煤焦油80问答

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1、1. 才 低温煤焦油和高温煤焦油有何区别？0 j+ ve& l: u/ u W: a- v+ v按炼焦温度不同，煤焦油可分为低温焦油和高温焦油。低温焦油为褐黑，密度较小，其组成中烷烃、烯烃及芳香烃类约占50%，酚类含量可达30%左遥饕歉呒斗樱溆辔赃拎罾辔鞯暮衔铩蚧衔锛敖鹤椿衔镒槌伞?br高温焦油色黑，密度较大，是低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性区别。高温焦油主要是由芳香烃所组成的复杂混合物，目前查明的有480多种。本文主要讨论高温焦油。: F7 v n$ r6 i: 7 a* Z7 f! U, a5 u7 J0 F D) t2.高温煤焦油是怎样形成的？. S3 R

2、5 K3 ?4 T# H ) I5 O) # J4 L1 i煤在炼焦过程中的产物（主要是500前胶质体分解形成的热分解产品）在荒煤气导出过程中，受到焦炭、半焦及炉顶空间高温作用而二次裂解，最后形成高温煤焦油呈气态被煤水带走，经过冷凝析出形成高温煤焦油（以后称煤焦油）。其过程示意如下：# m2 k/ O. r& f. e煤热分解500低温煤焦油800以上 高温煤焦油4 H% & n4 F+ _9 c6 V7 m 二次裂解（气态）: 6 w% q; a 6 V4 z% T冷凝聚集分离粗苯工段焦油大槽。$ l( xA4 X& o8 2 G/ b8 x （液态焦油） （洗萘）* Q2 G7 Q# k0

3、 A% a; s6 p: f: # a! o/ n) _* _3.焦油有哪些物理性质？工厂常用哪些指标检查焦油质量？; J- s, n L x( A6 L4 I1 b焦油在常温下是一种黑褐色、粘稠，有特殊气味的油状液体，20时相对密度在1.121.22之间。9 K; y3 t1 2 I2 W) S5 I u工厂一般用焦油全分析检查焦油质量，全分析一般包括以下项目：20时的相对密度、水分、游离炭、灰分、蒸馏试验、萘、粗蒽、酚、吡啶盐基含量等。蒸馏试验用于测定焦油各馏分及沥青产率。它是工业中估计焦油工艺性质好坏的重要指标，对蒸馏加工有一定指导意义。* H& R. E; y$ y) q) k6 C2

4、 |, |& L6 k/ n6 K! v/ A4.焦油主要由哪几种元素组成？组成焦油的化合物一般可分为哪几类？6 . W& z; | G0 A! t h! z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。7 r7 p+ _( q3 9 # H; S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）。2 o; 6 e+ Q1 E% R(1)是性碳氢化合物9 ( K5 t& k d) N 主要有：苯（甲苯、二甲苯及其衍生物）、萘（a-、B-甲基萘及其衍生物），蒽、菲、芘、屈 、茚、芴、苊等。1 L y+ I( B k3 Q(2)含

5、氧化合物5 A1 v/ v0 r! Z0 t+ a9 a+ g; s Z X可分为两类：酸性-在侧链上带氧化合物; j1 d) z( O# D) w; V 中性-环上带氧的化合物。8 f. a/ c8 z% E6 W9 _; l6 Q7 属于类的酚有三种甲酚和六种二甲酚的同分异构体等。( u3 G1 G: J4 s D3 l/ o属于类有古马隆（氧茚）及氧芴等。0 w5 a+ S+ |( R7 T) (3)含氮化合物7 X7 t+ x% 3 F& U0 |0 h 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。6 s D* Q% ; 7 x) p3 p+ i碱性化合物中最多的是吡

6、啶（甲基吡啶、二甲基吡啶）、喹啉（异喹啉）等。1 i8 e E U/ W# g& r中性含氮化合物有吲哚、咔唑、苯并咔唑、氰化苯、氰化萘等。% J+ l/ ZP0 C% (4)含硫化合物7 0 P3 S% 5 p$ o5 r, h 主要有噻吩、硫杂茚、苯并噻吩等。含硫化合物一般不到焦油的1%。, / j: b% $ h3 P6 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。) S/ F % q1 N/ l, j, I$ Y% M; - Z% N% B! k5煤焦油加工主要有哪些产品？用途如何？: s2 j4 5 u) J( j b煤焦油主要产品及

7、其用途见下表。1 3 8 k9 1 M2 苯-合成苯、苯胺染料、洗涤剂、橡胶、人造纤维、农药 ( P X. |& D?( p# Q3 C焦油轻油、粗苯 甲苯-溶剂、炸药、染料、医药、食物防腐剂（苯甲酸）# Q( S8 W4 P8 c! r# o( R 170 二甲苯-合成纤维、增塑剂、溶剂t+ $ D7 $ & e# m 0.5%0.8% 2 D: N; F( d. y3 L: 9 t- f3 Z8 M4 - W3 Z5 . G 苯酚-酚醛树脂、人造纤维、抗氧化剂、显影剂、毛皮染色剂、医药6 V) R5 _ r! V+ m酚 油 甲酚-杀菌剂、增塑剂、选矿药剂、除草剂、消毒剂、呈色剂 c) S

8、5 t7 O Y% F9 s, Q# j170 210 二甲酚-杀虫剂、工程塑料、润滑油添剂、古马隆树脂7 W/ T6 |6 S& J3%4% 沥青漆4 # E$ y! Q4 H* I/ X* x; T ; ( t: O6 e/ N( R& _/ |萘油-萘-染料、助溶剂、减水剂、合成纤维、驱虫剂、鞣料、糖210230 精、增塑剂、防老剂8 t! r* k1 R; z. d, D 7%10% 4 Q5 a+ I+ O, P( h5 d, , | o a-甲基萘-溶剂、聚萘酯塑料; p. n: ?9 P3 W 甲基萘 b4 z- o/ d- p) n- a, R -甲基萘-MF型助剂、减少剂、止

9、血剂或饲料添加剂2 C0 2 F1 s) , x3 F9 t# Q ) B, Ab8 n2 P 二甲基萘-2，6-萘二甲酸、聚萘酯塑料、绝缘材料3 P% y6 y. % P* ) H G洗 油 联苯-绝缘油、聚矾类塑料. l, D1 u% - k; Q z& f) N C230300 苊-1，8萘酐-染料、聚萘酯塑料% d/ V2 ?# K3 2 n6 M煤焦油 4%6% 氧芴-硝氯酚驱虫剂& u1 d9 0 P( W* ? h 芴-芳香聚酰胺类塑料, V$ q3 $ ?) N: X5 D; s 喹啉、异喹啉等一烟酸、医药、农药、染料、呈色剂: 3 M8 8 E2 MQ+ ! % b& * W

10、; h! y, 4 H$ h. H 蒽-蒽醌染料、炭黑、蒽醌纸浆蒸解助剂、乳化剂* ?3 fvP: W& B: X q9 C 蒽 油 菲-菲醌农药，蒽、植物生长剌激素、鞣料3 I( V5 C% |7 C1 l2 E3 V 300330 咔唑-染料. y6 N8 m$ u! T$ c, 4 g) L 20%25% 炭黑( a3 S9 p6 F: g) $ r+ . s( q) V8 VE/ ? 萤蒽-探伤剂% ! Q0 B7 i1 $ , F 二蒽油 蒽-1，4，5，8-蒽四甲酸-染料工程塑料7 0 g( ?& R: 3 Q0 c 330360 屈-紫外线探伤剂（荧光磁粉） q& E$ U: t

11、, C7 J; V5 |3 w6 _& 4%6% 炭黑 3 A e+ V- N3 5 d 炭素制品粘结剂、炭纤维. V( % K1 N( ?$ x9 k 沥 青 防腐、防水、耐火砖、沥青漆、筑路用柏油 O5 x4 c4 W# 1 v, R 360 沥青焦-炭素制品、特殊铸造、造气7 ? f1 m* $ K 50%60%) S# B7 D4 l: F7 V+ d, I( A1 v3 9 P. Z$ P: V. % L8 B6.煤焦油为何需要集中加工？* me- 8 W, D7 Pf现代焦油加工向着集中化、大型化、高质量、高效率、多品种和低消耗的方向发展。焦油集中加工的好处如下：, A$ d3 I

12、. Q2 S& b) S V1)基建投资少，经济效益高。9 s; n/ e2 q2 W3 Q7 X以3万t/a同20万t/a规模相比，单位投资由117元/t焦油降为67元/t焦油;劳动生产率300t（人.a）提高到1212t/（人.a）;创造工业产值由4.55万元/(人.a)提高到21.5万元/(人.a);每年盈余由3.75万元提高到746万元。8 L1 Z% u- j# d& y+ n1 t$ W2)可以增加产品品种，提高产品质量。! p Y; H1 9 l0 p, M一般小焦化厂只能生产39种产品，大焦化厂可生产近40种产品。如果集中加工，可以采用先进技术，增加品种和提高产品质量。. h8

13、 q# n. I) i4 D3)有利于降低能耗。; I/ k3 X4 K) 由于集中加工，生产能力大，热能利用高，也便于余热的回收与利用，因此可降低能耗。1 V2 2 - E3 r# D) t4)有利于采用先进技术，消除污染。, Q) z/ n1 D8 E$ _焦油集中加工，由于生产规模大，可以采用先进技术，例如减压连续蒸馏或常减压并用连续蒸馏的新工艺。同时，焦油车间基本无污染，还可以对生产过程中的三废集中处理。w# f& ( g, R- b5)使焦油车间大修改造费使用更加合理 w4 j# G( z/ 1 ) # j我国有相当一部分焦油加工车间是50年代建成的，设备陈旧破损，到了需要进行大修更

14、新年限。如将改造费用用作新建的大规模焦油加工的装备投资，对国家是有利的。% W7 t0 C8 Z( j; rP5 G$ a # d2 L9 l+ j% D 7.煤焦油加工前应做哪些准备工作？! ) X3 l4 z7 x) K焦油加工前的准备工作包括焦油的运输及贮存，焦油质量的混匀、脱水及脱盐等。7 h: P9 c8 c! ! j8 e! e. k9 c4 w: w1 Y- S7 % J, W9 8.焦油运输和贮存有哪此要求？- Y5 F* 9 w# S5 E9 ?0 8 Z1 2 v对本厂回收车间生产的粗焦油，可经管道用泵直接送入焦油贮槽;如果有焦油洗涤煤气终冷水中萘的流程，粗焦油送至煤气终冷

15、器附近的焦油混匀槽，然后用泵送至除萘器洗萘。洗萘后的焦油静置脱水至含水不大于4%，再用泵送至焦油贮槽。如是外厂来油，则须用铁路槽车输送。槽车有下卸口，可从槽车自流入馏槽，再由此流入地下槽，然后用泵倒入焦油贮槽。如果槽车无下卸口，则用汽泵直接倒入焦油贮槽。3 _7 0 P8 L4 h; T焦油贮槽一般为钢板焊制的立式槽，内设有蒸汽加热器，使焦油保持在7080。在此温度下，焦油易于流动，并易与水分离。分离水送往回收车间的氨水澄清槽。焦油贮槽的容量按贮备1012d的焦油加工量确定。通常用三个贮槽，即一个接受焦油，一个静置脱水，一个向管式炉送油。三槽应轮换使用。4 u+ z) P3 j, H# % w

16、8 D6 i. Y5 d% E* # i6 G8 E& i+ B# v9.焦油为什么要混匀？0 f& J. ; J3 S/ G( z一些大型或集中加工的焦油精制车间，常常处理几个回收车间和厂的焦油，这些焦油在组成、密度、游离炭和灰分含量等方面均有较大差别。此外，焦油中还要混入终冷器洗下来的萘及精苯残渣油等。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影响，。因此，对来自不同地方的焦油应用单独贮槽贮存，然后用泵送入混合槽内，利用受油管的特殊装置进行混合，以保证焦油组成的均匀化。1 H7 y% O, 6 G# I4 k( |4 w; g8 S2 b3 10.焦油为什么要进行脱水？1 x

17、+ f9 I* Q$ V& r粗焦油是炼焦过程产生的煤气用循环氨水喷洒和在初冷器中冷凝冷却加以回收的。它含大量水分。有的焦化厂还用粗焦油洗萘，虽经加热静置脱水，送往焦油精制车间的焦油含水分仍在4%左右，有时甚至达到8%10%。! RF- T g! N2 q% w q. J焦油含较多水分对其蒸馏操作不利。间歇焦油蒸馏釜中，焦油含水多，将延长脱水时间而降低设备生产能力，增加耗热量。特别是水能在焦油中形成稳定的乳浊液，受热时，形成乳浊液小水滴，开始不能立即蒸发而过热，当温度继续升高时，水滴急剧蒸发，造成突然沸腾而发生冲油的事故。为防止这类事故发生，在脱水期间必须缓慢加热，因此延长了蒸馏时间。此外，在

18、管式炉连续蒸馏系统中，如焦油含水多，会使系统压力显著增高，阻力增加，打乱了操作制度。此时，必须降低焦油处理量，否则会因高压引起管道设备破裂导致火灾。因此焦油必须进行脱水才能蒸馏加工。 d6 7 M. O) V+ a3 a11.焦油脱水分为几个步骤？初步脱水和最终脱水主要有哪几种方法？) r$ s) U+ Q2 W) A$ C1 V _; c% I焦油脱水的步骤可分为初步脱水和最终脱水。3 K! C0 U+ n! E/ h焦油初步脱水一般采用加热静置脱水法，即焦油在贮槽内用蛇管加热保温在7080，静置36h以上，焦油与水因密度不同而分离。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

19、还有离心脱水法和加压加热脱水法等。初步脱水是很重要的操作，可使溶于水中的大部分盐类（主要是铵盐）随水分一齐排出，有利于以后的焦油加工操作。6 Y( l* g) s% * D R9 焦油最终脱水，依生产规模不同，主要有如下几种方式：* T2 d0 Z( w! . V7 v* |( p1)间歇釜脱水。间歇蒸馏系统中，专设此釜进行焦油最终脱水。釜内焦油温度加热至100以上，使水蒸发脱除。脱水釜容积与蒸发釜相同，一釜脱水焦油供一釜蒸馏用。6 q$ f7 M7 x我国年产10万t焦炭的焦化厂间歇焦油蒸馏设备，脱水釜容积是24m3，可装油21t，用煤气加热，升汽管温度达到130，最终脱水完成，釜内焦油水分

20、可降至0.5%以下。 ! U1 i& b) k7 e2)管式炉脱水。连续焦油蒸馏系统及大型间歇系统（如在年处理12000t的焦油工段）多数是应用管式炉脱水。 l0 B/ sw. v7 J* t+ _% S经初步脱水的焦油送入管式炉连续加热到130，然后送入蒸发器，脱去部分轻油和水。此时焦油含水降至0.3%0。5%。在连续式管炉焦油蒸馏系统中，焦油最终脱水在管式炉内的对流段进行，也可以使焦油脱水至含水0.3%0.5%以下。8 5 m( s6 u3 k, j: V7 c* G/ D5 f, M6 n6 ) _/ j12.焦油加工前为何要脱盐？) r/ h! _! * V# s0 9 焦油所含水分中

21、溶有氯化铵、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，当加热到220250的温度时，固定铵盐会分解成游离酸和铵。例如：* a4 % l$ g- i. Et NH4CI 220250 HCI+NH3! J$ u D6 m) I, d0 L; v$ S产生的酸存在于焦油中，会引起管道和设备严重腐蚀。同时，铵盐还会使焦油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。9 H/ 5 u E/ G3 S U7 O2 k9 I 7 G L. L* Q( ; I+ S13.焦油脱盐主要有哪几种方法？# J1 O9 Q5 g( i!

22、M焦油脱盐主要方法有：# R, G+ $ R L4 5 a: i1)在回收鼓风冷凝工段采取循环氨水和冷凝氨水混合的工艺流程，降低固定铵盐的浓度;, i0 ( V1 l 1 |0 T2)采用焦油洗萘流程的粗苯工段，由于焦油中大量铵盐进入终冷循环水中，可降低焦油中的含盐浓度;9 O6 n+ + n; 3)焦油在进入管式炉前加入碳酸钠，使固定铵盐转化为不易分解的钠盐。3 n6 V acG, D: 例如：NH4CL+Na2CO3 NaCL+NH3+CO2+H2O+ 7 k6 f1 Z3 S% m 2NH4CL+Na2CO3 (NH4)2CO3+2NaCL+ R$ E# 2 _1 j! z14对焦油脱盐

23、有什么要求？脱盐后生成的钠盐有什么害处？( C7 N* x# v6 a c脱盐后的焦油，固定氨含量应小于0.01g/kg焦油，才能保证管式炉的操作正常。 y* N1 k6 N0 S$ T* d) I焦油脱盐处理后生成的钠盐留在焦油中，最后残留在沥青内成为沥青灰分，因而会影响沥青的质量，特别是炼制沥青焦时影响沥青焦质量。因此，加强初步脱水，使最终脱水前焦油中含水少，固定铵盐相应含量也少了。1 5 ( xy! N O* * ) |8 K$ r7 : M6 R# 7 L: Q15焦油蒸馏有哪几种流程？各适用于什么条件？# m& w2 a* Q. I5 t5 e! G2 V焦油蒸馏流程分为两个类型，即

24、间歇焦油蒸馏和连续式焦油蒸馏。间歇焦油蒸馏适用于小型焦化厂的焦油加工。我国大型焦化厂广泛使用管式炉连续蒸馏的工艺流程。管式炉连续蒸馏按蒸馏系统采用的塔数及馏分切取方式不同，又分为两塔式流程、单塔式流程和切取混合馏分的焦油蒸馏流程。( K9 V6 f; ) N/ u( U+ F5 |1 z: w: 4 e1 M* d: L6 i16.间歇焦油蒸馏主要优、缺点是什么？5 t9 J4 S# x8 r0 b) J9 R0 c间歇焦油蒸馏设备比较简单，投资少，易于上马，适用于焦油处理量不大的中小型焦化厂。. Z it m G7 T8 ?8 4 J8 M间歇焦油蒸馏的主要缺点是：j- h1 d4 S+ Y

25、1)焦油在高温下加热时间长，造成馏分分解，使沥青的产量增加，各种馏分产率降低;( v. i0 A8 K& Y; _ j4 g# A2)大量焦油同时加热，有失火的危险;: 7 2 S# Z) _& k8 y3)蒸馏出的各种馏分质量不高，提取纯产品操作发生困难，而酚和萘的集中度也较低;) ; # k6 , T4 ?- I9 l; L1 H4)燃料耗量大，不经济;& a; d) 3 E: X5)劳动条件差，难以采用自动控制及自动调节装置。 ; v- m$ Z* z9 m6 P: D7 B- g; $ n17.管式炉连续蒸馏有什么特点？ w2 q/ m# c% t: . d焦油管式炉连续蒸馏工艺流程与

26、间歇蒸馏流程相比较有以下特点：/ G2 H h/ e- S9 c1)生产能力大，设备紧凑;8 M! n+ _0 z/ H5 j2 N v2)生产馏分质量好，能使各馏分明确分开;5 g) 2 s% P$ H, k! B3)能充分利用燃烧废气来加热焦油和最终脱水，故热效率较高;3 B6 T! z# Y& y+ h+ S: h6 U* l6 G4)焦油在管式炉停留时间较短，所以焦油的分解变质减少，因而可提高油类产品的产率和质量，并降低沥青的产率; r4 h- E ) Y* j5)炉管内的焦油存量比蒸馏釜内的焦油存量少得多，故减少了火灾的危险;. m1 / J& c6 k: n: N8 _! L& g

27、% U6)能广泛进行计器和操作的自动控制和自动调节，故便于管理，产品质量稳定，提高了劳动生产率。- w) / a9 q Z8 J18.管式炉焦油连续蒸馏工艺流程有哪几种形式？, g5 _! ?2 p( p( h# o) D* a我国大型焦化厂广泛采用管式炉连续蒸馏装置，原料焦油直接进管式炉。按蒸馏系统采用的塔数及馏分切取方式的不同，主要有以下三种形式：5 L& K0 g8 x) + Y D1)单塔式，即只有一个馏分塔的焦油蒸馏工艺流程;8 i0 ; q5 t9 b. CV2)双塔式，即有一个蒽塔和一个馏分塔的焦油蒸馏工艺流程;3 J8 y% i* n: l. r3)切取混合分的流程，其流程与一

28、个塔式流程基本相同，只是不切取酚油、萘油、洗油的单种馏分，而是切取三者的混合分（也有个别厂切取四种馏分）。2 b! w9 b! i6 D( K3 Y焦油蒸馏流程还有多种类型。如国外有的采用常压、减压并用的焦油蒸馏流程;有的采用高温热载体加热进行焦油蒸馏等。5 - m& l4 5 + Q7 Kc9 V* L7 y) O# L: z g19.单塔式流程有什么特点？( s8 T; O% k5 b5 $ V4 f该流程的主要特点是：: T% t8 q$ K% Z6 |1)耗热量小，比双塔流程可减少10%，可尽量少用或不用直接蒸汽，能提高酚、萘的集中度;3 2 a% U9 e0 ) 2)结构简单，投资费

29、用较少，占地面积小;% # T: 3 q& L$ 5 a9 |% ?- v3)采用了较好的塔板结构和钟罩形泡罩，鼓泡线长度大，塔板效率高;2 y0 Z* P8 g6 t) c* zg a4)影响操作的因素较少，故操作简单，易于稳定，易于自动化操作;( D! O5 _# c7 k! e4 E; _3 A5)二段蒸发器上部有三块塔板，采用一蒽油打回流，故不易被堵塞;& V. T4 S; O) q& h6 B8 n% o& M6)馏分塔较高，操作劳动强度大（自动化后可克服），塔板结构复杂，铸造困难;, : ; c6 n# 2 i, k7)萘的集中度较高，但洗油质量难以保证; X5 / q$ x* /

30、 H; C) D8 8）不提取蒽油，沥青产率高;6 _% j! O* 1 l9)不能分段调节馏分塔各段的回流量，各侧线提取温度不易控制，故提取各馏分质量不稳定。 f1 C V1 . a0 A, - m$ K# E& l7 ?20.两塔式流程有什么特点？5 k8 g. i G/ T# U7 t两塔式流程比单塔式流程多一个馏分塔，即多一个蒽塔。从二段蒸发器顶逸出的馏分混合蒸汽进入蒽塔第五层塔板，塔底排出温度为320330的二蒽油，由10、12或14层侧线切取温度为290300的一蒽油。自蒽塔顶部来的油汽进入馏分塔第五层塔板。然后根据馏分的不同温度在不同切线切取酚油、萘油、洗油（洗油由塔底排出）。两

31、塔式流程主要特点是：; # S) Y5 R& R% W1)二段蒸发器不打回流，没有侧线。所有馏分蒸汽先进入蒽塔，在蒽塔下部排出二蒽油，在馏分塔侧线则提取一蒽油馏分、洗油馏分、萘油馏分、酚油馏分及轻油馏分;- K4 h; ! Z, j 2)该流程安装有一个沥青吹气柱，可以调节沥青的软化点;9 hy9 B5 g5 R4 K9 o6 d, X2 G3)两塔式流程的萘集中度一般约为85%90%，而损失于其他馏分中的萘约为10%15%。并且各馏分产率及萘集中度是波动的。21切取混合分流程有什么特点？3 b3 T/ & o* K* A8 : j4 此流程与一塔式流程基本相同，其不同点是不切取酚油、萘油和洗

32、油的单种馏分，而是切取三种馏分的混合分（有的厂连同轻油一起取四种馏分的混合分）。混合分由馏分塔的中部第24、26、28或30层塔板侧线切取，经冷却、脱酚洗涤后送工业萘系统，制取含萘95%以上的工业萘。5 d( i& x; 5 - p) o6 z; u; |切取三混馏分流程的萘集中度较高，一般可达到95%97%，有效地增加了萘的资源。9 _( n: i1 c% H; n% C切取混合分的焦油蒸馏流程，不仅提高了萘的集中度，而且不切取单种侧线馏分，在操作中只要控制塔顶、塔底产品合格，侧线位置选用恰当，基本上不用进行复杂的调节，所以操作上比较简单。7 k% 6 pS! s( k/ y7 F: 3 g

33、2 |$ b5 # S2 0 22.焦油蒸馏系统的操作是怎样进行的？3 w3 l2 X Q3 sE+ v: o管式炉连续蒸馏操作，应根据原料焦油的组成、性质及工艺要求，保证生产出的馏分质量和产率均符合要求。就我国目前情况，尤其要保证萘的最大集中度，尽量减少萘的损失。以两塔式流程为例，几个主要部分的操作简叙如下：5 p% F2 v1 ) f4 I) y: w1)管式炉对流段及一段蒸发器的操作：& Z+ z$ L, V3 j m$ $ j5 W此段操作主要任务是将原料焦油最终脱水至0.5%以下。对流段温度宜控制较低的出口温度，一般不超过130，目的是减少一些酚和萘随水分及轻油夹带出去。在操作过程中

34、，要控制对流段的焦油处理量比辐射段的处理量多0.51.0m3/h，以使无水焦油满足辐射段处理量的需要。但两者相差不宜太大，否则多余的无水焦油送回原料焦油槽，将重新吸收水分并导致焦油灰分增加和热量损失。4 $ ; q0 Q s- m2)管式炉辐射段及二段蒸发器的操作：0 m. X9 e6 Z! d) sp此段的任务是将焦油加热到规定的温度，使一次汽化过程充分完成，并得到软化点合格的沥青产品。因此，应很好地控制辐射段出口温度，其温度为4005;经常检查、观察炉膛火焰，防止火焰直接灼烧炉管或砌体;及时检查煤气耗量、各部位温度和焦油流量，力求稳定。8 x M0 O0 d7 u* ?. b- J5 S

35、二段焦油泵压力是考察辐射段工作的重要指标。焦油脱水不好，处理量增加或加热温度提高，均会造成二段泵后压力升高。当炉管内结焦或泄漏时，泵后压力也有显著波动。二段焦油泵出口压力应不超过1.176MPa。* h y1 O7 O$ A/ c4 , Z) n7 E要控制二段蒸发器通入的过热蒸汽量，直接水气可降低一次汽化温度，通常每增加1%的过热蒸汽可降低一次汽化温度约15。但直接水气量过多，易夹带油渣，使沥青软化点升高和使一部分屈油馏分进入蒽油馏分，降低了蒽油质量。此外，饱和蒸汽温度必须过热至400。( 4 z& H2 R! : P. L* I两塔式流程的二段蒸发器顶部的捕集层，易被沥青物质堵塞，使塔压升

36、高，需定期清扫。一塔式流程二段蒸发器的上部有几层精馏塔板，并有一蒽油回流，堵塞现象基本消除。但塔板无提馏作用，使侧线采出的二蒽油含萘偏高，有时甚至会使一蒽油含萘，萘损失加大，因此控制蒽塔温度及侧线位置是很重要的。5 G8 M) n |; 5 |( j3)蒽塔和馏分塔的操作;: C6 c; D1 / w! I主要应使塔具有良好的分离效率，提高萘的集中度，并使其他馏分符合指标要求。随着馏分切取制度不同，各种流程操作制度和工艺指标各不相同。但它们共同的操作手段主要是控制与调节塔顶温度、回流量、过热蒸汽量、馏分采出量及侧线位置等几项。主要控制手段( l- h9 tn* S% - |, g2 P) J两

37、塔式流程，蒽塔操作主要保证一蒽油质量，并正确地确定塔顶温度以保证洗油质量。蒽塔塔顶温度一般为250260；洗油回流量为0.150.25m3/m3无水焦油。1 Q$ y+ d/ * w) 8 K% B 馏分塔应最大限度地提高萘集中度，尽量减少酚油、洗油和蒽油等馏分的含萘量。对洗油主要是保证蒸馏试验合格。各馏分采出量及侧线位置对它们质量互有影响。所以应根据情况及时、正确进行调节，力求稳定。: R8 Z, n9 J U- 1 h1 B% c2 A2 _4 n9 U& _* R6 w23焦油连续蒸馏工艺制度的主要指标有哪些？% ; 5 e! t2 W, _5 以一塔式流程为例，焦油连续蒸馏的工艺制度主

38、要指标如下：6 k% H* P2 3 Q, v* u; , h8 v. W0 c1)原料焦油水分不大于4%，符合质量要求;- c7 5 D 5 I2)焦油贮槽应保持8090;4 f7 V g! k& e- B; d3)配入的杂油及外来焦油应与本厂原料焦油均匀混合;0 i3 F( r9 v/ I K# Z4）管式炉一段前焦油水分小于1%;, T! H# , A4 R b, q5）一段加热前焦油温度8095;! N# Z3 E5 I9 z2 mx. i6 5 K# X6）一段蒸发器后焦油水分小于0.5%; A6 L6 J! 7 d* v7)管式炉一段出口焦油温度125135;6 q, k M. X

39、g8)管式炉二段出口焦油温度4005; _ F2 C; G0 b2 a, B& x% I# 9)一段蒸发器后焦油温度110115;$ U4 x* C/ T$ L8 , A5 e6 g* |0 |10)一段蒸发器后油汽温度105;+ V# _3 H- y+ ZZ. J$ J11)二段蒸发器后沥青温度330340;: M) t w4 A8 R% M12)二段蒸发器后油汽温度320325;M: v& V5 Qc6 / p13)管式炉炉膛温度不超过800; T7 y5 Vd; t, C14)管式炉烟道废气温度;5 T3 B 3 4 , F. & # O方箱式：不超过300;& B0 p; V& N.

40、d圆筒式：不超过400;P- u: T G. _9 v, g) h# 9 i15)精馏塔顶油汽温度110120; L/ C: D4 j4 ?5 |( O16)酚油馏分切取温度150;5 S; p2 O+ 8 % g17)萘油馏分切取温度200;* S1 ; p. w. 1 - l V# g18)洗油馏分切取温度230;w& ?/ U/ v6 T# 8 Z2 q, 19)二蒽油馏分切取温度300310;, _9 c$ w- n/ f% P20)精馏塔底温度280;* 1 9 e8 p% Rb21)各冷凝器、冷却器、冷却水温度不超过45;1 _# r- c. ?; v9 P, f22)各馏分冷却后

41、的温度:3 G3 G, C0 j* g$ m, - x轻油3040，一蒽油、二蒽油8595，/ p/ J0 E4 N0 i/ Hs三混油7080。* ; a$ L# a f) f8 9 k1 j23）方箱式管式炉烟道吸力98Pa左右;- b l# Q$ p% h- K_& 9 24)一次蒸发器内压力不超过29400Pa; P a0 i& 7 S/ Y25)二次蒸发器及馏分塔压力不超过49000Pa;1 H- Q. K& f/ L0 z$ Y2 7 K4 J, Y, H26)一段、二段焦油泵流量波动不超过0.5m3/h;4 ?% J r: ?6 v# 0 f27)一段焦油泵流量比二段焦油泵流量大

42、0.51.0 m3/h;1 a& R% U: e! Tu7 D28)一段焦油泵压力不超过0.58MPa; I3 z, H8 5 h29)二段焦油泵出口压力不超过1.176 MPa;$ C% I+ C. J7 z S8 K30)轻油回流量为无水焦油量的40%;- b) e- Y# b, e9 i0 R1 / |31)低压蒸汽压力为0.2943.92 MPa;+ u$ w# x% 4 e% 8 9 e32)圆筒式管式炉蒸汽压力不低于1.176 MPa;+ g/ h. A 0 w2 a4 s& i33)煤气总管压力不低于2450Pa; L9 G$ N: D l1 N: a* B34)馏分塔过热蒸汽量

43、不超过无水焦油量的2.5%;/ Jp9 C5 i& L* a! G: s35)二次蒸发器蒸汽用量为无水焦油量的2.0%;) O! N; t0 b: m$ B a7 X2 m! Z9 n2 U8 P4 C, ?24什么叫一次汽化和一次汽化温度？/ W+ K; ?4 a m x, h在工业生产中，液体混合物的蒸发（由液态变为气态），原则上可以用两种不同的方法来实现：一种是发生的蒸汽随时连续地从蒸馏釜中的物料里分离出来;另一种是不将所发生的蒸汽立即引出，而使蒸汽与液体密切接触，直到达到规定的温度，气液两相达成平衡，才将蒸汽一次移出。这种方法工业上也称之为平衡蒸馏，即所谓的一次汽化。例如精苯车间的精制

44、釜内蒸馏就是渐次蒸馏，而焦油在管式炉中受热在蒸发器中迅速蒸发实现气液分离的方式就是一次蒸发，即一次汽化。4 Y5 T. j6 8 3 P8 t+ o在蒸发器中，一次蒸发结果最终汽相与液想达到平衡的温度称为一次汽化温度（一次蒸发温度）。根据管式炉连续蒸馏装置进行焦油蒸馏的全部生产过程，要求二蒽油以前全部馏分都在二段蒸发器内一次蒸发出来。能否使馏分的产率（40%以上）及沥青的质量都符合工艺要求，这是要求合理地确定一次蒸发温度。( U# ?8 & K最适宜的一次蒸发温度是应保证从焦油中蒸出的酚和萘最多，并得到软化点8090的沥青，且其中萘及酚类的含量最少。一般一次汽化温度为380390。# a) X

45、( p9 W- r1 e& E! t, K8 r# k8 M2 l- . J0 H! j25.焦油馏分产率及沥青软化点与一次汽化温度有什么关系？& G3 d# b0 ) 8 |根据一次汽化过程的性质，一次汽化温度和管式炉二段出口温度，对于馏分和沥青产率及沥青质量（软化点、游离碳含量等）都有决定性的影响。当直接过热蒸汽的流入量一定时，提高一次汽化温度（即提高管式炉二段出口温度）时，馏分产率随之提高，而沥青产率减少，同时沥青软化点及游离碳含量也随之增加。/ X5 - : z: a& E7 w/ g& Z5 L9 . R2 $ o4 : v$ O0 h2 r26.管式炉加热原理是什么？) C) i5

46、 r4 V* O1 R它是利用煤气与空气扩散燃烧形成高温火焰，使炉膛及隔墙加热，并使气体本身加热到很高的温度，这样一方面使炉管受到高温气体与火焰的直接辐射，另一方面气体流动浸润的影响而起到对流传导加热的作用。在辐射室中炉管以受高热辐射为主，其管内焦油能加热到400左右，所以适用于二段加热。在对流室中有70根炉管，因受到气体的浸润而以热传导为主，其管内焦油一般只能加热到130左右，故适宜于二段加热脱水。& Z7 T& b/ E1 C. m. s: t& B1 ?$ # i27.管式炉操作应控制哪些指标？, s2 B . f# N: A; H9 |1）煤气压力与流量。煤气压力一般稳定在196024

47、50Pa。当焦油性质及流量稳定时，其煤气流量也应稳定，当前者有波动时，则必须使流量作相应的调整，煤气耗量一般为65m3/t焦油。主要调节方法是变动支管压力，以达到、段焦油出口温度的稳定。% ? B/ R) 9 d% U1 k2)空气吸入量的影响及调节。空气吸入量主要决定于空气进口挡板的开度与烟道闸板的开度，煤气喷射速度对空气量也有一定影响。进口挡板开大阻力减小，空气量增加;烟道闸板开大必定使吸力增加，使空气吸入量增加。空气量必须适宜，一般管式炉加热中空气过剩系数a以1.41.6为宜。; J8 G$ f) Z! Z: w% U5 I$ I% 利用烟道闸板还可以调节一段出口温度，一般烟道吸力维持在

48、98118Pa。; X3 u6 f8 . e r6 w, K3)、段焦油压力、流量及水分的影响。只有在焦油的柱塞泵的操作及中间槽操作稳定，才有可能使段焦油脱水良好稳定，使段加热蒸发操作稳定，达到适宜的要求。: P6 t2 E$ |6 H% k* o! 4 1 q. 8 X5 p! M0 b* d4 : T28.馏分塔的构造有什么特点？; X4 Y$ Y3 G, G馏分塔塔板构造特点是沿塔高有各馏分侧线，在最上一块塔板安有回流管，以供塔顶打轻油回流。馏分塔进料以汽相进料，故进料板处塔段较高，促使其部分液化，对提馏段操作有好处，并可避免精馏段蒸汽流速太大。; A5 b/ I; E7 B6 H馏分塔

49、的塔板采用泡罩式塔板，与精苯、粗苯、硫铵等工段的塔板构造不同处是圆型泡罩（钟罩形）。圆型泡罩的特点是齿缝数多，外圈11齿，内圈20齿，这样鼓泡线就长（比一般泡罩长50%），能使气液相很好地分散均匀，形成更多的泡沫以促进鼓泡区传质扩散有效地进行，所以塔板效率较高。6 c# 2 w2 |1 w7 L29.馏分塔内各馏分分布有什么规律？% pH/ J i$ 8 # n, Aa7 w: ( 5 v4 Q0 f: R/ E U馏分塔内各馏分分布有以下几个规律：) Y% 3 P1 U+ g1 t! 7 U( 0 ; F1)温度是进料口处最高，并沿塔高逐渐下降，各侧线出口处应有适当的温度分布，塔顶出口温度1

50、25左右，酚油150左右，萘油200左右，洗油230左右，一蒽油出口温度为310左右。3 F9 S* O2 V( u2）萘、酚分布很广，而在某一位置集中浓度最大，酚集中度最高部位的酚含量占酚总含量的30%35%，该处可提取酚油馏分，作为侧线位置。萘集中度可达75%80%，故可确定适当的萘油侧线位置。由分布关系能进一步说明侧线提取馏分的意义与可能性。3 t# , L8 m5 |5 H N& u0 X! 3）塔内压力也是沿着高度方向逐渐变化的，一般进料口压力不大于29400Pa，塔顶出口约1470019800Pa。8 z! |$ B6 K2 b, x L2 E0 F0 A9 h2 f0 % U2

51、J; ?. W30影响馏分塔操作的主要因素有哪些？如何控制？ k% L; . s E+ v! S9 E9 E影响馏分塔操作因素很多，也有不同的控制调节手段，但主要有以下几个方面：& k) m( v3 x7 q4 H! h) s1)原料焦油的性质与组成。这是重要的影响因素。要求质量稳定，尤其是其中酚、萘量允许波动范围为1%。! J0 y, , + |4 R) 0 M2)因为它的波动影响整个塔内馏分的分布，造成精馏操作不稳定，给正常调节带来困难。! l) p9 G, 8 ) E! d焦油中水分也必须严格控制，要求一段蒸发器前水分小于2%，二段蒸发器前小于0.5%，所以脱水操作也相当重要，主要由中间

52、槽来控制。5 i0 c J. S* c& T4 t v2）焦油泵流量。送往管式炉的焦油量必须稳定，精馏操作稳定的前提是二段流量稳定。流量均匀稳定靠三柱塞泵的良好操作来实现。! _: D; P; n$ U5 m u3)冷凝冷却系统操作的影响。如果各冷却器或冷凝器有堵塞现象，则会使塔顶蒸汽出不去，或使侧线溢流不通畅，必然会使塔压升高，使全塔各馏分分布发生变化，引起紊乱，将影响各侧线组分的质量，塔压过大能引起漏汽或发生火灾事故。+ m) I. o# S7 h1 1 v6 如某馏分冷却器堵塞，则提不出该馏分，使之在塔内停留时间过长，导致其他馏分不合格，打乱分布（尤其是萘馏分更为显著），严重恶化塔的操作

53、，所以必须重视冷却系统的正常操作。冷却水量控制也应适当。: F+ Y4 O J9 P& X2 g6 _4)塔顶轻油回流量及性质。控制塔顶轻油的回流量是最主要的和常用的调节控制手段。回流液量、温度及组成性质对塔的操作都有影响，因其能直接控制塔顶温度，保证轻油质量，使全塔操作系统较正常。适当的回流量才能保证轻油质量，使全塔操作系统正常。适当的回流量才能保证精馏过程良好地进行。2 bW& : $ c5 q5)各侧线位置及开度的影响。由于各组分在液相浓度沿塔高度方向是有一定分布的，因此不同塔板上切取出来的液休组成差别很大。故侧线位置不宜在很大范围变动，每一种馏分虽有好几个侧线，但对固定的原料焦油加工来

54、说应该固定采用某一侧线，一般不调整。3 s% e! Z, : N, P8 Z8 主要调节和起影响作用的是侧线开闭程度（开度），以调节侧线馏分流出量（萘侧线开度是主要调节手段）。开度大小影响是较复杂的，一般对某种原料组成应有一适宜的开度，并稳定不变，对全塔操作是有利的。* ?) / v8 4 k- b- n d6)塔底过热蒸汽的影响。塔底采用过热蒸汽可以补充塔底及下部塔段的热量，并起汽提作用，保证塔底产品的质量（单塔流程塔底是一蒽油）。同时调节蒸汽量可在一定程度上调节洗油中含萘量，保证洗油质量。但水蒸气作用是复杂的，在水蒸气过量时会增加塔内汽流速度，增加操作负荷，同时也会降低精馏的分离效果，因此

55、对塔的操作是不利的。所以一般认为能在保证洗油和一蒽油质量前提下尽量不给水蒸气。31.焦油各馏分及沥青产率大致是多少？, q- n7 K# 2 : n各馏分及沥青产率大致如表9-1所示。! q( ? R6 l$ x0 t* D上述各馏分产率由于焦油原料性质及对馏分要求不同而有所变化，并在一定范围内波动。0 R, s4 _, E$ n0 x5 R表9-1焦油馏分及沥青的产率$ T8 K _# G/ C: F/ f3 z p名 称 对焦油产率/%5 t* l% T q7 7 B3 R; s# L4 C 轻油0.50.8( |% / w# O7 c2 u1 z7 O 酚油馏分12: y7 A% z1

56、X: O S8 X) ?! ? 萘油馏分9136 k; - m* ! a. j3 L) f8 6 x 洗油馏分58, 5 k# v. N9 f! X) K9 _6 x 一蒽油馏分14189 S P9 % J/ - g, q- a: G+ u 二蒽油馏分68+ K. D1 ?+ T ! 沥青 55604 ! S 6 d2 : n7 o. , E& G4 s% J8 l; o$ vk32.中温沥青是怎样制取的？ V/ 8 o! Y1 |焦油蒸馏过程中由二段蒸发器底部引出沥青温度高达360380，经过冷却处理得到软化点7590的沥青（环球法），即所谓的中温沥青。9 w- w, ?8 a% a+ Q9

57、 ( d( + m& p) o% ( W& b33.沥青主要有哪些用途？7 F0 h; # T7 f/ f& q: M: 沥青的用途很广泛，软化点为4060的软沥青用于铺设路面和防水工程，软化点为7595（环球法）的中温沥青用于生产油毯和建筑防水层，还可以用于制取高级沥青漆;软化点为95130的硬沥青用于制取炭黑和铺路;用沥青生产无灰沥青焦，用于制造石墨电极等。5 x1 i- p( 8 C/ x: n$ G4 J) s* K3 L5 Q34沥青冷却主要有哪几种方法？, y$ h2 8 g) 0 ( 由二段蒸发器底部出来的焦油温度为360380，要使其冷却至常温，主要方法有如下两种：8 Y$ 6

58、 p! a0 G8 e1)将沥青放入密闭的卧式或立式冷却贮槽中（仅通过放散管与大气相通）进行冷却（夏季68h，冬季34h），将其冷却至150200，再放入沥青池中。此法简单，但对环境污染严重，劳动条件差，故很少采用。# ! q3 K0 l2 % I# C x$ f2)利用金属链板运输机来冷却沥青。沥青由二段蒸发器先放入沥青冷却贮槽中冷却至150200，然后放入给料器，由此以直径612mm的细流流至水池内移动的链板输送机上。沥青随链板输送机的移动逐渐冷却凝固成条状固体，由水池中带出后，经漏嘴放至皮带输送机，装车或卸入沥青贮槽。 A+ P* D- b5 u9 x7 Y! $ z3 链板输送机移动速

59、度约10m/min,沥青在水池中停留时间为23min。, 0 g. + X2 E6 ?0 G此法是机械化操作，劳动条件有很大改善，得到广泛应用，但仍存在污染环境的问题。! d sk. T, i% ! g9 ; A: 4 C6 E- A* R# l V/ F35.消除沥青烟的工艺流程是怎样的？W# U A3 h0 g$ I由于由二段蒸发器排放出的沥青温度很高，冷却至150200的沥青再排放到链板输送机冷却，仍存在烟气的污染问题。所以有许多焦化厂采用了沥青汽化冷凝冷却器及沥青烟捕集装置来消除沥青烟。, n4 p: o I5 s在该装置中，温度为370左右的沥青，经沥青汽化冷凝冷却器，被冷却至220240，然后进入沥青高置槽静置并自然冷却8h，经由给料器放入浸在水池中的沥青链板输送机上，冷却凝固成条状固体装车或放入沥青仓库。由高置槽和给料器放出的沥青烟雾被吸收塔吸收，用泵将洗油槽中的洗油压送至吸收塔的顶部进行喷淋，将烟雾吸收下来。除去沥青烟后的气体先经过捕液器捕集液滴，再用风机排出，由烟囱排入大气中。- u3 e%