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焦油蒸馏工岗位技能培训教材

第一部分概述焦化厂生产的高温焦油是一种主要由芳烃组成的复杂混合物,估计其中含有上万种有机物质,目前已查明的有500余种。其中很多化合物是塑料、合成纤维、染料、合成橡胶、农药、医药、耐高温材料以及国防工业的贵重原料,对煤焦油进行蒸馏分离和加工具有重要意义。目前,国内外成熟的煤焦油蒸馏工艺流程很多,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三大类。常压蒸馏是指焦油在一段蒸发器和沥青塔内脱水,然后在馏份塔内将其切取成各种馏份。馏份切取既可按窄馏份,也可以按两混、三混馏份进行。减压蒸馏即在常压下进行脱水,然后无水焦油在各馏份塔内进行减压蒸馏。常减压蒸馏过程分为脱水、常压蒸馏和减压蒸馏三个过程。脱水在常压下进行,馏份则根据沸点和产量不同进行常压和减压蒸馏。庆华焦化公司现有蒸馏工艺即为常压蒸馏,切取三混馏份。第二部分焦油蒸馏工艺原理与工艺流程一、焦油蒸馏的原料和产品1.焦油原料的组成及要求

煤焦油中绝大多数组分的含量仅有千分之几或万分之几,只有少数化合物含量较高。各类化合物中,碳氢化合物均呈中性;含氧化合物中,侧链含氧的具有酸性,如酚类,而形成含氧杂环的则呈中性,如古马隆、氧芴等;含氮化合物中,含氮杂环的氮原子上有氢原子相连时呈中性,如咔唑、吲哚等,而当无氢原子相连时呈碱性,如吡啶、喹啉、吖啶等,含硫化合物均呈中性。煤焦油中主要组分含量均在一定范围内波动,因而焦油的物理性质及质量也随之波动。煤焦油的质量通常以密度、粘度、水分、灰分及游离碳的含量,各种馏分及沥青的产率,以及酚及其同系物、萘、蒽和吡啶碱类的含量来表示。化产回收车间送来的原料焦油要求达到下述规格:密度(20℃):1.17~1.2OKg/L;水分≤4%,灰分≤0.15%,游离碳≤46~10%,粘度(0E80)≤5.0。此外,还要求所夹带的水中固定铵盐含量≤1.5g/1(氨水),对酚、萘、蒽的含量及各种馏分和沥青产率应进行分析检验。2.焦油蒸馏的主要产品及其用途焦油需先经蒸馏切取各种馏分,使酚、萘、蒽等欲提取的产品浓缩集中到相应的馏分中,再用精馏、结晶、过滤及化学处理等加工方法,从有关馏分中将之提取出来。在焦油连续蒸馏系统中所切取的馏分一般有以下几种(沸点范围依实验室蒸馏试验确定)。轻油馏分:为170℃前的馏分,

产率为0.4~0.8%(对无水焦油),密度(20℃):0.88~0.90kg/L主要含有苯族烃,酚含量小于5%,并含有少量古马隆和茚等不饱和化合物及微量萘。酚油馏分:为170~210℃馏分,产率为1.0~2.5%,密度(20℃):0.98~1.01kg/L。含有酚和甲酚20~30%,萘5~20%,吡啶碱类4~6%,其余为酚油。萘油馏分:为210~230℃馏分,产率为10~13%,密度(20℃):1.01~

1.04kg/L。主要含有萘70~80%,酚、甲酚和二甲酚4~6%,重吡啶碱类3~4%,其余为萘油。洗油馏分:为230~300℃馏分,产率为4.5~6.5%,密度(20℃):1.04~1.06kg/L。含有甲酚、二甲酚及高沸点酚类3~5%,重吡啶碱类4~5%,萘含量低于15%,还含有甲基萘及少量苊、芴、氧芴等,其余为洗油。一蒽油馏分:为280~300℃馏分,产率为16~22%,密度(20℃):105~110kg/L。含有蒽16~20%,萘2~4%,高沸点酚类1~3%,重吡啶碱类2~4%,其余为一蒽油。二蒽油馏分:产率4~6%,密度(20℃)为1.08~1.12kg/1,初馏点310℃,馏出50%时为400℃,含萘不大于3%。沥青:为焦油蒸馏的残液,产率为54~56%。在进一步加工上述馏分时,可以分离制取出多种产品,所提取的主要产品有:萘:为无色单斜晶体,易升华,不溶于水,可溶于醇、醚、三氯甲浣和二硫化碳,是焦油加工的重要产品。萘可用于生产树脂、工程塑科、染料、农药、炸药、植物生长激素、橡胶及塑料的防老剂等。酚及其同系物:酚为无色结晶,可溶于水、乙醇、冰醋酸及甘油等。酚可广泛用于生产合成纤维、工程塑料、农药、医药、染料中间体及炸药等方面。甲酚可用于生产合成塑胶、增塑剂、防腐剂、炸药、医药及香料等方面。二甲酚和高沸点酚可用于制造消毒剂。苯二酚可用作显影剂。蒽:蒽为无色片状结晶,有蓝色萤光,不溶于水,能溶于醇、醚、四氯化碳和二硫化碳.其主要用途是制取蒽醌系染料,还可用于制造合成鞣剂及各种油漆。菲:菲为自色带萤光的片状结晶,能升华,不溶于水,微溶于乙醇,可溶于乙醚、冰醋酸、苯、二硫化碳等。菲是蒽的同分异构物,可用于制取人造树脂、植物生长激素、鞣料、还原染料及碳黑等.菲经氧化制取的产品,可用于生产喷气飞机燃料、树脂和农药等。咔唑:又名9-氮芴,为无色小鳞片状晶体,不溶于水,微溶于乙醇、乙醚、丙酮、热苯及二硫化碳等。咔唑可用于制造染料、塑料和农药。以上是从焦油中提取的主要单组分产品。在加工焦油时,还可得到下述产品:沥青:沥青是焦油蒸馏所得残液,为多种高分子多核环状化合物组成的混合物。根据生产条件及要求的不同,沥青软化点可波动在70~150℃之间。沥青可用于制造屋顶涂料、防湿剂、耐火材料粘结剂等,也可用于筑路,还可用于生产沥青焦及电极沥青等.各种油类:焦油蒸馏所得各种馏分在提取出有关的单组分产品后,即得到各种油类产品。其中洗油馏分经脱除二甲酚及喹啉碱类之后得到洗油,主要用作回收苯族烃的吸收剂,除了粗蒽结晶的一蒽油地配制防腐油的主要原料;其它油类可用作制造油漆的溶剂、干燥油,部分油类可作柴油机的燃料。对焦油洗油综合利用,可提取用于制造合成香料及植物生成激素的吲哚,制取合成染料的苊、用作高温热载体的联苯以及α-甲基萘、F-甲基萘等。目前焦油加工装置趋向大型化发展,加工技术日益改进,世界上有的大型焦油加工厂提取的产品已达200种以上。二、煤焦油

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