煤焦油深加工现状 新技术和发展方向

时间:2022-08-08 01:17:37

煤焦油深加工现状 新技术和发展方向

摘要:煤焦油行业是一个比较传统的行业,但是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。本文浅述了煤焦油深加工现状、新技术和煤焦油的发展方向。

关键词:煤焦油 现状 新技术 发展方向

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看,国内的煤焦化行业正处在一次重要的整合变革时期,未来的煤焦油工业正向集中化、精细分离、深加工、新材料合成方向发展。

一、国内外煤焦油加工现状

1.工艺流程

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、仪表控制、能量利用方面做一些改进工作,就能够变成先进和实用的工艺。

2.环保水平

环保主要是指对焦油加工过程中所产生的废水、废气、废渣的处理。焦油加工产生的废水,国内外所采取的措施基本相同,都是集中收集,送焦化厂污水处理装置处理后排放,所不同的是国内污水处理后的指标要差一点。

废气处理主要是指焦油加工过程中的放散气和沥青烟气的处理。国外焦油加工厂收集这部分废气,并集中到洗涤塔,净化、降温后送管式炉焚烧。

有些焦油加工厂的油槽顶部还进行氮封,其放散气排出的可能性就更小。而国内只有个别焦油加工装置对放散气进行集中收集处理,大部分装置都是自由放散。所以在废气处理上应改进。

焦油加工产生的废渣只有焦油渣,各国处理模式都一样,均是集中收集后混配到煤中。国内配到煤中的设施较差,有些厂随地抛弃现象严重。但只要严格管理,认真处理,达到国外处理水平是完全可以实现的。

3.节能水平

节能降耗是装置的重要指标。焦油加工是高能耗过程,国外在水、蒸汽、煤气消耗方面控制较好,采用空冷、冷热流体换热、多级循环水、低温减压蒸馏、热量回收蒸汽等技术,但电的消耗反而比国内还高。

随着国内能源结构的调整,多使用电,减少水、蒸汽和煤气的消耗是一个必然趋势。

4.装备水平

装置的装备水平与机械制造、自控水平密切相关。国内焦油加工的装备水平与国外差距较大,主要原因是过多考虑项目投资额;高温运转设备、耐腐蚀材质、高温高粘度介质的检测仪表等难以找到合适的国内生产厂;即使是国外引进的设备,维修水平相差较远。

二、国内煤焦油加工技术进展

1.焦油蒸馏技术

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%~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。

2.工业萘蒸馏技术

目前,国内多数焦化厂生产的是不酸洗95%工业萘,只有回收喹啉类的厂家才生产稀酸洗95%工业萘。另外,生产95%工业萘的原料也有不同:窄馏分(即萘油馏分)、四混馏分(轻、酚、萘、洗)、三混馏分(酚、萘、洗)、两混馏分(萘、洗)等。

工业萘蒸馏工艺可分为常压间歇釜式精馏、减压间歇釜式精馏、常压双釜双塔连续精馏、常压双炉双塔连续精馏、常压单炉双塔连续精馏、常压单炉单塔连续精馏、常加压单炉双塔连续精馏等。从精馏塔的实际塔板数来看,开始为50层、后增加到63、64、70层。其精馏塔的塔型有填料塔(瓷环、鲍尔环、波纹板等)、圆泡罩塔、条形泡罩塔、斜孔板塔、浮阀塔等。目前,多数大型焦化厂采用70层浮阀塔,以两混或三混馏分为原料的常压双炉双塔连续精馏工艺。常压单炉、双塔连续工艺较普遍,而宝钢的常压、加压单炉双塔连续工艺的能耗最低。随着计算机的应用,单炉、单塔连续精馏工艺有发展前途。

3.焦油蒸馏所获馏分的洗涤技术

这里指的是碱洗脱酚或酸洗脱喹啉装置,可分别获得酚盐与硫酸喹啉。一般是先脱酚、后脱喹啉,也可只脱酚、不脱喹啉。原料则根据焦油蒸馏切取馏分不同而异,有窄馏分、宽馏分之分。洗涤工艺可间歇或连续操作。洗涤设备有空气搅拌、机械搅拌、泵混合、静态混合器、喷射混合器等型式。后两种洗涤器较先进,洗涤效果好,便于连续操作与自动控制。碱洗脱酚的主要控制因素有用碱浓度、洗涤温度、分离时间、洗涤的级数等。各馏分的洗涤要求馏分含酚小于0.5%。

4.粗蒽制取技术

国内各厂均采用间歇操作工艺,设备为转鼓结晶机。为了提高粗蒽的收率,开发了两段结晶法。宝钢引进的工艺采用全连续程序控制操作,包括:蒽油装人、冷却结晶、放料、离心等工序,计44h。后改进为自然与强制冷却相结合,缩至35h,结晶颗粒大;设备采用立式冷却结晶机,有利于实现连续操作;所得粗蒽的含蒽高达38%,而含油很低。

5.酚钠盐分解技术

国内大多采用硫酸分解法,缺点是有浓酚水产生,较难处理。20世纪70年代开发了烟道废气分解法,仍有二次污染问题。宝钢引进工艺采用高炉煤气分解法,按两级分解操作,其分解率为98%;并配备有苛化装置,可获得浓度为8%一10%的苛性碱液,苛化率为77%;无二次污染问题。

6.精萘制取技术

国内原来一直采用浓硫酸精制法,缺点是产生大量废酸很难处理,且能耗高、收率低。20世纪8O年代开发了间歇操作的分步结晶法,并得到普遍应用。近年改为采用“Praobd”工艺技术,为箱式分部结晶,精萘产率为90%,并全部按程序自动控制、连续操作。

7.粗酚精制技术

国内多采用常压脱水一减压脱渣、精馏的工艺,获得的酚类产品质量较差。引进的采用5塔连续操作脱水脱渣精馏、第6个塔为间歇操作的工艺流程。各塔均为减压操作,苯酚的回收率高达42%,比国内要高10%左右;产品质量特别好,有特号苯酚(结晶点4O℃以上),邻位甲酚(结晶点29℃以上),问、对甲酚,二甲酚等。

8.粗吡啶与粗喹啉精制技术

国内均采用烧碱液中和分解硫酸喹啉,国外多采用液氨中和分解,粗吡啶与粗喹啉的精制都是采用间歇操作、共沸脱水、减压精馏的工艺流程。与国内不同的是引进装置采用6塔间歇脱水、真空精馏操作,并采用了空冷器,可节约冷却用水。

9.精蒽、精咔唑与蒽醌生产技术

国内都采用以粗蒽为原料,经溶剂一精馏法处理获得精蒽,再催化氧化制取蒽醌。宝钢引进Praobcl技术,即以I蒽油为原料,先加入溶剂进行分布结晶(即:溶剂结晶法),进行减压蒸馏,获得精蒽(含蒽达95%以上)与精咔唑(纯度为90%以上)。蒽醌生产工艺是瑞士Ciba Geigy公司的技术,经多段固定床催化氧化、多段冷却,获得纯度为99%以上的蒽醌。与国内相比,工艺与设备方面的水平也差不多。特点是整个生产过程所产生的废液很少,可以送往活性污泥装置处理;产生的废气量较大,但它可以经回收、过滤,再经废气燃烧装置破坏后放散,故不会给环境带来危害。

参考文献:

[1]杨怀旺,姚润生.煤焦油加工技术进展和发展对策[J]. 煤化工. 2006年01期.

[2]窦红兵,畅宾平,郑水山,马建亮.煤焦油加工的国内外现状及发展趋势探讨[J]. 河南冶金. 2006年05期.

[3]卫正义,樊生才.煤焦油加工技术进展及产业化评述[J]. 煤化工. 2007年01期.

[4]陈爱萍,彭建国.低品质煤焦油的加工利用[J]. 燃料与化工. 2007年06期.

上一篇:IS泵油渗漏改造 下一篇:浅议废旧沥青混合料的再利用