CN103184061A - 一种生产低灰份沥青的焦油加工工艺及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种生产低灰份沥青的焦油加工工艺及装置，属于焦油加工技术领域。其工艺为：原料焦油经馏分塔顶油气换热器及冷凝冷却器换热后进入脱水塔，在脱水塔内脱除水分和轻油，脱水塔底无水焦油经加热后进入初馏塔，初馏塔底部产品为中温沥青，初馏塔侧线采出二蒽油馏分，初馏塔塔顶馏出气进入馏分塔，塔顶采出三混馏分，塔底为一蒽油馏分。馏分塔采用减压蒸馏。采用本发明，可生产无Na+盐的高质量低灰分沥青，产品附加值高。工艺简单，降低能耗。

Description

一种生产低灰份沥青的焦油加工工艺及装置
技术领域
本发明属于焦油蒸馏技术领域，是一种生产低灰份沥青的焦油加工工艺及装置，适用于焦油装置的新建及改造。
背景技术
目前，国内焦油蒸馏的工艺主要有常压蒸馏、减压蒸馏及常、减压蒸馏等工艺。
1.常压蒸馏
常压蒸馏是原料焦油加碱脱除固定铵盐后，首先在一次蒸发器中脱除水分，无水焦油经管式炉加热后进入二次蒸发器，塔底采出中温沥青，塔顶油气进入馏分塔，塔顶采出轻油，塔底采出蒽油，侧线可采出窄馏分，也可采出混合馏分。
2.减压蒸馏
减压蒸馏是原料焦油加碱脱除固定铵盐后，首先在脱水塔中脱除水和轻油，无水焦油经管式炉加热后进入馏分塔，塔顶采出酚油，塔底采出软沥青，侧线可采出酚油、萘油。
3.法国litwin工艺。
焦油进入脱水塔内脱水，脱水后的无水焦油与经管式炉加热的沥青混合后进入初馏塔，侧线采出部分重油，塔底采出中温沥青，塔顶的宽馏分油汽经过换热器预冷，再被氨水喷淋急冷后，气液混合物进入急冷塔，急冷塔后的宽馏分油送至中和塔，与2％的氢氧化钠溶液逆流接触，以去除油品中的无机盐，避免对后续设备的腐蚀。宽馏分送入蒸馏前塔中，塔顶采出轻油，侧线采出酚油，塔底油送入萘塔，萘塔顶采出萘油馏分，萘塔塔底油经过蒽塔原料闪蒸槽，进入蒽塔。从蒽塔顶采出洗油，从塔的下部侧线采出一蒽油，从塔的底部采出重油，蒽塔在真空条件下操作。
上述工艺存在的问题
1.常压蒸馏流程短、投资低，但能耗高；由于加碱，Na+离子进入沥青中，不能生产高质量的沥青产品，沥青价值较低。
2.减压流程能耗低，但由于切取窄馏分，馏分切割不够清晰，且沥青产品为软沥青。同样由于加碱，Na+离子进入沥青中，不能生产无钠盐的高质量沥青产品，沥青价值较低。
3.法国litwin工艺采用在宽馏分中加碱脱盐工艺，可生产无钠盐的高质量沥青，沥青产品价值高，但能耗高，工艺复杂，设备繁多，一次性投资高，设备和生产维护费用高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种生产低灰份沥青的焦油加工工艺及装置，该方法可以生产高质量的无钠盐沥青，有效地降低投资、减少能耗。
本发明的目的是通过下述方式实现的：
原料焦油在脱水塔脱除水分和轻油后，脱水塔底无水焦油经管式炉加热后送入初馏塔，初馏塔底采出中温沥青，初馏塔侧线采出二蒽油馏分，初馏塔塔顶馏出气进入馏分塔，馏分塔塔顶采出酚、萘、洗三混馏分，塔底采出一蒽油馏分。馏分塔蒸馏所需的热量由塔底一蒽油通过管式炉循环加热提供。初馏塔、馏分塔内是在减压条件下蒸馏分离各种馏分和中温沥青。馏分塔塔顶绝对压力为20-50kPa，脱水塔塔顶温度为65-105℃，馏分塔塔顶温度为135～180℃，一蒽油馏分采出温度为240～290℃，二蒽油采出温度为285～325℃，中温沥青采出温度为340～360℃。
初馏塔、馏分塔可采用常压蒸馏方式。
本发明有以下优点和积极效果：
本发明在沥青分离前不加碱，能生产不含Na+离子的高质量低灰份沥青，产品价值高。同时避免了馏分蒸馏过程中急冷及再加热过程，降低了能耗，减少了投资。
附图说明
图1采用本发明生产工艺的具体实施例简图；
具体实施方式
下面通过具体实施例结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1所示：本发明的工艺流程是这样的，原料焦油1经馏分塔顶冷凝冷却器4换热后进入脱水塔5，在脱水塔5塔内脱除水分和轻油，脱水塔底无水焦油6经焦油-导热油换热器8换热后送往管式炉9加热，加热后的无水焦油6送入初馏塔10，初馏塔10底部产品为中温沥青，初馏塔10侧线采出二蒽油馏分，初馏塔10塔顶馏出气进入馏分塔23，塔顶采出三混馏分，塔底为一蒽油馏分，由于塔顶切取三混馏分，降低了腐蚀介质在馏分中的浓度，解决了馏分塔的腐蚀问题，避免了在生产低灰份沥青的焦油加工中加碱对沥青影响。
脱水塔所需热量由脱水塔底无水焦油6通过与导热油换热循环提供，也可采取蒸汽加热、管式炉加热等其他供热方式。
在本发明实施例中焦油槽1中的原料焦油2用焦油泵3送至冷凝冷却器4换热后进入脱水塔5，脱水塔5塔底无水焦油6用无水焦油泵7送至焦油-导热油换热器8换热后部分返回脱水塔5供热，其余经管式炉9加热后进入初馏塔10。
脱水塔5顶部气体11进入脱水塔冷凝冷却器12冷却后进入脱水塔油水分离器13，分离出水14和轻油15，轻油15流入轻油回流槽16，一部分用轻油回流泵17送回脱水塔5作为回流，其余流入轻油槽18。水14流入酚水槽19。
初馏塔10底部为沥青20，初馏塔10侧线采出二蒽油馏分21，初馏塔10塔顶馏出气22进入馏分塔23。
中温沥青20经与沥青-导热油换热器24换热后送入沥青槽25。二蒽油馏分21经过二蒽油-导热油换热器26换热后经二蒽油冷却器27冷却后流入二蒽油槽28。
馏分塔23塔顶采出三混馏分29，塔底为一蒽油馏分30。
三混馏分29经冷凝冷却器4与原料焦油2换热并冷凝冷却后流入三混馏分回流槽38，一部分用三混馏分回流泵39送回馏分塔23作为回流，其余流入三混馏分槽40。
一蒽油馏分30由一蒽油泵31送出，一部分经馏分塔管式炉32加热后送回馏分塔23作为塔底供热，其余经过一蒽油-导热油换热器33换热后经一蒽油冷却器34冷却后流入一蒽油回流槽35，一部分用泵36送回初馏塔10上部作为回流。其余送往一蒽油馏分槽37。
三混馏分29经冷凝冷却器4与原料焦油2换热并冷凝冷却后流入三混馏分回流槽38，一部分用三混馏分回流泵39送回馏分塔23作为回流，其余流入三混馏分槽40。
当生产改质沥青时，沥青20先送往改质沥青工段，然后进入沥青-导热油换热器24换热。
馏分塔23采用减压蒸馏，由真空系统41控制。
本发明为了充分利用各馏分的热量，降低能耗，设有导热油循环系统。
导热油槽42中的导热油43经与一蒽油-导热油换热器33、二蒽油-导热油换热器26、沥青-导热油换热器24换热后，经焦油-导热油换热器加热原料焦油后返回导热油槽42。
馏分塔塔顶绝对压力为30-40kPa，脱水塔塔顶温度为60～70℃，馏分塔塔顶温度为145～155℃，一蒽油馏分采出温度为270～280℃，二蒽油采出温度为300～310℃，中温沥青采出温度为340～350℃。
也可将脱水塔与初馏塔集成为一个塔。
本发明与原工艺的主要区别有以下几点：
1.原料的处理不同
原工艺原料焦油蒸馏前都须加碱脱除焦油中固定铵盐，导致碱中的Na+进入沥青，不利于生产不含Na+离子的高质量低灰分沥青。
本发明无需加碱，有利于生产不含Na+离子的高质量沥青。
2.能源消耗不同
本发明与法国litwin工艺在提取沥青馏分前都不加碳酸钠、氢氧化钠等碱溶液分解脱除焦油中的固定铵盐，都能生产高质量的低灰分沥青，其主要区别如下：
法国litwin工艺初馏塔后设有急冷装置和中和单元，初馏塔顶馏出气体经急冷装置冷却后送往中和单元加入碱溶液中和，然后后送往蒸馏前塔继续蒸馏。需要能耗大，设备复杂。
本工艺初馏塔后没有急冷中和单元，初馏塔顶馏出气体中也不加入碱溶液进行中和，流程简单，能耗低。

Claims (4)

1.一种生产低灰份沥青的焦油加工工艺，其特征在于，原料焦油在脱水塔脱除水分和轻油后，脱水塔底无水焦油经管式炉加热后送入初馏塔，初馏塔底采出中温沥青，初馏塔侧线采出二蒽油馏分，初馏塔塔顶馏出气进入馏分塔，馏分塔塔顶采出酚、萘、洗三混馏分，塔底采出一蒽油馏分，馏分塔蒸馏所需的热量由塔底一蒽油通过管式炉循环加热提供，初馏塔、馏分塔内是在减压条件下蒸馏分离各种馏分和中温沥青。
2.根据权利要求1所述的一种生产低灰份沥青的焦油加工工艺，其特征在于：馏分塔塔顶绝对压力为20-50kPa，脱水塔塔顶温度为65-105℃，馏分塔塔顶温度为135～180℃，一蒽油馏分采出温度为240～290℃，二蒽油采出温度为285～325℃，中温沥青采出温度为340～360℃。
3.一种生产低灰份沥青的焦油加工工艺所采用的装置，其特征在于，焦油槽(1)经焦油泵(3)通过冷凝冷却器(4)与脱水塔(5)连接，脱水塔(5)塔底出口经无水焦油泵(7)依次与焦油-导热油换热器(8)、管式炉(9)、初馏塔(10)连接，脱水塔(5)顶部出口依次与脱水塔冷凝冷却器、油水分离器(13)、回流槽(15)连接，初馏塔(10)顶部出口与馏分塔(23)连接，馏分塔(23)底部出口与管式炉(32)连接，顶部出口与油气换热器及冷凝冷却器(4)。
4.根据权利要求3所述的一种生产低灰份沥青的焦油加工工艺所采用的装置，其特征是初馏塔、馏分塔采用板式塔或填料塔。
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