一种焦化洗油深加工工艺

摘要

本发明涉及一种焦化洗油深加工工艺，原料焦化洗油依次经过各带有一个侧线采出口的三座连续精馏塔，可一次提取含萘大于80%的萘馏分、含β-甲基萘大于70%的β-甲基萘馏分、含α-甲基萘大于60%的α-甲基萘馏分、中质洗油、含苊大于60%的苊馏分、含氧芴大于55%的氧芴馏分和含芴大于50%的芴馏分。该工艺操作简单，设备投资少，产品馏分种类多，为进一步获得工业品萘、β-甲基萘、α-甲基萘、苊、芴等提供了极大便利，特别适合于配套规模为15万～30万吨/年煤焦油加工企业的洗油馏分深加工。

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，特别是一种焦化洗油的深加工工艺。

背景技术

洗油是一种复杂的混合物，富含喹啉、异喹啉、吲哚、α-甲基萘、β-甲基萘、联苯、二甲基萘、苊、氧芴和芴等宝贵的有机化工原料。这些有机化工原料是合成染料、颜料、医药、高分子材料的重要中间体，需要合理地综合利用这一宝贵资源。

目前，国内煤焦油加工企业加工能力在10万吨/年以上的有30家左右，其中绝大部分的加工能力在15万～30万吨/年之间，每家企业的洗油生产能力一般在1万～2万吨/年，各家企业地域分布很广，这使得洗油集中加工变得非常困难，于是寻求一种适合于加工能力在1万～2万吨/年的洗油深加工工艺变得尤为重要。

专利CN 1078991A采用双炉双塔的洗油深加工工艺，两塔都各有一个侧线，采出萘馏分、混合甲基萘馏分、中质洗油、苊馏分和重质洗油五种馏分，采用此种工艺生产的有鞍钢、包钢、武钢、攀钢等焦化厂，其中大部分是利用双炉双塔处理工业萘的间歇期来处理洗油。这种双炉双塔工艺主要问题是采出的馏分不够精细，使后续加工变得困难。比如，前塔侧线采出的为混合甲基萘馏分，含甲基萘在70%，洗油加工规模在1万～2万吨/年可产此种馏分0.3万～0.5万吨/年，此种规模用连续精馏不经济，用间歇精馏，必须要经过两次精馏或一次精馏、一次冷冻结晶才能得到合格的β-甲基萘，并且收率较低，只有50%；后塔塔底采出的重质洗油为氧芴和芴的混合馏分，需要进一步分离才能得到氧芴馏分和芴馏分。

专利CN 1208727A提出了三炉三塔生产工业萘和甲基萘的工艺，即在工业萘双炉双塔的基础上，增设类似或相同的精馏塔和管式炉，以混合萘油为原料，第三塔采出甲基萘馏分和脱甲基萘洗油，三座精馏塔都没有侧线，同时他们还提出另一种加工方案，即以前面生产的脱甲基萘洗油为原料，加工过程类似，生产出轻质洗油、苊馏分、氧芴馏分和芴馏分四种馏分产品。这种工艺主要问题是设备投资大，产出的馏分种类少。虽然也称为三炉三塔工艺，但它的原料一种是混合萘油，生产酚油、工业萘、工业甲基萘和脱甲基萘洗油四种产品。另一种原料是前面生产的脱甲基萘洗油，生产出的产品有轻质洗油、苊馏分、氧芴馏分和芴馏分。所以对原料洗油来说，它实质是四炉四塔的加工工艺，生产出的产品有工业甲基萘、轻质洗油、苊馏分、氧芴馏分和芴馏分五种窄馏分。不但设备多，投资大，产出的馏分种类也较少，比如只能采出混合甲基萘，生产β-甲基萘同样困难。

专利CN 101899313 A提出了一种八塔连续精馏的洗油深加工工艺，将α-甲基萘、β-甲基萘等八种物质进行了分离。这种工艺设备投资太大，八塔连续精馏操作难度极大，洗油处理量必须上到一定规模才能具有经济性。再有，洗油中有上百种组分，其中共熔、共沸的组分很多，仅通过精馏就得到含量大于99%的2，6-二甲基萘、苊、氧芴、芴等实现起来难度极大。

张雄文等对日本新日铁化学公司的洗油加工技术及其特点进行了介绍，其主要工艺是先在初馏塔切取中油、低萘洗油和残油，低萘洗油用于洗苯，残油经精馏得工业苊，中油经工业萘蒸馏塔切取工业萘、混合甲基萘馏分和残油，混合甲基萘馏分在甲基萘蒸馏塔中精馏得β-甲基萘馏分和残油，β-甲基萘馏分经精馏塔再次精馏得纯度大于98%的β-甲基萘。采用上述洗油加工工艺，可获得优质洗油、工业苊、工业萘、工业甲基萘、β-甲基萘等产品。从新日化的洗油加工工艺可以看出，其工艺较先进，产品质量也较好，但缺点是设备投资大，仅β-甲基萘的生产除生产混合甲基萘馏分的一塔外，还需要甲基萘塔和β-甲基萘塔两座精馏塔。所以，新日铁化学公司的洗油加工工艺必须达到一定的规模才是经济的。

发明内容

根据目前国内企业煤焦油加工规模大多在15万～30万吨/年的现状，本发明旨在提供一种简单的焦化洗油深加工工艺，洗油加工规模适合在1万～2万吨/年，能够同时得到萘馏分、β-甲基萘馏分、α-甲基萘馏分、中质洗油、苊馏分、氧芴馏分和芴馏分等多种窄馏分，为后续各种产品的分离和精制提供极大的便利。本工艺具有设备投资少、产品馏分种类多、后续加工方便、生产操作简单、产品质量可靠、成本低等特点。

本发明采用的是三炉三塔的洗油深加工工艺，其生产工艺流程图见图1。

其特征在于包括以下过程：

1.原料洗油与塔顶萘油蒸汽换热后从中部进入第一精馏塔，塔顶采出萘馏分含萘大于80%，可回配到萘油或三混馏分中生产含量大于95%的工业萘；上部侧线产出的β-甲基萘馏分含β-甲基萘大于70%，经酸洗去喹啉、吲哚后，一次精馏即可得到含量大于96%的β-甲基萘；塔底残油大部分经管式炉加热后回到塔内，以油循环方式供给塔热量，其余作为第二精馏塔的原料，

2.第一精馏塔塔底残油与苊馏分经冷却结晶离心后的苊残液混合从中部进入第二精馏塔，塔顶产出的α-甲基萘馏分含α-甲基萘大于60%，经酸洗去喹啉、吲哚后，两次精馏可得到含量大于95%的α-甲基萘，或直接作为混合甲基萘出售；上部侧线采出的中质洗油可作为焦化厂洗苯用；塔底残油大部分经管式炉加热后回到塔内，以油循环方式供给塔热量，其余作为第三精馏塔的原料，

3.第二精馏塔塔底残油从中部进入第三精馏塔，塔顶产出的含量大于60%的苊馏分经冷却结晶离心后，得到含量大于96%的工业苊，滤液与第一精馏塔塔底残油混合作为第二精馏塔的原料；侧线产出的氧芴馏分含氧芴大于55%，可进一步生产氧芴；塔底产出的芴馏分含芴大于50%，是生产工业芴的极好原料。

所述的第一精馏塔塔顶产出的萘馏分含萘大于80%，可回配到萘油或三混馏分中生产含量大于95%的工业萘；侧线产出的β-甲基萘馏分含β-甲基萘大于70%，经酸洗去喹啉、吲哚后，不需冷冻结晶，一次间歇精馏即可得到含量大于97%的β-甲基萘。

所述的第二精馏塔塔顶产出的α-甲基萘馏分含α-甲基萘大于60%，经酸洗去喹啉、吲哚后，两次精馏可得到含量大于95%的α-甲基萘，或直接作为混合甲基萘出售；侧线采出的中质洗油可作为焦化厂洗苯用。

所述的第三精馏塔塔顶产出的含量大于60%的苊馏分经冷却结晶离心后，得到含量大于96%的工业苊；侧线产出的氧芴馏分含氧芴大于55%，可进一步生产氧芴；塔底产出的芴馏分含芴大于50%，是生产工业芴的极好原料。

所述的苊馏分经冷却结晶离心后的苊残液返回第二精馏塔作为原料。

所述的三座精馏塔的理论塔板数为40～60块，板式塔和填料塔都可。

所述的第一精馏塔的塔顶温度为218℃-224℃，侧线温度为235℃-240℃，塔底温度为295℃-300℃。塔底气相压力为35-40Kpa，中部进料，侧线采出口在理论塔板数的1/7处。

所述的第二精馏塔的塔顶温度为240℃-245℃，侧线温度为255℃-260℃，塔底温度为305℃-310℃。塔底气相压力为35-40Kpa，中部进料，侧线采出口在理论塔板数的1/4处。

所述的第三精馏塔的塔顶温度为265℃-270℃，侧线温度为275℃-280℃，塔底温度为325℃-330℃。塔底气相压力为35-40Kpa，中部进料，侧线采出口在理论塔板数的1/4处。

本发明的优点在于仅利用三套精馏塔和管式炉这样简单的设备对焦化洗油进行深加工，可同时获得萘馏分、β-甲基萘馏分、α-甲基萘馏分、中质洗油、苊馏分、氧芴馏分和芴馏分七种窄馏分，为后续产品的分离和精制提供了极大便利。本工艺的经济规模为处理洗油1万～2万吨/年。

 

附图说明

图1为本发明的流程示意图

1-第一精馏塔；2-第二精馏塔；3-第三精馏塔；4-管式炉；5-苊结晶机

具体实施方式

    下面结合图1并通过实施例对本发明作进一步说明：

实施例1 洗油处理量10000吨/年

Φ900的三座浮阀塔，塔板数都为81块，三台热负荷100万千卡/小时的圆筒式管式炉。原料洗油进料量为1500kg/h。

如图1所示，原料洗油与塔顶萘油蒸汽换热达到180℃-200℃后从中部进入第一精馏塔，塔顶温度保持在220℃-222℃，采出的萘馏分含萘量为84%（色谱法）；从上部侧线（从上往下数第12块塔板处）采出β-甲基萘馏分，采出温度为237℃-238℃，含β-甲基萘72%、α-甲基萘6.5%；塔底温度保持在297℃-298℃。塔底气相压力为42KPa。

一塔塔底残油与苊残液按4：1的比例混合后进入第二精馏塔，塔顶温度保持在242℃-243℃，采出的α-甲基萘馏分含β-甲基萘22%、α-甲基萘62%；从上部侧线（从上往下数第20块塔板处）采出中质洗油，采出温度为255℃-256℃；塔底温度保持在307℃-308℃。塔底气相压力为30KPa。

二塔塔底残油从塔中部进入第三精馏塔，塔顶温度保持在267℃-268℃，采出的苊馏分含苊62%、氧芴8%；上部侧线（从上往下数第20块塔板处）采出氧芴馏分，采出温度为278℃-279℃，含苊8%、氧芴58%、芴10%；塔底温度保持在328℃-329℃，采出的芴馏分含芴52%、氧芴8%，塔底气相压力为38KPa。

实施例2洗油处理量15000吨/年

Φ1000的三座浮阀塔，塔板数都为81块，三台热负荷120万千卡/小时的圆筒式管式炉。原料洗油进料量为2100kg/h。

原料洗油与塔顶萘油蒸汽换热达到180℃-200℃后从中部进入第一精馏塔，塔顶温度保持在220℃-222℃，采出的萘馏分含萘量为82%（色谱法）；从上部侧线（从上往下数第12块塔板处）采出β-甲基萘馏分，采出温度为237℃-238℃，含β-甲基萘71%、α-甲基萘7%；塔底温度保持在297℃-298℃。塔底气相压力为40KPa。

一塔塔底残油与苊残液按4：1的比例混合后进入第二精馏塔，塔顶温度保持在242℃-243℃，采出的α-甲基萘馏分含β-甲基萘24%、α-甲基萘61%；从上部侧线（从上往下数第20块塔板处）采出中质洗油，采出温度为255℃-256℃；塔底温度保持在307℃-308℃。塔底气相压力为38KPa。

二塔塔底残油从塔中部进入第三精馏塔，塔顶温度保持在267℃-268℃，采出的苊馏分含苊62%、氧芴8%；上部侧线（从上往下数第20块塔板处）采出氧芴馏分，采出温度为278℃-279℃，含苊8%、氧芴59%、芴9%；塔底温度保持在328℃-329℃，采出的芴馏分含芴53%、氧芴7%，塔底气相压力为38KPa。

实施例3洗油处理量20000吨/年

Φ1200的三座浮阀塔，塔板数都为81块，三台热负荷140万千卡/小时的圆筒式管式炉。原料洗油进料量为2800kg/h。

原料洗油与塔顶萘油蒸汽换热达到180℃-200℃后从中部进入第一精馏塔，塔顶温度保持在220℃-222℃，采出的萘馏分含萘量为82%（色谱法）；从上部侧线（从上往下数第12块塔板处）采出β-甲基萘馏分，采出温度为237℃-238℃，含β-甲基萘71%、α-甲基萘7%；塔底温度保持在297℃-298℃。塔底气相压力为40KPa。

一塔塔底残油与苊残液按4：1的比例混合后进入第二精馏塔，塔顶温度保持在242℃-243℃，采出的α-甲基萘馏分含β-甲基萘24%、α-甲基萘61%；从上部侧线（从上往下数第20块塔板处）采出中质洗油，采出温度为255℃-256℃；塔底温度保持在307℃-308℃。塔底气相压力为38KPa。

二塔塔底残油从塔中部进入第三精馏塔，塔顶温度保持在267℃-268℃，采出的苊馏分含苊62%、氧芴8%；上部侧线（从上往下数第20块塔板处）采出氧芴馏分，采出温度为278℃-279℃，含苊8%、氧芴58%、芴10%；塔底温度保持在328℃-329℃，采出的芴馏分含芴52%、氧芴8%，塔底气相压力为38KPa。