一种煤焦油深加工方法与流程

1.本发明属于化工技术领域，具体涉及一种煤焦油深加工方法。


背景技术：

2.目前，煤焦油深加工过程中包含常压蒸馏、减压蒸馏、工业萘蒸馏。自常压蒸馏塔底抽出的软沥青，经过减压加热炉加热至370℃进入减压塔，在真空系统的作用下塔内形成负压进行产品采出，顶部油气进入真空系统。减压塔顶部油气在真空泵的作用下进入真空槽，洗油(用于从煤气中洗出苯或萘系化合物的吸收油，利用其与煤焦油、石油中其他组分相似相溶的特点，用于分馏过程中产生的气体的洗涤，使之吸收气体中的苯、萘等物质)通过喷洒的形式将油气进行洗涤，然后洗油进入液封槽，通过洗油循环泵与洗涤后的油气混合进入真空泵，并持续进行循环(循环的作用就是利用洗油对油气降温，由于真空泵对空气介质的温度有严格的要求，若温度过高，真空泵将无法工作；其中在循环的过程中如果持续采用同一部分洗油循环，降温效果不佳，所以洗油在通过液封槽循环后一部分采出至未洗三混油罐作为工业萘蒸馏原料，采出减少的量通过补充新的洗油用来维持油气降温效果。在减压蒸馏过程中，需要通过真空泵建立一个平稳的真空系统来进行物料采出的连续进行，但是由于真空泵对空气介质的温度有严格的要求，若温度过高，真空泵将无法工作，因此对于温度较高的空气介质，在空气介质进入真空泵之前，使用洗油将空气介质的温度降至适宜真空泵运行；通过真空泵的抽气作用来建立真空系统，洗油则在重力的作用下通过管道流入液封槽，并且管道的末端插入液面之下，以避免空气进入，破坏系统的真空状态。在洗油的进出量正常的情况下，液封槽能够维持原有液面的稳定，也就是可以保证真空系统不被破坏)，液封槽顶部尾气进入尾气系统。但是，因为减压塔塔顶抽出的油气中含有较多的强腐蚀性的酸性气体硫化氢，含硫化氢的油气在经过真空泵进行循环时会严重腐蚀真空泵内的叶轮、圆盘，机封密封腔、内腔、机封、挡板、隔距螺栓、泵盖、轴承座、轴承盖、轴承等零部件，造成机封泄露，真空度降低，严重影响正常生产，维修人员劳动强度大，维修费居高不下，同时也严重影响后续生产工艺中的设备。因此，这个问题急需解决。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是：提供一种煤焦油深加工方法，克服了现有技术的缺陷，工艺流程简单、除酸效果好，节约维修时间和费用，保障生产连续稳定运行。
4.为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
5.一种煤焦油深加工方法，包括以下步骤：
6.a.将减压塔内的软沥青进行减压处理，其中顶部的油气通过真空泵输送至真空槽中通过洗油进行洗涤,余料分别为重油b、重油a和沥青，分级进行采出进入其它加工工序；
7.b.将洗油输送到真空槽中进行喷淋，吸收油气中的苯、萘等物质；喷淋后落入真空槽底部的洗油通过泵输送到液封槽中准备循环使用，油气则进入到除酸反应塔内进行除酸，或直接通过真空泵进入到液封槽中进行循环；
8.c.油气在除酸反应塔通过稀碱进行中和除酸，除酸后的油气进入真空泵，通过真空泵进入到液封槽进行循环；除酸后的液体通入到集液槽进行暂存；
9.除酸反应塔包括中空的圆柱状塔体，塔体顶部设有出气口，底部两侧分别设有油气进口和碱液进口，底部中间设有出料口；塔体内中部设有碱液槽，碱液槽为底部封端的两中空的圆柱体构成，其中位于外侧的圆柱体为外柱体，位于内侧的圆柱体为内柱体，外柱体和内柱体的圆心线重叠，外柱体和内柱体等高且顶部均设有若干溢流齿，内溢流齿和外溢流齿的齿形交错分布；碱液进口连通有碱液管道，碱液管道穿过塔体侧壁并从中空的内柱体底部插入到内柱体中间并分叉分别连接到内柱体侧壁上，其中一侧或两侧连接处的内柱体侧壁设有开口；通过内柱体侧壁上的开口将碱液输送到碱液槽中。并且碱液管道也起到支撑碱液槽的作用；这样，溢流出的碱液就形成内部和外部两个环状瀑布，待处理的油气经过环状瀑布时其中的酸就被碱液中和。碱液槽的上部设有若干层折流板，不同层次的折流板相互从塔体内壁两侧向下向塔体中部延伸，且穿过塔体中心线形成交叉。
10.通过以上处理，塔顶的油气通过真空泵抽入真空槽，在真空槽内通过洗油喷洒首次洗涤，然后洗涤后的油气进入除酸反应塔进行二次洗涤，最后进入真空泵的油气是经过两次洗涤后的已经去除了腐蚀物质的油气，所以对真空泵没有腐蚀作用。
11.d.液封槽中的气体进入到尾气系统进行处理，液体经过洗油循环泵进入到真空泵进行循环，或进入到未洗三混油罐作为工业萘蒸馏原料暂存，以备后续工艺继续处理。
12.优选的，所述的步骤a中减压塔内塔底温度控制在370℃～390℃，塔中252℃～265℃，塔顶80℃～85℃；塔底压力-18kpa～-19kpa，塔中压力-20kpa～-22kpa，塔顶压力-32kpa～-35kpa，反应时间控制在10～12hr。
13.进一步的，所述的步骤a中减压塔内塔底温度控制在370℃，塔中温度265℃，塔顶温度85℃；压力控制在塔底压力-18kpa，塔中压力-20kpa，塔顶压力-35kpa，反应时间控制在12hr。
14.优选的，所述的步骤b中反应温度为50～55℃，压力控制在-35～-40kpa，洗油流量控制在600kg/h～700kg/h。
15.进一步的，所述的步骤b中反应温度为50℃，压力控制在-40kpa，洗油流量控制在650kg/h。
16.优选的，所述的步骤c中反应温度为42～47℃，压力控制在-35～-40kpa，油气流量控制在720～750m3/h，稀碱流量控制在1000kg/h～1500kg/h。
17.进一步的，所述的步骤c中反应温度为42～47℃，压力控制在-35～-40kpa，油气流量控制在720～750m3/h，稀碱流量控制在1000kg/h。
18.优选的，所述的步骤c中稀碱为浓度为21％的氢氧化钠、19％的氢氧化钾、20％的氢氧化钡或21％的氢氧化钙。
19.进一步的，所述的步骤c中稀碱为21％氢氧化钠。
20.优选的，所述的步骤c中的集液槽上部设有气体出口连通到尾气系统，下部设有出料口连通到稀碱供应系统，将稀碱进行循环使用。
21.优选的，所述的油气进口连接有油气管道，油气管道的出气口贴塔体壁设置，或油气管道伸入到碱液槽底部，对应碱液槽封端的底部成环状设置，环状管道上部开设若干出气口。
22.优选的，所述的外柱体外侧与塔体内壁之间的距离为4.5～5厘米，外柱体与内柱体之间的距离为5.5～6.5厘米。
23.进一步的，所述的外柱体外侧与塔体内壁之间的距离为5厘米，外柱体与内柱体之间的距离为6.2厘米。
24.因为外柱体与塔体内壁距离较近，油气管道的出气口贴塔体壁设置时，油气进入后通过真空向上输送时也必须穿过碱液瀑布；当油气管道的出气口设置在外柱体和内柱体形成的两层碱液瀑布之间时，油气向上输送更必须穿越碱液瀑布，这样，油气中的酸就能充分的被碱液中和。
25.优选的，所述的外柱体和内柱体的溢流齿结构相同，从圆心线向外视角看外柱体和内柱体的溢流齿相互交错设置，即圆心到圆周连线位置处外柱体溢流齿的齿峰对应的是内柱体溢流齿的齿谷。
26.优选的，所述的折流板两层之间交叉部位长度为折流板最大长度的五分之一至四分之一。
27.进一步的，所述的折流板两层之间交叉部位长度为折流板最大长度的五分之一。
28.优选的，所述的折流板向下倾斜15
°
～18
°
。
29.进一步的，所述的折流板向下倾斜15
°
。
30.优选的，所述的同侧的折流板间的间距为15～20厘米。
31.进一步的，所述的同侧的折流板间的间距为20厘米。
32.由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
33.1.本发明除酸反应塔的塔体内部设置有碱液槽，碱液槽为锯齿形溢流装置，稀碱液先从底部进入内柱体形成的空腔内，然后分支通过内柱体侧壁进入到碱液槽内，当稀碱液充满碱液槽后产生溢流形成内、外两个碱液瀑布，油气中的酸性物质(主要是硫化氢气体)向上流动时必定经过稀碱液形成的瀑布，从而将酸性物进行中和，降低酸性气体浓度，避免酸性气体向上流动进入真空泵和后续设备进行腐蚀。
34.2.本发明除酸反应塔内在碱液槽上部设计折流板，由于气体与液体的比重不同，液体与气体混合一起流动时，如果遇到阻挡，气体会折流而走而液体由于惯性，继续有一个向前的速度，向前的液体附着在阻挡壁面上由于重力的作用向下汇集到除酸反应塔底部，通过出料口排出；因此，通过折流板可以将油气水分进行分离，从而减少进入真空泵中的油气水分。
35.总之，本发明克服了现有技术的缺陷，工艺流程简单、除酸效果好，节约维修时间和费用，保障生产连续稳定运行。
附图说明
36.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
37.图1是本发明工艺流程图；
38.图2是本发明除酸反应塔的结构示意图；
39.图3是本发明除酸反应塔中碱液槽和碱液管道剖面示意图；
40.图中，1、减压塔；2、真空泵；3、真空槽；4、除酸反应塔；41、塔体；42、出气口；43、出料口；44、碱液槽；441、外柱体；442、内柱体；443、溢流齿；45、碱液管道；46、折流板；47、油气
管道；5、液封槽；6、洗油循环泵；7、集液槽。
具体实施方式
41.下面结合实施例，进一步阐述本发明。
42.实施例中未指明的实验参数均为前述技术方案中的优选参数，在具体的实施例中不在赘述。
43.实施例1本发明工艺流程简介
44.煤焦油深加工过程中，自常压蒸馏塔底抽出的软沥青，经过减压加热炉加热至370℃进入减压塔1，在真空系统的作用下塔内形成负压进行产品采出，减压塔1顶部油气在真空泵2的作用下进入真空槽3，真空槽3内的油气通过从真空槽3外输入进来的洗油进行洗涤，洗涤后的油气进入到除酸反应塔4中，洗涤后的液体则输送至液封槽5中，液封槽5中的气体输送到尾气系统(未标出)处理后排放，液封槽5中的液体则通过洗油循环泵6输送到真空泵2循环到液封槽5中，或者输送到三混油罐(未标出)中待处理；除酸反应塔4中引入外来的稀碱液进行酸中和，其中处理后的气体输送到真空泵2中然后输送到液封槽5中进行循环，处理后的液体则输送到集液槽7，集液槽7中的气体输送到尾气系统处理，液体则输送到稀碱液供应系统(未标出)进行循环使用。
45.其中，除酸反应塔4包括中空的圆柱状塔体41，塔体41顶部设有出气口42，底部两侧分别设有油气进口(未标出)和碱液进口(未标出)，底部中间设有出料口43；塔体内中部设有碱液槽44，碱液槽44为底部封端的两中空的圆柱体构成，其中位于外侧的圆柱体为外柱体441，位于内侧的圆柱体为内柱体442，外柱体441和内柱体442的圆心线重叠，外柱体441和内柱体442等高且顶部均设有若干溢流齿443；碱液进口连通有碱液管道45，碱液管道45穿过塔体41侧壁并从中空的内柱体442底部插入到内柱体442中间向两侧分开，并分别连通到内柱体442侧壁上，通过内柱体442两侧的侧壁上的开口将碱液输送到碱液槽44中。碱液槽44的上部设有若干层折流板46，不同层次的折流板46相互从塔体41内壁两侧向下向塔体41中部延伸，且穿过塔体41中心线形成交叉。油气进口连接有油气管道47，油气管道47伸入到碱液槽44底部，对应碱液槽44封端的底部成环状设置，环状管道上部开设若干出气口(未标出)。
46.实施例2
47.a.将减压塔1内的软沥青进行减压处理：自常压蒸馏塔抽出泵(p84004a/b)抽出的软沥青，送往减压加热炉加热至塔底温度为370℃，控制压力为-18kpa在真空系统的作用下，塔中温度为265℃，控制压力为-20kpa，并从此处采出重油b，经重油b抽出泵(p84102a/b)抽出经过重油b废锅，一部分回流，一部分采出至cb油重油槽。塔的上部温度为85℃，控制压力为-35kpa，并从此处采出重油a，经重油a抽出泵(p84103a/b)抽出经过重油a废锅、重油a2#冷却器，一部分回流，一部分采出与重油b汇合后至cb油重油槽。塔顶部油气进入真空系统后。塔底沥青进入一级沥青滞留槽(v84101)后经一级沥青循环泵(p84104a/b)一部分小循环至滞留槽，一部分采出至二级沥青滞留槽(v84102)，再经二级沥青循环泵(p84108a/b)一部分小循环至滞留槽，一部分大循环与软沥青混合后进入减压炉，另一部分由沥青抽出泵(p84101a/b)经沥青废锅采出至成品；反应共进行12小时，其中顶部的油气(经检测硫化氢含量为153000μmol/mol)通过真空泵2输送至真空槽3中进行洗涤；
48.b.将洗油输送到真空槽3中进行喷淋，真空槽3中的反应温度为50℃，压力控制在-40kpa，洗油流量控制在650kg/h，吸收油气中的苯、萘等物质；喷淋后落入真空槽3底部的液体通过泵输送到液封槽5中准备循环使用，油气则进入到除酸反应塔4内进行除酸，或直接通过真空泵2进入到液封槽5中进行循环；
49.c.油气在除酸反应塔4通过21％氢氧化钠进行中和除酸，除酸反应塔4内反应温度为45℃，压力控制在-40kpa，油气流量控制在720m3/h，21％氢氧化钠流量控制在1200kg/h；除酸后的油气进入真空泵2，通过真空泵2进入到液封槽5进行循环；除酸后的油气经检测硫化氢含量30μmol/mol，除酸后的液体通入到集液槽7进行暂存；
50.d.液封槽5中的气体进入到尾气系统进行处理，液体经过洗油循环泵6进入到真空泵2进行循环。
51.实施例3
52.a.将减压塔1内的软沥青进行减压处理：自常压蒸馏塔抽出泵(p84004a/b)抽出的软沥青，送往减压加热炉加热至塔底温度为390℃，控制压力为-19kpa在真空系统的作用下，塔中温度为252℃，控制压力为-22kpa，并从此处采出重油b，经重油b抽出泵(p84102a/b)抽出经过重油b废锅，一部分回流，一部分采出至cb油重油槽。塔的上部温度为80℃，控制压力为-32kpa，并从此处采出重油a，经重油a抽出泵(p84103a/b)抽出经过重油a废锅、重油a2#冷却器，一部分回流，一部分采出与重油b汇合后至cb油重油槽。塔顶部油气进入真空系统后。塔底沥青进入一级沥青滞留槽(v84101)后经一级沥青循环泵(p84104a/b)一部分小循环至滞留槽，一部分采出至二级沥青滞留槽(v84102)，再经二级沥青循环泵(p84108a/b)一部分小循环至滞留槽，一部分大循环与软沥青混合后进入减压炉，另一部分由沥青抽出泵(p84101a/b)经沥青废锅采出至成品；反应共进行10小时，其中顶部的油气(经检测硫化氢含量为153400μmol/mol)通过真空泵2输送至真空槽3中进行洗涤；
53.b.将洗油输送到真空槽3中进行喷淋，真空槽3中的反应温度为55℃，压力控制在-35kpa，洗油流量控制在700kg/h，吸收油气中的苯、萘等物质；喷淋后落入真空槽3底部的液体通过泵输送到液封槽5中准备循环使用，油气则进入到除酸反应塔4内进行除酸，或直接通过真空泵2进入到液封槽5中进行循环；
54.c.油气在除酸反应塔4通过19％氢氧化钾进行中和除酸，除酸反应塔4内反应温度为42℃，压力控制在-35kpa，油气流量控制在750m3/h，19％氢氧化钾流量控制在1000kg/h；除酸后的油气进入真空泵2，通过真空泵2进入到液封槽5进行循环；除酸后的油气经检测硫化氢含量45μmol/mol，除酸后的液体通入到集液槽7进行暂存；
55.d.液封槽5中的气体进入到尾气系统进行处理，液体经过洗油循环泵6进入到真空泵2进行循环。
56.实施例4
57.a.将减压塔1内的软沥青进行减压处理：自常压蒸馏塔抽出泵(p84004a/b)抽出的软沥青，送往减压加热炉加热至塔底温度为390℃，控制压力为-19kpa在真空系统的作用下，塔中温度为265℃，控制压力为-20kpa，并从此处采出重油b，经重油b抽出泵(p84102a/b)抽出经过重油b废锅，一部分回流，一部分采出至cb油重油槽。塔的上部温度为80℃，控制压力为-35kpa，并从此处采出重油a，经重油a抽出泵(p84103a/b)抽出经过重油a废锅、重油a2#冷却器，一部分回流，一部分采出与重油b汇合后至cb油重油槽。塔顶部油气进入真空系
统后。塔底沥青进入一级沥青滞留槽(v84101)后经一级沥青循环泵(p84104a/b)一部分小循环至滞留槽，一部分采出至二级沥青滞留槽(v84102)，再经二级沥青循环泵(p84108a/b)一部分小循环至滞留槽，一部分大循环与软沥青混合后进入减压炉，另一部分由沥青抽出泵(p84101a/b)经沥青废锅采出至成品；反应共进行12小时，其中顶部的油气(经检测硫化氢含量为153100μmol/mol)通过真空泵2输送至真空槽3中进行洗涤；
58.b.将洗油输送到真空槽3中进行喷淋，真空槽3中的反应温度为50℃，压力控制在-40kpa，洗油流量控制在650kg/h，吸收油气中的苯、萘等物质；喷淋后落入真空槽3底部的液体通过泵输送到液封槽5中准备循环使用，油气则进入到除酸反应塔4内进行除酸，或直接通过真空泵2进入到液封槽5中进行循环；
59.c.油气在除酸反应塔4通过20％氢氧化钡进行中和除酸，除酸反应塔4内反应温度为47℃，压力控制在-35kpa，油气流量控制在720m3/h，20％氢氧化钡流量控制在1500kg/h；除酸后的油气进入真空泵2，通过真空泵2进入到液封槽5进行循环；除酸后的油气经检测硫化氢含量38μmol/mol，除酸后的液体通入到集液槽7进行暂存；
60.d.液封槽5中的气体进入到尾气系统进行处理，液体经过洗油循环泵6进入到真空泵2进行循环。
61.实施例5
62.将实施例2中21％的氢氧化钠替换成21％的氢氧化钙，其它工艺条件不变，处理的油气中硫化氢含量由153000μmol/mol变为35μmol/mol。
63.总结：
64.通过实施例2-5的工艺比较，可以得出如下结论：实施例2的处理效果最好，经过处理后，硫化氢的含量大幅度降低，在未实施本发明前，每年需更换真空泵圆盘、端盖、叶轮、泵体、泵轴、密封腔，加上其它被腐蚀的零部件产生的维修费用共71.72万元，实施本发明后，12个月内未更换真空泵及其它相应的零部件，节约维修费用七十余万，减少了停机时间五百零四小时，节省人工六十三个，同时现场因泄露而产生的异味明显减少，改善了操作人员工作环境。由此可见，本发明除酸效果好，节约了维修时间和费用，间接增加了生产效益。
65.应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。