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1、30万t/a煤焦油加工项目设计方案山西焦化设计研究院（有限公司）二O三年九月工程设计方案1总论1.1设计原则(1) 采用国内一流水平、先进、成熟、可靠、安全的工艺技术，经济 合理，确保工艺装置长周期安全稳定运行。(2) 工程设计在满足产品质量的前提下，适当控制装备水平，结合企 业现状，做到布置合理、紧凑，尽量节约用地和节约投资。(3) 将循环经济和清洁生产的理念贯彻到各生产工序，切实做到节能 减排。(4) 采用先进的集散控制系统DCS集中控制和管理，达到装置操作 高度自动化。1.2设计规模年加工焦油30万吨，年工作日300天，装置操作弹性为70110%。1.3共用工程条件(1) 新鲜水：供水压
2、力0.4MPa正常用量：50m3/h最大用量150m3/h(2) 循环水：供水压力0.4MPa供水温度28C回水温度38C正常用量：400m3/h最大用量600m3/h水质：浊度W50mg/l,电导率300 S/cm,总碱度W7mgGa+2/1氯离 子 50ppm,P 值 6.5 9.0(3) 脱盐水：供水压力：0.4Mpa供水温度：常温正常供量：5 m3/h最大供量：10 m3/h硬度：1ug/l水质分析数据：二氧化硅0.1mg/l导电率 5X 10-4s/m钠离子0.05mg/l总铁 0.05mg/l铜20卩g/l油 1mg/lPH 6-9(4) 蒸汽:蒸汽：0.4MPa(G饱和蒸汽正常供
3、量：12 m3/h最大供量：20 m3/h(5) 仪表空气、工艺空气、氮气：仪表空气:供气压力：0.6Mpa(G供气温度：环境温度规格：无油、无水，露点QOC正常供量：120Nm3/h最大供量：180Nm3/h氮气：供气压力：0.6Mpa(G供气温度：环境温度纯度：99.0%正常供量：180 Nm3/h最大供量：250 Nm3/h(6) 燃料(焦炉煤气PSA制氢解析气)：压力：6Kpa (G)温度：环境温度正常供量：3000Nm3/h(7) 电力来源：双回路电源由主设计方送至乙方设计界区。电耗量：1600KWh/h电源电压等级：6KV回路数：双电源供电电压波动值：5%(8) 生活污水、雨水在引
4、至本项目的边界点处由主设计方统一处理(9) 生产废水引至本项目的边界点处由主设计方统一处理。1.4设计范围本设计范围包括：焦油减压蒸馏装置、改质沥青生产装置、工业萘差压蒸馏装置、馏分洗涤及酚钠分解装置、原料及成品罐装置、循环水装置、空 压制氮装置、变配电装置、总中心控制室等。1.5原料需求量及规格根据本项目设计能力，需要原料焦油30万吨。浓度为90%勺氢氧化钠400吨/年。浓度为98%勺硫酸320吨/年。氧化钙740吨/年。原料煤焦油指标（YB/T5075-93密度（20C： g/cm3萘含量（无水基）：%甲苯不溶物（无水基）：%灰分：%不大于 1.15 1.21 1.13 1.22不小于7.
5、0 7.03.5 7.0不大于9不大于：0.13水分：%不大于4.0粘度（E80：不大于44.2固体碱指标：NaO含量：%不小于90Na2CC含量：%不大于0.6NaCl含量：%不大于2.0Fe2O含量：%不大于0.011.6工艺流程及主要装备1.6. 1主要工艺流程（1）焦油蒸馏：采用不加碱的减压蒸馏工艺，可以生产超低碱金属离 子的改质沥青，产品质量好，系统能耗低。(2) 工业萘蒸馏：工业萘蒸馏采用将差压蒸馏技术(即单炉双塔工艺) 系统使得系统的能耗大大降低。(3) 改质沥青：使用管式炉加热、负压闪蒸等新技术，将高温沥青的 所带热量充分利用，降低了能耗。(4) 馏分洗涤：采用泵前混合连续洗涤
6、脱酚工艺，酚钠分解采用管式 炉烟道气中的二氧化碳分解酚纳，分解后产生的碳酸钠废水经苛化处理，生 成碳酸钙和氢氧化钠稀溶液，氢氧化钠稀溶液再回到洗涤工段循环使用。(5) 原料及成品罐区装置：接受、储存、输送原料焦油及分离后的各 馏分。(6) 尾气净化装置：各装置的尾气经集中洗涤净化后，引入管式炉焚 烧。1.6.2主要装备主要设备有管式加热炉、蒸馏塔、洗涤塔、分解塔、尾气净化塔、换热 器、焦油三相离心机、卧式刮刀离心机、真空泵、螺杆泵、屏蔽泵、离心泵 及槽罐等。各装置均采用DCSS中控制。1.7总图运输该项目用地80-100亩，按照工艺流程、安全规范布置总图。1.8消防依据有关消防法规及有关行业设
7、计规范，结合本企业的特点，进行消防 设计。装置区内设消火栓系统、消防冷却水系统、消防泡沫系统、火灾报警 系统。1.9节能技术在能耗方面，运用负压蒸馏、差压蒸馏等节能新工艺，另外，增加产品 与原料的换热，降低了系统能耗。循环水的用量也大大降低。2工艺方案及设备2.1生产规模及车间组成年加工无水焦油30万吨，年工作日为300天。焦油加工车间包括焦油蒸馏、工业萘蒸馏、馏分洗涤及酚盐分解、改质 沥青、工业萘结晶包装等部分。各装置处理能力装置名称处理能力原料名称t/at/d焦油蒸馏3000001000无水焦油工业萘蒸馏4600076.6已洗混合份馏分洗涤52500175未洗混合份改质沥青24000080
8、0软沥青工业萘结晶包装30000100工业萘2.2产品方案2.2.1产品品质及数量序号名称单位数量备注1轻油t/a15000.5%占煤焦油）序号名称单位数量备注2脱酚酚油t/a45001.5%占煤焦油）3洗油t/a150005%占煤焦油）4一蒽油t/a5100017%占煤焦油）5二蒽油t/a180006%占煤焦油）6粗酚t/a32001%占煤焦油）7工业萘t/a3000010%占煤焦油）8改质沥青t/a16500(）55%占煤焦油）222原料及产品质量指标(a) 焦油(Y B/T5075-93项目：#1、#2;3 密度(20C)： g/cm不大于 1.151.21 1.13 1.22;萘含量（
9、无水基）：%不小于7.0 7.0 ;甲苯不溶物（无水基）：%3.57.0不大于9;灰分：%不大于：0.13 ;水分：%不大于4.0;粘度（E8C）:不大于44.2。（b）工业硫酸：（GB534-200）项目：指标；H2SO 含量 %：92 98;灰份不大于0.03;铁含量：%不大于0.01;砷含量：%不大于0.005。（c）原料固体碱（GB209-9P（隔膜法，合格品）供应量：0.194t/h ; 1400t/a （按年加工时数7200小时计）NaO含量：%不小于99Na2CC含量：%不大于1.6NaCl含量：%不大于3.2Fe2O含量：%不大于0.022.2.3产品及中间产品质量指标1) 轻
10、油(QB001-20C)外观密度（20C） g/ml 酚含量（容）：% 萘含量：% 水分：%馏程；初馏点C黄色透明液体0.88-0.946不大于2.5;不大于5不大于2;不小于90180C前馏出量（重）不小于90。2）脱酚酚油（Q/ASB64-1998水分：%不大于2;萘含量：%不大于30;馏程（大气压101325P）;200C前馏出量（V/V）, % 不小于45。3）工业萘（GB/T6699-1998 级品外观：白色，允许带微红或微黄粉状、片状结晶; 结晶点：C不小于78;不挥发物：%不大于0.06;灰分：%不大于0.01。4）洗油密度（20C）： g/cm3 1.04-1.07。馏程：23
11、OC前馏分量（容）：%不大于3;300C前馏分量（容）：%不小于90;酚含量（容）：% 0.5 ；萘含量：%不大于13;粘度（ E23：不大于2;水分：%不大于1.015C结晶物无5）粗酚（Y B/T5079-93酚及同系物含量（按无水计算：不小于83。 馏程（按无水计算）：21OC前（容）：%不小于60;23OC前（容）：%不小于85;中性油含量：%不大于0.8;吡啶碱含量：%不大于0.5 ;PH值：56;灼烧残渣含量（按无水计）：济大于0.4; 水分：%不大于10。6）蒽油（Q/ASB135-1998密度（20C）： g/cm3不小于 1.10;馏程：（大气压101325P）;300C前馏
12、出量（m/m： %不大于10;360C前馏分量（m/m： %不小于50;粘度：E80不大于1.6;水分：%不大于2。7）二蒽油（Q/ASB60-1998密度（20C） g/cm3不小于1.10;水分：%不大于2。馏程：360C前馏出量（m/m： %不小于5。8）改质沥青软化点（环球法）：C 105-120;甲苯不溶物:% 28 34;喹啉不溶物:% 8 12;Na %不大于20ppm结焦质：%不小于54;水分：%不大于0.2;B树脂：%不小于18。2.3工艺流程及主要设备选择本项目包括焦油蒸馏、工业萘蒸馏、馏分洗涤及酚盐分解、改质沥青、 工业萘结晶包装等部分，各部分的工艺流程及主要设备选择分别
13、简述如下: 231焦油蒸馏装置231.1工艺流程简述原料焦油经无水焦油输送泵直接从原料油库抽吸分别与焦油预热器（仅 开工时用）、洗油冷却器、洗油冷凝器、两混油冷凝器加热至180-19OC, 减压后进入脱水塔中部，塔顶轻油气经过轻油冷凝冷却器和油水分离器，水 相自流至酚水槽，由酚水泵定期送往污水处理，轻油相进入回流槽及轻油回 流泵，部分回流，部分通过流量调节循环至原料焦油预混配，达到共沸精馏的 目的，多余的轻油经过回流槽液位调节进入轻油中间槽。塔釜焦油由焦油循 环泵送至焦油/软沥青换热器I、焦油/软沥青换热器I换热温度达到210C后， 回到脱水塔塔釜，塔釜温度控制在190-200C左右。脱水至0
14、.2 %以下的焦 油由脱水塔塔釜焦油抽出泵送至管式炉对流段加热至250C后进入馏分塔中 部。馏分塔底部分离出的软沥青，经沥青循环泵，一部分送至焦丫曲软沥青 换热器I ;另一部分送到焦油管式炉辐射段加热至340C后回到馏分塔底部。馏份塔顶逸出的酚酚萘洗混合油气经洗油冷凝器部分冷凝后，液相进入 洗油冷却器，气相进入两混油冷凝器换热后，液相进入三混油冷却器，气相 部分经不凝气冷却器冷却后进入真空系统从洗油冷却器出来的洗油（130C 左右）进入洗油回流槽，一部分洗油馏份由回流泵作为馏份塔的回流送回馏份 塔顶，其余洗油经过三混油冷却器冷却至昨0C后送往未洗混合份槽。各设备的排气均集中后送至尾气吸收处理装置经洗油洗涤后排至管式 炉燃烧。管式炉以焦炉煤气作为热源。2.3.1 . 2工艺特点本工艺流程采用不加碱工艺、管式炉加热、共沸脱水及减压蒸馏切取三 混馏分的一塔式焦油连续蒸馏
