CN106811223A - 一种焦油处理方法及处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油化工技术领域，目的在于提供一种焦油处理方法及处理装置，所述焦油处理方法，包括以下步骤：1.加热降压处理含焦油的DMF循环溶剂，分离出焦油；2.加热乙烯盘油；3.混合分离后的焦油和乙烯盘油。一种焦油处理装置，包括第一容器、第二容器和输送系统，第一容器和第二容器上均设有加热装置有排放管，输送系统与第二容器相连。本发明的有益效果在于：通过合适的温度及真空度将焦油分离出来；采用乙烯盘油稀释溶解焦油，便于焦油的输送，可实现长距离输送至所需的工序中；全程密封，工人无需直接接触焦油，处置过程安全、环保。

Description

一种焦油处理方法及处理装置

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，特别涉及一种焦油处理方法及处理装置。

背景技术

石化企业一般采用萃取精馏的方法从碳四原料中得到丁二烯，其中常用的萃取溶剂为二甲基甲酰胺(简称DMF)。从DMF中精馏出丁二烯后，DMF会作为循环溶剂继续使用。为保证循环溶剂的质量，需脱除循环溶剂中的重组分杂质—焦油。通常采用第一容器将DMF抽提出来，剩余含极少量DMF的焦油在120℃以上呈流动状态，在保温状态下被排出釜外。因焦油量少，石化企业一般将焦油直接排至地上，再由人工进行分割操作，然后送至焚烧厂处置。因焦油主要成分为聚合物等重组分，在空气中迅速冷却，并凝结成固体胶状，韧性大，且有刺激性气味，严重污染环境，且人工处理非常困难。即使采用人工分割完成，在输送和存储过程中，焦油仍会重新粘附在一起，目前尚没有有效的处置方法。因此，寻找一种安全的办法解决丁二烯生产中产生的固体焦油对于安全、环保生产非常重要。

乙烯盘油，即乙烯装置汽油分馏塔的中段热油，其主要成分为柴油；热态的乙烯盘油与热态的焦油稀释溶解后的混合物呈液体状态，不易凝固。

申请号为201320883728.4的中国专利公开了一种固体焦油渣输送系统，包括缸体，其具有供固体焦油渣进入的入口部；活塞液压缸，被设置于所述缸体端部的一侧，其驱动主柱塞在缸体内作往复运动，以推动固体焦油渣在缸体中输送；滑动闸阀液压缸，被设置于所述缸体的外侧，其驱动滑动闸阀在缸体内作往复运动，以启闭固体焦油渣在缸体中的输送线路；液压系统，提供活塞液压缸和滑动闸阀液压缸工作的动力源。实现固体焦油渣的高压远距离输送，且整个输送过程均置于密闭环境中进行，不会影响生态环境，但固体焦油渣易凝固和堵塞输送管道，不利于焦油渣的输送。

申请号为201210109346.6的中国发明专利公开了一种煤焦油供给装置，包括存放煤焦油的容器、输送泵和输送管道，其特征在于：所述容器内和所述输送管道外装设有加热装置。通过加热装置使煤焦油在供给的整个过程中始终为液态，以较少的资金投入降低了工人的劳动强度，减少了场地占用，改善了工作环境，符合清洁生产的要求，但是能耗大，且输送管道不能实现长距离的输送煤焦油，不能输送至远距离的其他设备上。

发明内容

本发明的目的在于克服了上述缺陷，提供一种在密闭容器环境下分离出焦油，安全存储和输送焦油的焦油处理方法，并且还提供一种结构简单、易于操作的焦油处理装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种焦油处理方法，包括以下步骤：

步骤1：将含焦油的DMF循环溶剂在压力为-0.080MPa～-0.075MPa下加热至120℃～150℃，分离出焦油，并保持焦油的温度为120℃～150℃；

步骤2：将乙烯盘油在密闭环境下加热至125℃～135℃；

步骤3：将步骤1分离出的焦油加入到步骤2的乙烯盘油中，同时继续加入乙烯盘油，保持焦油和乙烯盘油混合物的的温度为125℃～135℃，并控制焦油和乙烯盘油混合物中焦油和乙烯盘油的质量比为1∶2.5～1∶3。

本发明的有益效果在于：含焦油的DMF循环溶剂在密闭环境下通过合适的温度及真空度的调整，DMF溶剂变为气体被分离出来，实现DMF溶剂和焦油的分离；焦油通过乙烯盘油溶解稀释后，进行存储和输送，可通过输送管道泵入焚烧炉内焚烧处理充分利用焦油的热值，节约能源；也可输送至需要的工序中进行综合利用；采用石化企业乙烯盘油稀释溶解焦油，便于焦油的输送；焦油进行分离、运输、填埋或焚烧等后续处理时，全程密封，工人无需直接接触焦油，处置过程安全、环保，避免了有机物的挥发和有害物质的释放。

本发明还提供一种焦油处理装置，包括用于盛装含焦油的DMF循环溶剂的密闭的第一容器、用于盛装乙烯盘油的密闭的第二容器以及用于输送乙烯盘油的输送系统，所述第一容器与第二容器相连，所述第一容器和第二容器上均设有加热装置，所述第一容器上设有压力调节装置，所述输送系统的出料口与第二容器相连。

本发明的有益效果在于：含焦油的DMF循环溶剂通过在合适的温度及真空度的调整下分离出焦油和DMF溶剂，分离后的焦油通过乙烯盘油稀释成液态混合液；采用石化企业上的乙烯盘油稀释溶解焦油，便于焦油的输送；稀释后的焦油可泵入焚烧炉焚烧，充分利用焦油的热值，节约能源；也可实现长距离管道输送至所需的工序中进行利用；全程密封，工人无需直接接触焦油，处置过程安全、环保。

附图说明

图1是本发明实施例焦油处理方法及处理装置的结构示意图(图中箭头表示各液体或气体的流动方向)。

标号说明：

1-第一容器；2-第二容器；3-输送系统；4-排放管；5-第一阀门；6-加热盘管；7-压力调节装置；8-蒸汽加热夹套；9-搅拌器；10-第一容器进料口；11-溶剂排出口；12-第二容器下料口；31-输送泵；32-第二阀门；33-第三阀门；34-第四阀门；41-伴热管；71-氮气输送管；72-截止阀；81-冷凝水管。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

本发明最关键的构思在于：焦油通过溶剂再生操作分离出来，通过与乙烯盘油溶解稀释，实现焦油处于液体状态，便于输送；全程密封，工人无需直接接触焦油，安全环保，且能充分利用焦油的热能。

具体的，本发明提供的焦油处理方法，包括如下步骤：

步骤1：将含焦油的DMF循环溶剂在压力为-0.080MPa～-0.075MPa下加热至120℃～150℃，分离出焦油，并保持焦油的温度为120℃～150℃；

步骤2：将乙烯盘油在密闭环境下加热至125℃～135℃；

步骤3：将步骤1分离出的焦油加入到步骤2的乙烯盘油中，同时继续加入乙烯盘油，保持焦油和乙烯盘油混合物的的温度为125℃～135℃，并控制焦油和乙烯盘油混合物中焦油和乙烯盘油的质量比为1∶2.5～1∶3。

本发明的有益效果在于：含焦油的DMF循环溶剂在压力为-0.080MPa～-0.075MPa，温度为120℃～150℃情况下可使DMF溶剂气化分离出来，得到液态焦油，以便于进行焦油的后续处理；焦油通过乙烯盘油溶解稀释后，进行存储和输送，可通过输送管道泵入焚烧炉内焚烧处理，充分利用焦油的热值，节约能源；也可输送至需要的工序中进行综合利用；采用石化企业乙烯盘油稀释溶解焦油，原料来源广，成本低，便于焦油的输送和存储；焦油进行分离、运输、填埋或焚烧等后续处理时，全程密封，工人无需直接接触焦油，处置过程安全、环保，避免了有机物的挥发和有害物质的释放。

进一步的，所述步骤1的具体操作为：将含焦油的DMF循环溶剂在密闭环境下加热至120℃～150℃，并通过抽真空将压力调整为-0.075MPa，在负压状态下DMF溶剂变为气体被分离出来，得到分离后的焦油，当含焦油的DMF循环溶剂在焦油中的含量低至5％～10％时，停止抽提，并通入氮气，调整压力为常压0.1MPa。

由上述描述可知，压力为-0.075MPa，温度为120℃～150℃的条件下，DMF溶剂易被气化分离出来，实现焦油与DMF溶剂分离开来；DMF循环溶剂在焦油中的含量低至5％～10％时，焦油中DMF溶剂的含量最少，通过通入氮气调节压力为常压，便于DMF溶剂和焦油的排出，且使用氮气气体较为安全、环保。

进一步的，所述步骤3的具体操作为：向步骤2的密闭环境内输送步骤1中分离得到的温度为120℃～150℃的焦油，乙烯盘油温度保持125℃～135℃，焦油在输送过程中持续加热，加入焦油的过程中继续加入乙烯盘油，保持焦油和乙烯盘油混合物的温度为125℃～135℃，并控制焦油和乙烯盘油混合物中焦油和乙烯盘油的质量比为1∶2.5～1∶3，焦油排放完全后，搅拌混合20分钟以上，直至溶解后的焦油和乙烯盘油混合物的液位不再变化为止。

由上述描述可知，对焦油持续加热，使焦油一直处于流动状态，避免其凝固粘附在设备上；焦油和乙烯盘油的质量比为1∶2.5～1∶3是最适稀释比例，稀释后的焦油处于液体状态，不会因焦油中的重组分而凝固成固体胶状；搅拌混合完全后的焦油混合物处于液体状态，便于长距离输送和存储，有利于后续的处理和利用。

请参阅图1所示，本实施例的焦油处理装置，包括用于盛装含焦油的DMF循环溶剂的密闭的第一容器1、用于盛装乙烯盘油的密闭的第二容器2以及用于输送乙烯盘油的输送系统3，所述第一容器1与第二容器2相连，所述第一容器1和第二容器2上均设有加热装置，所述第一容器1上设有压力调节装置7，所述输送系统3的出料口与第二容器2相连。

本发明的有益效果在于：含焦油的DMF循环溶剂通过在合适的温度及真空度的调整下分离出焦油和DMF溶剂，分离后的液态的焦油通过乙烯盘油稀释成液态混合液；采用石化企业上的乙烯盘油稀释溶解焦油，乙烯盘油的原料来源广，成本低，稀释后的焦油呈液体，不易凝固，便于焦油的输送和存储；稀释溶解后的焦油可泵入焚烧炉焚烧，充分利用焦油的热值，节约能源；也可实现长距离管道输送至所需的工序中进行利用；全程密封，工人无需直接接触焦油，处置过程安全、环保。

本发明的工作过程为：DMF溶剂的再生和焦油的溶解均采用间歇操作。含焦油的DMF循环溶剂通过第一容器进料口10上的管道输送到第一容器1中，DMF循环溶剂的进量通过阀门进行控制和调节。通过加热装置加热使第一容器1内的DMF循环溶剂的温度为120℃～150℃，对第一容器1进行抽真空，使第一容器1的压力维持在-0.080MPa～-0.075MPa，在此温度和压力下DMF溶剂被气化，逐渐被抽提出来，而焦油呈液态，实现DMF溶剂和焦油的分离，并保持焦油的温度为120℃～150℃；停止抽提后向第一容器1中充入氮气，破除第一容器1内的负压，使第一容器1内的压力达到常压的0.1MPa，便于DMF溶剂和焦油的排放；将DMF溶剂通过溶剂排出口11排出第一容器1外，将分离出的焦油通过第一容器1的出口排入第二容器2内。

在第一容器1内分离出的焦油输入第二容器2之前，需预先向第二容器2中通过输送系统3的输送泵31泵入10％液位的乙烯盘油，通过向蒸汽加热夹套8内通入饱和蒸汽将乙烯盘油加热至125℃～135℃；此时，向第二容器2内输送第一容器1内分离出的焦油，边输送焦油的同时边泵入乙烯盘油，通过调节蒸汽加热夹套内蒸汽的量来保持乙烯盘油的温度为125℃～135℃，并保持焦油和乙烯盘油的质量比为1∶2.5～1∶3，第一容器1内的焦油排放完全后，通过搅拌或其他方式使焦油和乙烯盘油混合均匀，搅拌或其他方式的时间不少于20分钟，直至第二容器2中焦油和乙烯盘油混合液的液位不再变化为止；稀释溶解后的焦油通过与第二容器2相连的输送系统3通过输送管道输送至焚烧炉或是其他加工工序中进行利用。稀释溶解后的焦油排放完全后，通过输送系统3向第一容器1和第二容器2中泵入乙烯盘油，对第一容器1、排放管4和第二容器2进行冲洗，冲洗后的废液通过第二容器下料口12排出。

进一步的，所述第一容器1上设有出口，所述出口与第二容器2的进口间设有排放管4，所述排放管41上设有第一阀门5和伴热管41。

由上述描述可知，伴热管使得焦油在排放过程中保持加热状态，保持温度为120℃～150℃，焦油始终处于流动状态，不会因凝固粘附在设备上，也避免焦油排不出的情况；通过第一阀门调节分离后的焦油进入第二容器内的量，以控制乙烯盘油与焦油混合溶解时的比例。

进一步的，所述第二容器2的两端分别设有搅拌器9。

由上述描述可知，通过搅拌加速焦油与乙烯盘油的溶解稀释，降低焦油粘度，提高溶解效率。

进一步的，所述第一容器1上的加热装置为加热盘管6，所述加热盘管6设置在第一容器1的内部，所述第二容器2上的加热装置为蒸汽加热夹套8，所述蒸汽加热夹套8上设有冷凝水管81。

由上述描述可知，通过加热装置控制第一容器和第二容器内的焦油和乙烯盘油的温度达到所需的温度；通过加热盘管加热含焦油的DMF循环溶剂，使含焦油的DMF循环溶剂受热更均匀，DMF溶剂气化更完全；通过通入饱和蒸汽对蒸汽加热夹套进行持续加热，换热效率更好，第二容器的受热更均匀，使得乙烯盘油在第二容器内受热更均匀，更有利于提高焦油的溶解稀释效果。

进一步的，所述压力调节装置7包括氮气输送管71和截止阀72，所述截止阀72设置在氮气输送管71上。

由上述描述可知，通过氮气输送管内的氮气输送量进行压力调节，氮气输送量通过截止阀进行控制，以氮气为调节介质，更环保和安全。

进一步的，所述输送系统3包括输送泵31和输送管道，所述输送泵31设置在输送管道上，所述输送泵31前端的输送管道上设有第二阀门32。

由上述描述可知，通过输送管道输送乙烯盘油进入第二容器内，通过控制第二阀门实现对乙烯盘油进入第二容器内的量，从而乙烯盘油与焦油混合时的比例。

进一步的，所述输送泵31通过输送管道分别与第一容器1和第二容器2相连，所述输送泵31与第一容器间的输送管道上设有第三阀门33，所述输送泵31与第二容器2间的管道上设有第四阀门34。

由上述描述可知，通过输送泵将乙烯盘油泵入第一容器和第二容器内，通过第四阀门控制第二容器内的乙烯盘油的量，稀释后的焦油输送完后，通过输送泵向第一容器和第二容器内泵入乙烯盘油对第一容器和第二容器进行清洗。

请参照图1所示，本发明的实施例一为：

本发明提供的焦油处理方法，包括如下步骤：

步骤1：将含焦油的DMF循环溶剂在密闭环境下加热至140℃，并通过抽真空将压力调整为-0.075MPa，在负压状态下DMF溶剂变为气体被分离出来，得到分离后的焦油，并保持焦油的温度为140℃；当含焦油的DMF循环溶剂在焦油中的含量低至8％时，停止抽提，并通入氮气，调整压力为常压0.1MPa。

步骤2：将乙烯盘油在密闭环境下加热至130℃；

步骤3：向步骤2的密闭环境内输送步骤1中分离得到的温度为120℃～150℃的焦油，乙烯盘油温度保持125℃～135℃，焦油在输送过程中持续加热，加入焦油的过程中继续加入乙烯盘油，保持焦油和乙烯盘油混合物的的温度为125℃～135℃，并控制焦油和乙烯盘油混合物中焦油和乙烯盘油的质量比为1∶2.5～1∶3焦油排放完全后，搅拌混合20分钟以上，直至溶解后的焦油和乙烯盘油混合物的液位不再变化为止。

还提供一种焦油处理装置，包括用于盛装含焦油的DMF循环溶剂的密闭的第一容器1、用于盛装乙烯盘油的密闭的第二容器2以及用于输送乙烯盘油的输送系统3，所述第一容器1上设有出口，所述出口与第二容器2的进口间设有排放管4，所述排放管41上设有第一阀门5和伴热管41，所述第一容器1与第二容器2通过排放管4相连，所述第一容器1和第二容器2上均设有加热装置，所述第一容器1上设有压力调节装置7，所述压力调节装置7包括氮气输送管71和截止阀72，所述截止阀72设置在氮气输送管71上，所述输送系统3的出料口与第二容器2相连，所述第二容器2的两端分别设有搅拌器9。

请参照图1所示，本发明的实施例二为：

在实施例一的基础上对焦油处理装置做进一步的改进，所述第一容器1上的加热装置为加热盘管6，所述加热盘管6设置在第一容器1的内部，所述第二容器2上的加热装置为蒸汽加热夹套8，所述蒸汽加热夹套8上设有冷凝水管81，所述输送系统3包括输送泵31和输送管道，所述输送泵31设置在输送管道上，所述输送泵31前端的输送管道上设有第二阀门32，所述输送泵31通过输送管道分别与第一容器1和第二容器2相连，所述输送泵31与第一容器间的输送管道上设有第三阀门33，所述输送泵31与第二容器2间的管道上设有第四阀门34。

综上所述，本发明提供的焦油处理方法及处理装置，通过从第一容器中通过合适的温度及真空度(120℃～150℃，-0.080MPa～-0.075MPa)的调整将焦油从含焦油的DMF循环溶剂中分离出来，并对分离出来的焦油进行后续的处理；以氮气作为压力调节气体，使得操作过程安全、环保；焦油在输送过程中持续加热，使得焦油始终处于流动状态，不会因凝固粘附在设备上，以避免焦油排不出的情况；以蒸汽加热夹套为加热装置对乙烯盘油进行加热，使得乙烯盘油在第二容器内受热更均匀，使乙烯盘油保持在所需的温度范围内，有利于提高焦油的溶解稀释效果；采用石化企业乙烯盘油稀释溶解焦油，乙烯盘油原料来源广，成本低，同时稀释后的焦油呈液态，便于焦油的输送，分离后的焦油输入第二容器内与乙烯盘油混合均匀，通过搅拌器进行搅拌均匀，使得焦油与乙烯盘油稀释后成液态不凝固的焦油，便于对焦油进行存储和运输；通过输送系统用乙烯盘油对分离和处理后的装置进行清洗，延长装置的使用寿命；焦油通过乙烯盘油溶解稀释后，可通过输送管道泵入焚烧炉内焚烧处理，充分利用焦油的热值，节约能源；也可实现长距离管道输送至所需的工序中进行利用；焦油进行分离、运输、填埋或焚烧等后续处理时，全程密封，工人无需直接接触焦油，处置过程安全、环保，避免了有机物的挥发和有害物质的释放。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种焦油处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将含焦油的DMF循环溶剂在压力为-0.080MPa～-0.075MPa下加热至120℃～150℃，分离出焦油，并保持焦油的温度为120℃～150℃；

步骤2：将乙烯盘油在密闭环境下加热至125℃～135℃；

步骤3：将步骤1分离出的焦油加入到步骤2的乙烯盘油中，同时继续加入乙烯盘油，保持焦油和乙烯盘油混合物的的温度为125℃～135℃，并控制焦油和乙烯盘油混合物中焦油和乙烯盘油的质量比为1∶2.5～1∶3。

2.根据权利要求1所述的焦油处理方法，其特征在于：所述步骤1的具体操作为：将含焦油的DMF循环溶剂在密闭环境下加热至120℃～150℃，并通过抽真空将压力调整为-0.075MPa，在负压状态下DMF溶剂变为气体被分离出来，得到分离后的焦油，当含焦油的DMF循环溶剂在焦油中的含量低至5％～10％时，停止抽提，并通入氮气，调整压力为常压0.1MPa。

3.根据权利要求1所述的焦油处理方法，其特征在于：所述步骤3的具体操作为：向步骤2的密闭环境内输送步骤1中分离得到的温度为120℃～150℃的焦油，乙烯盘油温度保持125℃～135℃，焦油在输送过程中持续加热，加入焦油的过程中继续加入乙烯盘油，保持焦油和乙烯盘油混合物的的温度为125℃～135℃，并控制焦油和乙烯盘油混合物中焦油和乙烯盘油的质量比为1∶2.5～1∶3焦油排放完全后，搅拌混合20分钟以上，直至溶解后的焦油和乙烯盘油混合物的液位不再变化为止。

4.一种焦油处理装置，其特征在于：包括用于盛装含焦油的DMF循环溶剂的密闭的第一容器、用于盛装乙烯盘油的密闭的第二容器以及用于输送乙烯盘油的输送系统，所述第一容器与第二容器相连，所述第一容器和第二容器上均设有加热装置，所述第一容器上设有压力调节装置，所述输送系统的出料口与第二容器相连。

5.根据权利要求4所述的焦油处理装置，其特征在于：所述第一容器上设有出口，所述出口与第二容器的进口间设有排放管，所述排放管上设有第一阀门和伴热管。

6.根据权利要求4所述的焦油处理装置，其特征在于：所述第二容器的两端分别设有搅拌器。

7.根据权利要求4所述的焦油处理装置，其特征在于：所述第一容器上的加热装置为加热盘管，所述加热盘管设置在第一容器的内部，所述第二容器上的加热装置为蒸汽加热夹套，所述蒸汽加热夹套上设有冷凝水排放管。

8.根据权利要求4所述的焦油处理装置，其特征在于：所述压力调节装置包括氮气输送管和截止阀，所述截止阀设置在氮气输送管上。

9.根据权利要求4所述的焦油处理装置，其特征在于：所述输送系统包括输送泵和输送管道，所述输送泵设置在输送管道上，所述输送泵前端的输送管道上设有第二阀门。

10.根据权利要求9所述的焦油处理装置，其特征在于：所述输送泵通过输送管道分别与第一容器和第二容器相连，所述输送泵与第一容器间的输送管道上设有第三阀门，所述输送泵与第二容器间的管道上设有第四阀门。