高温煤焦油得出不分离浅析.ppt

第二讲 高温煤焦油的初步分离 第一节 煤焦油的组成、性质及主要产品的用途 一、 煤焦油的组成和性质。 煤焦油的组成和物理性质波动范围大，这主要取决于 炼焦煤组成和炼焦操作的工艺条件。所以，对于不同的焦 化厂来说，各自生产的煤焦油质量和组成是有差别的。 （一）焦油的组成 组成煤焦油的主要元素中，碳占90%左右，氢占5%上 下，此外还含有少量的氧、硫、氮及微量的金属元素等。 高温煤焦油主要是芳香烃所组成的复杂混合物，估计 其组分总数有上万种，目前已查明的约500种，其中某些 化合物含量甚微，含量在1%左右的组分只有10多种。 二、煤焦油中各种馏分的产率 焦油的产率主要受炼焦煤的性质、炼焦操作制度的 影响。若原料煤的挥发分增加，焦油产率也随之增加； 若采用高气煤配比，可使焦油产率达4%～4.2%；当炼焦 温度升高时，焦油产率下降，而密度、游离碳增加，酚 类产品减少，萘和蒽类芳香族产品增加。 三、煤焦油主要产品及用途 焦油各馏分进一步加工时，可分离和制取多种产品，其中 提取的主要产品有以下几种： 萘：萘为无色单斜晶体，易升华，不溶于水，能溶于醇、 醚、三氯甲烷和二硫化碳，是焦油加工的重要产品之一。 萘是非常宝贵的化工原料，是焦油产品中数量最多的产品。 中国所生产的工业萘多用于制取邻苯二甲酸酐，以供生产涤纶、 工程塑料、染料、油漆及医药之用。同时还可用来制取炸药、 植物生长刺激素、橡胶及塑料的抗老化剂等。 酚及其同系物：酚为无色结晶，可溶于水、乙醇、冰醋酸 及甘油等，呈酸性。酚广泛用于生产合成纤维、工程塑料、农药、医药、染料中间体及炸药等。 三、煤焦油主要产品及用途 蒽：蒽为无色片状结晶，不溶于水，能溶于醇、醚、 四氯化碳和二硫化碳。目前蒽的主要用途是制取蒽醌系染 料及各种油漆。 菲：菲为白色带荧光的片状结晶，能升华，不溶于水， 微溶于乙醇、乙醚，可溶于醋酸、苯、二硫化碳等。可用 于制造人造树脂、植物生长激素、鞣料，还原染料及炭黑 等。 沥青：沥青是焦油蒸馏时的残液，为多种高分子多环 芳烃所组成的混合物。 各种油类：焦油蒸馏所得的各种馏分在提取出有关单 组分产品后，即得到各种油类产品。其中洗油馏分脱除酚 类和吡啶碱类后，用作吸收煤气中苯类的吸收剂。脱除了 粗蒽的一蒽油是配制防腐油的主要组成部分。 第二节 煤焦油加工前的准备 一 、 焦油的储存和运输 焦化厂回收车间所生产的粗焦油，可贮存在钢筋混凝 土的地下贮槽或钢板焊制成的直立圆柱形贮槽中，多数工 厂用后者，其容量按储备10-15昼夜的焦油量计算。通常 设置贮槽数目至少为三个，一个槽送油入炉，一个槽用作 加温静置脱水，另一个接受焦油，三槽轮换使用，以保证 焦油质量的稳定和蒸馏操作的连续。贮槽内设有加热用蛇形 管，管内通以蒸汽，在贮槽外壳包有绝热层以减少散热， 使焦油保持85-95℃，在此温度下焦油容易和水分分离。分离出来的水可沿槽高方向安设的带有阀门的溢流管 流放出，收集到收集罐中，并使之与氨水混合，以备加工。 第二节 煤焦油加工前的准备 贮槽外设有浮标式液面指示器和温度计，槽顶设有放散管。 对于回收车间生产的焦油，含水往往在10%左右，可经 管道用泵送入焦油贮槽。经静置脱水后含水约3%～5%。外 购的商品焦油，则需用铁路槽车输送进厂。槽车有下卸口 的，可从槽车自流入敞口溜槽，然后用泵泵入焦油贮槽中。如槽车没有下卸口，则用泵直接泵入焦油贮槽。 外销焦油需脱水至4%以下才能输送到外厂加工。为了 适于长途输送，槽车上应装置蒸汽加热管，以防焦油在冬 天因气温低而难于卸出。 二、 焦油质量的均合 焦油加工车间或大型加工厂，常常精制几个炼焦化学厂的焦油，这些焦油在馏分的含量、密度、游离碳含量和灰分方面都有很大的差别。为保证连续焦油精馏装置正常 工作，杂油和外来焦油要按一定比例混合。均匀程度一般按含萘量检查，波动不应超过1%。 三、 焦油的脱水 煤焦油是从荒煤气中分离出来的，采用的方法是在集 气管用循环氨水喷洒使其冷却冷凝，又在初冷器中进一步 冷凝冷却后加以回收的，因此含有大量的水。经回收车间 澄清和加热静置脱水后送往焦油精制车间的焦油含水量仍 保持在4%左右。 焦油含水多，会使焦油蒸馏系统的压力显著提高、流 动阻力加大，甚至打乱蒸馏操作制度。此外，伴随水分带 入的腐蚀性介质，还会引起设备和管道的腐蚀。 焦油脱水可分为初步脱水和最终脱水。 第三节煤焦油的连续蒸馏 一次汽化过程和一次汽化温度 在实际生产中，液体混合物的蒸发，一般可通过两种 方法来实现：微分蒸馏法和一次汽化法。微分蒸馏法也称简 单蒸馏法，是将液体混合物置于蒸馏釜中加热，并连续地将 蒸汽从蒸馏釜中排出，在冷凝器中冷凝，蒸馏的结果是得到 两种液体混合物。一次汽化法或称平衡