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1、实践报告低温煤焦油深加工技术浅谈专业：检测技术及应用 班级：检测0931班姓名 日期：2012年6月 / 文档可自由编辑打印前言按照煤干馏的不同终温，将煤的干馏划分为3个干馏类型。干馏终温在500700范围内称为低温干馏;700900范围内称为中温干馏；干馏温度大于9001000称为高温干馏。煤的低温干馏始于19世纪，至20世纪在欧洲已有很大的发展。特别在20世纪40年代的第二次世界大战期间，德国利用低温干馏焦油制取动力燃料，以满足战时生产燃料的需要。日本在战时也曾采用类似的方法将低温焦油加工成战时用燃料。这些低温焦油加工生产厂的工艺过程与高温煤焦油加工生产厂完全不一样，也从未与高温焦油联合生
2、产过。在1943年这些战时工厂曾生产和加工了约250万立方厘米的低温焦油，而当时焦炉生产的高温焦油在加工量上相当于低温焦油加工量的77%。战后，由于廉价的石油冲击，使低温干馏工业处于停滞状态，而一些石油资源贫乏的国家，至今仍停留在常年操作生产中。单一的煤低温干馏已经不多见，但从能源以及化工资源考虑，低温干馏和低温焦油加工还得到一定的发展。在欧洲，目前低温焦油加工生产量大约为150立方厘米，采用加氢、蒸馏、萃取、裂解、脂化等工艺方法，生产汽油、柴油、酚类产品、盐基类产品、溶剂、石脑油、渣油等产品。适合用于低温干馏的煤是无粘结性的非炼焦用煤，如褐煤或高温挥发分烟煤。我国这类煤种储量丰富，是发展低温
3、干馏的基础。低温干馏过程比煤的气化和直接液化简单得多，加工条件温和。若能通过回收低温干馏煤气和焦油，并得到有效的综合利用，使低温干馏产品能找到较好的利用途径，将会具有很好的竞争力。实习单位：天津大沽化工股份有限公司（原天津大沽化工厂）始建于1939年，是一家集氯碱化工、海洋化工和石油化工于一身的大型国有企业。公司位于天津滨海新区核心区，与天津港、天津经济技术开发区、天津港保税区、京津高速公路、津滨高速，天津机场相毗邻。公司建有直接通往公司内的铁路专线和用于进口贸易的3个5000吨级码头及液体产品接卸、储存装置。公司附近有著名的长芦海盐和大港油田石油和天然气等资源，独特的区位优势和丰富的资源优势
4、为公司的可持续发展奠定了良好的基础。公司现有职工4251人，其中专业技术人员512人，2010年实现营业收入94亿元，实现利润1.1亿元，资产总额117.8亿元。公司主要生产“红三晶”牌聚氯乙烯、烧碱、环氧丙烷、苯乙烯、ABS树脂等20余种产品，主导产品聚氯乙烯、烧碱被评为“中国名牌”产品、“中国石油与化工行业知名品牌”，“红三晶”牌商标被国家工商总局认定为“中国驰名商标”。公司曾获得全国“五一”劳动奖状、“中国石油与化工行业技术创新示范性企业”、国家一级计量单位、全国用户满意企业、全国设备管理优秀单位、天津市高新技术企业；公司通过ISO9001、ISO14001及GB/T28001体系认证。
5、公司主要产品连续被评为天津市名牌产品，聚氯乙烯产品被评为全国用户满意产品；公司质量检验机构通过国家CNAS认可。2010年公司位居中国制造业企业500强第413位，并进入全国大中型工业化工基础原料行业“自主创新能力行业十强”之列，2005年被认定为“天津市高新技术企业”，脱硫项目获得滨海新区科技创新进步奖。公司累计获得27项专利，其中4项为发明奖。实习目的：通过对ABS树脂中PBL单元和掺混单元装置的学习，了解1-3丁二烯的性质。并对其原理有深入的了解。并且能够独立的对装置进行日常维护与正常巡检。熟练掌握机泵的操作、精馏塔的基本操作、以及换热器的投用。经过实习期后能够独立顶岗，完成班组工作，能
6、够熟练掌握各个车间工段的中间产品以及各个中间产品的合格值范围，能够独立的对各种产品进行分析检验，能够做好检验记录，最后成功上报给各个车间工段。 第一章 低温煤焦油的化学组成和性质1.1低温煤焦油简介煤焦油是煤炭干馏时生成的具有刺激性臭味的黑色或黑褐色粘稠状液体，简称焦油。煤焦油是炼焦化工的大宗产品，煤焦油的加工利用开创了近代有机化学工业的历史。在石油化工高速发展的今天，煤焦油化工仍然占有重要地位，在提供多环芳烃和高碳物料原料方面具有不可取代的作用。煤焦油是一种碳氢化合物的复杂混合物，大部分为价值较高的稀有种类，是石油化工难以获得的宝贵资源。煤焦油作为一种基础资源，各国均把本国煤焦油作为重要资源
7、加以保护。低温焦油，暗褐色液体，密度小于1，有时接近1。粘度大，350度前馏出量在50%。低温焦油是极其复杂的有机化合物，基本上由烃类和非烃类有机化合物组成，非烃类化合物含量较高，主要是酚类，含量高达40%。低温焦油也是用蒸馏、洗涤等方法分离成各种燃料油、酚类、沥青等。1.2低温煤焦油的化学组成作为炼焦过程中的一个重要化产回收产品，煤焦油是一个组分上万种的复杂混合物，目前已从中分离并认定的单种化合物约500余种，约占煤焦油总量的55，其中包括苯、二甲苯、萘等174种中性组分；酚、甲酚等63种酸性组分和113种碱性组分。构成焦油主要元素有五种：C、H、O、N、S。此外还有极少量其他元素和稀有元素
8、。组成焦油的化合物可以分为以下四类（其中以中性环族芳香烃有机化合物为主，约占90%以上）。是含有碳氢化合物主要有：苯（甲苯、二甲苯及其衍生物）、萘（-、-甲基萘及其衍生物），蒽、菲、芘、屈 、茚、芴、苊等。含氧化合物可分为两类：酸性-在侧链上带氧化合物;中性-环上带氧的化合物。属于类的酚有三种甲酚和六种二甲酚的同分异构体等。属于类有古马隆（氧茚）及氧芴等。含氮化合物焦油中含氮化合物具有碱性或中性。含氮化合物约占焦油的1%左右。碱性化合物中最多的是吡啶（甲基吡啶、二甲基吡啶）、喹啉（异喹啉）等。中性含氮化合物有吲哚、咔唑、苯并咔唑、氰化苯、氰化萘等。含硫化合物主要有噻吩、硫杂茚、苯并噻吩等。含硫
9、化合物一般不到焦油的1%。上述化合物中，含氧化合物中的酚类是酸性化合物，其中又以碳氢化合物为主体，是组成焦油的最主部分。表-1 大同烟煤低温干馏焦油的化学组成馏分300产率（质量分数）/%0.712.410.78.367.6酸性组分（v）/%53.437.827.1碱性组分（v）/%2.12.63.5组分（v）/%55.540.430.6芳烃6.919.776.59烷烃43.9453.9452.09环烷烃49.1536.2941.321.3低温煤焦油的性质常温下煤焦油是一种黑色粘稠液体，炼焦生产的高温煤焦油密度较高，为1.1601.220g/cm3 。主要由多环芳香族化合物组成，烷基芳烃含量较
10、少，高沸点组分较多，热稳定性好。其组分萘含量较多，其余相对含量较少，主要有1甲基萘、2甲基萘、苊、芴、氧芴、蒽、菲、咔唑、莹蒽、喹啉、芘等。由煤或油页岩经低温干馏而得的油状产物。褐色。有特殊臭味。在室温下，相对密度约0.851.05。主要成分是环烷烃和烷烃等。经分馏可得轻油、太阳油、瓦斯油、润滑油等馏分和残余物沥青。可制成各种液体燃料和化学工业原料等。煤焦油易燃，为致癌物，其蒸汽与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂接触猛烈反应。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。煤焦油对人体有健康危害：作用于皮肤，可引起皮炎、痤疮、毛囊炎、光毒性皮炎、中毒性黑皮病、疣赘及癌肿；
11、吸入可引起鼻中隔损伤。第二章 影响低温煤焦油产率和性质的主要因素煤焦油的产率与煤的热解温度关系密切，当煤热解温度低于600时，煤焦油的产率较高，达到8%以上。随着热解温度的提高，煤焦油的产率会因二次裂解而明显降低。此外，高温煤焦油的产率取决于配煤的挥发和煤的变质程度。高温干馏煤焦油的产率一般为3%4.5%（干煤）。采用配型煤炼焦时由于型煤粘结剂的加入使焦油产率有所增加。煤焦油的性质与原料煤的性质有明显的依赖关系而高温焦油是经过二次分解的产物，这种依赖关系已基本消失。煤焦油中各主要组分含量均随着焦炉气相温度的提高而降低，因此，为了提高煤焦油的质量，保证煤焦油中主要有效组分的含量，应该控制适当的焦
12、炉炉顶空间温度，减少焦油的二次裂解。第三章 低温煤焦油加工前的预处理3.1脱水处理煤焦油脱水指初步脱除煤焦油所含水分的过程。是煤焦油蒸馏的准备工作之一。分离出氨水和焦油渣的煤焦油，尚含水4% 左右。在煤焦油间歇蒸馏过程中，水分会延长蒸馏时间，降低设备处理能力，增加热量消耗，并使煤焦油产生泡沫而导致窜油事故。在煤焦油连续蒸馏过程中，水分会增加系统压力，破坏正常工艺操作制度，严重时会引起管道和设备破裂而导致火灾事故.同时，随水分带入的腐蚀性物质，还会腐蚀设备和管道。因此，煤焦油蒸馏前，必须脱水。 脱水有加热静置脱水法、加压脱水法和机械脱水法三种。3.1.1加热静止脱水法加热静止脱水法是，在贮槽中将
13、煤焦油加热并维持在7080，静止36h以上，水与煤焦油因密度不同而分离。加热有利于乳化液的分离，但温度过高，对流作用增强，会影响澄清，并引起轻油挥发。静置脱水可使煤焦油中水分降到2%左右。3.1.2加压脱水法加压脱水法是煤焦油在专设的贮槽中，在压力0.490.98Mpa、 温度130150的条件下静止4h，煤焦油中水分可降到12%。3.1.3机械脱水法机械脱水法是用离心机进行煤焦油脱水，煤焦油中水分可脱至1%。上述三种方法只能脱除煤焦油中乳化状水分，但不能脱除焦油中溶解水和化合水，这部分水分需在煤焦油蒸馏初期的最终脱水阶段脱除。第四章 低温煤焦油的连续蒸馏（工艺流程）4.1低温煤焦油的连续蒸馏
14、焦油连续式蒸馏一般采用常减压蒸馏工艺，可以分为一塔式、二塔式和多塔式。按切取馏分的不同又可分为切取窄馏分、奈洗两混馏分或酚奈洗三混馏分。目前国内大都采用为一塔式或二塔式焦油蒸馏工艺为提高奈集中度，一般切取二混或三混馏分。下面以多塔式焦油工艺为例：为提高焦油蒸馏过程的热效率，降低沥青产率或提高馏分油收率，同时使各馏分切割更精细，提高奈和酚的集中度以及他们在各自馏分中的含量，国外很多煤焦油加工企业多采用多塔式焦油蒸馏工艺。原料油经二次换热后经过管式炉对流段加热至120130，泵至一次蒸发器脱水。脱水后的无水焦油经管式加热炉加热后进入二次蒸发器，在此分离出沥青和馏分蒸气。在二次蒸发器内气化的所有馏分
15、气依次经过蒽油塔、洗油塔、奈油塔和酚油塔4个精馏塔，各塔均采用热回流，得到的馏分沸程为：酚油馏分175230，奈油馏分209230，洗油馏分220300和蒽馏分240350.4.2几种加工方案的比较目前中低温煤焦油深加工技术方案大致有以下几种：1.煤焦油轻馏分提取苯、酚、萘、吡啶等化工产品，煤沥青作为沥青调和组分调和普通道路沥青。2.煤焦油轻馏分经过酸碱精制或吸附精制调和普通重柴油或燃料油。也可以加适量甲醇增加轻油总产率。煤沥青调和普通道路沥青。3.轻馏分或全馏分加氢处理生产优质汽柴油调和组分或优质燃料油，煤沥青调和重质燃料油。低温煤焦油加工途径主要有3种形式，即：燃料型、燃料-润滑油型和燃料化工型。燃料型工艺路线以生产汽油、煤油、柴油等为主，产品很有局限性；燃料-润滑油型，除生产轻质和重质燃料油外，还生产石蜡和润滑油；燃料-化工型工艺路线，除生产汽油、煤油、柴油等燃料油外，还从石脑油馏分中抽提芳烃，利用裂解技术制取烯烃和芳烃类基本有机化工原料，综合利用原料资源。第五章
