1、第一章 緒論1 設(shè)計目的和意義畢業(yè)設(shè)計的目的和意義：畢業(yè)設(shè)計是教學(xué)計劃中最后一個綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立從事化工設(shè)計工作的初步嘗試，其基本目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識、基本技能應(yīng)對和處理問題的能力。是學(xué)生對四年所學(xué)知識和技能進(jìn)行系統(tǒng)化、綜合化運(yùn)用、總結(jié)和深化的過程。通過考察、立題、收集素材、設(shè)計方案、工藝制作等過程，檢查學(xué)生的思維能力、創(chuàng)造能力、實踐能力和掌握工藝的深度。通過畢業(yè)答辯、畢業(yè)設(shè)計和實習(xí)工作，來考核教學(xué)質(zhì)量，對深化教學(xué)改革，提高人才培養(yǎng)工作水平具有重要的意義。本設(shè)計的目的和意義：無論現(xiàn)在還是將來，煤焦油蒸餾都將是化學(xué)工業(yè)的先導(dǎo)，目前全世界煤焦

2、油總產(chǎn)量約2000萬t,加工煤焦油的數(shù)量有1600萬t/a, 其中前蘇聯(lián)有280萬t,美國200萬t,日本180萬t,德國160萬t,全世界產(chǎn)煤焦油有五分之一被燒掉。盡管近30年來受到石油化工的激烈競爭,焦油加工非但未失去其存在價值, 且仍具發(fā)展?jié)摿? 在經(jīng)濟(jì)上仍具重要地位,如煤焦油化學(xué)品有一定不可替代性, 蒽、苊、芘,全世界萘的需求上,生產(chǎn)碳素電極的電極瀝青年消耗250萬t,咔唑、喹啉、噻吩, 它們幾乎全部來量約100萬t ,目前90%以上仍來自煤焦油,作為染料原料的精蒽年需求量3萬t來自煤焦油。煤焦油加工業(yè)再度引起人們的重視是由于隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，不僅傳統(tǒng)工業(yè)的焦油加工產(chǎn)品如萘、蒽、苊

3、、芴和酚類及瀝青開發(fā)出了新的用途，而且應(yīng)用新技術(shù)提取和進(jìn)一步加工出的煤焦油產(chǎn)品更具市場競爭力。焦油蒸餾是對煤焦油進(jìn)行初步分離，一半可得到萘油、酚油、洗油、輕油、蒽油和瀝青六種餾分。萘用來制取鄰苯二甲酸酐，供生產(chǎn)樹脂、工程塑料、染料油漆及醫(yī)藥等用；蒽用來制蒽醌染料、合成糅劑及油漆；瀝青是焦油蒸餾殘夜，為多種多環(huán)高分子的混合物，用于制屋頂涂料、防潮層和筑路、生產(chǎn)瀝青焦和電爐電極等。煤焦油是一個組分上萬種的復(fù)雜混合物，其中很多有機(jī)物是生產(chǎn)塑料、合成纖維、染料、橡膠、醫(yī)藥、耐高溫材料的重要材料。所以在21世紀(jì)，煤焦油加工在化工業(yè)有著不可替代的重要位置。2 產(chǎn)品的組成和成分及物性參數(shù)餾分名稱沸點(diǎn)范圍平均

4、含量%（質(zhì)量） 所含主要化合物烴類非烴類輕油1700.5B.T.X輕毗咤、毗咯、唆吩等酚油1702101.5苯階、甲酚、二甲酚重毗吮、古馬隆等萘油2102309.0萘、甲基萘、二甲基萘三甲酚、四甲基毗蔡、哇琳等 洗油 230300 9.0 苊、芴茹、古馬隆的烴基衍生物, 哩琳衍生物等 蒽油 300360 23.0蒽、菲、螢菲喳琳衍生物、咔哇及其衍生物等 瀝青質(zhì) 360 57.03 產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)、價格煤焦油蒸餾一般按其中所含不同組分的沸點(diǎn)分割成：輕油餾分(170以前)，酚油餾分(170210)，萘油餾分(210230)，洗油餾分(230300)，一蒽油餾分(300330)，二蒽油餾分(3303

5、60)及瀝青(大于360)。輕油餾分是煤焦油蒸餾時切取的餾程為170前的餾出物。其產(chǎn)率為無水煤焦油的0.40.8。主要組分為苯及其同系物。輕油餾分是質(zhì)量控制指標(biāo)密度(20)/g.cm-3 0.80.9 初餾點(diǎn)/ 95 酚含量/% 90酚油餾分是煤焦油蒸餾時切取的餾程為170210的餾出物。其產(chǎn)率為無水煤焦油的1.42.3。煤焦油中的酚4050集中在這段餾分中。 酚油餾分的質(zhì)量控制指標(biāo)密度（20）/g.cm-3 0.981.01 初鎦點(diǎn)/ 170 酚含量/% 28 200前餾出量/% 80 萘含量/% 95萘油餾分是煤焦油蒸餾時切取的餾程為210230的餾出物。其產(chǎn)率為無水煤焦油的10%3%。煤

6、焦油中的萘80%85%集中在萘油餾分中。密度（20）/g.cm-3 1.011.04 初鎦點(diǎn)/ 205 萘含量/% 75 230前餾出量/% 85 酚含量/% 95洗油餾分是煤焦油蒸餾時切取的餾程為230300。C的餾出物。其產(chǎn)率為無水焦油的4.5%6.5%。主要組分有甲基萘、二甲基萘、苊(e)、聯(lián)苯、芴、氧芴、喹啉、吲哚和好高沸點(diǎn)酚等。密度（20）/g.cm-3 1.0351.055 初鎦點(diǎn)/ 230 萘含量/% 85 酚含量/% 3一蒽油餾分是煤焦油蒸餾時切取的餾程為300-330。C的餾出物，其產(chǎn)率為無水焦油的14%-20%。主要成分有蒽、菲、咔唑和芘等。密度（20）/g.cm-3 1.

7、121.13 300前餾出量 /% 10 萘含量/% 3 360前餾出量/% 5070 二蒽油餾分是煤焦油蒸餾時切取的餾程為330-360。C的餾出物，其產(chǎn)率為無水焦油的4%-10%。主要成分苯基萘、熒蒽、芘（pi）、苯基芴等。密度（20）/g.cm-3 1.151.19 萘含量/% 1 360前餾出量 /% 15瀝青是煤焦油蒸餾提取餾分后的殘留物，常溫下為黑色固體，無固定的熔點(diǎn)，呈玻璃相，受熱后軟化繼而熔化，密度為1.251.35g/cm3。按其軟化點(diǎn)高低可分為低溫瀝青、中溫瀝青和高溫瀝青三種。焦油蒸餾一般切取中溫瀝青，其軟化點(diǎn)為8090。4 設(shè)計地點(diǎn)、氣候參數(shù)地 點(diǎn)：遼寧鞍山氣候參數(shù)：鞍山

8、市地處中緯度的松遼平原的東南部邊緣，屬于溫帶季風(fēng)性氣候區(qū)。主要?dú)夂蛱攸c(diǎn)是：四季分明，雨熱同期，干冷同季，降水充沛，溫度適宜，光照豐富，大風(fēng)、冰雹、旱澇、霜凍等災(zāi)害性天氣在不同年份和季節(jié)均有不同程度的發(fā)生。春季（3月5月）大風(fēng)多，降水少，日照長，回暖快，蒸發(fā)大，濕度??；夏季（6月8月）降水多且集中，暴雨多發(fā)生在此季，氣溫高而少酷熱；秋季（9月11月）天高氣爽，雨量驟減，氣溫急降；冬季（12月次年2月）雪少北風(fēng)多，干燥寒冷。鞍山所轄區(qū)域雖屬同一個氣候帶，但因地理環(huán)境（地形、地貌、距海遠(yuǎn)近）不同而有差異。年降水量為640880毫米，自東南向西北逐次減少；年平均氣溫平原地區(qū)為8.09.0，而東部和東南

9、部山區(qū)為6.37.0；日照小時數(shù)年平均為2350-2700小時，西北部多于東南部。第二章 工藝論證1 國內(nèi)外工藝路線目前國內(nèi)外成熟的煤焦油蒸餾工藝流程較多，就蒸餾塔的操作壓力而言，可分為常壓蒸餾、常減壓蒸餾和減壓蒸餾三大類；按蒸餾塔的數(shù)量可分為一塔式、二塔式和多塔式。目前國外大型煤焦油加工企業(yè)，大都采用常減壓流程，特點(diǎn)是：各餾份切取較精細(xì)，如萘油餾份中萘的集中度可達(dá)95%以上，洗油餾份中含萘量較低；由于餾份分割較細(xì)，有利于餾份的后續(xù)加工和提高產(chǎn)品的提取率。而國內(nèi)焦化企業(yè)大都采用常壓單塔流程，這種流程投資低，易操作，比較適合中小規(guī)模的焦油蒸餾裝置，但餾份切割較粗。1.1 國外工藝發(fā)展情況國外的煤

10、焦油加工企業(yè)以德國和日本比較有代表性，德國呂格特公司的煤焦油加工能力為 150 萬t/a，已能生產(chǎn) 500 多種化工產(chǎn)品，煤焦油的化工利用率接近 60%，位居世界之首，世界聞名的一些工藝流程幾乎都是德國斯蒂爾公司和考伯斯公司設(shè)計的，無論是產(chǎn)品種類還是生產(chǎn)技術(shù)，始終在世界的前列。日本的焦化工業(yè)曾經(jīng)發(fā)展較快，現(xiàn)有煤焦油加工能力超過 180 萬 t/a，煤焦油加工工藝大多是考伯斯二次氣化工藝的改進(jìn)型，近十年多來，在住友金屬化學(xué)、新日鐵化學(xué)、神戶制鋼和川崎鋼鐵等多家公司的共同努力下，日本的煤焦油加工已形成了集中化、大型化和現(xiàn)代化的產(chǎn)業(yè)體系。所以多采用減壓蒸餾、常減壓蒸餾工藝。減壓蒸餾工藝：蒸餾過程由脫

11、水和餾分蒸餾組成。 在常壓下脫水， 然后無水焦油在餾分塔內(nèi)進(jìn)行減壓蒸餾。 寶鋼化工公司、 濟(jì)鋼焦化廠、 梅鋼焦化廠均采用此種工藝。原料焦油經(jīng)蒸汽預(yù)熱后進(jìn)入預(yù)脫水塔， 塔頂脫出大部分水和少量輕油， 塔底的焦油自流入脫水塔。 脫水塔頂部用輕油回流以控制輕油質(zhì)量， 底部由重沸器進(jìn)行循環(huán)加熱以提供蒸餾所需熱量， 重沸器以高壓蒸汽為熱源。 脫水塔頂餾出輕油餾分和水， 塔底無水焦油經(jīng)過管式爐加熱后進(jìn)入主蒸餾塔下部。 主蒸餾塔為減壓操作， 塔頂餾出酚油餾分，側(cè)線自上而下分別切取萘油、 洗油和蒽油餾分， 塔底采出軟瀝青， 主蒸餾塔頂用酚油餾分回流。減壓蒸餾工藝優(yōu)點(diǎn)是： 煤氣消耗量少； 由于蒸餾是負(fù)壓操作， 降

12、低了蒸餾溫度， 減少了管式爐結(jié)焦； 減壓操作可改善操作環(huán)境， 有利于環(huán)境保護(hù)。 缺點(diǎn)是： 由于無水焦油需要在單塔內(nèi)分離成多個餾分， 各餾分之間分離不夠精細(xì)， 導(dǎo)致高附加值產(chǎn)品流失； 減壓蒸餾增加了 1 套真空裝置，對設(shè)備及操作要求嚴(yán)格， 基建投資高于常壓蒸餾，真空系統(tǒng)有腐蝕現(xiàn)象； 軟瀝青產(chǎn)品直接銷售時，由于其軟化點(diǎn)低， 需液態(tài)運(yùn)輸， 銷路有限。 如果進(jìn)一步加工生產(chǎn)中溫瀝青， 則需增加設(shè)備投資和運(yùn)行成本。 常壓蒸餾所需熱量也由 1 臺管式爐提供， 單套裝置處理無水焦油 1020 萬 t/a。常減壓蒸餾工藝：原料焦油預(yù)熱后進(jìn)入脫水塔， 塔頂脫出焦油中的部分水和輕油， 塔底無水焦油一部分送入重沸器進(jìn)

13、行循環(huán)加熱后向脫水塔底供熱， 另一部分由無水焦油泵抽出送至預(yù)蒸餾塔前， 與瀝青加熱爐出口熱瀝青混合后進(jìn)入預(yù)蒸餾塔。預(yù)蒸餾塔為常壓蒸餾， 塔頂油氣在分縮器內(nèi)全部冷凝， 一部分作為回流， 其余部分采出進(jìn)入下一單元。 預(yù)蒸餾塔側(cè)線切取重油餾分， 塔底瀝青由泵送入瀝青加熱爐加熱后， 一部分循環(huán)入塔提供蒸餾所需熱量， 另一部分進(jìn)入瀝青塔， 瀝青塔底通入過熱蒸汽， 汽提調(diào)整軟化點(diǎn)后作為產(chǎn)品外送。預(yù)蒸餾塔頂采出的油氣被噴灑的氨水急冷后進(jìn)入急冷塔， 急冷塔頂?shù)妮p油油氣經(jīng)冷凝冷卻、 油水分離后， 部分輕油作為回流， 其余作為產(chǎn)品。 塔底的寬餾分油經(jīng)油水分離后進(jìn)入洗滌塔頂部， 洗滌塔帶有攪拌裝置， 塔底通入稀堿液

14、， 與寬餾分中的銨鹽發(fā)生中和反應(yīng)， 以脫除焦油帶入的銨鹽。中和后的寬餾分由泵送入餾分塔， 餾分塔為減壓蒸餾。 塔頂油氣在分縮器內(nèi)全部冷凝， 一部分作為回流， 其余部分作為酚油產(chǎn)品采出。 餾分塔自上而下從側(cè)線依次采出萘油、 洗油和蒽油餾分。 萘油和蒽油餾分直接作為產(chǎn)品。 洗油餾分進(jìn)入洗油塔，進(jìn)一步蒸餾脫出其中的萘組分生產(chǎn)低萘洗油， 洗油塔為減壓操作。 餾分塔底重油餾分首先進(jìn)入洗油塔重沸器加熱， 提供洗油蒸餾的熱量， 然后一部分進(jìn)入加熱爐加熱后， 再作為熱源返回餾分塔底， 另一部分作為產(chǎn)品采出。常減壓蒸餾工藝優(yōu)點(diǎn)是： 焦油蒸餾采用常壓蒸餾與減壓蒸餾相結(jié)合， 可降低高沸點(diǎn)餾分蒸餾溫度； 各餾分切取精

15、細(xì)， 減少后續(xù)加工餾分的重復(fù)加熱， 洗油餾分中含萘量較低； 瀝青塔底采用油循環(huán)加熱， 既能有效地防止管式爐的結(jié)焦， 又便于操作和調(diào)節(jié)。 缺點(diǎn)是： 與常壓蒸餾和減壓蒸餾工藝相比， 增加了蒸餾塔及附屬的大量設(shè)備， 基建投資大， 操作復(fù)雜， 設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、 維護(hù)費(fèi)用較高； 焦油中主要餾分在常壓預(yù)蒸餾急冷后進(jìn)行二次加熱，進(jìn)入減壓蒸餾， 過程中 2 次加熱， 煤氣消耗量大。不加堿蒸餾工藝：工藝形成：加堿焦油蒸餾工藝無論是先加堿還是后加堿都會影響炭黑油質(zhì)量，并且先加堿還會影響到瀝青的質(zhì)量，不能滿足中高端炭黑及國外瀝青市場對其產(chǎn)品質(zhì)量要求。雖然后加堿工藝保證了瀝青質(zhì)量，但是后加堿工藝一般為引進(jìn)工藝，同時，很多設(shè)

16、備和內(nèi)件必須一并引進(jìn)，增加項目投資。在此背景下，本公司自主研發(fā)了不加堿焦油蒸餾工藝。本文就常減壓 （不加堿） 蒸餾工藝進(jìn)行論述。工藝流程：原料焦油經(jīng)焦油預(yù)熱器與蒽油換熱后，在焦油加熱器由蒸汽加熱后，進(jìn)入脫水塔。脫水塔塔頂逸出的輕油餾份和水經(jīng)輕油冷凝冷卻器冷卻后，流入輕油分離槽內(nèi)，在此輕油與水分離。分離出的輕油一部分返回脫水塔作為回流，其余輕油作為產(chǎn)品送至焦油槽區(qū)和原料、產(chǎn)品槽區(qū)。分離水自流到中間槽區(qū)酚水槽。脫水塔塔底泵將脫水塔塔底的無水焦油抽出，一部分經(jīng)焦油加熱爐對流段加熱后，返回脫水塔底部，作為脫水塔的熱源。另外一部分經(jīng)無水焦油預(yù)熱器與軟瀝青換熱后，進(jìn)入主塔。主塔塔頂逸出的輕油油汽經(jīng)主塔輕油

17、冷凝冷卻器后，流入主塔輕油油水分離器。一部分輕油餾份經(jīng)主塔回流泵送往主塔塔頂作為回流，其余的輕油餾份送至中間槽區(qū)輕油餾份槽。主塔側(cè)線切取酚萘洗混合餾份?；旌橡s份經(jīng)混合份冷卻器冷卻后，送至中間槽區(qū)。主塔塔底的軟瀝青，由主塔塔底泵抽出，一部分經(jīng)焦油加熱爐輻射段加熱后，返回主塔塔底，作為主塔熱源。另外一部分送至瀝青加熱爐進(jìn)口，與瀝青蒸餾塔底部的循環(huán)瀝青混合。進(jìn)入瀝青加熱爐的物料，被加熱到一定溫度后，送入瀝青蒸餾塔中閃蒸氣化，側(cè)線采出蒽油，蒽油經(jīng)過焦油預(yù)熱器，與原料焦油換熱后，一部分蒽油回流至瀝青蒸餾塔的中部，另一部分蒽油經(jīng)過蒽油冷卻器，送至成品槽區(qū)蒽油槽。減壓塔塔頂設(shè)冷凝器。減壓塔塔底泵將減壓塔底中

18、溫瀝青抽出，一部分送瀝青加熱爐加熱后，返回瀝青蒸餾塔作為熱源，另一部分經(jīng)進(jìn)一步改質(zhì)后，送瀝青成型裝置。脫水塔輕油冷凝冷卻器、脫水塔油水分離器、主塔輕油冷凝冷卻器、主塔油水分離器排出的不凝性氣體，送餾份洗滌及酚鹽分解裝置，經(jīng)洗油洗滌后排放。主塔塔底的軟瀝青要通過兩個流程。一個是制造炭黑油的流程。另一個是制造改質(zhì)瀝青的過程。炭黑油是通過各種油和瀝青的連續(xù)配制制造的。根據(jù)炭黑油的品質(zhì)，決定軟瀝青和各種油的配制比例，通過控制比重進(jìn)行連續(xù)配制。配制出的炭黑油輸送到炭黑油產(chǎn)品油箱中。改質(zhì)瀝青是通過在瀝青塔中處理，濃縮和改質(zhì)制造的。工藝特點(diǎn)：a) 焦油蒸餾全程不加堿，蒽油及瀝青中鈉離子含量低，相應(yīng)炭黑油及改

19、質(zhì)瀝青產(chǎn)品中鈉離子含量也低，產(chǎn)品品質(zhì)高，可以滿足中高端炭黑及瀝青市場對其產(chǎn)品質(zhì)量要求；b) 主塔和減壓塔均在較低溫度下操作，瀝青無二次喹啉不溶物及縮聚反應(yīng)物產(chǎn)生，有利于提高瀝青及炭黑油品質(zhì)；c) 按照溫度梯度與市場需求確定產(chǎn)品工藝流程，可滿足瀝青與炭黑油市場多變狀態(tài)：即一套裝置可將瀝青全部生產(chǎn)成炭黑油、也可按部分炭黑油部分改質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)，必要時也可全部生產(chǎn)改質(zhì)瀝青。即通過控制軟瀝青向下一個工序排出,可以變更炭黑油及改質(zhì)瀝青的生產(chǎn)比例，市場靈活性與適應(yīng)性強(qiáng)；d) 蒸餾裝置一體化布置，將焦油蒸餾、瀝青蒸餾與工業(yè)萘蒸餾布置在一起，節(jié)省占地、減少路徑，避免堵塞，降低投資；e) 脫水塔、主塔和減壓塔均采用

20、塔底循環(huán)加熱的供熱方式，便于操作和調(diào)節(jié)，裝置穩(wěn)定性高；f) 焦油主塔不通直接過熱蒸汽，溫度控制穩(wěn)定，無新增工藝廢水產(chǎn)生，有利于環(huán)保。Castrop-Rauxel焦油加工廠/ N# Q# R0 v/ q9 e; h c9 該廠焦油蒸餾裝置的設(shè)計處理能力為65萬t/a，實際處理量為48萬t/a，全廠職工約1000人, 主要產(chǎn)品有精萘、精蒽、咔唑、菲和酚產(chǎn)品等。焦油加工技術(shù)：焦油蒸餾采用常減壓多塔式工藝，每個主塔均配有1個副塔，塔底油的循環(huán)加熱都用管式爐，各塔的回流量均可單獨(dú)調(diào)節(jié)，工藝流程見圖1。2 t7 A K U+ O4 u1 C# A 圖1 Castrop-Rauxel廠的多塔式常減壓焦油蒸餾

21、工藝流程圖1 t# C+ o& O- g/ I, V- h5 X# N 如圖1所示，原料焦油與脫水塔的輕油蒸汽換熱后，再在加熱器中用低壓蒸汽預(yù)熱到105后送入脫水塔中。脫水塔底的塔底油經(jīng)管式爐循環(huán)加熱到150后進(jìn)行脫水，無水焦油先后與酚油塔頂?shù)恼羝洼煊退椎臒釣r青換熱后，其溫度可升高到250，進(jìn)入常壓操作的酚油塔中部。酚油塔由上下兩段組成，下段為10m高的填料層，上段有40塊泡罩塔盤組成。從酚油塔頂逸出的酚油蒸汽經(jīng)冷凝后部分作酚油塔的回流，回流比為16，其余部分作酚油產(chǎn)品。酚油塔的側(cè)線餾出物送入有20層塔盤的副塔頂部，副塔采出萘油。酚油塔的部分塔底油先在換熱器中加熱副塔的塔底油，然后送入甲基

22、萘塔的中部，甲基萘塔的塔頂壓力控制在27kPa，該塔下段為高10m的填料層上段為40塊泡罩塔盤，回流比17, 塔頂產(chǎn)品即為甲基萘餾分。甲基萘主塔的上側(cè)線餾出物引入副塔中，經(jīng)副塔蒸餾得洗油產(chǎn)品。主塔的下側(cè)線餾分即為芴油，主塔塔底油用管式爐循環(huán)加熱，副塔的塔底油在換熱器中用主塔的塔底油加熱。主塔塔底油與副塔塔底油換熱后送入蒽塔中部，塔頂壓力控制在9kPa。蒽塔的上下段均為高10 m的填料層，塔頂采出蒽油，塔底產(chǎn)品為瀝青，其回流比控制在1.5。蒽油蒸汽冷凝時放出的熱量用蒸汽發(fā)生器回收，塔底油用管式爐循環(huán)供熱。管式爐出口溫度控制在380。在該流程中，由于采用了常減壓蒸餾技術(shù)和采取了完善的余熱回收措施，

23、不僅可精細(xì)地將粗焦油分為各種餾分，而且加工焦油的耗熱量可控制在0.882MJ/t左右。Zelzate焦油加工廠0 m9 c: B0 n) E - M, s; Y6 J 該廠位于比利時的GHENT海峽，聯(lián)結(jié)歐洲最主要的高速公路，緊靠比利時、德國和荷蘭的煉焦廠。年銷售收入約1億美元，有50以上的產(chǎn)品銷售到歐洲以外，全廠員工169人，焦油處理量25萬t/a，年產(chǎn)電極瀝青12.5萬t。為減輕環(huán)境污染，瀝青采用液態(tài)輸送。精苯裝置的處理能力6.5萬t/ a。該廠的主要產(chǎn)品有苯酐、純苯、電極瀝青、鋪路瀝青、粗蒽、粗喹啉和炭黑油等。% T r, p) + E焦油蒸餾技術(shù)：該廠的焦油加工裝置采用Still-Ot

24、to公司開發(fā)的二塔式常減壓蒸餾技術(shù)。Zelzate廠的焦油蒸餾工藝流程如圖所示，原料焦油先后與酚油塔頂蒸汽、真空塔頂蒸汽和塔底瀝青換熱后進(jìn)入常壓脫水塔中脫水，塔頂?shù)妮p油蒸汽經(jīng)冷凝冷卻和油水分離后，部分輕油作回流，其余部分作輕油產(chǎn)品（沸點(diǎn)90，180前餾出量90%)。塔底的無水焦油經(jīng)管式爐循環(huán)加熱后為脫水塔提供熱量，部分無水焦油送入酚油塔中部。酚油塔在負(fù)壓下操作，塔頂采出的酚油，部分作回流，部分作為酚油（沸點(diǎn)140, 206前餾出量95）產(chǎn)品，塔底油由管式爐循環(huán)加熱提供熱量，塔側(cè)線切取的萘油送入萘油塔，塔頂蒸汽回送至酚油塔，塔底所得萘油（沸點(diǎn)214, 218前餾出量95）即為工業(yè)萘。從酚油塔底抽

25、出的部分塔底油送入真空塔底部，該塔在真空度2kPa下操作，故不必補(bǔ)充熱量，塔頂餾出洗油（沸點(diǎn)255, 290前餾出量95)，上部側(cè)線切取甲基萘油（沸點(diǎn)288 , 250前餾出量95)，中間側(cè)線切取一蒽油，下部側(cè)線提取二蒽油，塔底產(chǎn)品即為瀝青。加工每噸焦油的能耗為836MJ，耗電12kWh, 2 ) z c- E* f* R.5 _+ O$ G( H4 k% Q8 N) N15冷卻水28m3。該流程的特點(diǎn)是能耗低，我國大廠加工每噸焦油的能耗. x. H6 B& E; n* ?6 I#! t1 Z5 M( - V5 L# / O* O, E一般在13. 4GJ，而Zelzate廠焦油蒸餾裝置的能耗

26、僅為國內(nèi)大廠的62.5。另外，由于生產(chǎn)過程全部采用了計算機(jī)自動控制，其勞動生產(chǎn)率很高。1.2 國內(nèi)工藝發(fā)展情況我國較普通采用一塔式和二塔式焦油蒸餾流程，生產(chǎn)規(guī)模小的裝置切取混合分（三混餾分或二混餾分），生產(chǎn)規(guī)模大的裝置一般切取窄餾分。根據(jù)對產(chǎn)品種類和質(zhì)量要求的不同，焦油蒸餾的工藝路線也有所不同。一塔式焦油常壓蒸餾工藝： 常壓一塔式煤焦油連續(xù)蒸餾工藝流程是從兩塔式連續(xù)蒸餾改進(jìn)發(fā)展而來的，兩種流程的最大不同之處是，一塔式流程取消了蒽塔，二段蒸發(fā)器改由兩部分組成，上部為精餾段，下部為蒸發(fā)段。經(jīng)靜置脫水后的原料煤焦油用一段泵打入管式爐的對流段，在泵前加入含量為8%12%的Na2CO3溶液進(jìn)行脫鹽，在管

27、式爐一段煤焦油被加熱到120130后進(jìn)入一段蒸發(fā)器進(jìn)行脫水。分離出的無水煤焦油通過二段泵送入管式爐輻射段加熱至400410后進(jìn)入二段蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)分餾，瀝青由底部排出，油氣升入上部精餾段。二蒽油從上數(shù)第四層塔板側(cè)線引出，經(jīng)冷卻器冷卻后送入二蒽油接受槽。其余餾分混合蒸氣自頂部逸出進(jìn)入餾分塔。自餾分塔底部排出的一蒽油，經(jīng)一蒽油冷卻器冷卻后，一部分回流入二段蒸發(fā)器，其余送去處理。由餾分塔下部側(cè)線切去溫度為225245的洗油餾分；中部側(cè)線切取溫度為200215的萘油餾分；上部側(cè)線切取溫度為165185的切取酚油餾分。各種餾分分別經(jīng)各自的冷卻器冷卻后引入各自的中間槽，在送去處理。由塔頂出來的輕油和水的混

28、合蒸氣經(jīng)冷凝器冷凝和餾分塔輕油油水分離器分離后，部分輕油回流入塔，其余送入粗苯工段處理。常壓蒸餾工藝的優(yōu)點(diǎn)是：(1) 工藝流程短，控制簡便，易于操作，在國內(nèi)有很多成熟的生產(chǎn)經(jīng)驗；(2) 對設(shè)備要求低于減壓流程和常減壓流程；(3) 基建投資低，設(shè)備維護(hù)量較少。缺點(diǎn)是常壓蒸餾煤氣耗量較高。由于多個餾分的分離是在同1個塔內(nèi)完成，蒸餾所需熱量由管式爐提供，單套裝置處理能力較低，處理無水焦油最多20萬 t/a。而且通入的直接蒸汽經(jīng)過油水分離后變成含酚廢水，增加了水污染。 圖1-2 一塔式焦油蒸餾工藝流程（切取窄餾分）1管式爐；2一段蒸發(fā)器；3二段蒸發(fā)器；4餾分塔；5一段輕油冷凝冷卻器；6餾分塔輕油冷凝冷

29、卻器；7碳酸鈉高位槽；8，9油水分離器；10酚油餾分冷卻器；11萘油餾分冷卻器；12洗油餾分冷卻器；13一蒽油餾分冷卻器；14二蒽油餾分冷卻器兩塔式焦油蒸餾工藝： 由原料焦油出槽來的焦油在一段焦油泵之前加入堿液，從泵送入管式爐的對流段，加熱至120130后進(jìn)入一段蒸發(fā)器，在此進(jìn)行焦油的最終脫水。一段蒸發(fā)器底部出來的無水焦油（含水量2272205 230前85%，270前95%-洗油餾分1.040188%-一蒽油餾分1.0501.100-5270300前10%，360前5060%-二蒽油餾分1.0801.220-3-360前20%-萘油混合分-0.854.5-1輕油0.8800.9005-90180前90%-圖3-1 焦油常減壓蒸餾工藝流程1-焦油預(yù)熱器；2-預(yù)脫水塔；3-脫水塔再沸器；4-脫水塔底循環(huán)泵；5-脫水塔；6-脫水塔底抽出泵；7-1號管式爐；8-酚油塔底循環(huán)泵；9-酚油塔；10-洗油冷卻器；11-