煤焦油深加工精选文档.ppt

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1、煤焦油深加工本讲稿第一页，共三十页主要内容：一、原料产品的理化性质和用途，以及我厂现行的标准二、化工厂生产工艺及主要生产设备本讲稿第二页，共三十页一、原料产品的理化性质和用途，以及我厂现行的标准原料简述（高温煤焦油）1、性质：煤焦油是炼焦过程煤热解生成的粗煤气中的产物之一,其产量约占装炉煤的3%-4%在常温常压下其产品呈黑色粘稠液状，密度通常在1.15-1.22g./cm3之间，闪点100具有特殊臭味。成分主要由多环芳香族化合物组成，烷基芳烃含量较少，高沸点组分较多，热稳定性好。其组分萘含量较多，其余相对含量较少，主要有含量大的成分有：1甲基萘、2甲基萘、苊、芴、氧芴、蒽、菲、咔唑、莹蒽、喹啉

2、、芘等。2、用途：煤焦油是焦化工业的重要产品之一，其组成极为复杂，多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用.焦油各馏分进一步加工，可分离出多种产品，目前提取的主要产品有：本讲稿第三页，共三十页 （1）萘 用来制取邻苯二甲酸酐，供生产树脂、工程塑料、染料。油漆及医药等用。（2）酚 及其同系物 生产合成纤维、工程塑料、农药、医药、燃料中间体、炸药等。（3）蒽 制蒽醌燃料、合成揉剂及油漆。（4）菲 是蒽的同分异构体，含量仅次于萘，有不少用途，由于产量大，还待进一步开发利用。（5）咔唑 是染料、塑料、农药的重要原料。（6）沥青 是焦油蒸馏残液，为多种多环高分子化合物的混合物。用于制屋顶涂料

3、、防潮层和筑路、生产沥青焦和电炉电极等。本讲稿第四页，共三十页3、我厂煤焦油采用的标准：指标名称指标名称指标指标1号2号密度20 g/cm31.151.211.131.22水分%不大于4.04.0灰份%不大于0.130.13甲苯不溶物(无水基)%3.57.09粘度E80不大于4.04.2萘含量(无水基)%不小于7.07.0本讲稿第五页，共三十页产品简述 1、轻油 性质：无色或微黄色油状液体，有恶臭。密度（20）0.85-0.95g/cm3 主要成分：苯族烃，酚含量小于5及少量古马隆、茚等不饱和物。用途：染料油和化学药剂、化工原料的主要成分。我厂采用的标准：指标名称指标名称指标指标密度（20）g

4、/cm30.85-0.95馏程（大气压101325Pa）90180前馏出量%水分%1.0 注：水分指标不作质量考核依据，超过部分作计价因素。本讲稿第六页，共三十页 2、萘酚油 性质：萘酚油是从酚油馏分中提取的和褐色液体.含萘、茚、吡啶、酚类，密度（20）（g/cm3）0.981.01g/cm3 用途：生产古马隆、苯甲酸等化工原料、制药、染料 我厂采用标准：参照上焦Q/GHBC-19-1998指标名称指标名称指标指标密度（20）g/cm30.98-1.01含萘量%10水分%2.0 注：水分指标不作质量考核依据，超过部分作计价因素。本讲稿第七页，共三十页3、粗酚 性质：羟基(-OH)跟苯环(C6H

5、5-)直接相连的化合物属于酚类。其中苯酚(C6H5OH)是组成最简单的酚，俗称石炭酸。用途：主要用于生产合成纤维、农药、工程塑料、染料中间体。我厂采用标准：参照YB/T5079-93指标名称指标名称指标指标馏程（按无水计算）60210前馏出量(容)%不小于230前馏出量(容)%不小于75中性油含量%不大于1PH值56水分%不大于10本讲稿第八页，共三十页5、工业萘 性质：性质：白色或微黄晶体，有强烈的气味，溶于醚、甲醇，无水乙醇氯仿等，常温下能升华，与空气混合能形成爆炸性混合物，属易燃固体，分子式C10H8,分子量128，密度20（固态）1.145g/cm3，沸点218，熔点80.2，闪点80

6、，爆炸极限0.9-5.19%，自然点690，折射率1.58218 用途：用途：萘及萘系衍生物是有机化工重要原料之一，萘及萘系产品通常可由煤焦油与石油裂解焦油提取，有工业萘、精萘和甲基萘之分。萘及萘系产品广泛应用于合成树脂、涂料、医药、农药、轻工、塑料、助剂等行业，可用于制取苯酐、-萘酚、甲萘胺、H酸、丁腈橡胶、增塑剂、扩散剂、抗凝剂等产品，应当加以充分地利用，使其发挥更大的经济效益。本讲稿第九页，共三十页我厂采用标准：焦化萘GB/T6699-1998标准名称标准名称指标指标工业萘外观优等品一等品合格品白色，允许带微红或微黄粉状、片状结晶结晶点不小于78.37877.5不挥发物%不大于0.040

7、.060.08灰分%不大于0.010.010.02 注：1、不挥发物按生产厂出厂检验数据为准；2、工业萘按液体供货时不挥发物指标由供需双方规定。本讲稿第十页，共三十页 6、洗油 性质：棕色油状液体,沸程230-300,主要组成物有甲基萘、联苯、吲哚、苊等。属可燃物品。用途：洗油是一种复杂的混合物，富含喹啉、异喹啉、吲哚、-甲基萘、-甲基荼、联苯、二甲基荼、苊、氧芴和芴等宝贵的有机化工原料，主要用于制药、染料。本讲稿第十一页，共三十页 我厂采用的标准：GB/T24217-2009指标名称指标名称指标指标密度（20）g/cm31.03-1.06馏程（大气压101325Pa）3230前馏出量%300

8、前馏出量%90含萘量%15含酚量%0.5水分%1.0 注：水分指标不作质量考核依据，超过部分作计价因素。本讲稿第十二页，共三十页7、蒽油 性质：（蒽）分子式C14H10，分子量178，绿黄色晶体，熔点217，密度1.24g/ml，沸点345，不溶于水，溶于乙醇乙醚，遇高温明火可燃。用于制蒽醌染料，可制合成鞣剂及油漆。用途：主要用于配置碳黑原料油、筑路沥青或燃料油等，也可用于木材防腐和制取蒽醌等。本讲稿第十三页，共三十页我厂采用的标准：引用上焦Q/GHBC-21-1998指标名称指标名称指标指标馏程（大气压101325Pa）60360前馏出量（V/V）%水分%4.0用途:主要作为防腐油、炭黑生产

9、的原料；提取粗蒽、蒽等。注：水分指标不作质量考核依据，超过部分作计价因素。本讲稿第十四页，共三十页8、中温沥青 性质：常温下中温沥青为黑色固体，软化点为8090。它是由三环以上的芳香族化合物和含氧、含氮、含硫杂环化合物及少量高分子碳素物质组成。沥青组分的分子量在2002000之间，最高可达3000。用途：中温沥青用于制油毡、建筑物防水层、高级沥青漆等，也是制取沥青焦或延迟焦及改质沥青的原料。本讲稿第十五页，共三十页我厂采用的标准:煤沥青GB/T2290-94指标名称指标名称中温沥青中温沥青一级品二级品软化点80-9075-95甲苯不溶物含量%15-2525喹啉不溶物含量%10 树脂含量%结焦值

10、%挥发分%58685557灰分%0.3水分%55本讲稿第十六页，共三十页9、改质沥青 性质：常温下为黑色脆性块状物，有光泽；有臭味，有毒,沸点：小于470，闪点：204.4，相对密度（水=1）：1.151.25。用途：用于制造预培碳阳极糊，高功率电极棒。本讲稿第十七页，共三十页我厂采用的标准:煤沥青GB/T2290-94指标名称指标名称改质沥青改质沥青 一级品二级品软化点100-115 100-120 甲苯不溶物含量%28-34 26 喹啉不溶物含量%814 615 树脂含量%18 16 结焦值%54 56 挥发分%灰分%0.3 0.3 水分%5 5 本讲稿第十八页，共三十页二、化工厂生产工艺

11、及主要生产设备1、原料的预处理 、均匀化：生产煤焦油的厂家炼焦的配煤、炼焦温度、炼焦时间等不同，生产的焦油的组分和性质也不一样，首先要对这些焦油进行均匀化处理，使焦油混匀，后续的加工才能稳定进行。、静置脱水：一般的焦油均匀完成以后，一部分水是混在焦油内部的，需要进行加热静置24小时使油水分层，再进行脱水来满足生产要求。、工艺路线：原料的入厂检验放入地下卸车槽 送到焦油脱水槽送到生产用原料槽。本讲稿第十九页，共三十页2、焦油蒸馏 、焦油蒸馏生产工艺：原料焦油经均匀静置脱水后，使含水不大于4%，（在一段泵前加入8-12%Na2CO3溶液脱盐氯化铵硫氰化铵硫酸铵）经一段泵加压后，经焦油蒸汽预热器，焦

12、油与一蒽油换热器，加热至125-135后，入一段蒸发器。一次塔顶蒸出的一次轻油经一段轻油冷凝冷却器，冷凝冷却至30-40后，入一次轻油油水分离器，与水分离，一次轻油到回流槽，废水进废水槽，塔底出来的无水焦油经无水焦油泵（二段泵）加压至管式炉辐射段，加热至380-400后，入二段蒸发器。在二段蒸发器塔顶蒸出的混合油汽入馏份塔，在馏份中切取的二蒽油进入二蒽油冷却器，冷却至80-90后入二蒽油槽，塔底出来的沥青入沥青冷却器冷却至200-260，合格产品进入沥青成型工段。不合格产品切换入焦油中间槽。本讲稿第二十页，共三十页 混合油汽入馏份塔，塔顶蒸出的二次轻油经二次轻油冷却器，冷却至50-60后入二次

13、轻油油水分离器，与水分离后进入混合轻油收集槽，含酚废水进入酚水槽。混合轻油收集槽中的轻油一部分经轻油回流泵，送往馏份塔做回流控制塔顶温度110-130，多余部分进入轻油槽，塔体中部切取的三混油经三混油冷却器冷却至80-90后送往洗涤分解工段。塔底出来的一蒽油自流入一蒽油换热器与焦油换热，经一蒽油抽出泵，加压至一蒽油冷却器，冷却至80-90，进入一蒽油中间槽，自一蒽油中间槽抽出一部分一蒽油经一蒽油回流泵入二段蒸发器调节控制塔顶温度330-345，一蒽油槽，二蒽油槽，轻油槽及酚水槽内的一蒽油，二蒽油，轻油及酚水分别经蒽油轻油输送泵，酚水输送泵送往油库。蒸汽经管式炉对流段加热至400450，供二段蒸

14、发器，馏份塔蒸馏使用。本讲稿第二十一页，共三十页工艺图本讲稿第二十二页，共三十页 3、洗涤分解 、工艺流程：洗涤是将三混中的酚通过加碱生成可溶于水的酚盐，从而与不溶于水的萘洗馏份分离，为工业萘提供原料，分离出的中性酚盐，经蒸吹除去其中杂油，获得净酚钠盐，在通过硫酸分解，最终得到含酚83的粗酚。（附图2）、洗涤的目的：脱酚（酚对后续加工的影响）、回收粗酚（蒸吹分解）、原理：酚类和碱的反应，蒸吹的目的，粗酚的生成。、设备：混合分离器、蒸吹釜塔、分解器。本讲稿第二十三页，共三十页本讲稿第二十四页，共三十页4、工业萘蒸馏 、工艺流程：已洗混合份于原料槽加热至85-90，静置脱水后，由原料泵送至原料预热

15、器，与工业萘蒸汽换热至200左右，进入初馏塔中部。上部采用酚油经冷凝冷却器，进入油水分离器，酚油回流槽，一部分经酚油回流泵返回初馏塔顶部用做回流，控制塔顶温度，剩余部分则作为产品入成品槽。初馏塔底萘的洗油，用初馏热油循环泵送入初馏管式炉加热至270290左右，返回初馏塔底部，以热油循环的方式为初馏塔循环供热。从初馏热油泵出口管分出一部分萘、洗混油，送入精馏塔中部。塔顶采出含量大于95%的工业萘蒸汽与三混原料换热后入工业萘汽化冷凝冷却器至11010工业萘回流槽，一部分经工业萘回流泵送至精馏塔顶部用做回流，控制塔顶温度，溢流部分入工业萘接受槽，经转鼓结晶机冷却结晶后，包装入库。精馏塔底部的洗油由精

16、馏热油泵送到精馏管式炉加热至295320回流入精馏塔底部，以热油循环的方式为精馏塔供热。从精馏热油泵出口分离一部分洗油，作为低萘洗油，经冷凝冷却后入洗油槽。（工艺附图3）本讲稿第二十五页，共三十页本讲稿第二十六页，共三十页5、沥青成型、改质沥青 、沥青成型主要是把液体沥青冷却成固体沥青的过程，主要冷却方式混合冷却法，液体沥青直接放入浸没在水中的沥青链板输送机上冷却成固体沥青，送到堆场。、改质沥青生产工艺：常压生产时沥青由二次蒸发器经流量计计量后直接进釜反应釜用煤气加热，串联各釜加热温度由工艺决定。反应釜内部设有刮刀式搅拌机，转速由变频调速控制。中温沥青在反应釜内进行热聚、分解等复杂的化学反应过

17、程，中温沥青经过反应釜反应后的分解产物和沥青中的轻质组分以闪蒸油气的形式由反应釜顶采出，经过闪蒸油冷凝冷却器冷却后进入闪蒸油中间槽。改质沥青由串联的最后一个釜上出口排入改质沥青中间槽。改质沥青中间槽上安装有高温沥青泵，改质沥青用沥青泵加压经沥青汽化冷凝器冷却后送入沥青高置槽，高置槽分为热沥青槽和与链板机配套的沥青冷却槽。改质沥青经检验合格后可液体热沥青出厂或经链板机水冷却后以固体沥青出厂。（工艺见附图4）主要生产设备：反应釜、冷却器，反应釜加热炉。本讲稿第二十七页，共三十页本讲稿第二十八页，共三十页改质沥青的意义：煤焦油或煤沥青的成分十分复杂，用甲苯萃取后的甲苯不溶物（即煤沥青中不溶于甲苯的部

18、分）含量，用BI表示；甲苯不溶物再用喹啉萃取后又产生喹啉不溶 物，其含量用QI表示；喹啉不溶物相当于-树脂，主要是炼焦时形成的焦油渣及无机盐等；将甲苯不溶物减去喹啉不溶物即（BI-QI）的组分相当于-树脂。-树脂是不溶于甲苯而溶于喹啉的中分子芳烃聚合物，含碳率高，具有非常好的粘结性组分，是沥青作为电极粘结剂的最重要特征。以中温沥青为原料进行加热改质处理时，沥青中的芳烃发生热聚合和缩合，产生氢、甲烷和水。同时，沥青中原有的-树脂的一部分转化为二次-树脂，甲苯不溶物的一部分转化为二次-树脂，这种沥青称为改质沥青。生产过程中，由于反应温度和反应时间对甲苯不溶物、喹啉不溶物、-树脂生成的影响敏感程度不一样，所以通过调整反应温度和时间可以适当的调整三种物质的含量，但原生的三种物质起决定性的作用。本讲稿第二十九页，共三十页感谢您的关注！感谢您的关注！本讲稿第三十页，共三十页