值的轻质煤焦油和氨水，氨水自流入机械化氨水焦油澄清槽，轻质焦油送至轻质焦油储槽，进而加工处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种物质分离的方法，特别涉及一种控制焦油原生QI值生产轻质焦油的设备及其工艺。
背景技术
焦油又称煤膏，是煤干馏过程中得到的一种黑色或黑褐色粘稠状液体，具有特殊的臭味，可燃并有腐蚀性。是一种高芳香度的碳氢化合物的复杂混合物。焦油是煤炭在焦化过程中产生的，其产量约占装炉煤的3%至4%。在常温常压下其产品呈黑色粘稠液状，密度通常在0.95至1.10g./cm3之间，具有特殊臭味，焦油又称煤焦油。
焦油的各组分性质有差别，但性质相近组分较多，需要先采用蒸馏方法切取各种馏分，使酚、萘、蒽等欲提取的单组分产品浓缩集中到相应馏分中去，再进一步利用物理和化学的方法进行分离：170℃前的馏分为轻油；170至210℃的馏分主要为酚油；210至230℃的馏分主要为萘油；230～300℃的馏分主要为洗油；280至360℃的馏分主要为一蒽油；二蒽油馏分初馏点为310℃，馏出50％时为400℃。
如图1所示，焦炉是煤进行高温炼焦的窑炉,通常由炭化室、燃烧室和蓄热室组成，目前传统生产焦油的工艺为：装入炭化室的煤料，首先析出吸附在煤料中的水、二氧化碳和甲烷等。随着煤料温度的升高，煤中含氧多的分子结构分解成水、二氧化碳等。当煤层温度达到300至550℃，则发生煤大分子侧链和基团的断裂，所得产物为初次分解产物，或称初焦油。初次分解产物，一部分通过炭化室中心的煤层，一部分经过赤热的焦炭层沿着炉墙进入炭化室顶部空间，在800至1000℃的条件下发生深度热裂解，所得产物为二次分解产物，或称高温焦油。一次分解产物和二次分解产物从炭化室顶部出来经上升管到桥管再到集气管，桥管内有氨水喷洒，使650至750℃的高温煤气降温到82至86℃，这一过程有60%左右的焦油气冷凝下来，是焦油产生的主要过程。
焦炉煤气与喷洒氨水、冷凝焦油等沿吸煤气主管道首先进入气液分离器，煤气与焦油、氨水、焦油渣等在此分离。分离下来的焦油、氨水和焦油渣一起进入焦油氨水澄清槽，经过澄清分成三层：上层为氨水；中层为焦油；下层为焦油渣。沉淀下来的焦油渣由刮板输送机连续刮送至漏斗处排出槽外，氨水由澄清槽上部满流至氨水中间槽，再用循环氨水泵送回焦炉集气管以冷却粗煤气，焦油则通过液面调节器流至焦油中间槽，由此泵往焦油储槽，经初步脱水后泵往焦油车间。
经气液分离后的煤气进入初冷器内冷却，随着煤气的冷却，煤气中绝大部分焦油气、大部分蒸汽和萘被冷凝下来，萘溶解于焦油中。煤气中一定数量的氨、二氧化碳、硫化氢、氰化氢和其他组分溶解于冷凝水中，形成冷凝氨水。焦油和冷凝氨水的混合液成为冷凝液，冷凝液经水封自流入地下放空槽中，同时，电捕除油过程中产生的冷凝液也经水封自流入地下放空槽，然后用泵送入机械化氨水澄清槽，与气液分离器下来焦油、氨水、焦油渣混合后分离。
综上可知，传统的生产焦油的方法不能够对轻质焦油进行处理的提取，造成了资源的浪费，因此，研发一种控制焦油原生QI值生产轻质焦油的工艺，具有广阔的市场前景。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种节能高效的控制焦油原生QI值生产轻质焦油的设备及其工艺。
本发明的技术方案是这样实现的：一种控制焦油原生QI值生产轻质焦油的设备，包括焦炉、与焦炉相连通的集气管、与集气管相连通的气液分离器、与气液分离器相连通的机械化氨水焦油澄清池和初冷器、与机械化氨水焦油澄清池相连通的氨水槽和高温焦油槽、与高温焦油槽相连通的焦油储槽、与焦油储槽相连通的焦油加工装置、与初冷器相连通的电捕焦油器、与电捕焦油器相连接的风机、设置在初冷器和电捕焦油器下方的水封、与水封相连通的机械化氨水焦油澄清池，所述的水封与冷凝液槽相连通，冷凝液槽通过冷凝液泵与轻质焦油分离槽相连通，轻质焦油分离槽分别与机械化氨水焦油澄清池和轻质焦油储存槽相连通，轻质焦油储存槽与焦油加工装置相连通。
一种利用上述的控制焦油原生QI值生产轻质焦油的设备生产轻质焦油的方法，将经过初冷器初冷的煤气和电捕焦油器电捕除油过程中产生的冷凝液经水封自流入冷凝液槽，然后用冷凝液泵把冷凝液槽的冷凝液一路输送至初冷器上、下段进行喷淋使用，另一路冷凝液输送至轻质焦油分离槽，采用将冷凝液从分离槽一侧二分之一高度进入，在四分之三高度上清液溢出，利用轻质焦油与水的比重差连续进行静置分离轻质焦油的推流静置方法以及添加聚丙烯酰胺破乳剂对部分乳化油进行破乳分离的药剂破乳法分离出原生低QI值的轻质煤焦油和氨水，氨水自流入机械化氨水焦油澄清槽，轻质焦油送至轻质焦油储槽，进而加工处理。
所述的轻质焦油储槽的温度为28摄氏度至32摄氏度。
所述的冷凝液槽的的温度为28摄氏度至32摄氏度。
所述的冷凝液泵的压力为0.3MPa。
本发明具有如下的积极效果：如果单独加工轻质焦油，其工艺和产品与高温焦油加工不同，主要是因为其组分的冷凝点低，组分也较轻，和低温煤焦油成分比较接近，含酚较多。这部分轻质焦油具有良好的经济效益，采用本发明的装置和方法进行加工，节省了原材料，降低了生产成本，对环境保护具有深远的意义，并且本发明也是一种节能增效的有效方法。
附图说明
图1为原有生产工艺的流程图。
图2为本发明的设备连接及工艺流程图。
具体实施方式
如图2所示，一种控制焦油原生QI值生产轻质焦油的设备，包括焦炉、与焦炉相连通的集气管、与集气管相连通的气液分离器、与气液分离器相连通的机械化氨水焦油澄清池和初冷器、与机械化氨水焦油澄清池相连通的氨水槽和高温焦油槽、与高温焦油槽相连通的焦油储槽、与焦油储槽相连通的焦油加工装置、与初冷器相连通的电捕焦油器、与电捕焦油器相连接的风机、设置在初冷器和电捕焦油器下方的水封、与水封相连通的机械化氨水焦油澄清池，所述的水封与冷凝液槽相连通，冷凝液槽通过冷凝液泵与轻质焦油分离槽相连通，轻质焦油分离槽分别与机械化氨水焦油澄清池和轻质焦油储存槽相连通，轻质焦油储存槽与焦油加工装置相连通。
一种利用上述的控制焦油原生QI值生产轻质焦油的设备生产轻质焦油的方法，将经过初冷器初冷的煤气和电捕焦油器电捕除油过程中产生的冷凝液经水封自流入冷凝液槽，然后用冷凝液泵把冷凝液槽的冷凝液一路输送至初冷器上、下段进行喷淋使用，另一路冷凝液输送至轻质焦油分离槽，采用将冷凝液从分离槽一侧二分之一高度进入，在四分之三高度上清液溢出，利用轻质焦油与水的比重差连续进行静置分离轻质焦油的推流静置方法以及添加聚丙烯酰胺破乳剂对部分乳化油进行破乳分离的药剂破乳法分离出原生低QI值的轻质煤焦油和氨水，氨水自流入机械化氨水焦油澄清槽，轻质焦油送至轻质焦油储槽，进而加工处理。所述的轻质焦油储槽的温度为28摄氏度至32摄氏度。所述的冷凝液槽的的温度为28摄氏度至32摄氏度。所述的冷凝液泵的压力为0.3MPa。
上述工艺的具体参数为：经过集气管前煤气温度为650至750℃，经过集气管后的煤气温度为82至86℃，氨水槽温度为72至78℃，集气管压力为180±20 Pa，煤气含氧≤1%，初冷器阻力≤1500 Pa，电捕阻力≤1000Pa，电捕绝缘箱温度为90至120 ℃，初冷器循环水进口温度≤30℃，初冷器低温水进口温度为14至18℃，初冷器循环水出口温度≤55℃，初冷器低温水出口温度≤25℃，
初冷器后煤气温度为25至28℃，风机前吸力为≤4000Pa，风机后煤气温度 ≤55℃，高温焦油水分≤4%，轻质焦油水分≤4%，高温焦油储槽温度为80至90℃，冷凝液槽温度为28至32℃，轻质焦油槽温度为28至32℃，冷凝液泵压力为0.3 MPa，各储槽液位保持在1/2至1/3处。
Claims (5)
1.一种控制焦油原生QI值生产轻质焦油的设备，包括焦炉、与焦炉相连通的集气管、与集气管相连通的气液分离器、与气液分离器相连通的机械化氨水焦油澄清池和初冷器、与机械化氨水焦油澄清池相连通的氨水槽和高温焦油槽、与高温焦油槽相连通的焦油储槽、与焦油储槽相连通的焦油加工装置、与初冷器相连通的电捕焦油器、与电捕焦油器相连接的风机、设置在初冷器和电捕焦油器下方的水封、与水封相连通的机械化氨水焦油澄清池，其特征在于：所述的水封与冷凝液槽相连通，冷凝液槽通过冷凝液泵与轻质焦油分离槽相连通，轻质焦油分离槽分别与机械化氨水焦油澄清池和轻质焦油储存槽相连通，轻质焦油储存槽与焦油加工装置相连通。
2.一种利用权利要求1所述的控制焦油原生QI值生产轻质焦油的设备生产轻质焦油的方法，其特征在于：将经过初冷器初冷的煤气和电捕焦油器电捕除油过程中产生的冷凝液经水封自流入冷凝液槽，然后用冷凝液泵把冷凝液槽的冷凝液一路输送至初冷器上、下段进行喷淋使用，另一路冷凝液输送至轻质焦油分离槽，采用将冷凝液从分离槽一侧二分之一高度进入，在四分之三高度上清液溢出，利用轻质焦油与水的比重差连续进行静置分离轻质焦油的推流静置方法以及添加聚丙烯酰胺破乳剂对部分乳化油进行破乳分离的药剂破乳法分离出原生低QI值的轻质煤焦油和氨水，氨水自流入机械化氨水焦油澄清池，轻质焦油送至轻质焦油储存槽，进而加工处理。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的轻质焦油储存槽的温度为28摄氏度至32摄氏度。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的冷凝液槽的温度为28摄氏度至32摄氏度。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的冷凝液泵的压力为0.3MPa。
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