和利时30万吨煤焦油方案.docx
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和利时30万吨煤焦油方案
30万吨焦焦油
工艺技术方案
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项目简介
本工程是外资与中方合资项目，合资金额一期投资4亿人民币，二期20亿人民币，占地200多亩，现为亚洲最大煤焦油深加工提炼项目，作为项目唯一的DCS系统供应商，和利时公司与同仁共同探讨中国煤焦油深加工项目DCS系统的应用。
1.本系统工艺流程及主要控制简介
方法简介如下：
1.1减压蒸馏：
蒸馏过程由脱水和馏份蒸馏组其流成。
其流程为在常压下进行脱水，然后焦油在馏份塔内进行减压蒸馏。
该工艺煤气消耗量低；余热利用充分；萘馏份集中度高；由于在负压下操作，气体泄露少，有利于环境保护；
1.2.常减压蒸馏：
其流程脱水在常压下进行，对沸点较低的酚馏份和萘馏份进行常压蒸馏，对沸点较高的馏份进行减压蒸馏。
蒸馏效率高，馏份切取精细，减少后续深加工的重复蒸馏过程，节省能耗：
由于蒸馏在负压下操作，气体泄露少，有利于环境保护。
1.3常压蒸馏：
其流程为焦油在一段、二段蒸发器内进行脱水，然后自一段、二段蒸发器蒸出的混合馏份入馏份塔进行常压蒸馏，切取馏份。
该工艺流程成熟、简单；投资低；产品质量好；萘馏份集中度高；环保效果好。
国内许多焦油蒸馏采用此流程。
焦油蒸馏工艺按切取馏份可分为切取窄馏份、二混馏份、三混馏份几种流程。
而一塔式切取三混馏份，是目前国内广泛采用的流程，具有工艺成熟、技术可靠、工艺简单的优点，不仅简化了洗涤操作，也提高了萘的集中度（可达95％左右），增加了萘的收率，同时还可获得优质低萘洗油。
本次设计采用常减压蒸馏一塔式切取三混馏份流程。
1.4焦油蒸馏工艺
按切取馏份可分为切取窄馏份、二混馏份、三混馏份几种流程。
而一塔式切取三混馏份，是目前国内广泛采用的流程，具有工艺成熟、技术可靠、工艺简单的优点，不仅简化了洗涤操作，也提高了萘的集中度（可达95％左右），增加了萘的收率，同时还可获得优质低萘洗油。
工业萘的制取，在大中型焦油蒸馏装置中，多采用管式炉连续蒸馏工艺，管式炉连续蒸馏工艺又有双炉双塔、单炉双塔与单炉单塔几种流程。
双炉双塔蒸馏过程由两台蒸馏塔和两台管式炉组成。
即在初馏塔内切取酚油馏份，在精馏塔内切取工业萘和洗油馏份，两台蒸馏塔分别由两台管式炉供热。
单炉双塔蒸馏过程由两台蒸馏塔和一台管式炉组成。
即在初馏塔内切取酚油馏份，在精馏塔内切取工业萘和洗油馏份，两台蒸馏塔均由管式炉供热。
单炉单塔蒸馏过程由一台蒸馏塔和一台管式炉组成。
工业萘由蒸馏塔的侧线采出。
蒸馏塔由管式炉供热。
本设计采用双炉双塔流程。
本次设计采用常减压蒸馏一塔式切取三混馏份流程。
1.5洗涤分解
洗涤分解包括洗涤脱酚和酚钠分解。
从操作方式区分，洗涤有间歇和连续两种工艺流程。
间歇洗涤是将馏份装入间歇洗涤器内，按顺序加入试剂，进行搅拌和静置分离；间歇洗涤劳动强度大，操作环境差，一般仅在生产规模较小的工厂采用。
连续洗涤又有对喷式及泵前混合两种。
对喷式连续洗涤工艺是将馏份与碱液在萃取塔内逆流接触，在混合室内充分反应，然后分离。
该工艺洗涤效果好，采用DCS控制，自动化水平高、劳动强度小，但流程较泵前混合工艺复杂且设备维修费用高。
泵前混合工艺是将馏份与碱液在泵前混合，然后经一次/二次分离器分离，进行馏份脱馏。
该工艺流程及设备简单，洗涤效果好，操作费用低，劳动强度小，由于采用DCS控制，自动化水平高。
目前国内多采用此法。
分解一般采用硫酸法或二氧化碳法。
二氧化碳法利用焦炉烟道气中的CO2来分解净酚盐，得到粗酚。
该工艺相对于硫酸法来说，二氧化碳法可省掉试剂，产生的Na2CO3溶液一部分可送焦油蒸馏使用，而且设备腐蚀较轻，但该工艺流程复杂投资高，分解效率低。
硫酸间歇分解法是将净酚盐放入分解器内，缓慢加入硫酸，经反应静置分离后得到粗酚。
该工艺流程简单、分解效果好、投资低、占地少、操作简单，其缺点是生产过程中产生一些硫酸钠废水。
目前国内已广泛采用此方法。
本工程将采用连续洗涤脱酚、二氧化碳加硫酸分解的工艺。
本工程将采用连续洗涤脱酚、二氧化碳加硫酸分解的工艺。
2推荐的工艺技术方案
本工程年处理原料高温煤焦油最高30万吨，主要装置由原料及成品油库、焦油蒸馏、改质沥青、馏份洗涤及二氧化碳分解、工业萘、沥青固化、炭黑油品配制等工段组成，其中原料贮罐按存放30天考虑，中间产品贮存10天左右，最终产品贮存15～20天。
本工程主要产品有焦油轻油、脱酚酚油、工业萘（95%）、洗油、粗酚、炭黑油、改质沥青。
本装置年操作日为8000小时，四班三运转操作。
3原料及产品数量和质量
（1）原料
序号
名称
规格
单位
数量（正常）
备注
1
高温煤焦油
万t/a
30
无水
2
硫酸
t/a
500
98%
3
氢氧化钠
t/a
2700
40%
（2）产品
序号
产品名称
产量（吨／年）
比例
l
焦油轻油
l,500
0.50
2
粗酚
3,000
1.00
3
脱酚酚油
4,500
1.51
4
工业萘（95％）
30,000
10.05
5
洗油
13,500
4.52
6
炭黑油
17,1000
57.29
7
改质沥青
75,000
25.13
合计
298,500
3.1工艺流程说明
为了适应中国焦油产品市场，获得能够得到高效益的产品构成，另外也考虑到中国国内生产的原料焦油的品质现状，设计合资公司的蒸馏工艺。
本工艺的特征如下:
1）为了确保原料焦油的品质稳定，通过设置由静置分离槽及离心机构成的原料前处理工序来确保低水分、低灰分。
2）通过控制软沥青向下一个工序排出，可以变更炭黑油及改质沥青的生产比例。
3）焦油蒸馏工序采用常压蒸馏方式，可以通过设置侧塔来提高萘的回收率。
4）为了确保改质沥青的产品质量，在焦油蒸馏中不添加碳酸钠，并在设备材质上考虑抗酸性腐蚀。
5）沥青改质工序采用减压蒸馏+滞留槽方式，实现产品沥青的低油分、低二次碳、高碳化成品率。
6）CB油制造工序采用连续混合方式，通过控制比重来确保品质的稳定。
4DCS系统简介：
2．1，本系统采用和利时SMARTPRO3.1.3DCS系统，按照配置合理，负荷均匀，控制有序的原理
I/O站分为10#站，11#站，12#站，6个柜子，电源柜一个，隔离器柜一个，所有点约为3000点。
操作员站6个，分别为OP50，OP51,OP52,OP53,OP54,OP55,OP56,
冗余配置，ERP管理。
2．2，模拟量报警，趋势，在线显示。
2．3，系统状态在线显示：
2．4，友好的管理页面：
三，先进，复杂控制简捷编程，易掌握，可视化的下位编程软件：
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