專利名稱：一種煤焦油的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤焦油的處理方法。
背景技術(shù)：
煤焦油是煤炭干餾時生成的黑色或黑褐色粘稠狀液體，它是一種高芳香度的碳?xì)浠衔锏膹?fù)雜混合物，絕大部分為帶側(cè)鏈或不帶側(cè)鏈的多環(huán)、稠環(huán)化合物和含氧、硫、氯的雜環(huán)化合物，并含有少量脂肪烴、環(huán)烷烴和不飽和烴等。煤焦油中含有I萬多種化合物，雖然煤焦油的組成及其復(fù)雜，但對于大多數(shù)組分而言其在煤焦油中的含量是很少的，已知的含量大于1%的組分只有12種，如萘、苊、芴、蒽、菲等。煤焦油中的很多組分是農(nóng)藥、醫(yī)藥、 合成橡膠、塑料和國防工業(yè)的重要原料，也有部分化合物是石油化工所不能生產(chǎn)和替代的， 因此，煤焦油產(chǎn)品在世界化工原料需求中占有重要的地位。
煤焦油蒸餾是根據(jù)煤焦油中各組分的沸點(diǎn)將其分割為幾個富集某幾種化合物餾分的加工過程。煤焦油中絕大多數(shù)組分熔點(diǎn)較高，但由于大量單體化合物互相溶解而形成低共溶混合物，使煤焦油在常溫下仍成液體狀態(tài)。煤焦油的許多組分還組成大量多元共沸體系，給蒸餾分離造成很大困難。
國外為了提高各股餾分的收率，降低蒸餾能耗，研發(fā)了減壓蒸餾工藝，但該工藝輕油損失較大，各餾分切割不夠精細(xì)，因此主要組分集中度不高。常減壓蒸餾工藝結(jié)合了常壓蒸餾和減壓蒸餾的優(yōu)點(diǎn)，能量利用合理，浙青產(chǎn)率較低，得到的餾分較多，但該工藝采用了較多的管式爐等設(shè)備，生產(chǎn)過程的自動化要求較高，不利于工藝的推廣。
我國普遍應(yīng)用的是常壓蒸餾工藝，采用兩塔式或一塔式流程。
煤焦油兩塔式蒸餾工藝流程如圖1所示。煤焦油中加入用于脫鹽的碳酸鈉溶液， 經(jīng)加熱器加熱后進(jìn)入 一段蒸發(fā)器Fl進(jìn)行脫水。一段蒸發(fā)器頂部蒸出全部水分和部分輕油， 底部采出的無水焦油加熱后進(jìn)入二段蒸發(fā)器F2進(jìn)行一次蒸發(fā)，浙青自底部排出，餾分蒸汽自頂部逸出進(jìn)入蒽塔Tl。蒽塔頂部用部分洗油餾分回流，底部采出二蒽油餾分，側(cè)線切取一蒽油餾分，其余餾分由塔頂逸出進(jìn)入餾分塔T2。餾分塔頂部采出輕油，并且部分輕油回流， 底部采出洗油餾分，側(cè)線切取酚油和萘油餾分。
煤焦油一塔式蒸餾工藝如圖2所示。一塔式與兩塔式的區(qū)別在于取消了蒽塔，二段蒸發(fā)器F2改由兩部分組成，上部為精餾段，下部為蒸發(fā)段。二段蒸發(fā)器底部采出浙青，側(cè)線采出二蒽油，頂部用一蒽油回流，其余餾分由器頂逸出進(jìn)入餾分塔Tl。餾分塔頂部采出輕油并部分用于回流，底部采出一蒽油，側(cè)線采出酚油、萘油和洗油。
在兩塔式和一塔式蒸餾工藝中，很多餾分都是從餾分塔側(cè)線采出，餾分分離不精細(xì)，關(guān)鍵組分集中度不高，同時加熱制度不合理，系統(tǒng)潛在能量不能利用，造成設(shè)備負(fù)荷增大，效率較低。
中國專利申請CN101787297A提供了一種煤焦油加工的新工藝，該工藝將煤焦油與碳酸鈉溶液混合后，分成三股分別與加工生成的調(diào)油、三混油和蒽油換熱，然后混合再與浙青油、炭黑煙氣換熱。該工藝減少了能耗，節(jié)約了用水量，降低了成本，但也存在餾分分離不精細(xì)、廣品集中度不聞、浙青質(zhì)量不聞等缺點(diǎn)。
由此可見，上述的現(xiàn)有工藝中存在煤焦油餾分分離不精細(xì)、關(guān)鍵組分集中度不高、 浙青質(zhì)量差、系統(tǒng)內(nèi)在潛能不能利用、裝置效率等問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種煤焦油的處理方法，該方法能夠提高各餾分產(chǎn)品的質(zhì)量，充分利用能源，減少能源消耗。
本發(fā)明提供一種煤焦油的處理方法，其中，該方法包括以下步驟，
I)將煤焦油與碳酸鈉溶液混合，得到混合后的產(chǎn)物，將混合后的產(chǎn)物加熱后，送入一段蒸發(fā)器進(jìn)行脫水分離，使大部分的水以及沸點(diǎn)低于100°c的輕油組分從一段蒸發(fā)器頂部排出，焦油組分從一段蒸發(fā)器底部排出；
2)將步驟I)中排出的焦油組分送入二段蒸發(fā)器進(jìn)行蒸餾分離，使沸點(diǎn)低于300°C 的輕餾分從二段蒸發(fā)器頂部排出，含蒽油和浙青的重餾分從二段蒸發(fā)器底部排出；
3)將步驟2)中排出的沸點(diǎn)低于300°C的輕餾分送入輕餾分塔進(jìn)行蒸餾分離，在輕餾分塔的頂部采出輕油餾分，側(cè)線切取酚油餾分，塔底采出兩混油餾分；
4)將步驟3)中采出的兩混油餾分送入兩混油塔進(jìn)行蒸餾分離，在兩混油塔T2塔頂采出萘油餾分，塔底采出洗油餾分；
5)將步驟2)中排出的含蒽油和浙青的重餾分送入重餾分塔進(jìn)行蒸餾分離，從重餾分塔塔頂采出蒽油餾分，塔底采出浙青餾分；
6)將步驟5)中采出的蒽油餾分送入蒽油塔進(jìn)行蒸餾分離，從蒽油塔T4塔頂采出一蒽油餾分，塔底采出二蒽油餾分。
在現(xiàn)有的煤焦油加工工藝中，一般先將蒽油和浙青分離，但在后續(xù)浙青加工過程中又要用蒽油來調(diào)節(jié)浙青 的軟化點(diǎn)，這種方法工藝復(fù)雜，能耗較高，同時浙青的質(zhì)量不好。 根據(jù)本發(fā)明所述的煤焦油的處理方法，煤焦油在二段蒸發(fā)器F2內(nèi)分為輕餾分和重餾分，其中重餾分為蒽油和浙青的混合物，然后再對蒽油和浙青進(jìn)行分離處理，這樣既能降低能耗， 浙青的質(zhì)量也得到保障。另外，在本發(fā)明的煤焦油的處理方法中，通過逐漸加熱煤焦油，使組分蒸發(fā)而分離餾分的原則，建立煤焦油多塔式蒸餾工藝流程，熱能利用合理，餾分分離更為精細(xì)，萘、甲基萘、苊、芴、菲等關(guān)鍵組分的集中度高。并且，在輕餾分塔中，萘油和洗油一起以兩混油形式從塔底采出，這種操作可使萘較多集中于兩混油餾分中，提高工業(yè)萘的產(chǎn)率，同時，由于洗油餾分中的重組分已在二段蒸發(fā)器輕重餾分分離時除去，從而提高了洗油的質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的煤焦油的處理方法，萘的集中度可達(dá)到98重量％以上，α-甲基萘、 β -甲基萘、苊、荷和菲的集中度都達(dá)到99重量％以上。相對于煤焦油兩塔式或一塔式蒸餾工藝可以節(jié)能15% 24%。


圖1為煤焦油兩塔式蒸餾工藝的流程圖2為煤焦油一塔式蒸餾工藝的流程圖3為本發(fā)明提供的煤焦油的處理方法的一種實施方式的工藝流程圖。
具體實施例方式以下結(jié)合圖3對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。本發(fā)明提供一種煤焦油的處理方法，其中，該方法包括以下步驟，I)將煤焦油與碳酸鈉溶液混合，得到混合后的產(chǎn)物，將混合后的產(chǎn)物加熱后，送入一段蒸發(fā)器Fl進(jìn)行脫水分離，使大部分的水以及沸點(diǎn)低于100°C的輕油組分從一段蒸發(fā)器Fl頂部排出，焦油組分從一段蒸發(fā)器Fl底部排出；2)將步驟I)中排出的焦油組分送入二段蒸發(fā)器F2進(jìn)行蒸餾分離，使沸點(diǎn)低于3000C的輕餾分從二段蒸發(fā)器F2頂部排出，含蒽油和浙青的重餾分從二段蒸發(fā)器F2底部排出； 3)將步驟2)中排出的沸點(diǎn)低于300°C的輕餾分送入輕餾分塔Tl進(jìn)行蒸餾分離，在輕餾分塔Tl的頂部采出輕油餾分，側(cè)線切取酚油餾分，塔底采出兩混油餾分；4)將步驟3)中采出的兩混油餾分送入兩混油塔T2進(jìn)行蒸餾分離，在兩混油塔T2塔頂采出萘油餾分，塔底采出洗油餾分；5)將步驟2)中排出的含蒽油和浙青的重餾分送入重餾分塔T3進(jìn)行蒸餾分離，從重餾分塔T3塔頂采出蒽油餾分，塔底采出浙青餾分；6)將步驟5)中采出的蒽油餾分送入蒽油塔T4進(jìn)行蒸餾分離，從蒽油塔T4塔頂采出一蒽油餾分，塔底采出二蒽油餾分。 本發(fā)明中，所述一段蒸發(fā)器Fl和二段蒸發(fā)器F2可以為本領(lǐng)域公知的各種蒸發(fā)器；例如可以為塔式圓筒形蒸發(fā)器。所述輕餾分塔Tl、兩混油塔T2、重餾分塔T3、蒽油塔T4可以為精餾塔。本發(fā)明中，輕油餾分主要組分為苯及其同系物，還含有少量的古馬隆和茚及微量萘等化合物；酚油餾分主要組分為酚、吡啶堿古馬隆和茚等；萘油餾分主要組分為萘，還含有少量甲基萘、酚等；洗油餾分主要組分為甲基萘、二甲基萘等；一蒽油餾分主要組分為蒽、菲、苊、芴、咔唑等；二蒽油餾分主要含有苯基萘、熒蒽、苯基芴等；浙青餾分為煤焦油蒸餾提取餾分后的殘留物。根據(jù)本發(fā)明的處理方法，煤焦油蒸餾按其所含不同組分的沸點(diǎn)切割成輕油、酚油、萘油、洗油、一蒽油、二蒽油和浙青餾分，由于這些餾分溫度較高，含有較大的潛能，可以用來預(yù)熱煤焦油。因此，優(yōu)選的情況下，步驟I)中所述將混合后的產(chǎn)物加熱的方式包括將混合后的產(chǎn)物依次與步驟3)中采出的輕油餾分和酚油餾分、步驟4)中采出的萘油和洗油餾分、步驟6)采出的一蒽油餾分和二蒽油餾分以及步驟5)采出的浙青餾分進(jìn)行換熱。采用上述換熱方式可以降低能耗，節(jié)約成本。此處，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該能夠理解，若進(jìn)行上述換熱后的溫度不能滿足一段蒸發(fā)器Fl的要求，則可以通過外界熱源ES進(jìn)行補(bǔ)充加熱。根據(jù)本發(fā)明的處理方法，為了使大部分的水以及沸點(diǎn)低于100°C的輕油組分從一段蒸發(fā)器Fl頂部排出，焦油組分從一段蒸發(fā)器Fl底部排出。所述一段蒸發(fā)器Fl內(nèi)的溫度可以為100-150°C，壓力可以為101-150kPa ;優(yōu)選的情況下，所述一段蒸發(fā)器Fl內(nèi)的溫度可以為105-115°C，壓力可以為110-130kPa。根據(jù)本發(fā)明的處理方法，為了使沸點(diǎn)低于300°C的輕餾分從二段蒸發(fā)器F2頂部排出，含蒽油和浙青的重餾分從二段蒸發(fā)器F2底部排出。所述二段蒸發(fā)器F2內(nèi)的溫度可以為290-380°C，壓力可以為101-150kPa;優(yōu)選的情況下，所述二段蒸發(fā)器F2內(nèi)的溫度可以為300-350°C，壓力可以為 IO5-13OkPatl根據(jù)本發(fā)明的處理方法，一般情況下，所述輕餾分塔Tl的頂部溫度可以為100-130°C，側(cè)線采出溫度為160-200°C，底部溫度可以為210-245 °C，壓力可以為101-160kPa，輕餾分塔Tl的塔板數(shù)可以為15-90 ;優(yōu)選的情況下，所述輕餾分塔Tl的頂部溫度為105-125 °C，側(cè)線采出溫度為180-195 °C，底部溫度為220_240°C，壓力為105-135kPa，輕餾分塔Tl的塔板數(shù)為20-80。所述輕餾分塔Tl的頂部溫度、底部溫度和壓力在上述范圍內(nèi)時，可以在輕餾分塔Tl的頂部很好地采出輕油餾分，側(cè)線切取酚油餾分，塔底采出兩混油餾分。所述兩混油餾分含有萘油和洗油。并且，在輕餾分塔Tl中，萘油和洗油一起以兩混油形式從塔底采出，這種操作可使萘較多集中于兩混油餾分中，提高萘的產(chǎn)率，同時，由于洗油餾分中的重組分已在上述二段蒸發(fā)器F2輕重餾分分離時除去，從而能夠提高了洗油的質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明的處理方法，一般情況下，所述兩混油塔T2的頂部溫度可以為200-225 °C，底部溫度可以為240-270°C，壓力可以為101_160kPa，兩混油塔T2的塔板數(shù)可以為5-90 ;優(yōu)選的情況下，所述兩混油塔T2的頂部溫度為205-220°C，底部溫度為250-265°C，壓力為105-140kPa，兩混油塔T2的塔板數(shù)為10-80。所述兩混油塔T2的頂部溫度、底部溫度和壓力在上述范圍內(nèi)時，能夠很好地在兩混油塔T2塔頂采出萘油餾分，塔底米出洗油懼分。根據(jù)本發(fā)明的處理方法，為了提高輕餾分塔Tl采出餾分的質(zhì)量，將換熱后的部分洗油餾分返回到輕餾分塔Tl的塔頂，且該換熱后的洗油餾分的返回量與輕油餾分采出量的摩爾比為1: O. 2 1: O. 5。根據(jù)本發(fā)明的處理方法，在步驟4)中，將換熱后的部分萘油餾分進(jìn)行回流，回流比為1-5。根據(jù)本發(fā)明的處理方法，一般情況下，所述重餾分塔T3的頂部溫度可以為300-370°C，底部溫度可以為420-600°C，壓力可以為101_160kPa，重餾分塔T3的塔板數(shù)可以為10-90 ;優(yōu)選的情況下，所述重餾分塔T3的頂部溫度為310-350°C，底部溫度為470-570°C，壓力為105-135kPa，重餾分塔T3的塔板數(shù)為15-80。所述重餾分塔T3的頂部溫度、底部溫度和壓力在上述范圍內(nèi)時，能夠很好地從重餾分塔T3塔頂采出蒽油餾分，塔底采出浙青餾分。根據(jù)本發(fā)明的處理方法，一般情況下，所述蒽油塔T4的頂部溫度可以為300-330°C，底部溫度可以為330-400°C，壓力可以為101_160kPa，蒽油塔T4的塔板數(shù)可以為10-90 ;優(yōu)選所述蒽油塔T4的頂部溫度可以為310-325°C，底部溫度可以為350_390°C，壓力可以為105-135kPa，蒽油塔T4的塔板數(shù)為15-80。所述蒽油塔T4的頂部溫度、底部溫度和壓力在上述范圍內(nèi)時，能夠很好地從蒽油塔T4塔頂采出一蒽油餾分，塔底采出二蒽油懼分。根據(jù)本發(fā)明的處理方法，將換熱后的部分二蒽油餾分返回到重餾分塔T3的塔頂，且該二蒽油餾分的返回量與蒽油餾分采出量的摩爾比為1: 0.5 1: 5。根據(jù)本發(fā)明的處理方法，在步驟6)中，將換熱后的部分一蒽油餾分進(jìn)行回流，回流比為O. 5-5。
根據(jù)本發(fā)明的處理方法，在步驟I)中，所述碳酸鈉溶液的用量使得混合后得到的溶液的PH值為7. 5-8，所述碳酸鈉溶液的濃度為8-12重量％。根據(jù)本發(fā)明的煤焦油的處理方法，萘的集中度可達(dá)到98重量％以上，α -甲基萘、β -甲基萘、苊、荷和菲的集中度都達(dá)到99重量％以上。相對于煤焦油兩塔式或一塔式蒸餾工藝可以節(jié)能15% 24%。在本發(fā)明中，所述集中度是指餾分中某一組分的含量與煤焦油中該組分的含量之t匕。所述萘的集中度是指萘油餾分中萘的含量與煤焦油中萘的含量之比；所述α-甲基萘的集中度是指洗油餾分中α-甲基萘的含量與煤焦油中α-甲基萘的含量之比；所述β-甲基萘的集中度是指洗油餾分中β-甲基萘的含量與煤焦油中β-甲基萘的含量之比；所述苊的集中度是指一蒽油餾分中苊的含量與煤焦油中苊的含量之比；所述芴的集中度是指一蒽油餾分中芴的含量與煤焦油中芴的含量之比；所述菲的集中度是指一蒽油餾分中菲的含量與煤焦油中菲的含量之比。
根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，本發(fā)明提供的煤焦油的處理方法按照圖3所示工藝流程實施。I)將煤焦油與碳酸鈉溶液混合，得到混合后的產(chǎn)物，將混合后的產(chǎn)物通過泵Pl依次送入換熱器Ε1、Ε2、Ε3、Ε4、Ε5、Ε6和Ε7與采出的輕油、酚油、萘油、洗油、一蒽油、二蒽油以及浙青餾分進(jìn)行換熱后，再通過加熱器ES加熱后送入一段蒸發(fā)器Fl進(jìn)行脫水分離，使大部分的水以及沸點(diǎn)低于100°C的輕油組分從一段蒸發(fā)器Fl頂部排出，焦油組分從一段蒸發(fā)器Fl底部排出；2)將步驟I)中排出的焦油組分通過泵P2經(jīng)過加熱器E9送入二段蒸發(fā)器F2進(jìn)行蒸餾分離，使沸點(diǎn)低于300°C的輕餾分從二段蒸發(fā)器F2頂部排出，含蒽油和浙青的重餾分從二段蒸發(fā)器F2底部排出；3)將步驟2)中排出的沸點(diǎn)低于300°C的輕餾分通過泵P3送入輕餾分塔Tl進(jìn)行蒸餾分離，在輕餾分塔Tl的頂部采出輕油餾分，側(cè)線切取酚油餾分，塔底采出兩混油餾分；4)將步驟3)中采出的兩混油餾分通過泵P4送入兩混油塔T2進(jìn)行蒸餾分離，在兩混油塔T2塔頂采出萘油餾分，塔底采出洗油餾分，將換熱后的洗油餾分部分返回到輕餾分塔Tl的塔頂，并將換熱后萘油餾分部分進(jìn)行回流；5)將步驟2)中排出的含蒽油和浙青的重餾分通過泵P5送入重餾分塔T3進(jìn)行蒸餾分離，從重餾分塔T3塔頂采出蒽油餾分，塔底采出浙青餾分；6)將步驟5)中采出的蒽油餾分通過泵P6送入蒽油塔T4進(jìn)行蒸餾分離，從蒽油塔T4塔頂采出一蒽油餾分，塔底采出二蒽油餾分，將換熱后二蒽油餾分部分返回到重餾分塔T3的塔頂，并換熱后一蒽油餾分部分進(jìn)行回流。本發(fā)明中，一段蒸發(fā)器Fl和二段蒸發(fā)器F2可以為本領(lǐng)域公知的塔式圓筒形蒸發(fā)器；輕餾分塔Tl、兩混油塔T2、重餾分塔T3、蒽油塔T4可以為精餾塔。以下通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不僅限于下述實施例。以下實施例中，萘油餾分中萘的含量、洗油餾分中α-甲基萘、β-甲基萘的含量、一蒽油餾分中苊、芴、菲的含量以及煤焦油中萘、α -甲基萘、β -甲基萘、苊、芴和菲的含量采用高壓液相色譜法測定，通過下述公式得到萘、α-甲基萘、β_甲基萘、苊、芴和菲的集中度。
萘的集中度=萘油餾分中萘的含量/煤焦油中萘的含量X 100% ;α -甲基萘的集中度=洗油餾分中α -甲基萘的含量/煤焦油中α -甲基萘的含量 X 100% ；β -甲基萘的集中度=洗油餾分中β -甲基萘的含量/煤焦油中β -甲基萘的含量 X 100% ；苊的集中度=一蒽油餾分中苊的含量/煤焦油中苊的含量X 100% ;芴的集中度=一蒽油餾分中芴的含量/煤焦油中芴的含量X 100% ;菲的集中度=一蒽油餾分中菲的含量/煤焦 油中菲的含量X 100%。以下實施例中，一段蒸發(fā)器Fl和二段蒸發(fā)器F2為塔式圓筒形蒸發(fā)器；輕餾分塔Tl、兩混油塔Τ2、重餾分塔Τ3、蒽油塔Τ4為精餾塔。實施例1采用圖3所示的工藝流程進(jìn)行。I)將煤焦油與碳酸鈉溶液(碳酸鈉溶液的濃度為10重量％ )混合，使混合后的pH值為7. 5，得到混合后的產(chǎn)物，將得到的混合后的產(chǎn)物通過泵Pl依次送入換熱器E1、E2、E3、E4、E5、E6和E7中進(jìn)行換熱，得到溫度為120°C的混合后的產(chǎn)物，再將該混合后的產(chǎn)物加熱到150°C后，以10000kg/h送入一段蒸發(fā)器Fl進(jìn)行脫水分離，大部分的水以及沸點(diǎn)低于IOO0C的輕油組分從一段蒸發(fā)器Fl頂部排出，焦油組分從一段蒸發(fā)器Fl底部排出。其中，一段蒸發(fā)器Fl溫度為105°C，壓力為llOkPa。2)將步驟I)中排出的焦油組分通過泵P2經(jīng)過加熱器E9加熱到320°C后，送入二段蒸發(fā)器F2進(jìn)行蒸餾分離，沸點(diǎn)低于300°C的輕餾分從二段蒸發(fā)器F2頂部排出，含蒽油和浙青的重餾分從二段蒸發(fā)器F2底部排出。其中，二段蒸發(fā)器F2溫度為300°C，壓力為105kPa。3)將步驟2)中排出的沸點(diǎn)低于300°C的輕餾分通過泵P3送入輕餾分塔Tl進(jìn)行蒸餾分離，在輕餾分塔Tl的頂部采出輕油餾分，采出量為65kg/h ;側(cè)線切取酚油餾分，采出量為210kg/h ;塔底采出兩混油餾分；其中，輕餾分塔Tl的頂部溫度為105°C，{R_采出溫度為180°C，底部溫度為220°C，壓力為125kPa，輕餾分塔Tl的塔板數(shù)為30。4)將步驟3)中采出的兩混油餾分通過泵P4送入兩混油塔T2進(jìn)行蒸餾分離，在兩混油塔T2塔頂采出萘油餾分，采出量為1190kg/h，塔底采出洗油餾分，采出量為482kg/h，將換熱后洗油餾分部分返回到輕餾分塔Tl的塔頂內(nèi)，該換熱后的洗油餾分的返回量與輕油餾分采出量的摩爾比為1:0. 3，并且將換熱后的部分萘油餾分進(jìn)行回流，回流比為2. 2。其中，兩混油塔T2的頂部溫度為205°C，底部溫度為250°C，壓力為128kPa，兩混油塔T2的塔板數(shù)為25。5)將步驟2)中排出的含蒽油和浙青的重餾分送入重餾分塔T3進(jìn)行蒸餾分離，從重餾分塔T3塔頂采出蒽油餾分，采出量為2100kg/h ;塔底采出浙青餾分，采出量為5759kg/h。其中，重餾分塔T3的頂部溫度為310°C，底部溫度為510°C，壓力為120kPa，重餾分塔T3的塔板數(shù)為25。6)將步驟5)中采出的蒽油餾分送入蒽油塔T4進(jìn)行蒸餾分離，從蒽油塔T4塔頂采出一蒽油餾分，采出量為1258kg/h ;塔底采出二蒽油餾分，采出量為842kg/h，將換熱后的部分二蒽油餾分返回到重餾分塔(T3)的塔頂，該二蒽油餾分的返回量與蒽油餾分采出量的摩爾比為1: 2，并且將換熱后的部分一蒽油餾分進(jìn)行回流，回流比為2。其中，蒽油塔T4的頂部溫度為310°C，底部溫度為350°C，壓力為120kPa，蒽油塔T4的塔板數(shù)為28。其中，萘、α-甲基萘、β-甲基萘、苊、芴和菲的集中度分別為98. 2%、99. 1%、99. 1%,99. 2%,99. 2%,99. 2%0 系統(tǒng)所需熱源1. 104X 107kJ/h。實施例2按照實施例1中的方法進(jìn)行，不同的是在步驟I)中，一段蒸發(fā)器Fl溫度為115°C，壓力為130kPa;在步驟2)中二段蒸發(fā)器F2溫度為350°C，壓力為130kPa;在步驟3)中輕餾分塔Tl的頂部溫度為125°C，側(cè)線采出溫度為195°C，底部溫度為240°C，壓力為135kPa，輕餾分塔Tl的塔板數(shù)為55 ;在步驟4)中兩混油塔T2的頂部溫度為220°C，底部溫度為265°C，壓力為140kPa，兩混油塔T2的塔板數(shù)為50 ;在步驟5)中重餾分塔T3的頂部溫度為370°C，底部溫度為600°C，壓力為 145kPa，重餾分塔T3的塔板數(shù)為55 ;在步驟6)中蒽油塔T4的頂部溫度為325°C，底部溫度為390°C，壓力為135kPa，蒽油塔T4的塔板數(shù)為50。其中，輕油、酚油、萘油、洗油、一蒽油、二蒽油和浙青的采出量分別為95kg/h、242kg/h、1305kg/h、476kg/h、1413kg/h、758kg/h、5580kg/h，萘、α -甲基萘、β-甲基萘、苊、芴和菲的集中度分別為98. 4%,99. 0%,99. 3%,99. 4%,99. 3%,99. 2%。系統(tǒng)所需熱源1. 192X 107kJ/ho實施例3按照實施例1中的方法進(jìn)行，不同的是在步驟I)中，一段蒸發(fā)器Fl溫度為110°C，壓力為115kPa;在步驟2)中二段蒸發(fā)器F2溫度為310°C，壓力為120kPa;在步驟3)中輕餾分塔Tl的頂部溫度為115°C，側(cè)線采出溫度為185°C，底部溫度為235°C，壓力為132kPa，輕餾分塔Tl的塔板數(shù)為45 ;在步驟4)中兩混油塔T2的頂部溫度為209°C，底部溫度為248°C，壓力為132kPa，兩混油塔T2的塔板數(shù)為40 ;在步驟5)中重餾分塔T3的頂部溫度為336°C，底部溫度為558°C，壓力為122kPa，重餾分塔T3的塔板數(shù)為40 ;在步驟6)中蒽油塔T4的頂部溫度為315°C，底部溫度為360°C，壓力為122kPa，蒽油塔T4的塔板數(shù)為40。其中，輕油、酚油、萘油、洗油、一蒽油、二蒽油和浙青的采出量分別為80kg/h、230kg/h、1260kg/h、468kg/h、1300kg/h、700kg/h、5728kg/h，萘、α-甲基萘、β-甲基萘、苊、芴和菲的集中度分別為98. 8%,99. 2%,99. 4%,99. 5%,99. 5%,99. 4%。系統(tǒng)所需熱源1. 036X 107kJ/h。對比例I煤焦油兩塔式精餾工藝如圖1所示。煤焦油的流量為10000kg/h，通過換熱器El加熱到125°C后導(dǎo)入一段蒸發(fā)器Fl脫水，再通過換熱器E2加熱到400°C導(dǎo)入二段蒸發(fā)器F2，器頂溫度408°C，器底采出浙青，壓力為130kPa，采出量為5870kg/h。二段蒸發(fā)器F2頂部采出的氣相餾分導(dǎo)入蒽塔Tl，蒽塔頂溫度為254°C ;側(cè)線一蒽油采出溫度287°C，采出量為1500kg/h ;塔底采出二蒽油，溫度為342°C，壓力為125kPa，采出量為365kg/h。蒽塔塔頂氣相導(dǎo)入餾分塔T2，塔頂采出輕油，溫度112°C，采出量為75kg/h ;酚油側(cè)線采出溫度169°C，采出量為146kg/h ;萘油側(cè)線采出溫度205°C，采出量為1200kg/h ;塔底采出洗油，溫度為248°C，壓力為135kPa，采出量為578kg/h。其中，萘、α -甲基萘、β -甲基萘、苊、芴和菲的集中度分別為 88. 0%,87. 5%,87. 2%,89. 8%,92. 5%,94. 4%。系統(tǒng)所需熱源1. 227X 107kJ/h0對比例2煤焦油一塔式精餾工藝如圖2所示。煤焦油的流量為10000kg/h，通過換熱器El加熱到120°C后導(dǎo)入一段蒸發(fā)器Fl脫水，再通過換熱器E2加熱到380°C導(dǎo)入二段蒸發(fā)器F2，器頂溫度322°C;側(cè)線二蒽油采出溫度327°C，采出量為800kg/h ;器底采出浙青，壓力為125kPa，采出量為5236kg/h。二段蒸發(fā)器F2頂部采出的氣相餾分導(dǎo)入餾分塔Tl，塔頂采出輕油，溫度115°C，流量為75kg/h ;酚油側(cè)線采出溫度168°C，采出量為139kg/h ;萘油側(cè)線采出溫度221°C，采出量為1300kg/h ;洗油側(cè)線采出溫度251°C，采出量為530kg/h ;塔底采出一蒽油，溫度為283°C，壓力為135kPa，采出量為1653kg/h。其中，萘、α -甲基萘、β -甲基萘、苊、芴和菲的集中度分別為91. 0%,90. 0%,84. 4%,91. 8%,94. 7%,92. 5%。系統(tǒng)所需熱源1. 270X 107kJ/h。
通過實施例1-3以及對比1-2可以看出，采用本發(fā)明的煤焦油的處理方法，萘、α -甲基萘、甲基萘、苊、芴和菲的集中度均要高于對比例I和2，并且消耗的能源也要小于對比例I和2。
權(quán)利要求
1.一種煤焦油的處理方法，其特征在于，該方法包括以下步驟， 1)將煤焦油與碳酸鈉溶液混合，得到混合后的產(chǎn)物，將混合后的產(chǎn)物加熱后，送入一段蒸發(fā)器(Fl)進(jìn)行脫水分離，使大部分的水以及沸點(diǎn)低于100°c的輕油組分從一段蒸發(fā)器(Fl)頂部排出，焦油組分從一段蒸發(fā)器(Fl)底部排出； 2)將步驟I)中排出的焦油組分送入二段蒸發(fā)器(F2)進(jìn)行蒸餾分離，使沸點(diǎn)低于300°C的輕餾分從二段蒸發(fā)器(F2)頂部排出，含蒽油和浙青的重餾分從二段蒸發(fā)器(F2)底部排出； 3)將步驟2)中排出的沸點(diǎn)低于300°C的輕餾分送入輕餾分塔(Tl)進(jìn)行精餾分離，在輕餾分塔(Tl)塔頂采出輕油餾分，側(cè)線切取酚油餾分，塔底采出兩混油餾分； 4)將步驟3)中采出的兩混油餾分送入兩混油塔(T2)進(jìn)行精餾分離，在兩混油塔(T2)塔頂采出萘油餾分，塔底采出洗油餾分； 5)將步驟2)中排出的含蒽油和浙青的重餾分送入重餾分塔(T3)進(jìn)行精餾分離，從重餾分塔(T3)塔頂采出蒽油餾分，塔底采出浙青餾分； 6)將步驟5)中采出的蒽油餾分送入蒽油塔(T4)進(jìn)行精餾分離，從蒽油塔(T4)塔頂采出一蒽油餾分，塔底采出二蒽油餾分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟I)中所述將混合后的產(chǎn)物加熱的方式包括將混合后的產(chǎn)物依次與步驟3)中采出的輕油餾分和酚油餾分、步驟4)中采出的萘油餾分和洗油餾分、步驟6)采出的一蒽油餾分和二蒽油餾分以及步驟5)采出的浙青餾分進(jìn)行換熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，一段蒸發(fā)器(Fl)內(nèi)的溫度為100-150°C，壓力為101-150kPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，二段蒸發(fā)器(F2)內(nèi)的溫度為290-380°C，壓力為101-150kPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，輕餾分塔(Tl)的頂部溫度為100-130°C，側(cè)線采出溫度為160-200°C，底部溫度為210-245°C，壓力為101_160kPa，輕餾分塔(Tl)的塔板數(shù)為15-90。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，將換熱后的部分洗油餾分返回到輕餾分塔(Tl)的塔頂，且該換熱后的洗油餾分的返回量與輕油餾分采出量的摩爾比為1: 0.2 1: O. 5。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，兩混油塔(T2)的頂部溫度為200-225°C，底部溫度為240-270°C，壓力為101-160kPa，兩混油塔(T2)的塔板數(shù)為5_90。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，將換熱后的部分萘油餾分回流，回流比為1-5。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，重餾分塔(T3)的頂部溫度為300-370°C，底部溫度為420-600°C，壓力為101-160kPa，重餾分塔(T3)的塔板數(shù)為10-90。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，將換熱后部分二蒽油餾分返回到重餾分塔(T3)的塔頂，且該二蒽油餾分的返回量與蒽油餾分采出量的摩爾比為1: 0.5 1: 5。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，蒽油塔(T4)的頂部溫度為300-330°C，底部溫度為330-400°C，壓力為101-160kPa，蒽油塔(T4)的塔板數(shù)為10-90。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，將換熱后的部分一蒽油餾分進(jìn)行回流，回流比為 O. 5-5。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟I)中，所述碳酸鈉溶液的用量使得混合后得到的溶液的PH值為7. 5-8，所述碳酸鈉溶液的濃度為8-12重量％。
全文摘要
本發(fā)明提供一種煤焦油的處理方法，該方法包括將煤焦油與碳酸鈉溶液混合加熱后，送入一段蒸發(fā)器進(jìn)行脫水，使焦油組分從底部排出；將焦油組分送入二段蒸發(fā)器蒸餾，使沸點(diǎn)低于300℃的輕餾分從頂部排出，含蒽油和瀝青的重餾分從底部排出；將沸點(diǎn)低于300℃的輕餾分送入輕餾分塔進(jìn)行精餾，在塔頂采出輕油餾分，側(cè)線切取酚油餾分，塔底采出兩混油餾分；將兩混油餾分送入兩混油塔進(jìn)行精餾，在塔頂采出萘油餾分，塔底采出洗油餾分；將含蒽油和瀝青的重餾分送入重餾分塔進(jìn)行精餾，在塔頂采出蒽油餾分，塔底采出瀝青餾分；將蒽油餾分送入蒽油塔進(jìn)行精餾，在塔頂采出一蒽油餾分，塔底采出二蒽油餾分。采用本發(fā)明的處理方法，能源消耗低，關(guān)鍵組分集中度高。
文檔編號C10C1/12GK103013547SQ201110282248
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者王立成, 羅繼紅, 何平 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院