焦油深加工基本方法简介

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1、4.煤焦油蒸馏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（450~650℃）干馏焦油；低温和中温（600~800℃）发生炉焦油；中温（900~1000℃）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

2、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。这里主要讨论高温煤焦油加工的生产和安全。焦油加工工艺按处理量不同而采用不同的装备水平。小

3、型焦油加工采用釜式间歇蒸馏工艺，大中型焦油加工采用管式炉加热的连续蒸馏工艺。焦油加工的产品路线不同，工艺路线也有所不同。3.1焦油蒸馏前的准备为了保证焦油蒸馏的安全稳定操作，提高设备的生产能力及加强设备的维护，煤焦油在蒸馏前应做好准备工作。3.1.1焦油质量的均合对于焦油加工来说，焦油最重要的性质是喹啉不溶物（QI）、水和灰分含量，因为它们会影响焦油蒸馏操作稳定和蒸馏残液沥青的质量。在焦油蒸馏过程中，焦油含萘波动1%，就会严重影响各馏分的质量变化，并给蒸馏操作带来困难。焦油QI含量波动大于1.5%，中温沥青QI含量波动在3%左右，对

4、其应用和改质沥青生产会带来不利影响。而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。3.1.2焦油的脱水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

5、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，焦油与水因密度上的差异而分离。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：（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，一釜脱水焦油供一釜蒸馏用。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

6、初步脱水的焦油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。此时焦油含水降至0.3%~0.5%。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。3.1.3焦油的脱盐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。这些固定铵盐有氯化铵、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

7、，当加热到220~250℃时，固定铵盐就会分解成游离酸和氨。例如：NH4ClHCl+NH3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。例如：2NH4Cl+Na2CO====2NH3+CO2+2NaCl+H2O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0.1g/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

8、工艺路线时，使最终脱水前焦油中含水少，固定铵盐相应含量也少了（因固定铵盐溶解于水而不溶于焦油）。3.1.4焦油脱灰、脱渣煤焦油中含有少量的机械杂质，来源于煤炼焦时炭化室的耐火材料、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