焦油蒸馏工艺

焦油蒸馏工

艺

Flying Youth 团队

目录

1.0焦油的主要组成及用途

2.0焦油发展现状

3.0现有焦油蒸馏工艺

4.0新开发的焦油蒸馏工艺

4.1工艺形成的背景

4.2工艺特点

4.3工艺流程

4.4焦油蒸馏所获馏分的洗涤技术

附图

焦油常压蒸馏工艺流程图

焦油常减压蒸馏工艺流程图

固定管板式换热器设备图

精馏塔设备图

吸收塔设备图

再沸器设备图

蒸发器设备图

1.0焦油的主要组成及用途

煤焦油为煤干馏过程中所得到的一种液体产物，高温干馏(即焦化)得到的焦油称为高温干馏煤焦油（简称高温煤焦油），低温干馏（见煤

低温干馏）得到的焦油称为低温干馏煤焦油（简称低温煤焦油）。两

者的组成和性质不同，其加工利用方法各异。

高温煤焦油，黑色粘稠液体，相对密度大于1.0,含大量沥青,其他成分是芳烃及杂环有机化合物。包含的化合物已被鉴定的达400余种。工业上将煤焦油集中加工，有利于分离提取含量很少的化合物。加工过程首先按沸点范围蒸馏分割为各种馏分，然后再进一步加工。各馏分的加工采用结晶方法可得到萘、蒽等产品；用酸或碱萃取方法可得到含氮碱性杂环化合物（称焦油碱），或酸性酚类化合物（称焦油酸）。

焦油酸、焦油碱再进行蒸馏分离可分别得到酚、甲酚、二甲酚和吡啶、甲基吡啶、喹啉。这些化合物是染料、医药、香料、农药的重要原料。煤焦油蒸馏所得的馏分油也可不经分离而直接利用，如沥青质可制电极焦、碳素纤维等各种重要产品，酚油可用于木材防腐，洗油用作从煤气中回收粗苯的吸收剂，轻油则并入粗苯一并处理。

低温煤焦油，也是黑色粘稠液体，其不同于高温煤焦油是相对密度通常小于1.0，芳烃含量少,烷烃含量大，其组成与原料煤质有关低温干馏焦油是人造石油的重要来源之一，经高压加氢制得汽油、柴油等产品。

焦油蒸馏的各组分含量及用途：

，其3%~4%煤焦油是焦化工业的重要产品之一，其产量约占装炉煤的．

组成极为复杂，多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用.焦油各馏分进一步加工，可分离出多种产品，目前提取的主

要产品有：

（1）萘用来制取邻苯二甲酸酐，供生产树脂、工程塑料、染料。油漆及医药等用。

（2）酚及其同系物生产合成纤维、工程塑料、农药、医药、燃料中间体、炸药等。

（3）蒽制蒽醌燃料、合成揉剂及油漆。

（4）菲是蒽的同分异构体，含量仅次于萘，有不少用途，由于产量大，还待进一步开发利用。

（5）咔唑是染料、塑料、农药的重要原料。

（6）沥青是焦油蒸馏残液，为多种多环高分子化合物的混合物。用于制屋顶涂料、防潮层和筑路、生产沥青焦和电炉电极等。

2.0焦油发展现状

煤焦油行业是一个比较传统的行业，尽管近30年来受到石油化工行

业的激烈竞争，煤焦油行业仍然具有较大的发展潜力，尤其近几年来随着新材料和钢铁行业的发展，煤焦油资源的高效利用再度引起人们的重视。

随着我国经济的不断发展和对环境保护要求的日益提高，煤焦油的深加工成为一个亟待解决的课题。从目前煤焦油行业的发展情况来未来的煤焦国内的煤焦化行业正处在一次重要的整合变革时期，看，油工业正向集中化、精细分离、深加工、新材料合成方向发展。

20世纪50年代我国从苏联引进了焦油加工装置，形成了5万t／a

和10万t／a年焦油系列，至今还在发挥作用。20世纪60—70年代，鞍山焦耐院自行设计开发了焦油加工系列，并自行开发了圆筒管式炉、焦油切取棍合馏份和连续工业萘蒸馏技术，使焦油加工技术有所发展。但从20世纪的后30年中，除宝钢引进日本焦油加工技术外，我国焦油加工技术基本处于停滞不前的状态，没什么大的进展。2005年山

西宏特煤化工有限公司已形成了40万t／a焦油加工能力，成为当时我国工厂规模最大的煤焦油加工企业。之后，国内的煤焦油加工业有了长足的发屉。到2010年，我国煤焦油市场总产能约为1665．9万

t，较2009年国内焦油产能增长42万t左右，其中2010年新增产能约为1454万t，淘汰产能为103．5万t，而根据焦化厂开工情况(实际产量：产能x开工率)，2010年全国煤焦油实际产量约为1366．9万t。

尽管我国在煤焦油加工方面取得了一些成绩，但与发达国家相比仍然存在科研力量薄弱、投入少，现有装置规模小、工艺落后且过于分散，深加工力度不够、严重污染环境等突出问题。

我国煤焦油加工率低、加工深度不够、产品品种太少、加工装置规模小、开发应用厂家投入不足等问题急需解决。我国煤焦油加工同国外先进国家及先进技术相比，差距较大。如德国大单套加工能力在75万t/年，从中提取的化工产品多达200余种，日本煤焦油最大的单年，产品近百种。目前，我国焦油加工企业生t/万70套加工能力达

产规模小，产品少，高附加值产品更少，国内从煤焦油加工中提取的主要化工产品仅有20余种。

目前我国的煤焦油主要用来加工生产轻油、酚油萘油及改质沥青等．再经深工后制取苯酚、萘蒽等化工原料虽然产品数量较多但是相对于煤焦油中的500多种化合物来讲还是少得很业内人士介绍国内外煤焦油加工工艺大同小异煤焦油加工的主要研究方向是提高产品质量等级、增加产品品种节约能源和保护环境。近几年我同煤焦油加工业迅速发展煤焦油下游产品应用领域不断拓宽人们越来越重视煤焦油加工的技术进展状况及发展方向。

3.0现有焦油蒸馏工艺

焦油蒸馏工艺就蒸馏塔的操作压力而言，可分为常压蒸馏、减压蒸馏和常减压蒸馏3类。国内多采用常压、一塔式、切取两混或三混馏分的蒸馏工艺。而引进的煤焦油蒸馏装置有如下特点：采用连续脱水.脱轻油，馏分塔为减压操作，塔顶采出酚油、压力为13.3kPa，塔底为软化点为65℃的软沥青；采用方箱管式炉，出口焦油温度为330cC；余热利用好，其中，软沥青与焦油换热、各馏分采用蒸汽发生器产生0.3MPa的低压蒸汽；馏分塔塔顶的油汽采用空气冷凝冷却器，并为减压操作，可节能约15％一50％；减压抽出的尾气与分离酚水均送往管式炉焚烧；馏分塔材质选用抗腐蚀低碳合金钢。

日本、德国、法国、俄罗斯等国家的单套焦油蒸馏装置的能力都在10—50万t/a。从理论上讲，能力越大，规模效益越好。

的加工装置能最大限度发t/a万lO在资源有限的情况下，选择

挥产品的加工价值。只有焦油收集量足够多的时候，才能建设5O万t/a焦油加工装置。国内单套焦油蒸馏装置有0.6，1.2，3，5，1O，15万t/a各种规模。3万t/a以上的规模均为连续蒸馏工艺，小于3万t/a的规模都是间歇蒸馏工艺。出现不同加工规模的原因有：①焦油加工厂自身焦油产量不同，按自产焦油建设相应的规模；②未作为一个产业来考虑焦油的加工，仅作为一个焦化厂的附带处理单元；③大规模焦油加工的技术水平不够；④环境保护和能量利用没有达到发达国家的重视程度国内外焦油蒸馏的工艺大同小异，都是脱水、分馏，但国外的工艺比国内要多样化。国内的焦油蒸馏工艺与国外工艺相比较，差距并不大，只是适用的场合不同。只要对国内工艺的设备、仪