CN104232133A - 一种降低煤焦油中钾、钠离子含量的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种降低煤焦油中钾、钠离子含量的方法及装置，具体步骤为，将不含金属元素的工艺废水进入焦油渣预处理器进行处理，将焦油渣预处理器处理的焦油氨水混合物进入到焦油氨水分离槽，将焦油氨水分离槽处理后的氨水与苯加氢和萘酚加工的工艺废水一起进入1#剩余氨水槽，然后再进入2#剩余氨水槽，2#剩余氨水槽处理后的废水通过溶剂萃取塔进入到氨水大槽。本发明将含有K、Na元素的废水接入剩余氨水槽，脱硫废液进入到原料氨水槽，防止了对焦油的污染，可以将K含量降低至3ppm，Na降低至50ppm以下，为焦油加工提供高质量的原料；从剩余氨水槽底部取出含有这些元素的油类，可以把对氨水的污染降低到最低。

Description

一种降低煤焦油中钾、钠离子含量的方法及装置

【技术领域】

本发明涉及生产焦油技术领域，具体地说，是一种降低煤焦油中钾、钠离子含量的方法及装置。

【背景技术】

焦炉在生产焦炭的同时会产生荒煤气，荒煤气经过循环氨水冷却后温度降至82～86℃左右，冷却后的荒煤气和焦油氨水沿管道流动进行气液分离，液相经过焦油渣预处理将其中大颗粒粉碎后进入焦油氨水分离槽进行焦油和氨水的分离，利用比重的不同，焦油沉至分离器底部，氨水从上部回流到槽锥形地板的下部，大部分氨水至焦炉喷洒冷却煤气，多余的氨水自流至剩余氨水槽，随后依次经过溶剂脱酚和氨水蒸馏，最终至生化处理。焦油氨水分离槽底部的焦油经过超级离心机脱水脱渣后得到符合标准的焦油产品。

同时，在焦炉煤气净化以及焦油和苯的深加工过程中，会产生多种工艺废水。传统的工艺中，焦化企业会将以上工艺废水接入到机械化焦油氨水澄清槽或者焦油氨水分离槽中，经过沉淀和分离，可以回收部分有用的油类物质。此工艺存在的主要问题为：虽然可以将工艺废水进行回收，但是各种废水组成复杂，尤其是脱硫废液、蒸氨废水以及化产品加工的废水中会有一定浓度的K、Na离子。这些废水经过焦油氨水分离槽的分离沉淀，不可避免得会将金属元素带入到焦油当中，严重影响焦油的质量。

国内采用焦油氨水分离槽生产焦油的煤化工企业，工艺废水都是直接接入到焦油氨水分离槽中，导致其生产的焦油中K、Na含量都比较高。中国实用新型专利一种焦炉煤气冷却新工艺，公开了一种冷却焦炉煤气及对焦油氨水进行分离的方法，具体步骤为：焦炉煤气进入初冷器进行换热，在此产生了大量的冷凝液，连通被洗涤下来的煤粉、萘和焦油等一起送至焦油氨水分离装置，再用冷凝液泵从焦油氨水分离装置，吸入焦油和氨水的混合液送往初冷器进行喷洒。焦油氨水分离槽中除去喷洒后剩余的冷凝液在装置中进行焦油和氨水的分离。此专利取消了初冷器上段冷凝液槽和水封槽。但是对于分离后得到的焦油的质量，例如水分、含渣以及金属元素的含量没有控制手段。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种降低煤焦油中钾、钠离子含量的方法及装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种降低煤焦油中钾、钠离子含量的方法，具体步骤为，将不含金属元素的工艺废水进入焦油渣预处理器进行焦油氨水和焦油渣的分离，煤气进入初冷器冷却，焦油氨水至焦油渣预处理器；在焦油渣与气液分离器的出口处设有蓖筛，使大颗粒固体物留在与分离器内，并沉降到与分离器的锥形底部，通过焦油压榨泵抽出；在焦油压榨泵中固体物质被粉碎并送回到焦油渣与分离器的上部；焦油和氨水的混合物从预处理器自流至焦油氨水分离槽，其中大部分氨水返回焦炉喷洒，剩余的氨水与苯加氢和萘酚加工的工艺废水一起进入1#剩余氨水槽，在1#剩余氨水槽中再进行分离沉淀，水相进入2#剩余氨水槽，2#剩余氨水槽处理后的废水通过溶剂萃取塔进入到氨水大槽。

所述的煤气自横管初冷器顶部进入，由下部除去，煤气走壳程，冷却介质走管程，自上而下依次用脱硫液、循环水和低温水将煤气从80～82℃冷却至20～25℃。

所述的工艺废水可以为鼓风机地下槽的废水，溶剂萃取装置废水，焦油和粗苯大槽分离水，焦油加工废水，轻油排水槽的废水，酸焦油渣槽的废水。

所述的脱硫废液以及轻油终冷水进入到氨水大槽。

一种降低煤焦油中钾、钠离子含量的装置，其包含焦油渣预处理器，焦油压榨泵，焦油氨水分离槽，1#剩余氨水槽，2#剩余氨水槽，萃取塔和氨水大槽，其特征在于，焦油渣预处理器通过管道与焦油压榨泵相连，焦油渣预处理器通过管道与焦油氨水分离槽相连，焦油氨水分离槽通过管道与1#剩余氨水槽相连，1#剩余氨水槽通过管道2#剩余氨水槽与相连，2#剩余氨水槽通过管道与萃取塔相连，萃取塔通过管道与氨水大槽相连。

所述的焦油渣预处理器连接气液分离器，煤气同焦油氨水在此分离，煤气进入初冷器冷却，焦油氨水至焦油渣预处理器。

所述的焦油渣预处理器还连接焦油压榨泵，在焦油渣预处理器的出口设有蓖筛，使大颗粒固体留在预处理器内，并沉降至底部，通过焦油压榨泵进行粉碎，粉碎后的物质返回焦油渣预处理器的上部。

所述的焦油氨水分离槽连接循环氨水泵，氨水泵将大部分的氨水送至焦炉喷洒荒煤气对其冷却。

所述的焦油氨水分离槽连接焦油中间泵，此泵从焦油氨水分离槽底部将沉淀好的焦油抽出送至超级离心机，超级离心机通过离心作用将焦油中的水分和大颗粒的焦油渣甩出，进而得到合格的焦油产品。

所述的1#剩余氨水槽连接高钠焦油泵，高钠焦油泵定期从1#剩余氨水槽底部将含有金属元素的焦油抽出。

所述的金属元素主要是K和Na。

所述的2#剩余氨水槽和溶剂萃取塔之间设置剩余氨水泵，将剩余氨水送至萃取塔进行溶剂脱酚处理；在萃取塔中，以粗苯为萃取剂与氨水逆向接触除去氨水中的酚，从萃取塔中出来含酚的循环油与NaOH反应生成酚钠盐，富油中的酚经过碱洗后成为贫油进入贫油槽循环使用。

所述的溶剂萃取塔和氨水大槽之间设置处理氨水抽出泵，将脱酚后的氨水送至蒸氨装置处理。

所述的焦油氨水分离槽，废水经过沉淀和分离，底部定期将含有金属元素的重质油类取出，脱硫废液则进入到原料氨水槽中直接进入氨水蒸馏系统。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

将含有K、Na元素的废水接入剩余氨水槽，脱硫废液进入到原料氨水槽，防止了对焦油的污染，可以将K含量降低至3ppm，Na降低至50ppm以下，为焦油加工提供高质量的原料。同时，从剩余氨水槽底部取出含有这些元素的油类，可以把对氨水的污染降低到最低，防止氨水在经过对荒煤气的冷却过程中，再一次将金属元素带入到焦油和氨水的混合物中，带来二次污染。

【具体实施方式】

图1本发明的流程示意图；

附图中的标记为：1-焦油渣预处理器，2-焦油压榨泵，3-焦油氨水分离槽，4-循环氨水泵，5-焦油中间泵，6-1#剩余氨水槽，7-高钠焦油泵，8-2#剩余氨水槽，9-剩余氨水泵，10-溶剂萃取塔，11-处理氨水抽出泵，12-氨水大槽。

【具体实施方式】

以下提供本发明一种降低煤焦油中钾、钠离子含量的方法及装置的具体实施方式。

实施例1

请参见附图1，一种降低煤焦油中钾、钠离子含量的方法，将不含金属元素的工艺废水进入焦油渣预处理器1进行处理，焦油渣预处理器还连接焦油压榨泵2，焦油压榨泵将沉淀在预处理器底部的大颗粒进行粉碎后再返回预处理器，焦油和氨水的混合物从预处理器自流至焦油氨水分离槽3，其中大部分氨水返回焦炉喷洒，剩余的氨水与苯加氢和萘酚加工的工艺废水一起进入1#剩余氨水槽6，在1#剩余氨水槽中再进行分离沉淀，水相进入2#剩余氨水槽8，2#剩余氨水槽处理后的废水通过溶剂萃取塔10进入到氨水大槽12。

一种降低煤焦油中钾、钠离子含量的装置，其包含焦油渣预处理器，焦油压榨泵，焦油氨水分离槽，1#剩余氨水槽，2#剩余氨水槽，萃取塔和氨水大槽，其特征在于，焦油渣预处理器通过管道与焦油压榨泵相连，焦油渣预处理器通过管道与焦油氨水分离槽相连，焦油氨水分离槽通过管道与1#剩余氨水槽相连，1#剩余氨水槽通过管道2#剩余氨水槽与相连，2#剩余氨水槽通过管道与萃取塔相连，萃取塔通过管道与氨水大槽相连。

所述的焦油氨水分离槽连接循环氨水泵4，氨水泵将大部分的氨水送至焦炉喷洒荒煤气对其冷却。

所述的焦油氨水分离槽连接焦油中间泵5，此泵从焦油氨水分离槽底部将沉淀好的焦油抽出送至超级离心机进行脱水脱渣得到合格的焦油产品。

所述的1#剩余氨水槽连接高钠焦油泵7，高钠焦油泵定期从1#剩余氨水槽底部将含有金属元素的焦油抽出。

所述的2#剩余氨水槽和溶剂萃取塔之间设置剩余氨水泵9，将剩余氨水送至萃取塔进行溶剂脱酚处理。

所述的溶剂萃取塔和氨水大槽之间设置处理氨水抽出泵11，将脱酚后的氨水送至蒸氨装置处理。

一种降低焦油K、Na含量的方法，采用将苯加氢和萘酚加工的废水接入剩余氨水槽，在剩余氨水槽中经过沉淀，提高了重质油类和金属元素在槽中的停留时间，使得金属元素可以尽量沉淀在槽的底部，同在剩余氨水槽的底部增加油类采出口，定期用泵将底部油类取出送走，避免了金属元素对焦油造成的影响。

实施例一：剩余氨水量50m³/h，萘酚工艺废水4m³/h

实施例二：剩余氨水量50m³/h，焦油加工废水2m³/h

实施例三：剩余氨水量50m³/h，苯加氢工艺废水6m³/h

实施例四：剩余氨水量50m³/h，脱硫废液3.2m³/h

含量(ppm)	2012.9	2012.11	2012.12	2013.1	2013.2	2013.3
							K		1.1	1.1	1.3	0.2	0.9
Na	1.8	5.5	9	9	1.8	5.2

采用上述方式对生产进行了跟踪，不同的剩余氨水和工艺废水量时，焦油中的K、Na离子的含量都可以保持在很低的水平。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种降低煤焦油中钾、钠离子含量的方法，其特征在于，具体步骤为，将不含金属元素的工艺废水进入焦油渣预处理器进行焦油氨水和焦油渣的分离，煤气进入初冷器冷却，焦油氨水至焦油渣预处理器；在焦油渣与气液分离器的出口处设有蓖筛，使大颗粒固体物留在与分离器内，并沉降到与分离器的锥形底部，通过焦油压榨泵抽出；在焦油压榨泵中固体物质被粉碎并送回到焦油渣与分离器的上部；焦油和氨水的混合物从预处理器自流至焦油氨水分离槽，其中大部分氨水返回焦炉喷洒，剩余的氨水与苯加氢和萘酚加工的工艺废水一起进入1#剩余氨水槽，在1#剩余氨水槽中再进行分离沉淀，水相进入2#剩余氨水槽，2#剩余氨水槽处理后的废水通过溶剂萃取塔进入到氨水大槽。

2.如权利要求1所述的一种降低煤焦油中钾、钠离子含量的方法，其特征在于，所述的煤气自横管初冷器顶部进入，由下部除去，煤气走壳程，冷却介质走管程，自上而下依次用脱硫液、循环水和低温水将煤气从80～82℃冷却至20～25℃。

3.如权利要求1所述的一种降低煤焦油中钾、钠离子含量的方法，其特征在于，所述的2#剩余氨水槽和溶剂萃取塔之间设置剩余氨水泵，将剩余氨水送至萃取塔进行溶剂脱酚处理；在萃取塔中，以粗苯为萃取剂与氨水逆向接触除去氨水中的酚，从萃取塔中出来含酚的循环油与NaOH反应生成酚钠盐，富油中的酚经过碱洗后成为贫油进入贫油槽循环使用。

4.如权利要求1所述的一种降低煤焦油中钾、钠离子含量的方法，其特征在于，所述的焦油渣预处理器还连接焦油压榨泵，在焦油渣预处理器的出口设有蓖筛，使大颗粒固体留在预处理器内，并沉降至底部，通过焦油压榨泵进行粉碎，粉碎后的物质返回焦油渣预处理器的上部。

5.如权利要求1所述的一种降低煤焦油中钾、钠离子含量的方法，其特征在于，所述的焦油氨水分离槽，废水经过沉淀和分离，底部定期将含有金属元素的重质油类取出，脱硫废液则进入到原料氨水槽中直接进入氨水蒸馏系统。

6.如权利要求1所述的一种降低煤焦油中钾、钠离子含量的方法，其特征在于，所述的焦油氨水分离槽连接焦油中间泵，此泵从焦油氨水分离槽底部将沉淀好的焦油抽出送至超级离心机，超级离心机通过离心作用将焦油中的水分和大颗粒的焦油渣甩出，进而得到合格的焦油产品。

7.一种降低煤焦油中钾、钠离子含量的装置，其包含焦油渣预处理器，焦油压榨泵，焦油氨水分离槽，1#剩余氨水槽，2#剩余氨水槽，萃取塔和氨水大槽，其特征在于，焦油渣预处理器通过管道与焦油压榨泵相连，焦油渣预处理器通过管道与焦油氨水分离槽相连，焦油氨水分离槽通过管道与1#剩余氨水槽相连，1#剩余氨水槽通过管道2#剩余氨水槽与相连，2#剩余氨水槽通过管道与萃取塔相连，萃取塔通过管道与氨水大槽相连。

8.如权利要求7所述的一种降低煤焦油中钾、钠离子含量的装置，其特征在于，所述的焦油渣预处理器连接气液分离器，煤气同焦油氨水在此分离，煤气进入初冷器冷却，焦油氨水至焦油渣预处理器。

9.如权利要求7所述的一种降低煤焦油中钾、钠离子含量的装置，其特征在于，所述的焦油氨水分离槽连接循环氨水泵；

所述的1#剩余氨水槽连接高钠焦油泵。

10.如权利要求7所述的一种降低煤焦油中钾、钠离子含量的装置，其特征在于，所述的溶剂萃取塔和氨水大槽之间设置处理氨水抽出泵，将脱酚后的氨水送至蒸氨装置处理。