煤焦油可行性研究报告.doc

第一章 工艺技术方案 1.1 工艺技术方案的选择 煤焦油进行深度加工，生产出更多的下游产品称为“煤焦油深加工”。 煤焦油是芳烃为主的有机混合物，含有1万多种化合物，可提取的约200种，目前，有利用价值并且可提取并经济合理的约50种，其深加工所获得的酚、萘、洗油、、咔唑、吲哚、沥青等系列产品是合成塑料、合成纤维、农药、染料、医药、涂料、助剂及精细化工产品的基础原料，也是冶金、合成、建、纺织、造纸、交通等行业的基本原料，许多产品是石油化工中得不到的，因此，煤油加工可捉进这些行业的发展。并且，提高资源利用率，有利于环境保护，发展循环经济。 a)薄层脱水法 这种脱水法源于波兰煤化学研究所。其原理为：在经设备顶部箱室的导向板使焦油成薄膜状同时溢流到所有的导管壁，并被加热到130-135℃，然后，收集在室的底部并导入贮槽。这种方法只适用于规模比较小的工厂，且不能脱渣。 b)加热静置法 这是焦油加工车间常采用的方法。一般多采用3～4个焦油贮槽，槽底用蒸汽加热器加热到80～85℃，静置分层后，分离水从上部排出，焦油渣沉积在贮槽底部。最后焦油含水从4～5%降到2～3%。 c)加压脱水 加压脱水法是在密闭的分离器内，于一定的压力下进行加热（130～140℃），使焦油分成水、脱水焦油和焦油渣三层，焦油含水由10～12%降到2～3%，并部分脱渣。此法投资大，工艺流程长。 综上所述，本项目选用加热静置法对煤焦油进行预处理。 1.1.2 焦油蒸馏 目前，国内外成熟的煤焦油蒸馏的工艺流程较多，单就蒸馏塔的操作压力而言，可分为减压蒸馏、常压蒸馏和常减压蒸馏三大类。 a)减压蒸馏 蒸馏过程由脱水和馏份蒸馏组成。即在常压下进行脱水，然后无水焦油在馏份塔内进行减压蒸馏。工艺具有如下优点： 1)煤气消耗量低； 2)余热利用充分，如沥青和各馏份的热量可通过换热得到充分的回收和利用； 3)萘馏份的集中度较高为93%； 4)由于蒸馏是在负压下操作，可改善操作环境，有利于环境保护。 本工艺的缺点是：由于增加了一套真空装置，减压蒸馏对设备及操作要求严格，基建投资高于常压蒸馏，且真空系统有腐蚀现象。单套处理能力较低。 b)常减压蒸馏 1)焦油蒸馏采用常压蒸馏与减压蒸馏相结合，可节省能源； 2)各馏份切取精细，萘油馏份中的萘集中度可达95%以上，洗油馏份中含萘量较低； 3)各馏份塔底采用油循环加热的供热方式，便于操作和调节； 4)由于馏份分割较细，有利于后续深加工产品的分离和提取； 5)大规模焦油蒸馏的适应性较强。 该工艺的缺点为：与常压蒸馏和减压蒸馏工艺相比，增加了蒸馏塔的数量，且负压蒸馏系统对设备的要求较高，操作复杂，设备运转、维护费用较高。 常压蒸馏是指焦油在脱水塔和沥青塔内脱水，然后在馏份塔内将其切取成各种馏分。馏分切取既可按窄馏分，也可以按两混、三混馏分进行。其工艺优点如下： 1)工艺流程短，控制简便，对设备制作要求低于减压流程和常减压流程； 2)基建投资最低，设备维护量较少； 3)馏份脱酚操作简单。 常压蒸馏与减压蒸馏和常减压蒸馏相比煤气耗量较高。 从上述比较可以看出，三种焦油蒸馏工艺各有各自的特点，其适用的场合不同。a)间歇洗涤 将酚油或萘油装入间歇洗涤器中，按脱酚程序加入试剂，然后进行搅拌、静置，分离后放出产品。这种间歇工艺流程存在自动化水平低、劳动强度大、污染操作环境、操作周期较长等缺点，一般仅在生产规模较小的工厂采用。 b)连续脱酚 混合份与来自高位槽的碱性酚盐或新鲜碱液在泵前管道内混合，经泵搅拌送入分离器进行分离，油从分离器顶部排出，酚盐从底部排出。连续脱酚在自动化水平、操作条件和设备结构诸方面均优于间歇脱酚，故本项目推荐采用连续脱酚工艺。 1.1.4 酚盐分解 酚盐分解一般有硫酸法和二氧化碳法。 硫酸法是将硫酸加入间歇分解器内进行分解，然后分别排出硫酸钠和粗酚。二氧化碳法是利用高炉煤气或CO2浓度在17～25%的焦炉烟道气进行分解。未分解完全的粗分解酚再进一步用硫酸分解。此法工艺广泛应用于各大、中规模焦油加工工程中，且大大节省硫酸用量。本项目因没有合适的CO2来源，故推荐采用硫酸法分解技术方案。 1.1.5 萘蒸馏 目前，大规模的工业萘生产装置多采用管式炉加热连续精馏法。管式炉加热连续精馏法制取工业萘，有双炉双塔、单炉双塔、单炉单塔三种流程。 双炉双塔蒸馏工艺由两台蒸馏塔和两台加热炉组成。即在初馏塔内切取酚油馏份，在精馏塔内切取工业萘和甲基萘油馏份，两台蒸馏塔分别由两台加热炉供热。该工艺工业萘产品质量稳定，酚油、甲基萘油含萘低，萘的收率较高，操作稳定，易于控制，但投资大。 单炉单塔蒸馏工艺由一台蒸馏塔和一台加热炉组成。工业萘由蒸馏塔的侧线采出。蒸馏塔由加热炉供热。该工艺设备简单，投资少，由于在一台蒸馏塔内要同时保证酚油、工业萘和甲基萘油三种产品