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1、(10)申请公布号 CN 102180763 A (43)申请公布日 2011.09.14 CN 102180763 A *CN102180763A* (21)申请号 201110064749.9 (22)申请日 2011.03.17 C07C 13/547(2006.01) C07C 7/04(2006.01) C07C 7/14(2006.01) (71)申请人 河南宝舜化工科技有限公司 地址 455141 河南省安阳市安阳县铜冶镇官 司村西 申请人 天津大学 (72)发明人 许春建 李成杰 张新桥 吴祥平 (74)专利代理机构 郑州中原专利事务所有限公 司 41109 代理人 张春 孙诗。
2、雨 (54) 发明名称 一种用于洗油加工中工业苊的分馏方法 (57) 摘要 本发明公开了一种用于洗油加工中工业苊的 分馏方法， 具体如下 ：（1）来自甲基萘塔塔底的 塔底热油和来自脱苊油槽的脱苊油进入工业苊 分馏塔， 工业苊分馏塔的塔顶蒸汽经蒸汽发生器 冷凝后部分返回塔顶作为回流， 其余作为中质洗 油馏分采出 ； 于苊分馏塔的侧线采出液相的苊馏 分， 于苊塔的塔底残油循环加热并排出部分重质 洗油， 重质洗油进入后续的氧芴塔进行进一步的 蒸馏 ；（2） 采出的苊馏分经热交换器冷凝后通过 管道进入工业苊结晶器， 采用熔融结晶缓慢地降 温至结晶温度后一次性放料， 结晶后的物料经离 心机分离得到工业苊。
3、产品， 母液经热交换器预热 后打入脱苊油槽。本发明的优点是 ： 工艺流程简 单， 可实现连续化生产操作， 产品质量稳定 ； 进入 工业芴结晶器的芴馏分采用熔融结晶缓慢降温操 作， 避免了溶剂回收和环境污染等问题 ； 将空气 预热器和蒸汽发生器引入流程， 充分利用过程余 热， 进一步提高了过程的热效率， 节能效果明显。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 CN 102180766 A1/1 页 2 1. 一种用于洗油加工中工业苊的分馏方法， 其特征在于包括如下步骤 ： （1） 来自甲基萘塔塔底的塔底。
4、热油和来自脱苊油槽的脱苊油进入工业苊分馏塔， 工业 苊分馏塔的塔顶蒸汽经蒸汽发生器冷凝后部分返回塔顶作为回流， 其余作为中质洗油馏分 采出 ； 于苊分馏塔的侧线采出液相的苊馏分， 于苊塔的塔底残油循环加热并排出部分重质 洗油， 重质洗油进入后续的氧芴塔进行进一步的蒸馏 ； （2） 采出的苊馏分经热交换器冷凝后通过管道进入工业苊结晶器， 采用熔融结晶缓慢 地降温至结晶温度后一次性放料， 结晶后的物料经离心机分离得到工业苊产品， 母液经热 交换器预热后打入脱苊油槽。 2. 根据权利要求 1 所述的用于洗油加工中工业苊的分馏方法， 其特征在于 ： 所述的工 业苊分馏塔， 理论板数为 60 80 块，。
5、 塔顶操作压力为常压， 塔顶温度为 248 258， 回 流比为 9 ： 1 18 ： 1。 3. 根据权利要求 1 所述的用于洗油加工中工业苊的分馏方法， 其特征在于 ： 工业苊分 馏塔塔顶采出的中质洗油与进入的甲基萘塔塔底热油的质量比为 0.3 ： 1 0.4 ： 1， 工业苊 分馏塔侧线采出的苊馏分与进入的甲基萘塔塔底热油质量比为 0.35 ： 1 0.5 ： 1， 甲基萘 塔塔底热油和脱苊油分别在塔的上下两段相应位置作双股进料 ； 塔底热油进料位置为第 25 40 块板， 脱苊油进料位置为第 40 60 块板， 侧线采出位置为 6 15 块板。 4. 根据权利要求 1 所述的用于洗油加。
6、工中工业苊的分馏方法， 其特征是 ： 所述的空气 预热器为回转式空气预热器， 所述回转式空气预热器的构成包括圆筒形转子和固定外壳， 其中转子是受热面， 它被分为许多仓格， 仓格里面装有蓄热板， 扇形顶和底板将转子分为烟 气通道和空气通道。 5. 根据权利要求 4 所述的用于洗油加工中工业苊的分馏方法， 其特征是 ： 所述的蓄热 板由 0.5 1.2mm 厚的波纹钢板层叠而成。 6. 根据权利要求 4 所述的用于洗油加工中工业苊的分馏方法， 其特征是 ： 所述转子的 转速为 1 3 转 /min。 权 利 要 求 书 CN 102180763 A CN 102180766 A1/4 页 3 一种。
7、用于洗油加工中工业苊的分馏方法 技术领域 0001 本发明属于煤焦油加工领域， 具体涉及一种用于洗油加工中工业苊的分馏方法。 背景技术 0002 煤焦油是煤在隔绝空气的条件下于炼焦炉炭化室内高温热解过程产生的粘稠性 液体。煤焦油是一种宝贵的有机化工原料 , 尤其是多环芳烃和芳杂环化合物的重要来源 , 其中某些产品无法或者不能经济地从石油化工原料中取得。 如焦化工业生产的蒽、 苊、 芘可 以满足世界 90% 以上需求量 , 工业上用的咔唑和喹啉几乎 100% 地来自焦化产品。 0003 煤焦油经初步加工一般得到轻油、 酚油、 萘油、 洗油、 蒽油和沥青， 其中洗油是煤焦 油蒸馏时切取的馏程为 2。
8、30 300的馏分， 其产率为无水焦油的 4.5% 6.5%。洗油中含 有萘、 甲基萘、 喹啉、 吲哚、 联苯、 苊、 氧芴、 芴、 二甲基萘等贵重的有机化工原料。 洗油由于具 有良好的溶解性能和稳定性， 很多用于洗涤吸收焦炉煤气中苯族烃和各种有机气体或者直 接作为燃料油， 这无疑造成了巨大的资源浪费。 0004 苊在洗油中含量约 15%， 常压下沸点为 277.2， 熔点 95.3。苊几乎不溶于水， 微溶于甲醇、 乙醇、 丙醇和冰醋酸， 溶于苯、 甲苯、 三氯甲烷和醚等。苊是一种重要的化工原 料 , 主要用于合成染料特别是高档的有机染料、 涂料、 合成树脂、 工程塑料等。苊还可用作 医药、 。
9、杀虫剂、 杀菌剂、 除草剂、 植物生长激素的中间体等。 苊可直接用作蜡烛和硬蜡的添加 剂和橡胶及耐温电绝缘材料的防老化剂等。由于苊分子结构中包含了较大的 - 电子共轭 结构， 近些年来， 很多研究者以苊或其衍生物合成出一系列的具有光敏性质和导电性的物 质， 这些物质可以用作生产光电元件。 0005 工业苊主要来源于煤焦油洗油馏分的加工， 目前国内外从煤焦油洗油中提取工业 苊的方法主要是采用精馏和结晶的耦合分离方法， 这比单纯的精馏分离能耗要低， 同时也 节省了设备的投资费用。当前能源的供需形势越来越紧张， 国家提出 “十一五” 规划的一个 重要目标 ： 单位 GDP 能耗降低 21%。在此形势。
10、下， 要求我们在不断开发新能源和替代能源的 同时， 大力采取一系列的节能降耗措施。 0006 本领域人员周知， 节能降耗必须将工艺流程与余热回收结合起来， 这样方能实现 能耗大幅度降低。 现有的工业苊分馏塔操作条件很多基于经验设计， 过程的操作参数不佳， 这造成能耗非常大。另外， 由于洗油馏分中各物质的沸点较高， 且沸点比较接近， 故在加工 过程中能耗也非常高， 大量过程物流携带的热能直接排放到大气中， 这些过程的余热未得 到充分合理地利用。例如通常塔顶高温蒸汽经循环导热油冷却后再进结晶装置结晶， 大量 气化潜热被循环导热油带走并散到大气中， 可以利用高温蒸汽产品的气化潜热来产生蒸汽 可供工厂。
11、的其他工段利用。 另外由于管式加热炉烟道气携带了大量的热能并直接释放到大 气中， 故排烟温度对管式炉的热效率影响很大， 烟道气的温度越高， 热损失越大， 热效率也 越低。若能够充分回收利用这些余热， 将会降低生产成本， 给企业带来可观的经济效益。 发明内容 说 明 书 CN 102180763 A CN 102180766 A2/4 页 4 0007 本发明为了解决目前煤焦油深加工环节中工业苊分馏塔能耗高这一问题， 提供一 种用于洗油加工中工业苊的分馏方法。 该工艺流程节能效果明显， 具有较高的能量利用率。 该流程所得的工业苊产品纯度 95%， 收率可达 80% 以上。 0008 为实现上述目。
12、的， 本发明采用的技术方案如下 ： 本发明的用于洗油加工中工业苊的分馏方法， 包括如下步骤 ： （1） 来自甲基萘塔塔底的塔底热油和来自脱苊油槽的脱苊油进入工业苊分馏塔， 工业 苊分馏塔的塔顶蒸汽经蒸汽发生器冷凝后部分返回塔顶作为回流， 其余作为中质洗油馏分 采出 ； 于苊分馏塔的侧线采出液相的苊馏分， 于苊塔的塔底残油循环加热并排出部分重质 洗油， 重质洗油进入后续的氧芴塔进行进一步的蒸馏。 0009 （2） 采出的苊馏分经热交换器冷凝后通过管道进入工业苊结晶器， 采用熔融结晶 缓慢地降温至结晶温度后一次性放料， 结晶后的物料经离心机分离得到工业苊产品， 母液 经热交换器预热后打入脱苊油槽。。
13、 0010 本发明中的所述的工业苊分馏塔， 理论板数为 60 80 块， 塔顶操作压力为常压， 塔顶温度为 248 258， 回流比为 9 ： 1 18 ： 1。 0011 工业苊分馏塔塔顶采出的中质洗油与进入的甲基萘塔塔底热油的质量比为 0.3 ： 10.4 ： 1， 侧线采出的苊馏分与进入的甲基萘塔塔底热油质量比为0.35 ： 10.5 ： 1， 甲基 萘塔塔底热油和脱苊油分别在塔的上下两段相应位置作双股进料 ； 塔底热油进料位置为第 25 40 块板， 脱苊油进料位置为第 40 60 块板， 侧线采出位置为 6 15 块板。 0012 本发明中的空气预热器为一回转式的空气预热器， 其构成。
14、包括转动的圆筒形转子 和固定外壳组成， 其中转子是受热面， 它被分为许多仓格， 里面装有蓄热板 （换热元件） ， 扇 形顶和底板将转子分为烟气通道和空气通道 ： 换热元件由 0.5 1.2mm 厚的波纹钢板层叠 而成， 装在可拆卸的框内， 便于更换。所述转子的转速为 1 3 转 /min。 0013 本发明中采用蒸汽发明器回收塔顶蒸汽的气化潜热来产生中低压蒸汽， 同时采用 回转式空气预热器来提高管式加热炉的热效率。 0014 本发明中采用蒸汽发生器回收苊分馏塔塔顶蒸汽的潜热， 可以充分利用该汽 化潜热来产生 0.3 0.8MPa 的蒸汽， 以供工厂中的其他工段使用。 0015 本发明提出了一种。
15、新型的工业苊分馏塔的节能工艺， 另外将余热回收引入流程。 与现有技术相比， 本发明具有以下优点 ： （1） 工艺流程简单， 实现连续化生产操作， 减轻了工人劳动强度 ； （2） 采用熔融结晶操作， 避免了溶剂回收和环境污染等问题 ； （3） 将空气预热器和蒸汽发生器引入流程， 充分利用过程的余热， 进一步提高了过程的 热效率， 节能效果明显。 附图说明 0016 图 1 是本发明的工艺的流程示意图。 0017 图 2 是本发明中所采用的回转式空气预热器示意图。 0018 图中标记 ： 1- 煤气管道， 2- 热空气管道， 3- 冷烟道气管道， 4- 冷空气管道， 5- 回转 式空气预热器， 6。
16、- 热烟道气管道， 7- 管式加热炉， 8- 热油管道， 9- 工业苊分馏塔， 10- 蒸汽 发生器， 11-中质洗油馏分管道， 12-苊馏分管道， 13-热交换器， 14-工业苊结晶器， 15-工业 说 明 书 CN 102180763 A CN 102180766 A3/4 页 5 苊产品管道， 16- 脱苊油管道， 17- 脱苊油槽， 18- 重质洗油管道， 19- 换热元件， 20- 转子。 具体实施方式 0019 下面结合附图和实施例对本发明方法进行详细描述。 0020 实施例 1 本发明的用于洗油加工中工业苊的分馏方法， 依据图 1 所示的工艺流程予以实施， 其 具体如下 ： （1。
17、） 来自甲基萘塔塔底的塔底热油通过热油管道 8 进入工业苊分馏塔 9， 来自脱苊油槽 17 的脱苊油进入工业苊分馏塔 9， 工业苊分馏塔 9 的塔顶蒸汽经蒸汽发生器 10 冷凝后部分 返回塔顶作为回流， 其余作为中质洗油馏分通过中质洗油馏分 11 采出。于工业苊分馏塔 9 的侧线通过苊馏分管道采出液相的苊馏分， 于工业苊分馏塔 9 的塔底残油循环加热， 通过 重质洗油管道 18 排出部分重质洗油， 重质洗油进入后续的氧芴塔进行进一步的蒸馏。 0021 （2） 采出的苊馏分经热交换器 13 冷凝后通过管道进入工业苊结晶器 14， 采用熔融 结晶缓慢地降温至结晶温度后一次性放料， 结晶后的物料经离。
18、心机分离得到工业苊产品， 母液经热交换器 13 预热后通过脱苊油管道打入脱苊油槽 17， 脱苊油进入工业苊分馏塔 9。 0022 工业苊分馏塔的理论板数为 60 块， 塔顶操作压力为常压， 塔顶温度为 248， 回流 比为 12 ： 1。甲基萘塔塔底热油和脱苊油分别在塔的上下两段相应位置作双股进料， 塔底热 油的流量为 3020kg/h。甲基萘塔塔底热油进料位置为第 35 块板， 脱苊油进料位置为第 50 块板， 侧线采出位置为 10 块板。塔顶采出的中质洗油 ： 甲基萘塔塔底热油 =0.35 ： 1（质量 比） ， 侧线采出的苊馏分 ： 甲基萘塔塔底热油 =0.45 ： 1。离心分离得到的工。
19、业苊产品经干燥 后， 采用气相色谱分析器组成为 95.26%（质量分数） ， 苊回收率达 84.6%。管式加热炉负荷 1289KW 蒸汽发生器每小时产生 7.56t/h 的 0.4MPa 的水蒸气。 0023 本实施例中的空气预热器为图 2 所示的回转式的空气预热器 5， 其构成包括转动 的圆筒形转子 20 和固定外壳组成， 其中转子是受热面， 它被分为许多仓格， 里面装有蓄热 板 （换热元件） 19， 扇形顶和底板将转子分为烟气通道和空气通道 ： 换热元件由 0.5 1.2mm 厚的波纹钢板层叠而成， 装在可拆卸的框内， 便于更换。所述转子 20 的转速为 1 3 转 / min。 0024。
20、 在本发明方法的实施中， 当转子 20 旋转时， 烟道气和空气将分别经所述的空气预 热器 5 上下逆流并穿过所述的蓄热板 19， 并在穿过蓄热板 19 的过程中不断的发生热交换， 参照图 2 并结合图 1 来说 ： 当热烟道气 6 通过时， 会不断地将热量传递给所述的蓄热板 19， 温度降低后而成冷烟道气3则经过风机后排入烟囱 ； 当冷空气4流过时， 会不断地从蓄热板 19 中吸收热量， 温度升高后而成的热空气 2 则进入所述的管式加热炉 7 参与燃烧。 0025 实施例 2 采用上述实施例的分馏工艺， 不同的是 ： 工业苊塔的理论板数为 70 块， 塔顶操作压力 为常压， 塔顶温度为255，。
21、 回流比为10 ： 1。 甲基萘塔塔底的塔底热油和脱苊油分别在塔的 上下两段相应位置作双股进料， 塔底热油的流量为 3020kg/h。甲基萘塔塔底热油进料位置 为第 38 块板， 脱苊油进料位置为第 52 块板， 侧线采出位置为 12 块板。塔顶采出的中质洗 油 ： 甲基萘塔塔底热油 =0.34 ： 1 （质量比） ， 侧线采出的苊馏分 ： 甲基萘塔塔底热油 =0.43 ： 1。 离心分离得到的工业苊产品经干燥后， 采用气相色谱分析器组成为 96.18%（质量分数） ， 苊 说 明 书 CN 102180763 A CN 102180766 A4/4 页 6 回收率达 86.5%。管式加热炉负。
22、荷 1079KW， 蒸汽发生器每小时产生 6.33t/h 的 0.4MPa 的水 蒸气。 0026 实施例 3 采用上述实施例的分馏工艺， 不同的是 ： 工业苊塔的理论板数为 75 块， 塔顶操作压力 为常压， 塔顶温度为 258， 回流比为 18 ： 1。甲基萘塔塔底的塔底热油和脱苊油分别在塔 的上下两段相应位置作双股进料， 塔底热油的流量为 3020kg/h。甲基萘塔塔底热油进料位 置为第 20 块板， 脱苊油进料位置为第 40 块板， 侧线采出位置为 6 块板。塔顶采出的中质洗 油 ： 甲基萘塔塔底热油 =0.3 ： 1（质量比） ， 侧线采出的苊馏分 ： 甲基萘塔塔底热油 =0.35 。
23、： 1。 离心分离得到的工业苊产品经干燥后， 采用气相色谱分析器组成为 95.65%（质量分数） ， 苊 回收率达 85.9%。管式加热炉负荷 1079KW， 蒸汽发生器每小时产生 6.35t/h 的 0.6MPa 的水 蒸气。 0027 实施例 4 采用上述实施例的分馏工艺， 不同的是 ： 工业苊塔的理论板数为 80 块， 塔顶操作压力 为常压， 塔顶温度为250， 回流比为16 ： 1。 甲基萘塔塔底的塔底热油和脱苊油分别在塔的 上下两段相应位置作双股进料， 塔底热油的流量为 3020kg/h。甲基萘塔塔底热油进料位置 为第 40 块板， 脱苊油进料位置为第 60 块板， 侧线采出位置为 。
24、15 块板。塔顶采出的中质洗 油 ： 甲基萘塔塔底热油 =0.4 ： 1（质量比） ， 侧线采出的苊馏分 ： 甲基萘塔塔底热油 =0.45 ： 1。 离心分离得到的工业苊产品经干燥后， 采用气相色谱分析器组成为 96.18%（质量分数） ， 苊 回收率达 86.2%。管式加热炉负荷 1079KW， 蒸汽发生器每小时产生 6.62t/h 的 0.8MPa 的水 蒸气。 0028 本发明节能效果明显， 其引入流程的节能措施包括两点 ： 一是利用管式加热炉的烟气预热空气， 提高进炉空气的温度， 不仅有利于管式炉内煤 气的燃烧和传热， 还能降低烟道气的排烟温度， 从而提高管式加热炉的热效率 ； 二是利。
25、用塔顶蒸汽的汽化潜热产生蒸汽， 并由蒸汽发生器回收产品馏分的余热， 供工 厂的其他工段利用。 0029 这样的设计方式， 使本发明具有了较高的能量利用率， 能达到节约能源并大幅度 降低生产成本的目的， 而且， 通过该方法所得的工业芴产品纯度 95%， 收率可达 80% 以上， 可以给企业带来可观的经济效益。 0030 以上结合附图和实施例对发明进行了示意性描述。 本发明提出了一种新型的工业 苊分馏塔的节能工艺， 已经通过较佳的实施例子进行了描述， 相关技术人员明显能在不脱 离本发明内容、 精神和范围内对本文所述的结构和设备进行改动或适当变更与组合， 来实 现本发明技术。特别需要指出的是， 所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显 而易见的， 他们都被视为包括在本发明精神、 范围和内容中。 说 明 书 CN 102180763 A CN 102180766 A1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102180763 A 。