煤焦油加工知识问答

煤焦油加工知识问答低温煤焦油和高温煤焦油有何区别？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%左右（主要是高级酚），其余为以毗啶碱类为主的含氮化合物、含硫化合物及胶状化合物组成。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。高温煤焦油是怎样形成的？煤在炼焦过程中的产物（主要是500r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：煤热分解500°C卜低温煤焦油800°C以上r高温煤焦油二次裂解（气态）一冷凝聚集分离一粗苯工段一焦油大槽。（液态焦油） （洗萘）焦油有哪些物理性质？工厂常用哪些指标检查焦油质量？焦油在常温下是一种黑褐色、粘稠，有特殊气味的油状液体，20C时相对密度在1.12〜1.22之间。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：20C时的相对密度、水分、游离炭、灰分、蒸馏试验、萘、粗蒽、酚、毗啶盐基含量等。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。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？构成焦油主要元素有五种：C、H、0、N、S。此外还有极少量其他元素和稀有元素。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）。（1） 是性碳氢化合物主要有：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。（2） 含氧化合物可分为两类：①酸性---在侧链上带氧化合物；②中性---环上带氧的化合物。属于①类的酚有三种甲酚和六种二甲酚的同分异构体等。属于②类有古马隆（氧茚）及氧芴等。（3） 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毗啶（甲基毗啶、二甲基毗啶）、喹啉（异喹啉）等。中性含氮化合物有吲哚、咔唑、苯并咔唑、氤化苯、氤化萘等。（4） 含硫化合物主要有噻吩、硫杂茚、苯并噻吩等。含硫化合物一般不到焦油的1%。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。煤焦油加工主要有哪些产品？用途如何？煤焦油主要产品及其用途见下表。苯-合成苯、苯胺染料、洗涤剂、橡胶、人造纤维、农药焦油轻油、粗苯 甲苯-溶剂、炸药、染料、医药、食物防腐剂（苯甲酸）<170°C 二甲苯-合成纤维、增塑剂、溶剂0.5%〜0.8%苯酚-酚醛树脂、人造纤维、抗氧化剂、显影剂、毛皮染色剂、医药酚 油 甲酚-杀菌剂、增塑剂、选矿药剂、除草剂、消毒剂、呈色剂170〜210C 二甲酚-杀虫剂、工程塑料、润滑油添剂、古马隆树脂3%〜4% 沥青漆萘油-萘-染料、助溶剂、减水剂、合成纤维、驱虫剂、鞣料、糖210〜230C 精、增塑剂、防老剂7%〜10%a-甲基蔡-溶剂、聚蔡酯塑料甲基萘。-甲基萘-MF型助剂、减少剂、止血剂或饲料添加剂二甲基萘-2,6-萘二甲酸、聚萘酯塑料、绝缘材料洗油 联苯-绝缘油、聚矶类塑料230〜300C 苊-1,8萘酐-染料、聚萘酯塑料煤焦油4%〜6% 氧芴-硝氯酚驱虫剂芴-芳香聚酰胺类塑料喹啉、异喹啉等一烟酸、医药、农药、染料、呈色剂蒽-蒽醌染料、炭黑、蒽醌纸浆蒸解助剂、乳化剂蒽油 菲-菲醌农药，蒽、植物生长剌激素、鞣料300〜330°C 咔唑-染料20%〜25% 炭黑萤蒽-探伤剂二蒽油 蒽-1,4,5,8-蒽四甲酸-染料工程塑料330〜360C 屈-紫外线探伤剂（荧光磁粉）4%〜6% 炭黑炭素制品粘结剂、炭纤维沥青防腐、防水、耐火砖、沥青漆、筑路用柏油>360C 沥青焦-炭素制品、特殊铸造、造气50%〜60%煤焦油为何需要集中加工？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：1） 基建投资少，经济效益高。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。2） 可以增加产品品种，提高产品质量。一般小焦化厂只能生产3〜9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。3） 有利于降低能耗。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。4） 有利于采用先进技术，消除污染。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。5） 使焦油车间大修改造费使用更加合理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。煤焦油加工前应做哪些准备工作？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。焦油运输和贮存有哪此要求？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。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70〜80°C。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10〜12d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。焦油为什么要混匀？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。焦油为什么要进行脱水？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%。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。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？焦油脱水的步骤可分为初步脱水和最终脱水。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70〜80C，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。焦油最终脱水，依生产规模不同，主要有如下几种方式：1）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100C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。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130C，最终脱水完成，釜内焦油水分可降至0.5%以下。2）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。经初步脱水的焦油送入管式炉连续加热到130°C，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。焦油加工前为何要脱盐？焦油所含水分中溶有氯化铵、硫氤化铵、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220〜250C的温度时，固定铵盐会分解成游离酸和铵。例如：NHCI-~220〜250CfHCI+NH•一一4 •■ - 3 •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。焦油脱盐主要有哪几种方法？焦油脱盐主要方法有：1） 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；2） 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；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。例如：NHCL+NaCO ►NaCL+NH+CO+HO4 2 3 , 、 3 2 22NHCL+NaCO ►（NH）CO+2NaCL4,.2.3 .42 3对焦油脱盐有什么要求？脱盐后生成的钠盐有什么害处？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。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。焦油蒸馏有哪几种流程？各适用于什么条件？焦油蒸馏流程分为两个类型，即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。16.间歇焦油蒸馏主要优、缺点是什么？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。间歇焦油蒸馏的主要缺点是：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；2） 大量焦油同时加热，有失火的危险；3） 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；4） 燃料耗量大，不经济；5） 劳动条件差，难以采用自动控制及自动调节装置。管式炉连续蒸馏有什么特点？焦油管式炉连续蒸馏工艺流程与间歇蒸馏流程相比较有以下特点：1） 生产能力大，设备紧凑；2） 生产馏分质量好，能使各馏分明确分开；3） 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；4） 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；5） 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；6） 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。管式炉焦油连续蒸馏工艺流程有哪几种形式？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：1） 单塔式，即只有一个馏分塔的焦油蒸馏工艺流程；2） 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） 切取混合分的流程，其流程与一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）。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。19.单塔式流程有什么特点？该流程的主要特点是：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；2） 结构简单，投资费用较少，占地面积小；3） 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；4） 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；5） 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；6） 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；7） 萘的集中度较高，但洗油质量难以保证；8） 不提取蒽油，沥青产率高；9） 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。两塔式流程有什么特点？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320〜330°C的二蒽油，由10、12或14层侧线切取温度为290〜300°C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）。两塔式流程主要特点是：1） 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；2） 该流程安装有一个沥青吹气柱，可以调节沥青的软化点；3） 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。切取混合分流程有什么特点？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。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。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。焦油蒸馏系统的操作是怎样进行的？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：1） 管式炉对流段及一段蒸发器的操作：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130C，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，要控制对流段的焦油处理量比辐射段的处理量多0.5〜1.0m3/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。2） 管式炉辐射段及二段蒸发器的操作：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400+5C;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。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。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15C。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400Co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，有时甚全会使一蒽油含萘，萘损失加大，因此控制蒽塔温度及侧线位置是很重要的。3）蒽塔和馏分塔的操作；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。主要控制手段两塔式流程，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250〜260°C；洗油回流量为0.15〜0.25m3/m3无水焦油。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。23.焦油连续蒸馏工艺制度的主要指标有哪些？以一塔式流程为例，焦油连续蒸馏的工艺制度主要指标如下：1） 原料焦油水分不大于4%，符合质量要求；2） 焦油贮槽应保持80〜90C;3） 配入的杂油及外来焦油应与本厂原料焦油均匀混合；4） 管式炉一段前焦油水分小于1%;5） 一段加热前焦油温度80〜95C;6） 一段蒸发器后焦油水分小于0.5%;7） 管式炉一段出口焦油温度125〜135C;8） 管式炉二段出口焦油温度400+5C;9） 一段蒸发器后焦油温度110〜115C;10） 一段蒸发器后油汽温度105C;11） 二段蒸发器后沥青温度330〜340C;12） 二段蒸发器后油汽温度320〜325C;13） 管式炉炉膛温度不超过800C;14）管式炉烟道废气温度；方箱式：不超过300C;圆筒式：不超过400C;15） 精馏塔顶油汽温度110〜120C;16） 酚油馏分切取温度150C;17） 萘油馏分切取温度200C;18） 洗油馏分切取温度230C;19） 二蒽油馏分切取温度300〜310C;20） 精馏塔底温度280C;21） 各冷凝器、冷却器、冷却水温度不超过45C;22）各馏分冷却后的温度：轻油30〜40C，一蒽油、二蒽油85〜95C，三混油70〜80C。23） 方箱式管式炉烟道吸力98Pa左右；24） 一次蒸发器内压力不超过29400Pa;25） 二次蒸发器及馏分塔压力不超过49000Pa;26） 一段、二段焦油泵流量波动不超过±0.5m3/h;27） 一段焦油泵流量比二段焦油泵流量大0.5〜1.0m3/h;28） 一段焦油泵压力不超过0.58MPa;29） 二段焦油泵出口压力不超过1.176MPa;30） 轻油回流量为无水焦油量的40%;31） 低压蒸汽压力为0.294〜3.92MPa;32） 圆筒式管式炉蒸汽压力不低于1.176MPa;33） 煤气总管压力不低于2450Pa;34） 馏分塔过热蒸汽量不超过无水焦油量的2.5%;35） 二次蒸发器蒸汽用量为无水焦油量的2.0%;什么叫一次汽化和一次汽化温度？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。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。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80〜90°C的沥青，且其中萘及酚类的含量最少。一般一次汽化温度为380〜390°C。焦油馏分产率及沥青软化点与一次汽化温度有什么关系？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。管式炉加热原理是什么？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400C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130C左右，故适宜于二段加热脱水。管式炉操作应控制哪些指标？1） 煤气压力与流量。煤气压力一般稳定在1960〜2450Pa。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I、II段焦油出口温度的稳定。2） 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1.4〜1.6为宜。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98〜118Pa。3） I、II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I段焦油脱水良好稳定，使II段加热蒸发操作稳定，达到适宜的要求。馏分塔的构造有什么特点？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。馏分塔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。馏分塔内各馏分分布有什么规律？馏分塔内各馏分分布有以下几个规律：1） 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125^左右，酚油150°C左右，萘油200^左右，洗油230°C左右，一蒽油出口温度为310C左右。2） 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） 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14700〜19800Pa。影响馏分塔操作的主要因素有哪些？如何控制？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：1） 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%。2） 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。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，主要由中间槽来控制。2） 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。3） 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。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，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。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。5） 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说应该固定米用某一侧线，一般不调整。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。6） 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。焦油各馏分及沥青产率大致是多少？各馏分及沥青产率大致如表9-1所示。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。表9-1焦油馏分及沥青的产率名 称对焦油产率/%轻油0.5〜0.8酚油馏分1〜2萘油馏分9〜13洗油馏分5〜8一蒽油馏分14〜18二蒽油馏分6〜8沥■青55〜6032.中温沥青是怎样制取的?焦油蒸馏过程中由二段蒸发器底部引出沥青温度高达360〜380°C，经过冷却处理得到软化点75〜90C的沥青（环球法），即所谓的中温沥青。33.沥青主要有哪些用途？沥青的用途很广泛，软化点为40〜60C的软沥青用于铺设路面和防水工程，软化点为75〜95C（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95〜130C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。沥青冷却主要有哪几种方法？由二段蒸发器底部出来的焦油温度为360〜380C，要使其冷却全常温，主要方法有如下两种：1）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6〜8h，冬季3〜4h），将其冷却至150〜200C，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。2）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150〜200C，然后放入给料器，由此以直径6〜12mm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，经漏嘴放全皮带输送机，装车或卸入沥青贮槽。链板输送机移动速度约10m/min,沥青在水池中停留时间为2〜3min。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。消除沥青烟的工艺流程是怎样的？由于由二段蒸发器排放出的沥青温度很高，冷却至150〜200C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。在该装置中，温度为370C左右的沥青，经沥青汽化冷凝冷却器，被冷却全220〜240C，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。如何制取高温沥青？制取高温沥青的方法有两种。1）蒸汽法：将软化点为65〜75C（水银法）的沥青装入蒸馏釜中加热，当沥青温度达到340C时吹入过热蒸汽，同时将冷凝器的真空度保持在39900Pa，操作14〜16h。操作结束按前述方法进行沥青的冷却。2）氧化法：在320C下将软化点为65〜75C（水银法）的沥青装入反应器中，反应器用煤气加热。并用压缩机向反应器内送空气。当反应器内温度达350〜390C时，测定其软化点，达到135〜150C时停止加热和停送空气，所得产品即高温沥青。一次氧化时间1.5〜2h，釜内沥青温度不超过400C，压缩空气量宜逐渐增加，防止反应加剧，收起火灾。氧化法广泛用于制取高温沥青。硬质沥青是怎样制取的？从焦油管式炉辐射段出来的焦油温度为400r左右，进入二段蒸发器。从二段蒸发器下部出来的温度为360〜380°C，软化点为75〜90°C的中温沥青被吸入闪蒸发器内，依硬质沥青的要求，调节蒸汽喷射真空泵，稳定闪蒸汽内压力在7980〜10640Pa,使中温沥青闪蒸出重油气和硬质沥青。由闪蒸器排出的硬质沥青经沥青密封槽自流入沥青冷却槽，在搅拌的条件下经自然冷却至180C，用沥青泵适量送至沥青成型喷嘴，挤入35〜40C的冷却水中冷却成有光泽的棒状沥青，经螺旋运输机和板式运输机及装车皮带送入沥青专用车内。硬质沥青的产率为焦油的48%〜50%。硬质沥青生产过程的烟气是如何处理？在生产硬质沥青过程中当360〜380。。的硬质沥青液体自流入沥青冷却槽时，放散出大量的黄色烟气，经烟气捕集器吸出，由洗油泵将洗油喷入洗涤塔和文氏管，使吸入的黄烟，在洗涤塔中被冷凝下来而消除，改善了旧工艺沥青冷却过程的生产操作环境。改质沥青是怎样制取的？近几年我国的石家庄焦化厂、宣化焦化厂、贵州水城焦化厂、太原焦化厂、武钢焦化厂、酒钢焦化厂等先后建成了改质沥青生产装置，产品供给铝厂和灰素厂用。这些厂的生产工艺与鞍钢引进的工艺不同，由焦油蒸馏过程中由二段蒸发器底部引出的沥青（温度360〜380C）至连续沥青反应釜中进行常压热聚合。也有采用间歇式加压0.5〜0.7MPa，在400C条件下或常压热聚合的方法，根据各厂条件和特点，生产出改质沥青。改质沥青软化点一般在100〜110C.何谓焦油馏分的加工？将焦油蒸馏过程所得各馏分中所含的产品分别提取出来，以便作为化学工业的原料，而用物理或化学的方法将产品分离，这就称为馏分的加工。馏分加工有哪些方法？馏分加工包括的范围广泛，应用的方法很多，但最主要和常见的加工方法有两类：1） 物理和物理化学方法，包括结品、离心分离、压榨、溶剂萃取、精馏、吸附分离等。这类方法一般比较简单，原料损失较少，比较经济。但由于焦油馏分组成比较复杂，仅仅靠这些方法有时达不到很好的分离效果。2） 化学方法，包括酸洗、碱洗等。这类方法比较复杂，原料损失较大，不够经济。但根据各馏分的特点和对产品纯度的要求的不同，常常必须采用此类方法。在生产实际中，常常是把以上两类方法结合起来进行馏分加工的。42.焦油馏分的加工主要包括哪些内容？焦油馏分的加工主要有以下七个方面的内容：1） 提取酚类和毗啶类产品；2） 粗酚的精制；3） 轻毗啶盐基和重毗啶盐基的精制；4） 从萘油馏分中提取萘；5） 从洗油馏分中提取苊:提取工业苊;制取1,8-二甲酸酐；6） 从一蒽油馏分中提取粗蒽和制取精蒽;7） 沥青制品的生产。酚类产品在焦油及其馏分中的分布情况是怎样的？酚类是由煤焦油中提取的主要产品之一，其组成和产量与配煤组成、配煤质量及炼焦温度有关。酚类含量波动很大，约1%〜2.5%。其中大部分是低沸点酚类（酚、甲酚、二甲酚）。粗酚在焦油各馏分中分布情况如表9-2所示:表9-2粗酚分布情况（占焦油中酚类％）轻油酚油萘油洗油蒽油合计0.8〜1.035〜4030〜3413〜1610〜11100酚类各主要组分在焦油及各馏分中分布情况如表9-3所示。表9-3酚类主要组分在焦油及其馏分中分布（％）名称酚邻甲酚间甲酚对甲酚二甲酚高级酚总计焦油12.3713.508.538.616.6240.38100轻油馏分76.417.7362.4--100酚油馏分44.015.020.01011-100萘油馏分5.513.224.817.52613100洗油馏分4.06.89.05.22154100蒽油馏分----1090100由上表可知，在轻油、酚油及萘油三种馏分中含有大量的低级酚。洗油馏分中含有大量高级酚，但提取的价值不大。为了得到优质洗油，也须将其中的酚类提取出来。所以，酚、萘、洗三种馏分均须进行碱洗以提取酚类产品。毗啶碱类有哪些性质？焦油中的毗啶碱类主要是高沸点的毗啶衍生物和喹啉衍生物，它们的沸点多在160°C以上，称之为重质毗啶碱类。目前，我国提取其中的2,4,6-三甲基毗啶和工业喹啉。毗啶碱类能与水互溶，温度越高，溶解度越大，而相对分子质量越大则越难溶。毗啶具有弱碱性，可与硫酸或醋酸形成络合物，在馏分中与酚类也能形成络合物，但这些络合物不稳定，很容易分解。毗啶碱类具有臭味，但随相对分子质量的增加而减弱。如何从焦油馏分中提取酚类和毗啶碱类产品？焦油馏分脱毗啶或脱酚，有间歇式和连续式两种工艺。连续式采用中空直立圆筒形塔，塔高一般为9〜14m，塔径1.0〜1.2m，馏分油和试剂由塔的中部喷入，馏分油在塔中按相对密度差，经过约4h的澄清分离，馏分油自塔上部连续

排入接受槽。生成的硫酸毗啶碱或酚钠自塔下部排入接受槽。间歇式洗涤器是直径为2.8m、高为4.6m、容积为21.22ms的容器（根据生产量可选定不同尺寸的容器）。一般情况，混合馏分脱酚脱毗啶时，温度保持在60〜90°C，酚油保持在40〜50°C（夏）或50〜60C（冬）。由于酚与毗啶碱类能形成络合物，硫酸毗啶能溶于含酚的馏分油中。为了洗涤效果好，试剂能充分利用，常采取碱洗-酸洗-碱洗的顺序。根据馏分油的含酚量和要求，可采取多次脱酚。馏分油脱毗啶碱时，用30%的稀硫酸，其反应为：2CHN+HSO-（CHN）.HSOTOC\o"1-5"\h\z5524 5522452.4 552、》.2、一、4馏分油脱酚时用8%〜12%稀碱液，其反应：CHOH+NaOH-CHONa+HO65 65 2CHCHOH+NaOH-CHONa+HO64 3 64 2馏分中同时有酚和毗啶碱时，生成络合物，反应可逆：CHN+CHOH――CHN:HOCH55 65 55 6 5其平衡与酚及毗啶碱浓度有关，当毗啶碱含量比酚高时，应加酸先脱毗啶碱，反之则应先脱酚。脱酚、脱毗啶碱后的馏分油质量情况如何？脱酚、脱毗啶碱后的油类质量情况大致如下：酚油含酚量小于0.5%（酚油中不饱和物多，一般不脱毗啶，防止酸洗聚合）;萘油含酚量小于1.5%，含毗啶碱小于1.5%;洗油含酚量小于0.5%，含毗啶碱小于1.0%;中性酚钠质量，游离碱小于1.5%，含酚20%〜25%；中性硫酸毗啶质量，游离酸小于2.0%;含毗啶大于20%。焦油馏分油脱酚、脱毗啶碱的酸碱消耗大致数量是多少？理论计算每公斤粗酚需100%NaOH/0.4kg。实际上生产中性酚钠，每公斤粗酚需100%的NaOH约0.36kg。生产含游离碱5%〜8%的碱性酚钠时，碱的过量系数为2.5,则加入碱量为：手 油量X含酚量X0.36"里 碱浓度 ^理论上每公斤重毗啶碱需100%的HSO/0.62kg。实际生产中性硫酸毗啶每公24斤重毗啶按100%HSO/0.4kg计。生产游离酸9%〜13%酸性硫酸毗啶时，酸的过量系数为2.0,则加入的酸量为：X2.0油量X含毗啶碱量X0.4X2.0加入碱量= 稀酸浓度对中性酚盐和中性硫酸毗啶的质量有什么要求？对中性酚盐质量要求是：含酚20%〜25%，含游离碱^1.5%。对中性硫酸毗啶的质量要求是：纯毗啶含量为20%〜23%，游离酸含量忍2.0%。焦油的混合馏分连续洗涤流程是怎样的？在处理大量馏分的大型焦化厂普遍采用连续洗涤流程。混合馏分的连续洗涤是按碱洗-酸洗-碱洗的顺序进行的。在混合分连续洗涤流程中怎样操作比较经济合理？为了合理地利用酸、碱和较完全地脱酚脱毗啶，则采用下述操作程序。将含酚4%〜6%、含毗啶3%〜4%、温度为70〜80°C的混合分与来自高位槽含游离碱6%〜8%的碱性酚盐在一次脱酚泵，经泵搅拌混合打入一次脱酚分离器（连洗塔），将酚脱至2%〜3%、生成游离碱含量不大于1.5%的中性酚盐，由连续洗涤塔底部排出至接受槽。经一次脱酚的混合分从连洗塔顶部排出，以缓冲槽与来自高位槽含游离酸5%〜6%的酸性硫酸毗啶在一次酸洗泵前混合器中混合，经泵搅拌，用泵打入一次酸洗分离器，将毗啶碱含量脱至2%。生成的中性硫酸毗啶由分离器底部排出流入接受槽。经酸洗后的混合分从分离器顶部排出，经缓冲槽再与来自高位槽浓度为30%的稀硫酸在二次酸洗泵前混合器内混合，经泵搅拌打入二次酸洗分离器将毗啶碱脱至0.7%。生成的酸性硫酸毗啶由分离器底部排出流入接受槽。经二次酸洗后的混合分，最后用浓度为8%〜12%的新碱液再次进行碱洗，将酚脱至0.7%以下。生成的碱性酚盐由分离器底部排出流入接受槽。在连续洗涤过程中所得中性酚盐送酚盐蒸吹塔蒸吹。经蒸吹后的中性酚盐和中性硫酸毗啶碱分别送间歇分解器分解得粗酚和粗毗啶碱，已洗混合分用于生产工业萘。连续洗涤装置也可用来洗涤萘油和洗油馏分。入塔油温：洗油在50C左右，萘油70〜80C左右。混合馏分连续洗涤的连续洗涤的连续洗洗涤塔构造是怎样的？连续塔为一中空直立圆筒形设备，高一般为9〜10m，直径依生产能力而定。直径可根据每小时处理馏分量及盐类产品生成量（t/h），换算求得它们在70C时的体积（m3/h），再乘以所需的分离时间4h，即得所需要的连洗塔的有效容积（m3）。如果塔高取10m，即可确定塔径。为什么对碱洗后的酚盐要进行净化？碱洗后所得中性酚盐还含萘、毗啶碱类和油类等杂质，为了使酚类产品质量不受这些杂质的影响，所以在酚盐分解之前要将中性酚盐送入蒸吹塔用直接蒸汽蒸吹。蒸吹塔顶油汽温度为105〜108C，以冷却得到净化后的酚钠。净化后酚钠质量为：纯酚组分含量为24%〜34%，中性油等杂质低于0.05%。酚盐分解有哪些方法？酚盐分解一般有两种方法，即用硫酸分解和二氧化碳气休分解。（1）硫酸分解法将净化后的精制酚钠放入间歇洗涤器内，在压力为24500〜49000Pa的压缩空气搅拌的情况下，缓慢加入浓度为70%〜75%的硫酸，在不高于90C反应温度下，经充分反应至微酸性为止，再静置4h，分解生成的粗酚浮于液而，其下为中间层，再下则为密度大的硫酸钠溶液。分解反应下：2CHONa+HSO-2CHOH+NaSO65 2 4 65 2 42CHCHONa+HSO-2CHCHOH+NaSO64 3 2 4 65 3 2 4所得NaSO溶液用处不大，中间层放至精制酚盐槽循环使用。分解操作不宜用浓硫酸，因浓硫酸易使分解出的酚受磺化作用，当精制时会分解出二氧化气体，影响产品纯度，且腐蚀设备。（2）二氧化碳气体分解硫酸分解不仅耗用大量硫酸，而且外排NaSO废液，含酚量较高，污染了水系。目前一些焦化厂采用焦炉用高炉煤气加热排出的烟道废气来分解酚盐。这种方法不消耗硫酸，粗酚回收率有所提高，同时还可以从废液中回收75%的烧碱，使烧碱能循环使用。其反应如下：2CHONa+CO+HO-CHOH+NaOHCO65 2 2 65 32CHONa+CO+HO-2CHOH+NaCO酚钠是一种强碱弱酸形成的盐；任何一种酸性比酚强的酸都可以分解酚钠。以上两个反应同时进行，但要尽可能创造条件按第二个反应进行。生成的粗酚与碳酸钠水溶液因密度差自然分层后分离，将水溶液加热至95r时，则：2NaHCO95rNaCO+CO+HO 3 -2_ 3..2一2.再将碳酸钠水溶液用石灰乳苛化后，得：NaCO+Ca（OH）—CaCO+2NaOH23 2 3经分离除去CaCO渣可回收苛性钠溶液，再用于脱酚。这种工艺适用于大3型焦化厂的酚钠的分解。使用的气体为烟道废气（烧高炉煤气），废气中CO2的含量为16%〜20%、氮含量为75%〜80%、氧为1.5%〜2%。 2用烟道废气中的CO2分解酚钠的生产流程是怎样的？自烟道引来的温度为200〜250°C的废气，经除尘器后进入直接冷却器，冷却到40C左右，用罗茨鼓风机压送全分解塔的上段和下段的底部及酸化塔的底部。酚钠由酚钠贮槽用齿轮泵送至分解塔。分解塔为瓷圈填料塔。共分两段填料（25mmX25mmX3mm），上段5.7m，下段5.6m，塔底部为高约3m的分离器。加热至65C的酚钠由塔顶部喷琳而下，与上升的烟道气逆流接触，进行第一次分解。反应温度保持在55C左右。生成的粗酚初次产物在分离器内与纯碱水液分离。浓度为10%〜15%纯碱溶液流入碱液槽，粗酚进入中间槽。所得的粗酚初次产物中尚有部分高沸点的酚盐未能完全分解，故将中间槽的粗酚用齿轮泵送至酸化塔进行第三次分解。由塔顶喷琳下来的粗酚初次产物，与由塔底进入的烟道气逆流接触，经第三次反应后的粗酚经酚碱分离器将碱液分去，粗酚流入粗酚贮槽，作为酚精馏原料。酸化塔内反应温度应保持55C左右。从分解塔和酸化塔逸出的废气经酚液捕集器后放散。分解酚钠后的纯碱液抽送至苛化器，在机械搅拌下，由电葫芦将石灰装入苛化器，继续搅拌至纯碱中游离碱含量低于1.5%后静置分层。苛化器内温度保持95C左右，所得烧碱溶液浓度为10%左右，将其流入烧碱液槽，然后送入蒸发器进行浓缩后进入烧碱贮槽。蒸发器顶逸出的水蒸气经冷凝器排入下水道。苛化器内的碳酸钙泥渣放入真空过滤器进行过滤器进行过滤，滤饼（碳酸钙和未反应的石灰）外排，浓度为4%〜5%的滤液进入稀碱液槽，送蒸发器浓缩。对粗酚质量有哪些要求？用硫酸分解所得粗酚质量要求：相对密度为1.055〜1.066：含酚量不低于83%;含水不大于12%;含硫酸钠不大于0.3%;反应中性。用烟道废气中的CO分解酚盐所得粗酚质量为:相对密度为1.055〜1.066;水分含量不大于12%;粗酚含量84%左右；蒸馏试验(十基)：180°C前馏出量约46.4%;205〜217°C馏出量约29.0%;217〜227C馏出量约3.7%;残渣约13.7%。中性硫酸毗啶分解有哪几种方法？中性硫酸毗啶分解有两种方法。一种是用氨水分解；另一种是用碳酸钠溶液进行分解。(1)氨水分解法用氨水分解硫酸毗啶反应：CHNH.HSO+2NHOH—CHN+(NH)SO+2HO、5.5 455此法除了得到粗毗啶外，同时可得到硫铵，且无废液外排。因此对于生产浓氨水的焦化厂，此法是可行的。(2)碳酸钠(苏打)溶液分解法碳酸钠分解硫酸毗啶的反应为：CHNH.HSO+NaCO—CHN+NaSO+CO+2HO55, 4.23 242_2分解操作是在分解器(间歇洗涤器)内进行的。将中性硫酸毗啶装入分解器内，开动搅拌器后，开始打入浓度为22%〜25%的苏打溶液，搅拌2h。当NaSO24溶液外观为无色似水一样，用试纸检查，PH为7〜8时，即得到分解终点。此时，静置4h，然后将Na2SO4，溶液排入下水道，中间层放入中性硫酸毗啶槽，重质毗啶放入贮槽。重质吡啶质量为：相对密度不低于1.05，毗啶碱含量大于70%;水分小于15%。粗酚、粗毗啶精制的目的是什么？焦油馏分经初步加工后得到的粗酚、粗毗啶都是粗产品，这些产品仍是多种馏分的混合物，并含各种杂质，直接用途不大，只有将它们精制加工成纯产品，才能满足各部门的需要。粗酚精制的目的是脱除其中所含水分、油分、树脂状物质和硫酸钠等杂质，并提取苯酚、邻位甲酚、间对甲酚及工业二甲酚等。粗酚精馏有哪几种生产流程？粗酚精馏可在间歇或连续式精馏装置中进行，我国目前主要采用间歇常压或精馏的生产流程。59.用间歇常压精馏流程如何精馏粗酚？目前我国在处理12000t焦油以下生产规模的新建焦油车间多采用间歇常压精馏装置处理粗酚。精馏前将粗酚装入粗酚接受槽再用压缩空气压入分解器，在55〜75C下进行澄清，放出残余的硫酸钠，然后将粗酚装釜进行精馏。粗酚蒸馏釜用煤气加热，按顺序切取轻油和水、酚馏分、三混甲酚、二甲酚。各馏分经蒸馏柱、分缩器、冷凝冷却器而到各接受槽，定期装桶外运。釜渣在停炉1h后放至酚渣池冷却成固体，然后人工挖出。粗酚间歇常压精馏的操作制度是怎样的？该流程的操作制度大致如表9-4所示。粗酚一次装釜量为3600kg。脱水阶段要缓慢，当分缩器温度达到170C时，

开始给分解器供冷却水。温度升至175±2°C时改切二甲酚。切换时应根据来油情况及油分颜色配合判断。表9-4 粗酚间歇常压精馏操作制度馏分名称产率/%回流比蒸馏时间/h炉膛温度/C釜内温度/C分缩器后温度/C轻油（包括水）13〜14-20〜30450170M170酚馏分13〜16816〜20450〜590170〜190175〜185三混甲酚40〜42530〜32590〜690190〜230185〜208二甲酚8〜1525〜8690〜750230〜250208〜215残渣18----共计冷凝冷却器后的温度，在切取三混甲酚时，保持为50〜60C;切取二甲酚时则保持40〜50C，以窥镜见不到油气也不堵塞为宜。间歇常压精馏装置采用填料精馏塔，顶部没有分缩器，以热油回流在塔顶喷淋。在切取不同馏分时，应及时改变回流比，但在提取一定馏分时，回流比不变，可用变动燃烧煤气量的方法来控制产品的馏出速度。本系统用煤气加热蒸馏釜，易发生糊釜以全釜底变形。为解决这一问题，蒸馏釜可制成用夹套盐浴加热。即在釜底部分装设空隙为50mm的夹套，内充由45%的硝酸钾和55%的亚硝酸钠（或48%亚硝酸钠及7%的硝酸钠）组成的混合物。此种混合物熔点为140C，在400C的高温下不分解，故宜于用作盐浴的热载体。粗酚间歇常压精馏主要有哪些设备？该系统主要设备有蒸馏釜、精馏塔、分缩器、冷凝冷却器、贮槽等。本装置主要设备规格如表9-5所示。表9-5 间歇常压精馏主要设备设备名称主要规格台数粗酚蒸馏釜0=1600mm;L=2500mm;V=4m31精馏塔0=350mm;H=10512mm;填料规格：16mmX16mmX2mm,全高7.9m1设备名称主要规格台数分缩器0=3500mm;H=840mm;F=0.79m21传热系数K=836kJ/(m2.h.C)冷凝冷却器0=800mm;H=1200mm;F=1.79m2;1冷凝段K=836kJ/(m2.h.C)冷却段，K=334kJ/(m2.h.C)采用间歇减压精馏流程如何粗馏粗酚？在各种馏分提取终了时，停止加热，切断真空管，待冷却2〜3h后，用汽泵将釜内残渣油抽出送往酚残渣贮槽。真空系统中捕集器内的废碱液放出，再装入一定量的浓度为25%〜30%的新鲜碱液，以备下一釜精馏时用。大型焦化厂采用的流程分为脱水脱渣和精馏两个过程。(1)粗酚脱水脱渣流程当脱水釜真空度达53200Pa条件下装入粗酚后，消除真空，并加汽加热进行脱水，经4〜6h脱水釜蒸汽上升管温度达150°C时，脱水终了，改为负压操作。以1500〜2000L/h的切取速度，切取全馏分，经冷凝冷却后流入全馏分槽。在釜内真空度大于66500Pa，上升管气温达175〜185C时停釜，釜渣含酚小于30%，冷却2〜3h抽渣，酚残渣配入脱苊以后的重质洗油中作原料油。(2)全馏分的精馏待精馏釜真空度达53200Pa时，进行装料后，待釜内真空度达73150〜79800Pa，并稳定时，开蒸汽加热，进行精馏，并按提取规定产品馏分的切换制度进行操作。精馏时提取的各种产品时均有一定的提取速度，可用调节加热蒸汽量和真空度加以控制，不得用改变回流比的方法来调节。粗酚馏分有哪些性质和用途？粗酚馏分包括工业酚。邻位甲酚、二混甲酚和酚残渣等，它们各自的性质和用途如下：酚馏分(工业酚)酚馏分含酚量大于98%，其中邻位甲酚含量为9%左右，其他小于1%，如用高效精馏塔生产时或者酚馏分再精馏一次，可得纯酚，其结品点大于39.8C。用它制得的酚醛树脂的粘结力较高，与结品点小于39.8C制得的酚醛树脂的粘结力有明显差别。酚可用于制取酚醛树脂、环氧树脂、合成纤维、农药、医药等。邻位甲酚馏分邻位甲酚馏分主要组分是邻位甲酚(85%〜90%)，并含少量酚及间、对位甲酚。该馏分进一步精馏可得邻位甲酚，也可在粗酚一次精馏时直接切取结晶点大于29C、在188〜192C馏出量大于95%的邻位甲酚馏分。邻位甲酚用于制取农药、医药、塑料等。二混甲酚馏分该馏分主要是间位甲酚和对位甲酚，其间位甲酚含量不低于50%。二混甲酚馏分可用于制消毒剂、增塑剂、有色金属浮选剂等。间位甲酚和对位甲酚的沸点接近，故不能用精馏法从二混甲酚馏分中制取间位甲酚。通常采用尿素法，利用间位甲酚能与尿素形成络合物的特性使之与对位甲酚分离。间位甲酚可用于制取农药、炸药、杀虫剂等。混合二甲酚也称工业二甲酚，为淡黄色透明液体，可用于制取消毒剂、增塑剂、塑料等。酚残渣釜底残渣含酚类55%〜60%，可用于制取黑色石碳酸等。轻质粗毗啶盐基质量有哪些指标？由饱和器母液中得到的轻质粗毗啶盐基具有以下质量指标：含毗啶盐基60%〜63%;含水分不大于15%;含酚4%〜5%;含油20%〜23%;相对密度不大于1.012。如何精制粗轻毗啶盐基？粗轻毗啶盐基精制过程包括脱水、粗制和精制三个步骤。粗毗啶盐基用压缩空气压入间歇初馏釜中进行蒸馏，在短的时间内，将馏分完全蒸出。馏出物经填料初馏塔进入冷凝冷却器，冷凝后得到的含水全馏分流入毗啶分槽。釜内残油排入焦油氨水分离池。除渣后的轻粗毗啶盐基到初馏釜，并加入轻粗毗啶盐基量为20%的苯，进行脱水蒸馏。苯和水的混合蒸汽经初馏塔进入冷凝器，冷凝后流入分离器。分离出的苯又回到蒸馏釜。分离水排入酚水泵站，以便进行生物处理。当塔顶温度上升到80°C，分离器后分离水逐渐减少到没有时，即脱水完毕。接着将苯采出，全塔顶温度继续上升到90C时，采苯结束。粗轻毗啶经脱水后，即可进行精馏。由于轻粗毗啶盐基组成较复杂，一次精馏很难得到合格的产品，通常采用二次精馏。第一次精馏是将脱水后的轻粗毗啶盐基分段切取110〜120C馏分I和120〜160C馏分II。有时为了生产工业二甲基毗啶，可继续蒸馏切取160〜200C的二甲基毗啶馏分，再精馏制取工业二甲基毗啶。第二次精馏是以馏分I和馏分II为原料分别在精馏釜系统进行蒸馏。馏分I经贮槽流入精馏釜进行精馏，馏出物经填料精馏塔进入冷凝冷却器，冷凝冷却后入计量槽，再放入相应的贮槽，由此得到的主要是纯毗啶。在切取完毗啶后，釜内残油可不排出，再装入馏分I一起蒸馏，也可以混入馏分II中蒸馏。按切取温度分别切取毗啶溶剂、a-甲基毗啶、P-甲基毗啶。当切取完6-甲基毗啶后将釜内残渣进一步精馏以提取二甲基毗啶。整个精馏过程是间歇进行的。精馏的初馏塔内部填充有约11m高填料，精馏塔填充有14m高的填料，对于年处理400t粗毗啶的生产规模，塔径为420mm。此套设备可作为通用精馏设备，用以对重质毗啶盐基、喹啉馏分及工业二甲苯等进行精馏加工。萘的主要用途是什么？萘是有机化学工业的重要原料，国内外市场上萘是供不应求的。萘广泛用于生产苯酐、a-苯酚、合成纤维、橡胶、树脂等。过去我国用压榨萘生产精萘。目前，除少数焦化厂生产精萘外，大多数焦化厂生产工业萘（含萘大于95%）。如何用萘油馏分生产压榨萘？由萘油馏分结品并制取压榨萘设备庞大，工艺落后，劳动条件差。所以仅有少数老厂仍在生产压榨萘，多数焦化厂均以精馏法生产工业萘。萘油馏分由高置槽加入结品机，结品终了后，将粗萘结品和油一起放至螺旋输送机，再经螺旋给料机加入间歇式离心机中进行过滤和干燥。为了使结品与油分离，物料在离心机内约需要操作10min。将大部分油排出后，在不停离心机的情况下，再用热水或蒸汽洗涤结品，以洗去萘结品表面的油分。离心后的产品中纯萘含量约80%〜90%。脱晶萘油中含萘应小于30%,水分小于2.5%。由离心机卸出的萘为灰黄色散状物质，尚含有10%〜15%的油分。为了进一步浓缩，采用压榨的方法。压榨过程可使结品紧密，将含油分压出。进行压榨之前，先将萘油结品送入带搅拌器的料斗内，在其中用间接蒸汽加料到50〜55°C，并混合均匀。在此温度下压榨，油粘度不大，易于与结品分离，同时可以最大限度地脱除萘中的有害杂质硫杂茚。但该温度下油中溶有40%〜50%的萘，故以压榨机排出的油用泵送至高置槽，进行第二次结品、离心、压榨。离心分离所得的萘油仍含萘30%〜35%，为提高萘回收率，将二遍萘油脱酚后打入焦油中。压榨机操作系统由液压系统压控制。液压系统有3台泵，其中一台高压泵最高压力中达20MPa，供推动压力油缸内的活塞。另两台为低压泵，油压6.5MPa，一台供推出萘饼用，另一台用于操纵给料器和回转压滤器。压萘机生产能力约24t/d，压成萘饼厚度为110〜200mm，纯含萘量为96%〜98%，结晶点大于79C，灰分小于0.10%。如何生产结品萘？用萘油馏分生产的压榨萘饼送入容积为24m3的熔化槽加热至90〜100C使之完全熔化后，再于24m3洗涤槽，用93%浓硫酸进行酸洗，酸耗小于2%（相对于油量），除掉萘中含有的杂质硫杂茚（沸点221〜222C）和毗啶碱类等。静置分离排出废酸后，再用2%左右萘油量的热水（90〜95C）进行水洗，澄清放出水之后，再以10%NaOH溶液进行碱洗，碱耗小于1.5%（相对于油量），以除去酚类杂质。澄清分离出碱后，再用热水洗涤，热量耗量相当于油量的2%。洗萘的凝固点大于79.2C，显碱性。萘油洗涤后损失约4%〜5%。洗后萘油送入蒸馏釜加热蒸馏。在釜内升温速度：小于100C时为10C/h;100〜180C时为20C/h;180C全来油时为50C/h。正常来油为白色，使从上升管顶逸出的218C萘气，经冷凝冷却器冷却至95C左右，用直径为1500mm，长为1500mm的鼓式结品机进行结品。采用结品机和压榨机生产精萘工艺复杂、设备多、劳动差，使用的焦化厂越来越少。何谓升华萘？萘在远低于沸点温度下，就具有很大的蒸汽压，因而在加热时，固体萘能不经过液态直接变为萘蒸气，而萘蒸气在冷却时又可不经过液态而直接转变成银白色片状固体。这种性能称之为升华。利用萘的这种特殊性质，可将粗萘和精萘渣加热到90C以上，即可得到升华萘。如何制取升华萘？将精萘渣和萘饼装入熔化槽，用间接蒸汽加热到90C使之全熔融，再用水蒸气压入蒸发器。蒸发器中熔融萘的上部温度保持115C，底部温度保持125C。熔融萘表面上萘蒸气温度不应超过97C，以免油类从蒸发器中带出而降低华萘的纯度。气体萘从蒸发器进入升华室。升华室温度保持40〜50C，此时室内萘蒸气转变成片状结品而积聚在升华室底部，由底部漏斗定期放出萘饼装袋。怎样生产工业萘？采用结品机和压榨机，由萘饼生产精萘工艺较复杂，设备多，投资大，劳动条件差，所以采用此工艺的逐渐减少，而根据萘的用途，如生产邻苯二甲酸酐时，也可以不用精萘，而用高于95%的含萘量的工业萘。我国必须用精萘生产的品种或生产苯酐的工艺设备要求的数量约占萘产量的30%左右，大部分可用工业萘生产萘酐。因此萘油馏分经脱酚和脱毗啶后，采用连续精馏工艺来生产工业萘（也可采用间歇精馏）得到了发展。目前国内主要有两种流程，即单炉单塔连续生产工业萘和双炉双塔生产工业萘。工业萘质量规格有哪此指标？主要用途是什么？工业萘质量规格有如下指标：外观：片状或粉状结品；颜色：白色，允许有轻微粉红色或淡黄色；结品点：不小于77.5°C（含萘不低于95.13%）;不挥发物：一级品不大于0.04%;二级品不大于0.06%;灰分：一级品不大于0.02%。目前，我国生产的工业萘质量已超过上述指标。工业萘主要用于生产苯酐，再以苯酐制取：1）聚脂树脂和聚酯纤维（用于织造的确良）；2）塑料、薄膜形成物和橡胶的增塑剂;3）清漆和磁漆的醇酸树脂间歇式精馏流程如何生产工业萘？年处理含油有6000t以下规模的焦油工段均采用间歇式工业萘精馏流程。在间歇焦油蒸馏装置上切取的中油馏分，经碱洗后所得的已洗中油即作为生产工业萘的原料。已洗中油的含萘量波动在50%〜75%之间，含酚0.4%〜0.8%。已洗中油及中间馏分（前馏分和后馏分）用泵抽送入间歇精馏釜，釜底以煤气加热（火焰不能直接接触釜底），釜内产生的油气进入填料精馏塔，依温度范围及馏分的含萘量，依次切取轻油（粗古马隆馏分）、前馏分、工业萘、后馏分，最后放出洗油残渣。分缩器设在填料塔顶部，塔顶用热油回流喷淋，所以分缩器冷却水量要根据切取的不同数量及时调节。切取轻油和水阶段，先间歇给水，后连续给水，且给水量要大些。在切取前馏分阶段，给水量最大。当馏分含量在92%〜93%时，给水量可小些，改切工业萘后的水量约为切取前馏分时的1/3,当出现不合格产品时，水量再适当加大。改切后馏分后，水量应控制在不出现洗油，如有洗油出现，则稍加大水量。停火后分缩器要大量上水，放完残油后把分缩器水放掉。在操作中控制轻油及前馏分含萘量越低越好。在馏分含萘量达94%便可切取工业萘。在切取工业萘中间一大段时间内，工业萘含量很高，可达97%左右。当馏分含萘量降到95%时，便改切后馏分。各种馏分切出速度（即每小时馏出量），轻油和前馏分要小些，工业萘大些，后馏分又变小些。在什么条件下采用连续精馏流程制取工业萘？连续式工业萘精馏流程有哪几种形式？年处理焦油量12000t（配合生产20万t以上焦炭焦化厂）以上的焦油车间，均采用连续精馏装置生产工业萘。该流程分为三种形式：1） 双釜双塔工业萘连续精馏流程。该流程主要配合20万t焦化厂的工业萘精馏；2） 双炉双塔工业萘连续精馏流程。该流程主要配合大型焦化厂工业萘连续精馏；3） 单炉单塔工业萘精馏流程。该流程与双炉双流程相比较，相当于把初馏塔取消，加高精馏塔，可减少一座加热炉和一台热油泵。双釜双塔流程是怎样生产工业萘的？含萘约65%、温度为80°C的脱酚中油，用泵连续送入设于初馏釜内的预热器，加热至210C，然后送往填料初馏塔。塔底的油回流入初馏釜，釜内温度为230C。初馏釜用煤气加热，炉膛温度为530C。由初馏塔顶蒸出低沸点的粗古马隆馏分油气，经塔顶的分缩器进行部分冷凝。分缩液作为热内回流内回流返回塔内，回流比为20。分缩器后油气温度控制在210C，经冷凝冷却后入计量槽，然后放入贮槽。同时，用泵连续从初馏釜内抽油送入精馏釜内的预热器加热至230C，再送往精馏塔。塔底的油流入精馏釜。釜用煤气加热，炉膛温度570C，釜内油温250C。由精馏塔顶蒸出工业萘，塔顶热油回流的回流比为4。分缩器后油气温度控制为218C，此油气经冷凝冷却后即得含萘95%以上的工业萘。用双炉双塔精馏流程如何生产工业萘？下面以萘洗混合分作为原料说明工业萘生产过程。已洗萘混合分于原料槽中加热至85〜90C，静置脱水后，由原料泵送至热交换器，与工业萘蒸气热交换到200C左右，进入浮阀初馏塔。由初馏塔顶采出酚油，塔顶蒸气温度控制在190〜200C。酚油蒸气经冷凝冷却和油水分离后，分离水排入酚水处理系统，酚油进入回流槽，大部分酚油作初馏塔回流，回流比为20〜30（对酚油产品），少量从回流槽满流入酚油成品槽。初馏塔底已脱除酚油的萘洗油用热油泵送往初馏管式炉加热至270〜275C，再返回初馏塔底，以热油循环方式供给初馏塔热量。在初馏塔热油循环过程中，从热油泵出口管中分出一部分萘洗油打入70层浮阀精馏塔。塔顶采出含萘大于95