炼焦化学产品提纯
焦化精馏流程
焦化精馏流程
焦化精馏流程分为以下六个步骤：
1. 煤气化：将煤炭粉末和氧气、蒸汽等混合气体在高温下反应，产生一氧化碳和氢气等可燃气体。
2. 煤气净化：将煤气中的硫化氢、氨、重金属等有害物质通过吸收、吸附等方式净化，提高煤气的纯度。
3. 煤气分离：将净化后的煤气通过分离器进行分离，得到甲烷、乙烷、乙烯、丙烯等不同成分的煤气。
4. 合成气制备：将不同成分的煤气与水蒸气在合成气反应器中进行反应，生成一定比例的一氧化碳和氢气。
5. 合成气加氢：将合成气经过加氢反应器，将部分一氧化碳加氢得到甲醇、乙醇等产物。
6. 精馏分离：将加氢后的产物通过精馏塔进行分离，得到不同烷基化程度的油品和液态燃料，如汽油、柴油、液化气等。
炼焦化学产品的回收与精制
（ daf ） 挥 发 分 Vdaf=20%~30% 的率 X(%)；
X=－18.36﹢1.53Vdaf－0.026 V２daf ➢ 苯族烃的产率随配煤中的（C/H）的增加而增加。且配煤挥发分含量越
高，所得粗苯中甲苯的含量就越少。在上述配煤的干燥无灰基挥发分范 围内，可由下式求得苯族烃的产率Y(%)：
Y=－1.6﹢0.144 Vdaf－0.0016V２daf
4.1.2 影响炼焦化学产品的因素
➢ 氨来源于煤中的氮。一般配煤约含氮2%左右，其中约60%存在于焦 炭中，15%~20%的氮与氢化合生成氨，其余生成氰化氢，吡啶盐基 或其他含氮化合物。这些产物分别存在于煤气和焦油中。
➢ 炭化室顶部空间温度在炼焦过程中是有变化的。为了防止苯族烃产率 降低，特别是防止甲苯分解，炉顶部空间温度不宜超过800℃。
➢ 如果过高，则由于热解作用。焦油和粗苯的产率均将降低，化合水产 率将增加，氨在高温作用下，由于进行逆反应而部分分解，并在赤热 焦炭作用下生成氰化氢，氨的产率降低。
4.1.2 影响炼焦化学产品的因素
➢ 初焦油主要的族组成大致如下，%
链烷烃(脂肪烃) 烯烃 芳烃 酸性物质 盐基类 树脂状物质 其他
8.0
2.8 58.9 12.1
1.8
14.4
2
➢ 初焦油中芳烃主要有甲苯、二甲苯，甲基萘、甲基联苯、菲、蒽及其 甲基同系物，酸性化合物多为甲酚和二甲酚，还有少量的三甲酚和甲 基吲哚；链烷烃和烯烃皆为C5至C32的化合物，盐基类主要是二甲基 吡啶、甲苯胺等。
4.1.1 炼焦化学品的产生、组成及产率
一种炼焦化学产品的回收与精制工艺
一种炼焦化学产品的回收与精制工艺
炼焦是将煤炭等矿物质在高温下加热分解，得到焦炭和其他化学产品的过程。
在炼焦过程中，会产生大量的副产物，如焦油、氨水、苯、甲醇等。
这些副产物中含有许多有价值的化学物质，因此需要进行回收和精制。
以下是一种炼焦化学产品的回收与精制工艺：
1. 焦油回收：将炼焦炉中产生的焦油收集起来，经过蒸馏、萃取等工艺，分离出苯、甲醇、苯乙烯等有价值的化学品。
2. 氨水回收：将炼焦炉中产生的氨水收集起来，经过蒸馏、吸附等工艺，分离出氨、尿素等有价值的化学品。
3. 焦炭精制：将炼焦炉中产生的焦炭进行精制，去除其中的杂质和灰分，提高焦炭的质量和价值。
4. 炼焦煤气回收：将炼焦炉中产生的煤气收集起来，经过净化、脱硫等工艺，得到高纯度的煤气，可用于发电、加热等用途。
通过以上工艺，可以将炼焦过程中产生的副产物回收和精制，提高资源利用率和经济效益。
同时，也可以减少环境污染和资源浪费。
从炼焦洗油中分离提纯β-甲基萘的研究
β-甲基萘是煤焦油产品中一种含量比较高、应用也比较广泛的有机化工产品，可用于制取维生素K 3，用来作止血剂；通过氧化反应制成的β-萘酚，用作口服避孕药的原料；也可用于制取植物生长抑制剂、热载化学工程从炼焦洗油中分离提纯β-甲基萘的研究唐文秀（宁夏工商职业技术学院，宁夏银川750021）摘要：以含甲基萘24.29%的重苯为原料，分别以乙二醇、二甘醇为共沸剂共沸蒸馏得到富甲基萘馏分，经精馏可制得纯度为94.7%的精β-甲基萘，再在乙醇胺中溶解后经冷冻、重结晶，获得含量达98%的高纯度β-甲基萘产品。
关键词：β-甲基萘；共沸蒸馏；苯加氢；洗油；重苯中图分类号：TQ522.64文献标识码：A文章编号：1673-5285（2018）10-0097-04DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2018.10.022Study on purification of 茁-methylnaphthalene fromcoking wash oilTANG Wenxiu（Ningxia Vocational Technical College of Industry and Commerce ，Yinchuan Ningxia 750021，China ）Abstract :Using heavy benzene containing 24.29%methylnaphthalene as raw material,methylnaphthalene fraction is obtained by azeotropic distillation with ethylene glycol and di -ethylene glycol.A purified β-methylnaphthalene with a purity of 94.7%can be prepared by rectification,and then dissolved in ethanolamine,then frozen and recrystallized.A high pu -rity β-methylnaphthalene product with a content of 98%is obtained.Key words ：β-methylnaphthalene ；azeotropic distillation ；benzene hydrogenation ；washing oil ；heavy benzol*收稿日期：2018-09-19基金项目：2015年度宁夏高等学校科学研究项目“宝丰能源炼焦洗油中β-甲基萘分离提纯研究”的阶段性研究成果，项目编号：宁教高办[2015]117号。
炼焦工艺流程概述
炼焦工艺流程概述炼焦是指通过加热煤炭来除去其中杂质，从而提取出纯净的焦炭。
炼焦是制备高级煤化工产品和冶金原料的重要工艺步骤之一。
下面将对炼焦的工艺流程进行概述。
炼焦工艺流程主要包括炼焦煤准备、煤气化、焦炭生产和焦炭处理四个主要步骤。
首先，炼焦煤准备阶段是将煤炭进行破碎、筛分和混合等预处理工序。
这一步骤的目的是将原始的炼焦煤经过物理和化学处理，将煤种、粒度、挥发分和发热量等指标按照要求进行调整，使其适合进行后续的煤气化和焦炭生产工艺。
接着是煤气化阶段。
煤气化是将煤炭在高温和压力下与一定量的氧气和水蒸气反应，生成一种富含一氧化碳和氢气的气体混合物。
煤气化过程主要分为干燥、热解和气化三个步骤。
在干燥过程中，通过加热煤样将其中的水份蒸发掉；在热解过程中，煤炭结构发生变化，产生可燃气体和焦炭；在气化过程中，通过煤粉与氧气和水蒸气的反应，生成一氧化碳、氢气和烟气等。
然后是焦炭生产阶段。
焦炭生产是将炼焦煤在焦炉内进行高温热解，从而得到焦炭和副产品的过程。
焦炭的制备主要包括装煤、加热、升温、厌氧热解、冷却、卸炭等几个步骤。
焦炉内的炉料在高温下加热解热，煤中的挥发分逸出，生成焦油和煤气，残留下来的纯净炭素则形成焦炭。
最后是焦炭处理阶段。
焦炭处理是指对焦炭进行筛分、破碎、精煤、脱硫、脱尘等工艺处理，以满足不同行业对焦炭质量的要求。
焦炭处理工序可以根据需要进行调整，例如对焦炭的颗粒大小进行筛分，对含硫量较高的焦炭进行脱硫等。
总的来说，炼焦工艺流程是一个复杂的过程，包括煤炭准备、煤气化、焦炭生产和焦炭处理等多个环节。
通过这些工序的不同操作和处理，最终可以得到符合不同用途要求的高质量焦炭产品。
这些焦炭产品可以广泛应用于冶金、化工、能源等领域，对社会经济的发展具有重要的意义。
第一章_绪论 _炼焦化学产品回收与加工
作用、环化作用及脱氢作用，而不是单纯的异构化(即氢一烃
基团的互换)。
.
11
第二节 炼焦化学产品的生成与组成和产率
(d) 聚合、歧化、缩合引起的结构增大反应。高分子烷 烃进行裂解所生成的烯烃和二烯烃及原科中的烯烃之间易进 行反应，从而通过聚合或环化生成环烯烃类化合物脱氢而得 到芳香族化合物，例如
CH2 = CH2 + CH2 = CH-CH = CH2
.
22
第二节 炼焦化学产品的生成与组成和产率
.
23
第三节 回收与加工化学产品的方法及典型流程
从焦炉炭化室生成的荒煤气需在化产回收车间进行冷 却、输送，回收焦油、氨、硫、苯族烃等化学产品，同时 净化煤气。这一方面是为得到有用的化学产品，另一方面 是为了便于煤气顺利地输送、储存和用户的使用。
煤气中除氢、甲烷、乙烷、等成分外，其他成分含量 虽少，却会产生有害的作用。如萘会以固体结晶析出，堵 塞设备及煤气管道；焦油蒸汽存在有害于氨和苯族烃的回 收；氨水溶液会腐蚀设备和管路，对上述能产生障害的物 质，根据煤气的用途不同而有不同程度的清除要求，在选 择净化方法时，应本着既满足净化要求，又符合因地制宜， 化害为利的原则，通过综合评价确定，因而从煤气中回收 化学产品及净制处理的方法和流程也有所不同。
.
18ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Q a Vdaf
第二节 炼焦化学产品的生成与组成和产率
煤气中硫化物的产率主要取决于煤中的硫含量。一般 干煤含全硫0.5%~1.2%，其中20%~45%转入荒煤气中。 配煤挥发分和炉温愈高，则转入煤气中的硫就愈多。
化合水的产率同配煤的含氧量有关。配煤中的氧有 55% ~60%在干馏时转变为水,且此值随配煤挥发分的减少 而增加。经过氧化的煤料能生成较大量的化合水。由于配 煤中的氢与氧化合生成水,将使化学产品产率减少。
煤化学与工艺3炼焦化学产品的回收与精制
1~ 2.5
•萘
8~12
2
85℃
焦化产品回收流程
25 ℃
硫酸 水
焦炉
氨水喷 吸氨 水喷淋 洗油
淋冷却
冷却 吸苯
60 ℃ 氨 水 萘、焦油
脱硫 净化
煤气
沉淀 分离
初冷＜40 ℃ 蒸馏
焦炭 焦油 硫氨 粗苯
硫黄
3
净焦炉煤气组成（体积%）
• H2 • CH 4 • CO
54~59 24~28 5.5~7
粗苯的回收——对脱氨后含苯的焦炉煤气进 行苯的回收。
• 粗苯产率是炼焦煤气的0.9-1.1％ • 焦炉煤气中含粗苯30-40g/m3
23
回收苯族烃常用方法：
1）洗油吸收法（焦油洗油、轻柴油洗油） 2）吸附法（活性炭、硅胶） 3）凝结法（低温、加压）
24
洗油吸收法（分常压法和加压法） • 用洗油在洗涤塔中回收煤气中的苯族烃 • 将吸收了苯的富油至脱苯塔蒸馏 • 脱苯后的贫油经冷却后重新送洗涤塔循环
• 煤热解温度高于500℃时形成氨 • 高温炼焦煤中的氮约有20-25％转化为氨 • 粗煤气中氨含量为8-11g/m3(1.0-1.5 ％)
脱除后0.03g/m3 • 焦炉气中含有吡啶碱量为0.35-0.6g/m3
16
从焦炉煤气中回收氨的生产流程： • 硫酸铵的生产流程 • 浓氨水的生产流程
17
1、生产硫酸铵有三种方法：
35
4.7.焦油馏分加工 焦油蒸馏所得酚油、萘油、洗油馏分中，均
含有酚类和吡啶类。
36
28
1、焦油组成及主要产品用途 焦油中主要中性组分见表4－11(P119)，
29
焦油馏分 焦油连续蒸馏切取的馏分一般有以下几种: 1）轻油馏分： • 170℃前的馏分,产率为0.4-0.8％,密度为0.880.90g/cm3。
焦炉煤气脱硫副产物硫磺的提纯
根据表2数据，蒸汽价格以80元/t、电价以
0.52元/(kW・h)计算，生产每吨工业硫磺的运行
成本为99.1元/t,提纯系统 投 本为10万
元,人工成本不计。按每吨硫磺的售价400元/t,每
吨硫膏危废处置费2 000元/t、高分子 剂和 1
剂20： /年计算，投 收
4 ，经济效
依靠
内压力流入液硫槽，液硫槽内设置液下
式液 ，将配好的耐高温、耐酸高分子混凝剂投
到液硫槽，使液 的杂质迅速地沉淀分离，而
液态硫磺供入
，进一步去除杂质。底部杂质
槽体，倒入炼焦煤 解焚烧。由于采用
切片机 包装
图4河钢宣钢焦化厂硫磺提纯工艺
Fig. 4 Sulfur purifich/on process in coking plant of HBIS Xuaosteal
总第306期 2021年第6期
HEBEI METALLURGY
Total No. 306 2021 , Number 6
焦炉煤气脱硫副产物硫磺的提纯
张佳炜5,余江2,苏向红3
（1•河钢集团宣钢公司 焦化厂，河北 张家口 075100；2.北京化工大学，北京100029；3.张家口天龙科
技发展有限公司，河北 张家口 07510）
目前，去除H.S的方法主要有湿式催化氧化法 和湿式吸收解析法两类，其中湿式吸收解析法与克 劳斯炉相配套，可生产纯度较高的硫磺产品；而对于
55
总第306期
湿式催化氧化法，由于H2S吸收和催化剂的氧化再
生过程 液相中完成，其生产出的硫磺纯度仅
80%左右，其余为焦油、杂盐等杂质。
河钢宣钢焦化厂采用了创 纯工艺，经实际
硫泥中的硫元素，得到的硫磺平均纯度为97.06%。 气化法不需添 何化学助剂，流程简单，得
炼焦化学产品
第七章煤焦油加工煤焦油加工是将煤焦油用物理、化学方法予以分离和精制的工艺过程。
从焦油氨水分离器来的煤焦油混匀后，先经过脱水、脱渣、脱盐处理，然后进行蒸馏，按煤焦油组分沸点分割成轻油馏分(﹤170℃)、酚油馏分(170～210℃)、萘油酚油(210～230℃)、洗油馏分(230～300℃)、一蒽油馏分(300～330℃)和二蒽油馏分(330～360℃)，蒸馏残渣为煤焦油沥青。
煤焦油蒸馏的各段馏分用物理和化学方法处理，可提取各种化工产品，如图7-1所示。
第一节煤焦油蒸馏煤焦油蒸馏是根据煤焦油中各组分的沸点不同将各组分初步分割为几个富集某种和某几种化合物的馏分的加工过程。
煤焦油蒸馏包括蒸馏前的准备和蒸馏等工序。
蒸馏前的准备工作包括脱来自集气管的煤焦油、脱盐（用Na2CO3溶液）、脱图7- 2煤焦油蒸馏工艺流程示意图渣、质量均匀化、脱水和脱盐等步骤。
煤焦油蒸馏的工艺流程如图7-2所示。
煤焦油蒸馏工艺按操作方式可分为间歇蒸馏和连续蒸馏两种。
连续蒸馏按操作压力有常压连续蒸馏、常压﹣减压连续蒸馏和减压连续蒸馏三种工艺流程。
常压连续蒸馏工艺流程有一塔式连续蒸馏流程和二塔式连续蒸馏流程。
一、煤焦油脱渣粗煤气中带有较多的煤粉、焦粉和炭黑等固体颗粒，它们在煤气冷却过程中进入煤焦油，使煤焦油中固体沉淀物含量急剧增加。
这不但导致煤焦油和沥青质量恶化，还会在煤焦油蒸馏过程中堵塞设备和管道，因此，焦油渣必须预先予以脱除。
脱渣分三段进行：(1)一段脱渣。
焦炉煤气与集气管中冷凝下来的冷凝液（含煤焦油、氨水和焦油渣）在气液分离器中分离，冷凝液流入机械化焦油氨水分离器，同焦炉煤气初冷器冷凝下来的煤焦油和氨水汇合，经重力沉降分离，上层为氨水，中层为煤焦油，下层为焦油渣。
氨水溢流入中间槽，送回焦炉集气管喷洒。
煤焦油经液面调节器流入焦油中间槽，焦油渣由刮板输送机连续刮至漏斗排出。
这一方法可使焦油含渣量降至4﹪～6﹪。
(2)二段脱渣。
一段脱渣后的焦油，送入另一机械化焦油氨水分离器，经两段脱渣后煤焦油含渣量为﹪～﹪。
基于炼焦技术的钴镍元素提纯方法研究
基于炼焦技术的钴镍元素提纯方法研究钴镍元素是一种重要的工业原料，广泛应用于电池、电子器件、合金制造等领域。
然而，钴镍元素的提纯过程具有一定的技术难度，对于工业生产来说十分关键。
近年来，随着炼焦技术的不断发展和完善，基于炼焦技术的钴镍元素提纯方法也得到了广泛研究。
本文将重点介绍几种常见的基于炼焦技术的钴镍元素提纯方法，并对其优缺点进行分析和比较。
一、炼焦技术简介炼焦技术是一种将煤炭等含碳材料加热到高温下，使其分解为炼焦炭和煤气的技术。
这种技术广泛应用于钢铁冶炼、化工等行业。
炼焦技术主要包括干燥、热解、冷却、炭化等环节。
在炼焦过程中，煤炭中的有机物质分解生成焦炭，同时也释放出有害元素，如钴、镍等。
二、碳还原法碳还原法是一种将含钴镍矿石与碳质还原剂进行反应，通过碳的强还原性将钴镍元素从矿石中分离提纯的方法。
这种方法具有工艺流程简单、成本低廉的优点。
在实际操作中，常用的碳质还原剂有焦炭、木炭等。
碳还原法在工业生产中得到了广泛应用，同时也存在一些问题。
首先，碳还原法有一定的环境污染问题，产生的烟尘、尾气等会对环境造成一定的影响。
其次，碳还原法在提纯过程中，钴镍元素的回收率相对较低，不利于资源的高效利用。
三、酸浸法酸浸法是一种将含钴镍矿石浸入酸性溶液中，使矿石中的钴镍元素溶解出来，然后通过还原、沉淀、析出等方法进行提纯的方法。
这种方法具有操作简便、产品纯度较高的优点。
酸浸法的操作过程相对复杂，酸性溶液的配置、配比等都需要进行严格的控制。
同时，酸浸法在提纯过程中产生了大量废弃物和废水，对环境造成了一定的压力。
因此，在实际应用中，需要合理设计处理废弃物和废水的方法，保护环境。
四、萃取法萃取法是一种利用特定的有机溶剂将钴镍元素从矿石溶液中萃取提纯的方法。
这种方法具有操作灵活、高度自动化的优点。
在实际应用中，萃取法常常与其他方法相结合，如溶剂萃取-电解法、萃取-沉淀法等。
然而，萃取法在应用过程中也存在一些问题。
首先，有机溶剂的选择对提纯效果有较大影响，需要根据具体情况进行合理选择。
《煤化工工艺学》——炼焦化学产品的回收与精制
§4-2 粗煤气分离
一、粗煤气初步冷却（sheet 1）
1. 初 冷 工 艺 流 程 简 述
粗煤气：650~800 oC 焦 油 和 氨 水 焦 油 和 氨 水
70~80 oC循环 氨水喷洒后， 80~85 oC
煤气 增压后，温升 oC oC 25~3515~20
煤气
循 环 ‘ 氨 水
上：氨水 下：焦油
一、氨的回收（sheet 3）
工艺流程（续）：
B. 饱和器中的母液经水封管入满流槽12，对剩余氨水经过蒸氨后 得到的氨蒸汽与煤气混合，由此用循环泵14打回饱和器底部， 这样构成母液循环系统，形成上升的母液流而搅拌母液，构成 母液循环系统。 饱和器底锥部的的硫酸铵结晶浆液经结晶泵13送到结晶槽4，使 大部分硫酸铵结晶析出，同时满流母液又回到饱和器，部分母 液去吡啶回收装置。硫酸铵浆液则在离心机 5 析出结晶，含水 1%~2%，用热水洗去游离酸和杂质经螺旋输送机 6送到沸腾干 燥器7，所得硫酸铵送入硫酸铵槽16，经包装机19，便可得到成 品硫酸铵，送往仓库。
C.
D.
母液槽15的作用：饱和器的壁上会沉结细的晶盐，增加煤气流动阻力，
需定期用热水或大量加酸进行洗涤饱和器和除酸器。这个过程中所形 成的大量母液会经满流槽回到母液槽；生产过程中为了保持母液液面 高度，经母液泵 17 补充母液；饱和器检修或停工时，用以盛装饱和器 母液，容积要大于一组饱和器的总体积。
热氨水喷洒原因：
增大水滴蒸发蒸汽压，加快蒸发速度，改善煤气冷却。
控制循环氨水中固定铵盐含量的原因：
固定铵盐（氯化铵、硫氰铵和硫酸铵） ：难水解，加 热不分解的铵盐；
挥发铵盐（硫化铵、氰化铵和碳酸铵）：易水解，加热 可分解的铵盐；
浅谈提高炼焦化学产品收率和质量的生产经验
浅谈提高炼焦化学产品收率和质量的生产经验作者：张振红来源：《市场周刊·市场版》2017年第20期摘要：针对钢铁企业焦化工序及独立炼焦化学企业的发展现状以及其所面临的能源、环保、市场等严峻形势进行了分析，在冶金流程工程学的理论指导下，开发洁净工艺、生产洁净产品、创造洁净环境、创新过程价值，提出了中国炼焦化学工业绿色发展工程科技战略，主要包括总体思路、技术路线、发展目标、关键支撑技术和相关的政策建议。
关键词：炼焦化学工业；产品收率和质量一、中国炼焦化学工业发展面临的挑战炼焦化学工业能效有待进一步提高，能耗有待进一步降低传统焦化生产工艺过程以焦炭的产量和质量以及煤气的净化质量为主设置，物质流和能量流的转换效率低，转换形式单一、生产过程的系统匹配性、耦合程度低，会导致大量的余热余能的浪费，初步估计，焦化企业的余热余能利利用率仅为26.5%。
值得重视的是，已建设干熄焦装置的企业多数是采用中温中压锅炉，只有10%的企业采用高温高压锅炉。
因此，钢铁企业焦化工序与独立焦化企业之间的效率差距是巨大的。
炼焦化工业环境保护形势严峻。
目前焦化生产的能源介质仍以蒸汽为主，传热效率低，耗散大，四处跑冒。
特别是冷凝热为主的传热参与化工生产，产生大量含酚氰废水，严重的能源浪费。
国家对焦化企业的环保要求越来越严格。
在2012年颁布的焦化工业污染物排放标准中，颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和废水的排放限值与旧标准相比大大降低，规定了不同污染物的排放程序和限值。
为了满足环保排放标准，企业不仅要进一步配置相关的环保设备，但也确保环境保护设备的操作率高，将逐步提高环保电力消耗和炼焦化学工业的运营成本，这是一个重大挑战，减少能源消耗，提高炼焦化学工业的竞争力。
二、提高炼焦化学产品收率和质量的生产经验炼焦化工产品的收率是为了满足高炉炼铁对焦炭质量的更高要求。
在现有条件下，如何通过技术改造提高焦化化工产品的收率和质量。
改造措施，改善焦油质量。
炼焦及化学产品生产
第十章洗煤、炼焦及化学产品生产第一节焦化工业生产概述将各种经过洗选的炼焦煤按一定比例配合后，在炼焦炉内进行高温干馏，可以得到焦炭和荒煤气。
将荒煤气进行加工处理，可以得到多种化工产品和焦炉煤气。
焦炭是炼铁的燃料和还原剂，它能将氧化铁（铁矿）还原为生铁。
焦炉煤气发热值高，是钢铁厂及民用的优质燃料，又因其含氢量多，也是生产合成氨的原料。
焦炭主要用于高炉冶炼，其次供铸造、气化、有色金属生产和制电石，它们对焦炭有着不同的要求，其中高炉炼铁对其用焦（冶金焦）的质量要求是相当高的。
冶金焦在高炉冶练过程中起着热源、还原剂、支承物三大作用。
高炉炼铁过程发生一系列复杂的物理、化学变化。
最主要是铁矿石（氧化铁）转化为金属铁。
高炉状况的顺行、焦比、冶炼强度的高低，生铁含硫、磷、硅成分的多少等等，冶金焦都起着很重要的作用，冶金焦是高炉生产不可缺少的主要原料之一。
要生产优质冶金焦，必须合理地选择和准备炼焦用煤，正确地掌握炼焦操作。
一、炼焦原理及工艺流程（一）炼焦原理１、炼焦原理炼焦生产，基本原料是炼焦煤。
将炼焦煤在密闭的焦炉内隔绝空气高温加热放出水分和吸附气体，随后分解产生煤气和焦油等，剩下以碳为主体的焦炭。
这种煤热解过程通常称为煤的干馏。
煤的干馏分为低温干馏、中温干馏和高温干馏三种。
它们的主要区别在于干馏的最终温度不同，低温干馏在500℃－600℃，中温干馏在700℃－800℃，高温干馏在900℃－1000℃。
目前的炼焦炉绝大多数属于高温炼焦炉，主要生产冶金焦、炼焦煤气和炼焦化学产品。
这种高温炼焦过程，就是高温干馏。
２、炼焦煤的热解过程炼焦煤在隔绝空气高温加热过程中生成焦炭，它具有下列特性：当被加热到400℃左右，就开始形成熔融的胶质体，并不断地自身裂解产生出油气，这类油气经过冷凝、冷却及回收工艺，得到各种化工产品和净化的焦炉煤气。
当温度不断升高，油气不断放出，胶质体进一步分解，部分气体析出，而胶质体逐渐固化成半焦，同时产生出一些小气泡，成为固定的疏孔。
一种炼焦化学产品的回收与精制工艺
一种炼焦化学产品的回收与精制工艺
一种炼焦化学产品的回收与精制工艺可以包括以下步骤：
1. 炼焦炉气收集：炼焦过程中产生的炉石煤气可以通过管道系统收集起来，避免排放到大气中。
2. 炉石煤气净化：炉石煤气中含有的灰尘、硫化物等杂质需要进行净化处理。
可以通过静电除尘器、湿式洗涤等方式去除杂质。
3. 炉石煤气分离：将净化后的炉石煤气进行分离，得到其中的有价值化学产品。
4. 炉石煤气液化：将分离出来的炉石煤气通过液化工艺，将其转化为液体燃料或化学原料。
5. 炉石煤气气化：将分离出来的炉石煤气进行气化处理，得到可用于合成化学品的气体原料。
6. 炉石煤气储存：将液化或气化后的炉石煤气进行储存，以备后续加工或销售。
7. 炉石煤气精制：对炉石煤气中的各种化学成分进行精制处理，得到高纯度的化学产品。
8. 化学产品加工：对精制后的化学产品进行进一步的加工和处理，以满足市场需求。
以上是一种炼焦化学产品的回收与精制工艺的基本步骤，具体的工艺流程和设备选择还需根据具体情况进行调整。
第四章炼焦化学产品的回收与精制
硫酸吸收法
饱和器法
（硫酸铵的生产）
无饱和器法（酸洗塔法）
（1）无水氨的生产（弗萨姆法）
① 工艺特点：
产品：液氨
设备简单，但氨气腐蚀性强，材质要求高。
原理：利用硫酸铵的选择吸收特点：
磷酸一铵盐NH4H2PO4：高温时
很稳定
磷酸的铵盐
磷酸二铵盐（NH4)2HPO4：高温时
不稳定
和重苯。
4.5 粗苯精制
❖
粗苯含量：
苯、甲苯、二甲苯
环戊二烯等不饱和化合物
硫化物
其他
❖
粗苯精制目的：得到苯、甲苯、二甲苯等产物。
作为有机合成的基础原料，可制苯乙烯、苯酚、硝基苯等进
一步合成纤维、橡胶、农药、医药等。
❖
粗苯精制包括酸洗、加氢、精馏分离等
2. 粗苯精制
（1）原理
苯及其同系物沸点
噻吩、不饱和化
（1）煤气最终冷却和除萘
（回收氨后：煤气温度55ºC,为回收粗苯吸收温度要小于20-25ºC）
（2）粗苯吸收
（3）吸收油脱出粗苯（解吸）
4.粗苯回收工段
（1）煤气最终冷却和除萘
① 煤气终冷和机械除萘工艺
沉萘槽庞大笨重、除
萘不净
终冷塔需冷却煤气和
冲萘，循环水用量大，
不利于环保
② 最终冷却和油洗萘工艺
压力（压力↑，粗苯回收效率↑）
图1 苯族烃在煤气和洗油中的平衡浓度
——焦油洗油 -------石油洗油
图2 苯族烃在煤气和洗油中的平衡浓度
——焦油洗油 -------石油洗油
（3）富油脱苯
①原理：提高富油的温度 ，使粗苯由液相转入气相
②方法：水蒸气蒸馏法
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第七章煤焦油加工煤焦油加工是将煤焦油用物理、化学方法予以分离和精制的工艺过程。
从焦油氨水分离器来的煤焦油混匀后，先经过脱水、脱渣、脱盐处理，然后进行蒸馏，按煤焦油组分沸点分割成轻油馏分(﹤170℃)、酚油馏分(170～210℃)、萘油酚油(210～230℃)、洗油馏分(230～300℃)、一蒽油馏分(300～330℃)和二蒽油馏分(330～360℃)，蒸馏残渣为煤焦油沥青。
煤焦油蒸馏的各段馏分用物理和化学方法处理，可提取各种化工产品，如图7-1所示。
第一节煤焦油蒸馏煤焦油蒸馏是根据煤焦油中各组分的沸点不同将各组分初步分割为几个富集某种和某几种化合物的馏分的加工过程。
煤焦油蒸馏包括蒸馏前的准备和蒸馏等工序。
蒸馏前的准备工作包括脱来自集气管的煤焦油、脱盐（用Na2CO3溶液）、脱图7- 2煤焦油蒸馏工艺流程示意图渣、质量均匀化、脱水和脱盐等步骤。
煤焦油蒸馏的工艺流程如图7-2所示。
煤焦油蒸馏工艺按操作方式可分为间歇蒸馏和连续蒸馏两种。
连续蒸馏按操作压力有常压连续蒸馏、常压﹣减压连续蒸馏和减压连续蒸馏三种工艺流程。
常压连续蒸馏工艺流程有一塔式连续蒸馏流程和二塔式连续蒸馏流程。
一、煤焦油脱渣粗煤气中带有较多的煤粉、焦粉和炭黑等固体颗粒，它们在煤气冷却过程中进入煤焦油，使煤焦油中固体沉淀物含量急剧增加。
这不但导致煤焦油和沥青质量恶化，还会在煤焦油蒸馏过程中堵塞设备和管道，因此，焦油渣必须预先予以脱除。
脱渣分三段进行：(1)一段脱渣。
焦炉煤气与集气管中冷凝下来的冷凝液（含煤焦油、氨水和焦油渣）在气液分离器中分离，冷凝液流入机械化焦油氨水分离器，同焦炉煤气初冷器冷凝下来的煤焦油和氨水汇合，经重力沉降分离，上层为氨水，中层为煤焦油，下层为焦油渣。
氨水溢流入中间槽，送回焦炉集气管喷洒。
煤焦油经液面调节器流入焦油中间槽，焦油渣由刮板输送机连续刮至漏斗排出。
这一方法可使焦油含渣量降至4﹪～6﹪。
(2)二段脱渣。
一段脱渣后的焦油，送入另一机械化焦油氨水分离器，经两段脱渣后煤焦油含渣量为2.5﹪～2.7﹪。
(3)三段脱渣。
二段脱渣分离出的煤焦油送入超级离心机。
经三段脱渣后的煤焦油含渣(100㎜以上)量为0.3﹪，脱渣效率为97﹪。
二、煤焦油质量均匀化由本厂回收车间生产的粗焦油及外厂来油均送入焦油油库贮存，并于油库进行质量均匀化、初步脱水及脱渣。
焦油油库通常至少设三个贮槽，即一个接收焦油，一个静置脱水，一个向管式炉送油，三槽轮换使用。
焦油贮槽多为钢板焊制的立式槽，其构造如图7-3所示。
在焦油贮槽内设有蒸汽加热器，使焦油保持一定温度，以利于油水分离。
澄清出来的水由带有放水旋塞的溢流管排出，沿放水竖管流入收集槽中，再送去与氨水混合加工。
在一些大型焦油蒸馏装置中，常处理来自几个回收车间和外厂的焦油，此外还要混入煤气终冷时洗下的萘、萘溶剂油、粗苯精制残油，以及开停工时各种不合格的馏分等。
在上述情况下，需将来自各厂或车间的质量不同的焦油分置于单独的贮槽中，然后用泵倒人混合槽内，在此槽中，利用受油管的特殊装置仔细进行混合，以保证焦油质量均匀化。
三、煤焦油脱水分离出氨水和焦油渣的煤焦油含有4%的水，这对焦油蒸馏操作非常不利。
在间歇焦油蒸馏操作中，焦油含水多，将延长脱水时间而降低设备生产能力，增加耗热量。
特别是由于水在焦油图7-3焦油贮槽1－焦油入口；2－焦油出口；3－放水旋塞；4－放水竖管；5－放散管；6－人孔；7-液面计；8－蛇管蒸汽加热器；9－温度计中能形成稳定的乳浊液，在受热时，乳浊液中的小水滴不能立即蒸发而处于过热状态。
当温度继续升高时，这些小水滴急剧蒸发，会造成突沸窜油事故。
在管式连续蒸馏系统中，如焦油含水较多，会使系统的压力显著增高，阻力增加，呈乳浊液状而稳定存在于焦油中的小水滴同样会急剧蒸发，因而使整个系统压力剧增，打乱操作制度。
此时必须降低焦油处理量，否则会造成高压，有引起管道、设备破裂而导致火灾的危险。
此外、伴随水分带入的腐蚀性介质，还将引起设备和管道腐蚀。
因此，煤焦油蒸馏前必须脱水。
焦油脱水可分为初步脱水和最终脱水。
焦油初步脱水是在油库的焦油贮槽内加热静置脱水，焦油温度维持在70~80℃，经静置36h以上，水和焦油因相对密度不同而分离。
静置脱水可使焦油中水分初步脱至2%~3%。
焦油最终脱水，在间歇焦油蒸馏系统中，是在专门设置的间歇脱水釜内进行的；在连续蒸馏系统中，是在管式炉的对流段（一段）及一段蒸发器内进行的。
如焦油含水为2%~3%，当管式炉一段焦油出口温度达到120~130℃时，焦油水分可脱至0.3%~0.5%。
此外，还可在专设装置中，采用加压脱水法，使焦油在加压(0. 5~lMPa)和加热(130~150℃)条仵下进行脱水。
此法的优点是水不发生汽化，分离水以液态排出，节省了水汽化所需的潜热，从而降低了总耗热量。
四、煤焦油脱盐焦油中所含的水实际上就是氨水。
在这种稀氨水中，小部分氨以氢氧化铵的形式存在，而绝大部分氨为铵盐，其中挥发铵盐在最终脱水阶段可被除去，而固定铵盐（氯化铵、硫酸铵、硫氰酸铵等）仍留在脱水焦油中，当加热到220~250℃温度时，固定铵盐会分解成游离酸和氨。
例如：NH4C l−→−HCl+NH3产生的酸存在于焦油中，会引起管道和设备严重腐蚀。
此外，铵盐还会使焦油馏分与水起乳化作用，对萘油馏分的脱酚操作也非常不利。
因此，焦油必须脱盐。
为了减少焦油中的固定铵盐，除在回收车间采用混合氨水系统外，在焦油车间还采取脱盐措施，即在焦油进入管式炉前，连续加入碳酸钠溶液，与固定铵盐中和，以生成稳定的钠盐。
其反应式为：2NH4C1+Na2CO3−→−2NH3+CO2+2NaCl+H2O2NH4CNS+Na2CO3−→−2NH3+CO2+2NaCNS+H2O(NH4) 2SO4+Na2CO3−→−2NH3+CO2+Na2SO4+H2O生成的各种钠盐在焦油蒸馏加热的温度下是不会分解的。
由高置槽来的8%~12%的碳酸钠溶液经转子流量计加入一段焦油泵的吸人管中，这样可使焦油和碳酸钠溶液达到相当充分的混合。
碳酸钠的加入量取决于焦油中的固定铵盐含量，可根据下列反应式计算：2NH 4C1+Na 2CO 3−→−(NH 4) 2CO 3+2NaCl 2×1 7 1061 x则焦油中每克固定氨的碳酸钠耗量(g)为：1.3172106=⨯=x考虑到碳酸钠和焦油的混合程度不够，或焦油中固定铵盐含量可能发生变化，所以实际加入量要比理论量增加25%酌过剩量，可得计算公式如下：ρB QC A 101.325.1⨯=式中 A 碳酸钠溶液消耗量，L /h ；Q 进入管式炉一段的焦油量，kg /h ；C 固定铵盐含量，换算为每公斤焦油中含氨克数，g /kg ；(一般约为0. 03~0.04g /kg)；B 碳酸钠溶液的含量，%；ρ 碳酸钠溶液的密度，kg /L 。
在实际操作中，可据上述计算，用转子流量计控制碳酸钠溶液供给量，并从两段泵出口取焦油样测定pH 值加以校核。
pH 值一般以保持在7.5~8为宜。
脱盐后的焦油中，固定氨含量应小于0. 0lg /kg 焦油，才能保证管式炉的正常操作。
五、煤焦油间歇蒸馏焦油间歇蒸馏的装料、加热、分馏和排渣等工艺是依次周期性循环进行的。
其工艺流程如图7-4所示。
脱水煤焦油装入蒸馏釜，用煤气加热，缓慢升温，首先蒸出残余水分和少量轻油，逐渐升高釜内油温，根据馏出物的密度和结晶情况以及蒸馏柱顶油气温度，由低至高依次切取轻油馏分（170℃前馏出物）、中油馏分（170~240℃之间馏出物）、洗油馏分（240~300℃之间馏出物）、蒽油馏分（300~360℃之间馏出物）。
釜底残渣为煤焦油沥青（简称沥青）。
中油馏分和洗油馏分蒸气自釜顶升汽管进入蒸馏柱，经分凝器和冷凝冷却器冷却后的液体到真空计量槽，由此放入各自的接受槽。
在蒸出残余水分、轻油馏分和蒽油馏分时，油气不通过蒸馏柱和分凝器，自釜顶经交通管到冷凝冷却器。
釜顶升汽管温度达170℃时开贻自计量槽抽真空，逐渐增大真空度，直至蒽油馏分切取完毕为止。
在切取中油馏分的后期，即将馏出洗油馏分时，开始往釜内通入蒸汽。
当洗油馏分切取完了之后蒸馏釜停止加热，利用釜内余热和增大真空度继续蒸馏，切取蒽油馏分，直至沥青软化点合格后停釜，放出沥青。
焦油间歇蒸馏设备简单，投资少，容易操作；但劳动条件差，强度大，对环境污染严重，蒸馏出的各种馏分质量不高，使提取纯产品困难。
因此，焦油间歇蒸馏只适用于年处理焦油为12000t 以下的小型焦化厂图7-4 煤焦油间歇蒸馏工艺流程1－蒸馏釜；2－蒸馏柱；3－分凝器；4－冷凝冷却器；5－真空计量槽；6－真空泵；7－捕集器六、煤焦油两塔式连续蒸馏煤焦油两塔式连续蒸馏的工艺流程如图7-5所示。
煤焦油在贮槽中加热静置初步脱水后送往管式炉对流段，加热到120~130℃后进入一段蒸发器进行最终脱水。
从一段蒸发器的顶部蒸出的全部水分、挥发氨和部分轻油，经冷凝冷却器和油水分离器得到一段轻油和氨水。
一段蒸发器底部出来的无水焦油经无水焦油槽送往管式炉辐射段加热到400~410℃后进入二段蒸发器进行一次蒸发，使馏分和与煤焦油沥青分离。
沥青自底部排出，馏分蒸气自顶部逸出进入蒽塔。
蒽塔顶部用洗油馏分回流，从底部排出二葸油馏分，侧线切取一蒽油馏分，其余馏分以气态自塔顶逸出进入馏分塔。
馏分塔顶部用轻油回流，轻油蒸气自塔顶逸出，再经冷凝冷却器和油水分离器得到轻油和酚水。
洗油馏分从馏分塔底排出，酚油馏分和萘油馏分分别由侧线切取，各馏分通过相应的浸没式冷却器流入各自的接受槽。
中国有些工厂在馏分塔中将萘油馏分和洗油馏分合并一起切取，叫做两混馏分，这时的塔底油，含苊量大于25%，称为苊油馏分。
这种操作可使萘较多地榘中在两混馏分中，以提高工业萘的产率。
同时，由于洗油馏分中的重组分已在切取苊油馏分时除去，从而提高了洗油质量。
图7-5 两塔式连续蒸馏工艺流程1－管式炉；2一一段蒸发器和无水焦油槽；3－二段蒸发器；4－葸塔；5－馏分塔；6－一段轻油冷凝冷却器；7－馏分塔轻油冷凝冷却器；8－一段轻油油水分离器；9－馏分塔轻油油水分离器；10－萘油冷却器；11－洗油冷却器；12－一蒽油冷却器；13－二蒽油冷却器；14－轻油回流槽；15－洗油回流槽；16－无水焦油满流槽；17－焦油循环槽；18－轻油回流泵；l9－洗油回流泵；20－一段焦油泵；21－二段焦油泵两塔式连续蒸馏的主要操作指标如下：一段焦油出口温度/℃120~130二段焦油出口温度/℃400~410一段蒸发器顶部温度/℃105~110二段蒸发器顶部温度/℃370 ~374蒽塔顶部温度/℃250~265馏分塔顶部温度/℃95~115酚油馏分侧线温度/℃160~170萘油馏分侧线温度/℃198~200洗油馏分（塔底）温度/℃225~235两混馏分侧线温度/℃196~200一蒽油馏分侧线温度/℃280~295二蒽油馏分（塔底）温度/℃330~355一段蒸发器底部压力（表压）/kPa ≤29.4二段蒸发器底部压力（表压）/kPa ≤49各塔底部压力（表压）/kPa ≤49两塔式连续式蒸馏所得各馏分的产率（对无水焦油）和质量见表7-1。