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文檔簡介
1、第七章 煤焦油加工 煤焦油加工是將煤焦油用物理、化學(xué)方法予以分離和精制的工藝過程。從焦油氨水分離器來的煤焦油混勻后,先經(jīng)過脫水、脫渣、脫鹽處理,然后進(jìn)行蒸餾,按煤焦油組分沸點(diǎn)分割成輕油餾分(170)、酚油餾分(170210)、萘油酚油(210230)、洗油餾分(230300)、一蒽油餾分(300330)和二蒽油餾分(330360),蒸餾殘?jiān)鼮槊航褂蜑r青。煤焦油蒸餾的各段餾分用物理和化學(xué)方法處理,可提取各種化工產(chǎn)品,如圖7-1所示。第一節(jié) 煤煤焦油蒸蒸餾 煤煤焦油蒸蒸餾是根根據(jù)煤焦焦油中各各組分的的沸點(diǎn)不同同將各組組分初步步分割為為幾個(gè)富富集某種種和某幾幾種化合合物的餾餾分的加加工過程程。煤焦焦
2、油蒸餾餾包括蒸蒸餾前的的準(zhǔn)備和和蒸餾等等工序。蒸蒸餾前的的準(zhǔn)備工工作包括括脫來自自集氣管管的煤焦焦油、脫鹽(用Naa2CO3溶液)、脫圖7- 22煤焦油油蒸餾工工藝流程程示意圖圖渣、質(zhì)量均均勻化、脫脫水和脫脫鹽等步步驟。煤煤焦油蒸蒸餾的工工藝流程程如圖77-2所所示。 煤煤焦油蒸蒸餾工藝藝按操作作方式可可分為間間歇蒸餾餾和連續(xù)續(xù)蒸餾兩兩種。連連續(xù)蒸餾餾按操作作壓力有有常壓連連續(xù)蒸餾餾、常壓壓減壓連連續(xù)蒸餾餾和減壓壓連續(xù)蒸蒸餾三種種工藝流流程。常常壓連續(xù)續(xù)蒸餾工工藝流程程有一塔塔式連續(xù)續(xù)蒸餾流流程和二二塔式連連續(xù)蒸餾餾流程。 一一、煤焦焦油脫渣渣 粗粗煤氣中中帶有較較多的煤煤粉、焦焦粉和炭炭黑等
3、固固體顆粒粒,它們們在煤氣氣冷卻過過程中進(jìn)進(jìn)入煤焦焦油,使使煤焦油油中固體體沉淀物物含量急急劇增加加。這不不但導(dǎo)致致煤焦油油和瀝青青質(zhì)量惡惡化,還還會(huì)在煤煤焦油蒸蒸餾過程程中堵塞塞設(shè)備和和管道,因因此,焦焦油渣必必須預(yù)先先予以脫脫除。 脫脫渣分三三段進(jìn)行行: (1)一一段脫渣渣。焦?fàn)t爐煤氣與與集氣管管中冷凝凝下來的的冷凝液液(含煤煤焦油、氨氨水和焦焦油渣)在在氣液分分離器中中分離,冷冷凝液流流入機(jī)械械化焦油油氨水分分離器,同同焦?fàn)t煤煤氣初冷冷器冷凝凝下來的的煤焦油油和氨水水匯合,經(jīng)經(jīng)重力沉沉降分離離,上層層為氨水水,中層層為煤焦焦油,下下層為焦焦油渣。氨水溢流入中間槽,送回焦?fàn)t集氣管噴灑。煤焦
4、油經(jīng)液面調(diào)節(jié)器流入焦油中間槽,焦油渣由刮板輸送機(jī)連續(xù)刮至漏斗排出。這一方法可使焦油含渣量降至46。 (2)二二段脫渣渣。一段段脫渣后后的焦油油,送入入另一機(jī)機(jī)械化焦焦油氨水水分離器器,經(jīng)兩兩段脫渣渣后煤焦焦油含渣渣量為22.52.77。 (3)三三段脫渣渣。二段段脫渣分分離出的的煤焦油油送入超超級離心心機(jī)。經(jīng)經(jīng)三段脫脫渣后的的煤焦油油含渣(1000以上)量為00.3,脫渣渣效率為為97。 二二、煤焦焦油質(zhì)量量均勻化化 由由本廠回回收車間間生產(chǎn)的的粗焦油油及外廠廠來油均均送入焦焦油油庫庫貯存,并并于油庫庫進(jìn)行質(zhì)質(zhì)量均勻勻化、初初步脫水水及脫渣渣。焦油油庫通通常至少少設(shè)三個(gè)個(gè)貯槽,即即一個(gè)接接收焦
5、油油,一個(gè)個(gè)靜置脫脫水,一一個(gè)向管管式爐送送油,三三槽輪換換使用。焦焦油貯槽槽多為鋼鋼板焊制制的立式式槽,其其構(gòu)造如如圖7-3所示示。 在在焦油貯貯槽內(nèi)設(shè)設(shè)有蒸汽汽加熱器器,使焦焦油保持持一定溫溫度,以以利于油油水分離離。澄清清出來的的水由帶帶有放水水旋塞的的溢流管管排出,沿沿放水豎豎管流入入收集槽槽中,再再送去與與氨水混混合加工工。 在在一些大大型焦油油蒸餾裝裝置中,常常處理來來自幾個(gè)個(gè)回收車車間和外外廠的焦焦油,此此外還要要混入煤煤氣終冷冷時(shí)洗下下的萘、萘萘溶劑油油、粗苯苯精制殘殘油,以以及開停停工時(shí)各各種不合合格的餾餾分等。在在上述情情況下,需需將來自自各廠或或車間的的質(zhì)量不不同的焦焦油
6、分置置于單獨(dú)獨(dú)的貯槽槽中,然然后用泵泵倒人混混合槽內(nèi)內(nèi),在此此槽中,利利用受油油管的特特殊裝置置仔細(xì)進(jìn)進(jìn)行混合合,以保保證焦油油質(zhì)量均均勻化。三、煤焦油油脫水 分分離出氨氨水和焦焦油渣的的煤焦油油含有44%的水水,這對對焦油蒸蒸餾操作作非常不不利。在在間歇焦焦油蒸餾餾操作中中,焦油油含水多多,將延延長脫水水時(shí)間而而降低設(shè)設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)能力,增增加耗熱熱量。特特別是由由于水在在焦油圖7-3焦焦油貯槽槽1焦油入入口;22焦油油出口;3放放水旋塞塞;4放水豎豎管;5放散管管;6人孔;7-液液面計(jì);8蛇蛇管蒸汽汽加熱器器;9溫度計(jì)計(jì)中能形成穩(wěn)穩(wěn)定的乳乳濁液,在在受熱時(shí)時(shí),乳濁濁液中的的小水滴滴不能立立即蒸
7、發(fā)發(fā)而處于于過熱狀狀態(tài)。當(dāng)當(dāng)溫度繼繼續(xù)升高高時(shí),這這些小水水滴急劇劇蒸發(fā),會(huì)會(huì)造成突突沸竄油油事故。在在管式連連續(xù)蒸餾餾系統(tǒng)中中,如焦焦油含水水較多,會(huì)會(huì)使系統(tǒng)統(tǒng)的壓力力顯著增增高,阻阻力增加加,呈乳乳濁液狀狀而穩(wěn)定定存在于于焦油中中的小水水滴同樣樣會(huì)急劇劇蒸發(fā),因因而使整整個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)壓力劇劇增,打打亂操作作制度。此此時(shí)必須須降低焦焦油處理理量,否否則會(huì)造造成高壓壓,有引引起管道道、設(shè)備備破裂而而導(dǎo)致火火災(zāi)的危危險(xiǎn)。此此外、伴伴隨水分分帶入的的腐蝕性性介質(zhì),還還將引起起設(shè)備和和管道腐腐蝕。因因此,煤煤焦油蒸蒸餾前必必須脫水水。焦油油脫水可可分為初初步脫水水和最終終脫水。 焦焦油初步步脫水是是在油
8、庫庫的焦油油貯槽內(nèi)內(nèi)加熱靜靜置脫水水,焦油油溫度維維持在77080,經(jīng)靜靜置366h以上上,水和和焦油因因相對密密度不同同而分離離。靜置置脫水可可使焦油油中水分分初步脫脫至2%3%。 焦焦油最終終脫水,在在間歇焦焦油蒸餾餾系統(tǒng)中中,是在在專門設(shè)設(shè)置的間間歇脫水水釜內(nèi)進(jìn)進(jìn)行的;在連續(xù)續(xù)蒸餾系系統(tǒng)中,是是在管式式爐的對對流段(一一段)及及一段蒸蒸發(fā)器內(nèi)內(nèi)進(jìn)行的的。如焦焦油含水水為2%3%,當(dāng)當(dāng)管式爐爐一段焦焦油出口口溫度達(dá)達(dá)到12201300時(shí),焦焦油水分分可脫至至0.33%0.55%。 此此外,還還可在專專設(shè)裝置置中,采采用加壓壓脫水法法,使焦焦油在加加壓(00. 55lMPPa)和和加熱(13
9、001500)條仵仵下進(jìn)行行脫水。此此法的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是水水不發(fā)生生汽化,分分離水以以液態(tài)排排出,節(jié)節(jié)省了水水汽化所所需的潛潛熱,從從而降低低了總耗耗熱量。 四四、煤焦焦油脫鹽鹽 焦焦油中所所含的水水實(shí)際上上就是氨氨水。在在這種稀稀氨水中中,小部部分氨以以氫氧化化銨的形形式存在在,而絕絕大部分分氨為銨銨鹽,其其中揮發(fā)發(fā)銨鹽在在最終脫脫水階段段可被除除去,而而固定銨銨鹽(氯氯化銨、硫硫酸銨、硫硫氰酸銨銨等)仍仍留在脫脫水焦油油中,當(dāng)當(dāng)加熱到到22002500溫度時(shí)時(shí),固定定銨鹽會(huì)會(huì)分解成成游離酸酸和氨。例例如:NH4CllHCll+NHH3產(chǎn)生的酸存存在于焦焦油中,會(huì)會(huì)引起管管道和設(shè)設(shè)備嚴(yán)重重腐蝕。此
10、此外,銨銨鹽還會(huì)會(huì)使焦油油餾分與與水起乳乳化作用用,對萘萘油餾分分的脫酚酚操作也也非常不不利。因因此,焦焦油必須須脫鹽。 為為了減少少焦油中中的固定定銨鹽,除除在回收收車間采采用混合合氨水系系統(tǒng)外,在在焦油車車間還采采取脫鹽鹽措施,即即在焦油油進(jìn)入管管式爐前前,連續(xù)續(xù)加入碳碳酸鈉溶溶液,與與固定銨銨鹽中和和,以生生成穩(wěn)定定的鈉鹽鹽。其反反應(yīng)式為為:2NH4CC1+NNa2CO32NHH3+CO2+2NNaCll+H22O2NH4CCNS+Na22CO32NHH3+CO2+2NNaCNNS+HH2O(NH4) 2SO4+Naa2CO32NHH3+CO2+Naa2SO4+H2O 生生成的各各種鈉鹽
11、鹽在焦油油蒸餾加加熱的溫溫度下是是不會(huì)分分解的。 由由高置槽槽來的88%12%的碳酸酸鈉溶液液經(jīng)轉(zhuǎn)子子流量計(jì)計(jì)加入一一段焦油油泵的吸吸人管中中,這樣樣可使焦焦油和碳碳酸鈉溶溶液達(dá)到到相當(dāng)充充分的混混合。 碳碳酸鈉的的加入量量取決于于焦油中中的固定定銨鹽含含量,可可根據(jù)下下列反應(yīng)應(yīng)式計(jì)算算:2NH4CC1+NNa2CO3 (NHH4) 2CO3+2NNaCll 211 7 1106 1 則則焦油中中每克固固定氨的的碳酸鈉鈉耗量(g)為為: 考考慮到碳碳酸鈉和和焦油的的混合程程度不夠夠,或焦焦油中固固定銨鹽鹽含量可可能發(fā)生生變化,所所以實(shí)際際加入量量要比理理論量增增加255%酌過過剩量,可可得計(jì)算
12、算公式如如下:式中 AA 碳酸酸鈉溶液液消耗量量,L/h; Q 進(jìn)入入管式爐爐一段的的焦油量量,kgg/h;C 固定銨銨鹽含量量,換算算為每公公斤焦油油中含氨氨克數(shù),gg/kg;(一般約為為0. 030.004g/kg); B 碳碳酸鈉溶溶液的含含量,%; 碳酸鈉鈉溶液的的密度,kkg/L。 在在實(shí)際操操作中,可可據(jù)上述述計(jì)算,用用轉(zhuǎn)子流流量計(jì)控控制碳酸酸鈉溶液液供給量量,并從從兩段泵泵出口取取焦油樣樣測定ppH值加加以校核核。 pHH值一般般以保持持在7.58為宜宜。 脫脫鹽后的的焦油中中,固定定氨含量量應(yīng)小于于0. 0lgg/kg焦焦油,才才能保證證管式爐爐的正常常操作。五、煤焦油油間歇蒸
13、蒸餾 焦焦油間歇歇蒸餾的的裝料、加加熱、分分餾和排排渣等工工藝是依依次周期期性循環(huán)環(huán)進(jìn)行的的。其工工藝流程程如圖77-4所所示。脫脫水煤焦焦油裝入入蒸餾釜釜,用煤煤氣加熱熱,緩慢慢升溫,首首先蒸出出殘余水水分和少少量輕油油,逐漸漸升高釜釜內(nèi)油溫溫,根據(jù)據(jù)餾出物物的密度度和結(jié)晶晶情況以以及蒸餾餾柱頂油油氣溫度度,由低低至高依依次切取取輕油餾餾分(1170前餾出出物)、中中油餾分分(17702400之間餾餾出物)、洗洗油餾分分(24403000之間餾餾出物)、蒽蒽油餾分分(30003600之間餾餾出物)。釜釜底殘?jiān)鼮槊航菇褂蜑r青青(簡稱稱瀝青)。中油餾分和洗油餾分蒸氣自釜頂升汽管進(jìn)入蒸餾柱,經(jīng)分
14、凝器和冷凝冷卻器冷卻后的液體到真空計(jì)量槽,由此放入各自的接受槽。在蒸出殘余水分、輕油餾分和蒽油餾分時(shí),油氣不通過蒸餾柱和分凝器,自釜頂經(jīng)交通管到冷凝冷卻器。釜頂升汽管溫度達(dá)170時(shí)開貽自計(jì)量槽抽真空,逐漸增大真空度,直至蒽油餾分切取完畢為止。在切取中油餾分的后期,即將餾出洗油餾分時(shí),開始往釜內(nèi)通入蒸汽。當(dāng)洗油餾分切取完了之后蒸餾釜停止加熱,利用釜內(nèi)余熱和增大真空度繼續(xù)蒸餾,切取蒽油餾分,直至瀝青軟化點(diǎn)合格后停釜,放出瀝青。 焦焦油間歇歇蒸餾設(shè)設(shè)備簡單單,投資資少,容容易操作作;但勞勞動(dòng)條件件差,強(qiáng)強(qiáng)度大,對對環(huán)境污污染嚴(yán)重重,蒸餾餾出的各各種餾分分質(zhì)量不不高,使使提取純純產(chǎn)品困困難。因因此,焦
15、焦油間歇歇蒸餾只只適用于于年處理理焦油為為120000tt以下的的小型焦焦化廠圖7-4 煤焦焦油間歇歇蒸餾工工藝流程程1蒸餾釜釜;2蒸餾柱柱;3分凝器器;4冷凝冷冷卻器;5真空空計(jì)量槽;66真空空泵;77捕集集器 六六、煤焦焦油兩塔塔式連續(xù)續(xù)蒸餾 煤煤焦油兩兩塔式連連續(xù)蒸餾餾的工藝藝流程如如圖7-5所示示。煤焦焦油在貯貯槽中加加熱靜置置初步脫脫水后送送往管式式爐對流流段,加加熱到11201300后進(jìn)入入一段蒸蒸發(fā)器進(jìn)進(jìn)行最終終脫水。從從一段蒸蒸發(fā)器的的頂部蒸蒸出的全全部水分分、揮發(fā)發(fā)氨和部部分輕油油,經(jīng)冷冷凝冷卻卻器和油油水分離離器得到到一段輕輕油和氨氨水。一一段蒸發(fā)發(fā)器底部部出來的的無水焦焦
16、油經(jīng)無無水焦油油槽送往往管式爐爐輻射段段加熱到到40004100后進(jìn)入入二段蒸蒸發(fā)器進(jìn)進(jìn)行一次次蒸發(fā),使使餾分和和與煤焦焦油瀝青青分離。瀝瀝青自底底部排出出,餾分分蒸氣自自頂部逸逸出進(jìn)入入蒽塔。蒽蒽塔頂部部用洗油油餾分回回流,從從底部排排出二葸葸油餾分分,側(cè)線線切取一一蒽油餾餾分,其其余餾分分以氣態(tài)態(tài)自塔頂頂逸出進(jìn)進(jìn)入餾分分塔。餾餾分塔頂頂部用輕輕油回流流,輕油油蒸氣自自塔頂逸逸出,再再經(jīng)冷凝冷卻卻器和油油水分離離器得到到輕油和和酚水。洗洗油餾分分從餾分分塔底排排出,酚酚油餾分分和萘油油餾分分分別由側(cè)側(cè)線切取取,各餾餾分通過過相應(yīng)的的浸沒式式冷卻器器流入各各自的接接受槽。 中中國有些些工廠在在
17、餾分塔塔中將萘萘油餾分分和洗油油餾分合合并一起起切取,叫叫做兩混混餾分,這這時(shí)的塔塔底油,含含苊量大大于255%,稱稱為苊油油餾分。這這種操作作可使萘萘較多地地榘中在在兩混餾餾分中,以以提高工工業(yè)萘的的產(chǎn)率。同同時(shí),由由于洗油油餾分中中的重組組分已在在切取苊苊油餾分分時(shí)除去去,從而而提高了了洗油質(zhì)質(zhì)量。圖7-5 兩塔塔式連續(xù)續(xù)蒸餾工工藝流程程1管式爐爐;2一一一段蒸發(fā)發(fā)器和無無水焦油油槽;33二段段蒸發(fā)器器;4葸塔塔;5餾分塔;6一段段輕油冷冷凝冷卻卻器;77餾分塔塔輕油冷冷凝冷卻卻器;88一段段輕油油油水分離離器;9餾分塔塔輕油油油水分離離器;110萘萘油冷卻卻器;111洗洗油冷卻卻器;11
18、2一一蒽油冷卻卻器;113二二蒽油冷冷卻器;14輕油回回流槽;15洗油回回流槽;16無水焦焦油滿流流槽;117焦焦油循環(huán)環(huán)槽;118輕輕油回流流泵;ll9洗洗油回流流泵;220一一段焦油油泵;221二二段焦油油泵 兩塔塔式連續(xù)續(xù)蒸餾的的主要操操作指標(biāo)標(biāo)如下:一段焦油出出口溫度度/ 12001300二段焦油出出口溫度度/ 40004100一段蒸發(fā)器器頂部溫溫度/ 1055110二段蒸發(fā)器器頂部溫溫度/ 3370 3774蒽塔頂部溫溫度/ 25002655餾分塔頂部部溫度/ 951155酚油餾分側(cè)側(cè)線溫度度/ 16001700萘油餾分側(cè)側(cè)線溫度度/ 19882000洗油餾分(塔塔底)溫溫度/ 22
19、552355兩混餾分側(cè)側(cè)線溫度度/ 19662000一蒽油餾分分側(cè)線溫溫度/ 22802955二蒽油餾分分(塔底底)溫度度/ 33003555一段蒸發(fā)器器底部壓壓力(表表壓)/kPaa 29.4二段蒸發(fā)器器底部壓壓力(表表壓)/kPaa 49各塔底部壓壓力(表表壓)/kPaa 49 兩兩塔式連連續(xù)式蒸蒸餾所得得各餾分分的產(chǎn)率率(對無無水焦油油)和質(zhì)質(zhì)量見表表7-11。表7-1 餾分分產(chǎn)率和和質(zhì)量指指標(biāo)餾分名稱產(chǎn)率/%相對密度(20)酚含量/%萘含量/%苊含量/%輕油餾分0.300.60.88820.155酚油餾分1.522.50.981.002030010萘油餾分111221.011.0036
20、70800洗油餾分561.03551.0555310一蒽油餾分分192001.121.1130.41.5二蒽油餾分分461.151.1190.21.0兩混餾分161771.02881.0322357622苊油餾分231.071.0091.5525一蒽油餾分分171881.121.1130.41.5二蒽油餾分分351.151.1190.21.0注:表中下下半部分分,系切切取兩混混餾分時(shí)時(shí)餾分產(chǎn)產(chǎn)率和質(zhì)質(zhì)量的變變化情況況。中溫瀝青對對無水焦焦油的產(chǎn)產(chǎn)率為554%56%,密度度(200)為1. 255 11. 335g/cm3,軟化化點(diǎn)(環(huán)環(huán)球法)為8090。七、煤焦油油一塔式式連續(xù)蒸蒸餾 煤煤焦油
21、一一塔式連連續(xù)蒸餾餾的工藝藝流程如如圖7-6所示示。該流流程是在在兩塔式式連續(xù)蒸蒸餾的基基礎(chǔ)上改改進(jìn)發(fā)展展起來的的。一塔塔式流程程與二塔塔式流程程基本相相伺,不不同之處處是取消消了葸塔塔。二段段蒸發(fā)器器改由兩兩部分組組成,上上部為精精餾段,下下部是蒸蒸發(fā)段。下下部蒸發(fā)發(fā)段供餾餾分一次次蒸發(fā)和和分離煤煤焦油瀝瀝青之用用,瀝青青由底部部排出,油油氣上升升進(jìn)入上上部精餾餾段;在在精餾段段下部由由側(cè)線切切取二蒽蒽油餾分分,器頂頂部送入入一蒽油油餾分回回流,油油氣從器器頂逸出出進(jìn)入餾餾分塔;塔頂部部用輕油油回流;輕油蒸蒸氣自塔塔頂逸出出,經(jīng)冷冷凝冷卻卻器和油油水分離離器得到到輕油和和酚水。一一蒽油餾餾分
22、從塔塔底排出出,酚油油餾分、萘萘油餾分分和洗油油餾分分分別由側(cè)側(cè)線切取取,各餾餾分通過過相應(yīng)的的浸沒式式冷卻器器流人各各自的接接受槽。蒸蒸餾用的的蒸汽,經(jīng)經(jīng)管式爐爐加熱到到4500送入二段段蒸發(fā)器器和餾分分塔底部部。年處處理3萬萬t以上上無水焦焦油的煤煤焦油蒸蒸餾適于于采用該該流程。圖7-6 一一塔式連連續(xù)蒸餾餾工藝流流程1管式爐爐;2段蒸發(fā)發(fā)器和無無水焦油油槽;33二段段蒸發(fā)器器;4餾分塔塔;5一段輕油冷凝凝冷卻器器;6餾分塔塔輕油冷冷凝冷卻卻器;77段輕輕油油水水分離器器; 88餾分塔輕油油油水分分離器;9輕輕油回流流槽;110萘萘油冷卻卻器;111洗洗油冷卻卻器;12蒽油油冷卻器器;13
23、3二蒽油油冷卻器器;144-蒽蒽油回流流槽;115無無水焦油油滿流槽;166煤焦焦油循環(huán)環(huán)槽;117蒽蒽油回流流泵;118輕輕油回流流泵;19一段段焦油泵泵;200二段段焦油泵泵 中中國有些些工廠,在在一塔式式流程的的基礎(chǔ)上上做了改改進(jìn),將將酚油餾餾分、萘萘油餾分分和洗油油餾分合合并一起起作為三三混餾分分切取,這這種工藝藝可使煤煤焦油中中的萘最最大限度度地集中中到三混混餾分中中,萘集集中度可可達(dá)900%95%,從而而提高了了工業(yè)萘萘的產(chǎn)率率。同時(shí)時(shí),餾分分塔的塔塔板層數(shù)數(shù)可從663層減減少到441層。 煤煤焦油(簡簡稱焦油油)一塔塔式連續(xù)續(xù)蒸餾的的主要操操作指標(biāo)標(biāo)如下: 一一段焦油油出口溫溫度
24、/ 12201300 二二段焦油油出口溫溫度/ 40004100 一一段蒸發(fā)發(fā)器頂部部溫度/ 10551100 二二段蒸發(fā)發(fā)器頂部部溫度/ 31553255 餾餾分塔頂頂部溫度度/ 951155 酚酚油餾分分側(cè)線溫溫度/ 16551855 萘萘油餾分分側(cè)線溫溫度/ 20002155 洗洗油餾分分側(cè)線溫溫度/ 22252455 三三混餾分分側(cè)線溫溫度/ 20002220 一一蒽油餾餾分(塔塔底)溫溫度/ 27702900 二二蒽油餾餾分側(cè)線線溫度/ 32003355 一一段蒸發(fā)發(fā)器底部部壓力(表表壓)/kPaa 29.4 二二段蒸發(fā)發(fā)器底部部壓力(表表壓)/kPaa 49 餾餾分塔底底部壓力力(
25、表壓壓)/kPaa 49 一塔式式連續(xù)蒸蒸餾所得得各餾分分的產(chǎn)率率(對無無水焦油油)和質(zhì)質(zhì)量見表表7-22餾分產(chǎn)產(chǎn)率和質(zhì)質(zhì)量指標(biāo)標(biāo)表7-2餾餾分產(chǎn)率率和質(zhì)量量指標(biāo)餾分名稱產(chǎn)率/%相對密度(20)酚含量/%萘含量/%輕油餾分0.300.60.88820.155酚油餾分1.522.50.981.002030010萘油餾分111221.011.003670800洗油餾分561.03551.0555310一蒽油餾分分141661.121.1130.415二蒽油餾分分8101.151.1190.210三混餾分182331.02881.03226845555一蒽油餾分分141881.121.1130.41
26、5二蒽油餾分分8101.151.1190.210注:表中下下半部分分,系切切取兩混混餾分時(shí)時(shí)餾分產(chǎn)產(chǎn)率和質(zhì)質(zhì)量的變變化情況況。中溫瀝青對對無水焦焦油的產(chǎn)產(chǎn)率為554%56%,密度度(200)為11. 2251. 35/cm3,軟化化點(diǎn)(環(huán)環(huán)球法)為為8090。 八八、煤焦焦油常壓壓一減壓壓連續(xù)蒸蒸餾 煤煤焦油常常壓一減減壓連續(xù)續(xù)蒸餾的的工藝流流程如圖圖7-77所示。煤煤焦油與與甲基萘萘油餾分分、一蒽蒽油餾分分和煤焦焦油瀝青青多次換換熱到11201300進(jìn)入脫脫水塔。煤煤焦油中中的水分分和輕油油餾分從從塔頂逸逸出,經(jīng)經(jīng)冷凝冷冷卻、油油水分離離后得到到氨水和和輕油餾餾分。脫脫水塔頂頂部送入入輕油回
27、回流,塔塔庇的無無水焦油油送入管管式爐加加熱到2250左右,部部分返回回脫水塔塔底循環(huán)環(huán)供熱,其其余送人人常壓餾餾分塔。酚酚油蒸氣氣從常壓壓餾分塔塔頂逸出出,進(jìn)入入蒸汽發(fā)發(fā)生器,利利用其熱熱量產(chǎn)生生0. 3MPPa的蒸蒸汽,供供本裝置置加熱用用。冷凝凝的酚油油餾分部部分送回回塔頂作作回流,從從塔側(cè)線線切取萘萘油餾分分。塔底底重質(zhì)煤煤焦油送送人常壓壓餾分塔塔管式爐爐加熱到到3600左右,部部分返回回常壓餾餾分塔底底循環(huán)供供熱,其其余送入入減壓餾餾分塔。減減壓餾分分塔頂逸逸出的甲甲基萘油油餾分蒸蒸氣,在在換熱器器中與煤煤焦油換換熱后冷冷凝,經(jīng)經(jīng)氣液分分離器分分離得到到甲基萘萘油餾分分,部分分作回流
28、流送入減減壓餾分分塔頂部部,從塔塔側(cè)線分分別切取取洗油餾餾分、一一蒽油餾分和和二蒽油油餾分。各各餾分流流入相應(yīng)應(yīng)的接受受槽,分分別經(jīng)冷冷卻后送送出,塔塔底瀝青青經(jīng)瀝青圖7-7煤煤焦油常常壓-減壓連連續(xù)蒸餾餾呂特格格式工藝藝流程1脫水塔塔;2脫水水塔管式式爐;33常壓壓餾分塔塔;4常壓壓餾分塔塔管式爐爐;5減壓餾餾分塔; 6 輕輕油冷凝凝冷卻器器;7油水分分離器;8蒸汽發(fā)發(fā)生器;9甲基基萘油換換熱器;10氣液液分離器器;11蒽油換換熱器;12瀝青換換熱器;13酚油回回流槽;l4甲基基萘油回回流槽;15一蒽油中中間槽;16餾分冷冷卻器;17油泵換熱器同煤煤焦油換換熱后送送出。氣氣液分離離器頂部部與
29、真空空泵連接接,以造造成減壓壓蒸餾系系統(tǒng)的負(fù)負(fù)壓。常壓-減壓壓連續(xù)蒸蒸餾的主主要操作作指標(biāo)如如下:瀝青換熱器器煤焦油油出口溫溫度/ 11201300脫水塔頂部部溫度/ 10001100脫水塔管式式爐煤焦焦油出口口溫度/ 25002600常壓餾分塔塔頂部溫溫度/ 17701855萘油餾分側(cè)側(cè)線溫度度/ 20002100常壓餾分塔塔管式爐爐重質(zhì)煤煤焦油出出口溫度度/ 36003700減壓餾分塔塔頂部壓壓力/kPaa 26.6常壓-減壓壓連續(xù)蒸蒸餾所得得各餾分分的產(chǎn)率率(對無無水焦油油)如下下(%):輕油餾分 0.510酚油餾分 2.002.5萘油餾分 11112甲基萘油餾餾分 23洗油餾分 45一
30、蒽油餾分分 14416二蒽油餾分分 6 8瀝青 54455 德德國、英英國、日日本、意意大利等等國廣泛泛采用這這種流程程。該流流程適合合于年處處理100萬t以以上焦油油的焦化化廠。 九九、煤焦焦油減壓壓連續(xù)蒸蒸餾 煤煤焦油減減壓連續(xù)續(xù)蒸餾的的工藝流流程如圖圖7-88所示。煤煤焦油經(jīng)經(jīng)焦油預(yù)預(yù)熱器(僅僅開工時(shí)時(shí)用)和和1號軟軟瀝青換換熱器加加熱到11301355進(jìn)入預(yù)預(yù)脫水塔塔,在塔塔內(nèi)閃蒸蒸出大部部分水分分和少量量輕油。預(yù)預(yù)脫水塔塔底的焦焦油自流流人脫水水塔,蒸蒸汽同輕輕油氣從從塔頂逸逸出,經(jīng)經(jīng)輕油冷冷凝冷卻卻器、輕輕油分離離器得到到氨水和和輕油餾餾分。脫脫水塔頂頂部送入入輕油回回流,脫脫水塔
31、底底無水焦焦油經(jīng)重重沸器循循環(huán)加熱熱,供給給脫水塔塔所需熱熱量,一一部分無無水焦油油經(jīng)2號號軟瀝青青換熱器器和管式式爐加熱熱到3335進(jìn)入主主塔。主主塔頂逸逸出的酚酚油餾分分蒸氣,經(jīng)經(jīng)酚油冷冷凝器和和冷卻器器得酚油油餾分,一一部分作作回流送送人主塔塔頂部。從從塔的側(cè)側(cè)線分別別切取萘萘油餾分分、洗油油餾分和和蒽油餾餾分。在在蒸汽發(fā)發(fā)生器內(nèi)內(nèi),利用用洗油餾餾分和蒽油餾餾分的熱熱量產(chǎn)生生0. 3MPPa蒸汽汽,供裝裝置加熱熱用。各各餾分經(jīng)經(jīng)冷卻后后送出。主主塔底的的軟瀝青青經(jīng)1號號和2號號換熱器器放出熱熱量后送送出。酚酚油冷卻卻器與真真空系統(tǒng)統(tǒng)連接,以以造成系系統(tǒng)的負(fù)負(fù)壓。圖7-8減減壓連續(xù)續(xù)蒸餾工
32、工藝流程程1-焦油槽槽;2-Na22C033槽;33-脫水水塔;44-主塔塔;5-管式爐爐;6-1號輕輕油冷凝凝冷卻器;7-2號輕輕油冷凝凝冷卻器器;8-酚油冷冷凝器;9-脫脫水塔重重沸器;10-預(yù)脫水水塔;11-酚油油冷卻器器;122-焦油油預(yù)熱器器;133-1號號軟瀝青青換熱器器;144-2號號軟瀝青青換熱器;15-萘油冷冷卻器;16-洗油冷冷卻器;17-蒽油冷冷卻器;18-蒸汽發(fā)發(fā)生器;19-主塔塔回流槽槽;200-1號號輕油分分離器;21-2號輕輕油分離離器;222-萘萘油液封封罐;23-油泵泵;244-堿泵泵減壓連續(xù)蒸蒸餾的主主要操作作指標(biāo)如如下: 1號軟軟瀝青換換熱器焦焦油出口口溫
33、度/ 11301355脫水塔頂部部溫度/ 11101200 脫水塔頂部部溫度/ 1100脫水塔底部部溫度/ 2205管式爐焦油油出口溫溫度/ 33303355主塔頂部溫溫度/ 11181200萘油餾分側(cè)側(cè)線溫度度/ 1522洗油餾分側(cè)側(cè)線溫度度/ 2155蒽油餾分側(cè)側(cè)線溫度度/ 2644主塔底部溫溫度/ 32253300主塔頂部壓壓力/kPaa 133.3主塔底部壓壓力lkkPa 3341減壓連續(xù)蒸蒸餾所得得各餾分分的產(chǎn)率率(對無無水焦油油)如下下(%):輕油餾分 00.5酚油餾分 11.8萘油餾分 113.22洗油餾分 66.4蒽油餾分 116.99軟瀝青 61 軟瀝瀝青的軟軟化點(diǎn)(環(huán)環(huán)球法
34、)為為6065。 德德國、意意大利、日日本、比比利時(shí)、澳澳大利亞亞等國廣廣泛采用用這種流流程。該該流程適適合于年年處理110萬tt無水焦焦油的焦焦化廠。 十十、煤焦焦油蒸餾餾設(shè)備 煤煤焦油蒸蒸餾的主主要設(shè)備備有管式式爐、一一段蒸發(fā)發(fā)器、二二段蒸發(fā)發(fā)器、煤煤焦油餾餾分塔和和蒽塔等等: 11管式式爐 管管式爐是是由金屬屬組成的的油料連連續(xù)加熱熱設(shè)備。它它用于洗洗油脫苯苯、煤焦焦油蒸餾餾、萘蒸蒸餾、苯苯加氫和和延遲焦焦化等工工藝。管管式爐的的形式圖7-9繁多,其外外形有圓圓筒形和和方箱形形,金屬屬爐管可可垂直或或水平排排列。焦化廠廠主要采采用圓筒筒形五管管式加熱熱爐。無無論何種種形式的的管式爐爐,其
35、爐爐體的基基本構(gòu)成成相同,主主要由輻輻射室、對對流室和和煙囪三三部分組組成,如如圖7-9所示示。輻射射室又稱稱爐膛。 22一段段蒸發(fā)器器 一一段蒸發(fā)發(fā)器是快快速蒸出出煤焦油油中所含含水分和和部分輕輕油的煤煤焦油蒸蒸餾設(shè)備備。一段段蒸發(fā)器器為塔式式圓筒形形設(shè)備、,如如圖7-10所所示。塔塔體由碳碳素鋼或或灰鑄鐵鐵制成。煤煤焦油從從塔中部部沿切線線方向進(jìn)進(jìn)入,為為保護(hù)設(shè)設(shè)備內(nèi)壁壁不受沖沖蝕,煤煤焦油入入口處設(shè)設(shè)有可拆拆卸的保保護(hù)板。入入口的下下部有223 層再分配錐錐。煤焦焦油入口口至捕霧霧層有高高為2. 4mm以上的的蒸發(fā)分分離空間間,頂部部設(shè)鋼質(zhì)質(zhì)拉西環(huán)環(huán)捕霧層層,塔底底為無水水焦油槽槽。經(jīng)管
36、管式爐加加熱的煤煤焦油中中的水分分在蒸發(fā)發(fā)器內(nèi)迅迅速汽化化并帶出出少量輕輕油,從從器頂逸逸出,脫脫水后的的煤焦油油流至無無水焦油油槽。氣氣相空塔速度取取0.22 m/s。3二段蒸蒸發(fā)器 二段蒸發(fā)發(fā)器是將將40004100的過熱熱無水焦焦油閃蒸蒸并使其其餾分與與瀝青分分離的設(shè)設(shè)備。二二段蒸發(fā)發(fā)器為塔塔式圓筒筒形設(shè)備備,如圖圖7-111新示示。它分分為有精精餾段和和無精餾餾段的兩兩種結(jié)構(gòu)構(gòu)。塔體體均由灰灰鑄鐵或或不銹鋼鋼制成。經(jīng)經(jīng)管式爐爐加熱的的無水焦焦油從塔塔中部沿沿切線方方向進(jìn)入入,為保保護(hù)塔內(nèi)內(nèi)壁不受沖蝕蝕,煤焦焦油人口口處設(shè)有有可拆卸卸的保護(hù)護(hù)板。圖圖7-113蒽塔塔煤焦油油入口下下部有兩
37、兩層隔板板。當(dāng)有有精餾段段時(shí),進(jìn)進(jìn)料口以以上有335塊塊隔板-隔板板以上有有46塊塊泡罩塔塔盤。過過熱的無無水焦油油在蒸發(fā)發(fā)器內(nèi)閃閃蒸。閃閃蒸后分分為氣、液液兩相,氣氣相包括括輕油、酚酚油、洗洗油、萘萘油、一一葸油和和二葸油油等餾分分蒸氣,在在精餾段段分餾后后,二蒽蒽油餾分分在下層層泡罩塔塔盤從側(cè)側(cè)線作為為產(chǎn)品采采出。塔塔頂用一一蒽油餾餾分或二二蒽油餾餾分作回回流。剩剩余油氣氣自塔頂頂逸出。無無精餾段段的二段段蒸發(fā)器器中煤焦焦油入口口以上有有高度大大于4mm的分離離空間,頂頂部有不不銹鋼或或鋼質(zhì)拉拉西環(huán)捕捕霧層,餾餾分蒸氣氣經(jīng)捕霧霧層除去去夾帶的的液滴后后,全部部從塔頂頂逸出。液液相為煤煤焦油
38、瀝瀝青。瀝瀝青在隔隔板上進(jìn)進(jìn)一步分分出輕組組分后自自塔底排排出。氣氣相空塔塔速度采采用0. 20.33m/s。 44煤焦焦油餾分分塔 煤煤焦油餾餾分塔是是煤焦油油蒸餾工工藝中切切取各種種餾分的的設(shè)備。煤煤焦油餾餾分塔如如圖7-12所所示。它分精精餾段和和提餾段段,內(nèi)設(shè)設(shè)塔板,塔塔板間距距為35505000mm。采采用灰鑄鑄鐵制造造塔體時(shí)時(shí),采用用泡罩塔塔板,泡泡罩有條條形、圓圓形和星星形等;用合金金鋼制造造塔體時(shí)時(shí),采用用浮閥塔塔板。從二段蒸發(fā)發(fā)器來的的煤焦油油餾分蒸蒸氣在餾餾分塔中中分餾為為各個(gè)餾餾分。塔塔頂用輕輕油作回回流,塔塔底通入入過熱的的直接蒸蒸汽。 55蒽塔塔 蒽蒽塔是從從煤焦油油
39、餾分蒸蒸氣中分分離出一一葸油餾餾分和二二蒽油餾餾分的設(shè)設(shè)備。蒽蒽塔為板板式塔,如如圖7-13所所示,板板間距為為35005000mm,塔塔板總數(shù)數(shù)為21123層層,其中中精餾段段塔板為為18層,提提餾段為為5層。蒽蒽塔用灰灰鑄鐵制制造時(shí),采采用泡罩罩塔板。泡泡罩有條條形、圓圓形和星星形。用用合金鋼鋼制造時(shí)時(shí),采用用浮閥塔塔板。第二節(jié)煤焦焦油餾分分加工 煤煤焦油蒸蒸餾得到到各段餾餾分,除除1700前的輕輕油餾分分直接送送人粗苯苯中以提提取苯類類產(chǎn)品外外,其余余分別提提取酚、吡吡啶堿、喹喹啉類化化合物、萘萘和蒽等等產(chǎn)品。煤煤焦油餾餾分加工工包括粗粗酚的提提取與精精制、工工業(yè)萘及及精萘的的制取、粗粗
40、蒽的制制取與精精制、粗粗吡啶的的精制等等。 一一、粗酚酚的提取取和精制制 酚酚類是煤煤焦油中中提取的的主要化化學(xué)產(chǎn)品品之一。焦焦油中所所含酚類類的組成成很復(fù)雜雜,根據(jù)據(jù)沸點(diǎn)不不同,分分為低級級酚和高高級酚。低低級酚包包括酚、甲甲酚、二二甲酚,高高級酚包包括三甲甲酚、乙乙基酚、丙丙基酚、丁丁基酚、苯苯二酚、萘萘酚、菲菲酚及蒽蒽酚等。高高級酚類類組成復(fù)復(fù)雜,純純組分含含量小,提提取分離離困難。低低級酚作作為重要要的化工工原料,已已普遍得得到分離離提取。 粗粗酚在焦焦油各餾餾分中的的貧布情情況見表表7-33。表7-3 粗酚酚分布情情況(%)輕油酚油萘油洗油蒽油合計(jì)0.840.233.215.610.
41、2100酚類各主要要組分在在焦油及及各餾分分中的分分布情況況見表77-4。表7-4 酚類類各主要要組分在在焦油及及其餾分分中的分分布(%)名 稱酚鄰甲酚間甲酚對甲酚二甲酚高級酚合計(jì)焦 油12. 33713. 5508. 5338. 616. 66240. 338100輕油餾分76. 4417. 663. 62. 4100酚油餾分44. 0015. 0020. 0010. 0011100萘油餾分5. 513. 2224. 8817. 552613100洗油餾吩4. 06. 89. 05. 22154100蒽油餾分1090100 粗粗酚的提提取和精精制分為為餾分洗洗滌、酚酚鈉蒸吹吹、酚鈉鈉分解和和
42、粗酚精精制等步步驟。 11餾分分洗滌 酚酚系酸性性化合物物,可與與稀堿溶溶液反應(yīng)應(yīng)生成酚酚鈉。焦焦油餾分分以100%155%濃度度的苛性性鈉溶液液洗滌時(shí)時(shí),酚類類即與堿堿起中和和反應(yīng),所所生成的的酚鈉溶溶于堿液液中,并并因相對對密度略略大于油油分而與與油分分分離。其其反應(yīng)式式如下:C6H5OOH+NNaOHHC6H5ONaa+H22O 當(dāng)當(dāng)餾分以以15%17%的硫酸酸洗滌時(shí)時(shí),堿性性化合物物吡啶堿堿類即與與硫酸起起中和反反應(yīng),所所生成的的硫酸吡吡啶可溶溶于酸液液中,亦亦因相對對密度略略大于油油分而與與油分分分離。其其反應(yīng)式式如下:2C5H55N+HH5SO4 (C5H5NH) 2SO4 當(dāng)當(dāng)餾
43、分中中同時(shí)存存在吡啶啶和酚時(shí)時(shí),由于于兩者能能生成絡(luò)絡(luò)合物,使使洗滌發(fā)發(fā)生困難難。其反反應(yīng)式如如下:C5H5NN+C66H5OHC5H5NHOOC6H5 上上述反應(yīng)應(yīng)過程是是可逆的的,當(dāng)溶溶液中酚酚或吡啶啶的含量量不斷降降低時(shí),反反應(yīng)向左左移動(dòng),絡(luò)絡(luò)合物又又可分解解。其平平衡與酚酚或吡啶啶含量比比例有關(guān)關(guān),如餾餾分中酚酚量大于于吡啶堿堿量時(shí),所所形成的的絡(luò)合物物酸洗時(shí)時(shí)不易分分解;反反之,則則堿洗時(shí)時(shí)不易分分解。因因此,若若吡啶堿堿含量比比酚含量量大,則則應(yīng)先脫脫吡啶;反之,則則應(yīng)先脫脫酚。此此外,吡吡啶堿能能溶于酚酚鹽中,會(huì)會(huì)影響酚酚類產(chǎn)品品的純度度,因此此,實(shí)際際上焦油油餾分的的洗滌是是酸
44、洗和和堿洗交交替進(jìn)行行的。餾餾分洗滌滌有間隙隙洗滌和和連續(xù)洗洗滌兩種種流程。(1)間歇歇洗滌。其其工藝流流程如圖圖7-114所示示。間歇歇洗滌是是在用壓壓縮空氣氣或機(jī)械械攪拌器器攪拌液液體的洗洗滌器內(nèi)內(nèi)進(jìn)行的的。器內(nèi)內(nèi)設(shè)有加加熱與冷冷卻蛇管管,以控控制反應(yīng)應(yīng)操作溫溫度??伎紤]到酚酚和吡啶啶能形成成絡(luò)合物物,為使使洗滌效效果良好好,試劑劑能得到到充分利利用,應(yīng)應(yīng)進(jìn)行多多次洗滌滌,一般般采取堿堿洗一酸酸洗一堿堿洗的洗洗滌順序序。將未未洗餾分分裝入洗洗滌器后后,按順順序加入入試劑,然然后進(jìn)行行攪拌,每每脫一遍遍酚或脫脫一遍吡吡啶均應(yīng)應(yīng)攪拌11. 55h,靜靜止23h,然然后分別別放出酚酚鈉溶液液或硫
45、酸酸吡啶溶溶液圖7-144 酚酚油餾分分間歇式式洗滌工工藝流程程1餾分洗洗滌器;2視鏡鏡;3凈油槽槽;4堿性酚酚鈉槽;5中性性酚鈉槽;6中性硫硫酸吡啶啶槽;77酸性性硫酸吡吡啶槽;8稀酸酸槽;99稀堿槽;110原原料油槽槽;111油泵泵;122堿泵泵;133酸泵泵和洗后酚油油。 (2)連連續(xù)洗滌滌。連續(xù)續(xù)洗滌流流程適合合于大型型焦化廠廠。酚萘萘洗混合合餾分的的連續(xù)洗洗滌工藝藝流程如如圖7-15所所示?;旎旌橡s分分的洗滌滌是按堿堿洗一酸酸洗一堿堿洗的順順序進(jìn)行行的。首首先將含含酚6%8%、含含吡啶33%4%、溫溫度為77585的混合合餾分與與含游離離堿6%8%的的堿性酚酚鹽在泵泵前管道道內(nèi)混合合
46、,經(jīng)泵泵攪拌打打入一次次脫酚分分離器(連連洗塔),脫脫酚后的的油(含含酚3%左右)與與生成的的中性圖7-155 泵泵前混合合式連續(xù)續(xù)洗滌工工藝流程程1次脫酚酚分離器器;2次脫吡吡啶分離離器;33一次次脫吡啶啶分離器器;4二次脫脫酚分離器;55一次次脫酚緩緩沖槽;6一次脫吡吡啶緩沖沖槽;77二次次脫吡啶啶緩沖槽槽;8稀堿槽;99中性性酚鈉槽槽;100堿性酚酚鈉槽;11中性硫硫酸吡啶啶槽;112酸酸性硫酸酸吡啶槽;113稀稀酸槽;14稀堿高高位槽;15堿性酚酚鈉高位位槽;116稀稀酸高位位槽;17酸性性硫酸吡吡啶高位位槽;118連連洗堿泵泵;199連洗洗酸泵;20堿泵;21酸泵酚鈉澄清分分離,中中
47、性酚鹽鹽由分離離器底部部排出,經(jīng)經(jīng)液面調(diào)調(diào)節(jié)器流流至中性性酚鈉槽槽。一次次脫酚后后的混合合餾分從從分離器器頂部排排出,經(jīng)經(jīng)緩沖槽槽與含游游離酸55%6%的酸酸性硫酸酸吡啶在在泵前管管道內(nèi)混混合,經(jīng)經(jīng)泵攪拌拌后打入入一次脫脫吡啶分分離器,將將吡啶堿堿含量脫脫至2%。所生生成的中中性硫酸酸吡啶由由分離器器底部排排出,經(jīng)經(jīng)液面調(diào)調(diào)節(jié)器流流人中性性硫酸吡吡啶槽。一一次脫吡吡啶后的的混合餾餾分從分分離器頂頂部排出出,經(jīng)緩緩沖槽后后又與濃濃度為115%17%的稀硫硫酸在二二次脫吡吡啶泵前前混合,經(jīng)經(jīng)泵攪拌拌后打入入二次脫脫吡啶分分離器將將吡啶堿堿脫至11%以下下。生成成的酸性性硫酸吡吡啶由分分離器底底部排
48、出出,經(jīng)液液面調(diào)節(jié)節(jié)器流人人酸性硫硫酸吡啶啶槽。經(jīng)經(jīng)二次脫脫吡啶后后酌混合合餾分最最后用新新堿進(jìn)行行二次堿堿洗,將將含酚量量脫至00.5%以下。生生成的堿堿性酚鈉鈉由分離離器底部部經(jīng)液面面調(diào)節(jié)器器排至堿堿性酚鈉鈉槽。凈凈混合餾餾分則由由分離器器頂部排排出。物物料在每每一分離離器內(nèi)的的分離澄澄清時(shí)間間應(yīng)不少少于3. 5hh。2酚鈉蒸蒸吹 洗洗滌得到到的中性性酚鈉含含有中性性油、萘萘和吡啶啶堿等雜雜質(zhì),在在用酸分分解前,需需用蒸汽汽蒸出或或吹出。酚酚鈉蒸吹吹的工藝藝流程如如圖7-16所所示。中中性酚鈉鈉與蒸吹吹柱頂出出來的油油氣換熱熱后進(jìn)入入酚鈉蒸蒸吹釜。釜釜內(nèi)用蒸蒸汽間接接加熱并并用蒸汽汽直接蒸
49、蒸吹,吹吹出的油油和水氣氣進(jìn)入冷冷凝冷卻卻器和油油水分離離器,分分離出的的油送入入脫酚酚酚油中,分分離水含含酚70000120000mmg/L,經(jīng)經(jīng)酚水槽槽送往污污水處理理設(shè)備:凈酚鈉鈉從釜底底排入凈凈酚鈉槽槽,其中中性油含含量小于于0. 05%。圖7-166 酚酚鈉蒸吹吹工藝流流程1酚鈉蒸蒸吹釜和和蒸吹柱柱;2冷凝冷冷卻器和和油汽換換熱器;3油水分分離器;4酚鈉鈉冷卻器器;5中性酚酚鈉槽;6油泵泵3酚鈉分分解酚鈉分解一一般采用用硫酸法法和二氧氧化碳法法。(1)硫酸酸法。硫硫酸分解解酚鈉的的基本反反應(yīng)式如如下:2C6H55ONa+H2SO42C6H5OH+NNa2SO4硫酸法的工工藝流程程分為
50、間間歇式和和連續(xù)式式。 間間歇式流流程與餾餾分間歇歇洗滌流流程相似似。將精精制酚鹽鹽裝入分分解器(間間歇洗滌滌器)內(nèi)內(nèi),在用用壓力為為2550kkPa的的壓縮空空氣攪拌拌下,緩緩慢加入入濃度為為70%75%的硫酸酸,保持持反應(yīng)溫溫度不高高于90,經(jīng)充充分反應(yīng)應(yīng)呈微酸酸性時(shí)為為止。然然后靜置置4h。分分解生成成的粗酚酚浮在上上層,其其下為中中間層,最最下層為為相對密密度較大大的硫酸酸鈉溶液液。 連連續(xù)式流流程如圖圖7-117所示示。此流流程是,以以凈酚鈉鈉為主流流體,濃濃度為660%的的稀硫酸酸作為副副流體,同同時(shí)送入入噴射混混合器,再再經(jīng)管道道混合器器進(jìn)入11號分離離槽;反反應(yīng)得到到的粗酚酚從
51、槽上上部排出出,底部部排出硫硫酸鈉溶溶液;粗粗酚經(jīng)中中間槽再再與新水水混合,洗洗去粗酚酚中的游游離酸。新新水加入入量為粗粗酚量的的30%。粗酚酚和水經(jīng)經(jīng)管道混混合器進(jìn)進(jìn)入2號號分離槽槽靜置分分離,含含酚0.4%0. 6%的的分離水水從槽上上部排出出,粗酚酚從槽底底部經(jīng)液液位調(diào)節(jié)節(jié)器排入入粗酚中中間槽。圖7-177硫酸分分解酚鈉鈉的工藝藝流程1稀硫酸酸槽;22凈酚酚鈉槽;3稀酸酸泵;44噴射射混合器器;5管道混混合器;61號分分離槽;72號號分離槽槽;8粗酚泵泵;9凈酚鈉鈉泵;110粗粗酚中間間槽;11粗酚酚貯槽 (2)二二氧化碳碳法。硫硫酸分解解法不但但需耗用用硫酸,且且外排硫硫酸鈉廢廢液中含
52、含有酚(要要求不大大于0.05%),既既損失了了酚,又又污染了了水系。采采用二氧氧化碳法法來分解解精制酚酚鹽,則則不僅可可克服上上述缺點(diǎn)點(diǎn),而且且能提高高粗酚回回收率,還還可從廢廢液中回回收燒堿堿,予以以循環(huán)使使用。 酚酚鈉是一一種強(qiáng)堿堿弱酸形形成的鹽鹽,任何何一種酸酸性較酚酚強(qiáng)的酸酸都可以以分解酚酚鈉。二二氧化碳碳分解酚酚鈉的反反應(yīng)如下下:C6H6OONa+CO2+H2OC6H5OH+NNaHCCO3或2C6HH5ONaa+COO2+H2O2C6H5OH+Na22CO3 第第一類反反應(yīng)是在在二氧化化碳過量量時(shí)進(jìn)行行的,而而第二類類反應(yīng)是是在二氧氧化碳不不足的情情況下進(jìn)進(jìn)行的。在在實(shí)際操操作中
53、,應(yīng)應(yīng)盡可能能使分解解過程按按第二類類反應(yīng)進(jìn)進(jìn)行。反反應(yīng)是在在水溶液液內(nèi)完成成的,生生成的粗粗酚與碳碳酸鹽溶溶液按相相對密度度差而自自然分層層。 將將碳酸鹽鹽溶液加加熱至995時(shí),全全部碳酸酸氫鈉轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為碳碳酸鈉:2NaHCCO3Na2CO3+CO2+H2O 將將碳酸鈉鈉用石灰灰乳苛化化后得氫氫氧化鈉鈉,其反反應(yīng)式為為:Na2COO3+CaaO+HH2OCaCCO3+2NNaOHH 苛苛化所得得的氫氧氧化鈉重重新用于于焦油餾餾分脫酚酚,從而而形成了了氫氧化化鈉的閉閉路循環(huán)環(huán)。氫氧氧化鈉回回收率約約為755%,損損失部分分用新堿堿液補(bǔ)充充。二氧氧化碳?xì)鈿饪捎墒腋G氣氣或焦?fàn)t爐煙道廢廢氣中獲獲得
54、。石石灰窯氣氣中二氧氧化碳含含量可達(dá)達(dá)30%以上,有有利于酚酚鹽分解解,但需需專設(shè)石石灰窯。煙煙道廢氣氣的二氧氧化碳含含量較低低,約為為10%17%,但比比用石灰灰窯氣經(jīng)經(jīng)濟(jì)。用用煙道廢廢氣中二二氧化碳碳分解酚酚鈉酌工工藝流程程如圖77-188所示。煙煙道氣經(jīng)經(jīng)除塵后后進(jìn)入直直接冷卻卻塔,冷冷卻至440,由鼓鼓風(fēng)機(jī)送送入酚鈉鈉分解塔塔的上、下下段和酸酸化塔的的下段。酚酚鈉溶液液經(jīng)套管管加熱器器送到分分解塔頂頂部,同同上升的的煙道氣氣逆流接接觸,進(jìn)進(jìn)行第一一次分解解;然后后流入分分解塔下下段,再再次同煙煙道氣逆逆流接觸觸進(jìn)行第第二次分分解。分分解效率率可達(dá)999%?;旎旌先芤阂毫魅胨追蛛x離器
55、,粗粗酚從上上部排出出,碳酸酸鈉從底底部排出出,流入入相應(yīng)的的中間槽槽。粗酚酚初次產(chǎn)產(chǎn)品中含含有少量量未分解解的酚鈉鈉,再送送到酸化化塔頂部部進(jìn)行第第三次分分解,分分解效率率可達(dá)999. 5%。粗粗酚同碳碳酸鈉溶溶液在塔塔底分離離器內(nèi)澄澄清分離離,分解解塔和酸酸化塔排排出的廢廢氣,經(jīng)經(jīng)酚液捕捕集器后后放散。碳碳酸鈉溶溶液裝入入苛化器器,加入入石灰攪攪拌并以以蒸汽間間接加熱熱,直至至溶液中中碳酸鈉鈉含量低低于1.5%后后靜置分分層。氫氫氧化鈉鈉溶液放放入接受受槽,槽底的的碳酸鈣鈣沉淀放放入真空空過濾機(jī)機(jī)過濾,并并用水沖沖洗濾餅餅,濾餅餅干燥即即為碳酸酸鈣產(chǎn)品品。過濾濾得到含含堿4%5%的濾液液,
56、同氫氫氧化鈉鈉溶液一一起送往往蒸發(fā)器器濃縮,得得到濃度度為100%的氫氫氧化鈉鈉溶液。圖7-188煙道氣氣分解酚酚鈉工藝藝流程1除塵器器;2直接冷冷卻器;3羅茨鼓鼓風(fēng)機(jī);4酚鈉鈉分解塔塔;5、9分離器;6套管加加熱器;7酚液液捕集器器;8酸化塔塔;100酚鈉鈉貯槽;11、15齒輪泵;12碳酸酸鈉溶液液槽;113、118離離心泵;14粗酚中中間槽;16氫氧化化鈉溶液液槽;17稀堿堿槽;119苛苛化器;20真空過過濾機(jī);21蒸發(fā)器器;222冷凝凝器 44粗酚酚精制 粗粗酚精制制的目的的是脫除除其中所所含水分分、油分分、樹脂脂狀物質(zhì)質(zhì)和硫酸酸鈉等雜雜質(zhì),并并提取苯苯酚、鄰鄰位甲酚酚、間對對甲酚及及工
57、業(yè)二二甲酚等等產(chǎn)品。粗粗酚精制制通常采采用減壓壓間歇精精餾和減減壓連續(xù)續(xù)精餾工工藝。 (1)減減壓間歇歇蒸餾。它它包括脫脫水脫渣渣、脫水水粗酚或或全餾分分的精餾餾、混合合餾分和和鄰位甲甲酚餾分分的二次次精餾等等步驟。 脫脫水脫渣渣的工藝藝流程如如圖7-19所所示。將將粗酚裝裝入脫水水釜,在在常壓下下以蒸汽汽間接加加熱脫水水,脫出出的酚水水和少量量輕餾分分經(jīng)冷凝凝冷卻、油油水分離離后得到到酚水和和輕餾分分,輕餾餾貧送回回粗酚中中。當(dāng)脫脫水填料料柱溫度度達(dá)到1140 -1150時(shí),脫脫水結(jié)束束,如不不脫渣即即停止加加熱,釜釜內(nèi)粗酚酚送去精精餾。如如需脫渣渣,則在在脫水后后繼續(xù)加加熱并啟啟動(dòng)真空空泵
58、系統(tǒng)統(tǒng),當(dāng)當(dāng)釜頂真真空度達(dá)達(dá)到700kPaa和釜頂頂上升管管溫度達(dá)達(dá)到16651 700時(shí),全全餾分已已全部餾餾出(即即脫渣終終了),當(dāng)當(dāng)即停釜釜。餾出出的全餾分流人人全餾分分貯槽作作精餾原原料。l l l I l LO匾12放空 圖7-199粗酚減減壓間歇歇脫水脫脫渣工藝藝流程1脫水釜釜;2脫水填填料柱;3冷凝凝冷卻器器;4油水分分離器;5酚水水槽;6酚水泵泵;7餾分接接受槽;8全餾餾分貯槽槽;9真空捕捕集器;10真空罐罐;11真空空泵;112真真空排氣氣罐;113酚酚渣泵 脫脫水粗酚酚或全餾餾分減壓壓間歇精精餾的工工藝流程程如圖77-200所示。脫脫水粗酚酚或全餾餾分靠真真空吸人人蒸餾釜釜
59、,釜內(nèi)內(nèi)用中壓壓蒸汽(壓力為為2. 433.5MMPa)或高溫溫?zé)彷d體體間接加加熱,先先蒸出殘殘余的水水分,然然后按所所選擇的的操作制制度切取取不同的的餾分,餾餾分蒸氣氣經(jīng)過精精餾塔精精餾,餾餾出物經(jīng)經(jīng)冷凝冷冷卻器冷冷卻后進(jìn)進(jìn)入回流流分配器器。按規(guī)規(guī)定的要要求調(diào)節(jié)節(jié)回流比比。餾出出物一部部分回流流精餾塔塔,其余余流人相相應(yīng)的產(chǎn)產(chǎn)品接受受槽。由由真空泵泵抽吸來來保證蒸蒸餾系統(tǒng)統(tǒng)所需的的負(fù)壓,抽抽出的氣氣體通過過真空捕捕集器內(nèi)內(nèi)的堿液液層,吸吸收脫除除氣體中中的酚,然然后經(jīng)真真空罐排排往大氣氣。 租租酚間歇歇精餾生生產(chǎn)苯酚酚和工業(yè)業(yè)鄰位甲甲酚時(shí),產(chǎn)產(chǎn)品的產(chǎn)產(chǎn)率(對對無水粗粗酚)為為:苯酚酚31.1
60、%,工工業(yè)鄰位位甲酚88.1%,二混混甲酚331.77%,二二甲酚110. 8%,酚酚渣155. 33%。圖7-200脫水粗粗酚或全全餾分減減壓間歇歇精餾工工藝流程程1抽渣泵泵;2脫水粗粗酚槽;3蒸餾餾釜;44精餾餾塔;55冷凝凝冷卻器器;6回流分分配器;7酚水接接受槽;8油水水分離器器;9餾分或或產(chǎn)品接接受槽;10真空捕捕集器;11真空空罐;112真真空泵;13真空排排氣罐 (2)減減壓連續(xù)續(xù)蒸餾。其其流程如如圖7-21所所示。粗粗酚經(jīng)預(yù)預(yù)熱后進(jìn)進(jìn)入脫水塔塔,水氣氣從塔頂頂逸出,經(jīng)經(jīng)冷凝器器冷凝成成為酚水水流入回回流槽,部部分作為為回流進(jìn)進(jìn)入脫水水塔頂,多多余部分分經(jīng)隔板板滿流人人液封罐罐排
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