《煤化学》讲稿煤焦油.pptVIP

煤焦油 * 煤化工安全操作、煤焦油、粗苯的回收与精制 煤焦油是煤在干馏和汽化过程中获得的液体产品。根据干馏 温度和方法的不同可得到以下几种焦油：低温(450一650℃)干馏 焦油、低温和中温(600一800℃)发生炉焦油、中温(900一1000℃) 立式炉焦油、高温(1000℃)炼焦焦油。 无论哪种焦油均为具有刺激性臭味的黑色或黑褐色的黏稠状 液体，简称焦油。比较有代表性的是低温焦油和高温焦油。 低温焦油呈黑褐色，密度较小，其组成中烷烃、烯烃及芳香烃 约占50％，酚类含量可达30％左右(主要是高级酚)，其余为以吡 啶类为主的含氮化合物、含硫化合物及胶状化合物。 高温煤焦油为黑色，密度大，是低温焦油在高温下二次分解的产物，因而，在组成上与低温焦油有根本的区别。高温焦油主要是由芳香烃所组成的复杂混合物。其中很多有机化合物是塑料、合成纤维、染料、合成橡胶、农药、建筑材料、耐高温材料以及国防工业的贵重原料。 不同的焦油在组成上有很大差异，中温、低温焦油含酚高、含水高。在煤焦油加工利用方面，除了一些专门加工低、中温焦油用来生产甲酚等产品的焦油加工厂，绝大多数焦油加工厂只加工高温煤焦油。近年来我国高温煤焦油产量增长很快，带动了煤焦油加工业的发展。 高温焦油蒸馏前的准备 一、焦油质量的均合 一些大型煤焦油加工厂收购处理很多焦化厂的煤焦油，这些焦油在组成，比重，QI、水和灰分含量等方面均有较大差别。如不经预先均匀混合，对焦油连续蒸馏操作的稳定性会带来很大的影响和不安全因素。煤焦油在进入装置之前进行均质，使其组成和qI含量相对稳定，对安全稳定生产、保证产品质量是十分有意义的。 焦油在蒸馏前必须将水分除去，脱水的焦油可以减少蒸馏过程的热量消耗，增加设备的生产能力，降低连续蒸馏加热的系统阻力。 焦油脱水分为初步脱水和最终脱水，经最终脱水的焦油称作无水焦油。 焦油初步脱水一般采用加热静置脱水法，即焦油在贮槽内用蛇管加热保温在80℃左右，静置36h以上，焦油与水因密度不同而分离。静置脱水可使焦油中水分初步脱至4%以下。此外，焦油初步脱水还有离心脱水法和加压脱水法等。 焦油最终脱水，依据生产规模不同，主要有以下几种方式： 二、焦油的脱水 1．间歇釜脱水 间歇蒸馏系统中，专设脱水釜进行焦油最终脱水。釜内焦油温度加热至100℃以上，使水分蒸发脱除。脱水釜容积与蒸馏釜相同，一釜脱水焦与供一釜蒸馏用。脱水釜蒸汽管温度加热至130℃时，最终脱水完成，釜内焦油水分可降至0.5%以下。 2．管式炉脱水 连续焦油蒸馏工艺应用管式炉脱水。经初步脱水的焦应送入管式炉连续加热到125～130 ℃，然后送入一次蒸发器(脱水塔)，脱除部分轻油和水。此时焦油含水量降至0.3~.05%。国内在连续式管式炉焦油蒸馏工艺中，绝大多数厂家最终脱水是在管式炉的对流段进行的。 3．蒸汽加热脱水 经初步脱水的焦油送入蒸汽加热器连续加热到125～130℃， 再进入脱水塔来完成焦油的最终脱水。 在焦油中含的水实际上就是氨水。这种稀氨水中，一部分氨以氢氧化铵的形式存在，另一部分为铵盐。这些固定铵盐有氮化铵、硫氰化铵、硫酸铵等，其中主要是氯化铵。 这部分盐类在焦油最后脱水阶段仍留在焦油中，当加热到 220～250℃时，固定铵盐就会分解成游离酸和氨。 三、焦油的脱盐 产生的酸存在于焦油中，会引起设备管道的严重腐蚀。同时，铵盐还会使馏分与水起乳化作用，对萘油馏分的脱酚操作十分不利。因此，焦油必须在蒸馏前进行脱盐处理。 焦油脱盐是焦油在最终脱水前加入8~12%的碳酸钠溶 液，使固定铵盐转化为稳定的钠盐。 这些钠盐在焦油蒸馏时完全残留在沥青中变成灰分，若除去0.1 g/kg 焦油中的固定铵盐，沥青灰分约增加0.08%。故碳酸钠的加入量要适当，在选择工艺路线时，使最终脱水前焦油中含水减少，固定铵盐含量也相应减少了(因固定铵盐溶解于水而不溶于焦油)。 煤焦袖中含有少量的机械杂质，来源于煤炼焦时碳化室的耐火材料、煤粉、焦粒等。这部分机械杂质在焦油蒸馏时全部残留在沥青里，这对焦油蒸馏操作和沥青应用是不利的，应予以除去。德国、美国、日本、法国等国家在焦油蒸馏前用超级离心机进行脱灰、脱渣处理。我国宝钢、马钢、山西焦化厂、济宁碳素厂等几个厂家对焦油进行了脱灰、脱渣处理，这一工艺逐步在全国各焦油加工厂推广。焦油在用超级离心机脱灰、脱渣的同时，也脱除了大量的水分和铵盐，对焦油蒸馏的稳定操作是非常有利的。 四、焦油脱灰、脱渣 第三章 粗酚、粗重吡啶及粗蒽的提取与精制 粗酚、粗重吡啶及粗蒽是对焦油蒸馏时所得的各种馏分进行初步加工所得的粗制产