【正文】 所示。釜底殘渣為煤焦油瀝青（簡稱瀝青）。在蒸出殘余水分、輕油餾分和蒽油餾分時，油氣不通過蒸餾柱和分凝器，自釜頂經交通管到冷凝冷卻器。在切取中油餾分的后期，即將餾出洗油餾分時，開始往釜內通入蒸汽。 焦油間歇蒸餾設備簡單，投資少，容易操作；但勞動條件差，強度大，對環(huán)境污染嚴重，蒸餾出的各種餾分質量不高，使提取純產品困難。煤焦油在貯槽中加熱靜置初步脫水后送往管式爐對流段，加熱到120~130℃后進入一段蒸發(fā)器進行最終脫水。一段蒸發(fā)器底部出來的無水焦油經無水焦油槽送往管式爐輻射段加熱到400~410℃后進入二段蒸發(fā)器進行一次蒸發(fā)，使餾分和與煤焦油瀝青分離。蒽塔頂部用洗油餾分回流，從底部排出二葸油餾分，側線切取一蒽油餾分，其余餾分以氣態(tài)自塔頂逸出進入餾分塔。洗油餾分從餾分塔底排出，酚油餾分和萘油餾分分別由側線切取，各餾分通過相應的浸沒式冷卻器流入各自的接受槽。這種操作可使萘較多地榘中在兩混餾分中，以提高工業(yè)萘的產率。圖75 兩塔式連續(xù)蒸餾工藝流程1－管式爐；2一一段蒸發(fā)器和無水焦油槽；3－二段蒸發(fā)器；4－葸塔；5－餾分塔；6－一段輕油冷凝冷卻器；7－餾分塔輕油冷凝冷卻器；8－一段輕油油水分離器；9－餾分塔輕油油水分離器；10－萘油冷卻器；11－洗油冷卻器；12－一蒽油冷卻器；13－二蒽油冷卻器；14－輕油回流槽；15－洗油回流槽；16－無水焦油滿流槽；17－焦油循環(huán)槽；18－輕油回流泵；l9－洗油回流泵；20－一段焦油泵；21－二段焦油泵 兩塔式連續(xù)蒸餾的主要操作指標如下：一段焦油出口溫度/℃ 120~130二段焦油出口溫度/℃ 400~410一段蒸發(fā)器頂部溫度/℃ 105~110二段蒸發(fā)器頂部溫度/℃ 370 ~374蒽塔頂部溫度/℃ 250~265餾分塔頂部溫度/℃ 95~115酚油餾分側線溫度/℃ 160~170萘油餾分側線溫度/℃ 198~200洗油餾分（塔底）溫度/℃ 225~235兩混餾分側線溫度/℃ 196~200一蒽油餾分側線溫度/℃ 280~295二蒽油餾分（塔底）溫度/℃ 330~355一段蒸發(fā)器底部壓力（表壓）/kPa ≤二段蒸發(fā)器底部壓力（表壓）/kPa ≤49各塔底部壓力（表壓）/kPa ≤49 兩塔式連續(xù)式蒸餾所得各餾分的產率（對無水焦油）和質量見表71。中溫瀝青對無水焦油的產率為54%~56%，密度(20℃)為1. 25 ~1. 35g/cm3，軟化點（環(huán)球法）為80~90℃。該流程是在兩塔式連續(xù)蒸餾的基礎上改進發(fā)展起來的。二段蒸發(fā)器改由兩部分組成，上部為精餾段，下部是蒸發(fā)段。一蒽油餾分從塔底排出，酚油餾分、萘油餾分和洗油餾分分別由側線切取，各餾分通過相應的浸沒式冷卻器流人各自的接受槽。年處理3萬t以上無水焦油的煤焦油蒸餾適于采用該流程。同時，餾分塔的塔板層數可從63層減少到41層。中溫瀝青對無水焦油的產率為54%~56%，密度(20℃)為1. 25~1. 35/cm3，軟化點（環(huán)球法）為80~90℃。煤焦油與甲基萘油餾分、一蒽油餾分和煤焦油瀝青多次換熱到120~130℃進入脫水塔。脫水塔頂部送入輕油回流，塔庇的無水焦油送入管式爐加熱到250℃左右，部分返回脫水塔底循環(huán)供熱，其余送人常壓餾分塔。冷凝的酚油餾分部分送回塔頂作回流，從塔側線切取萘油餾分。減壓餾分塔頂逸出的甲基萘油餾分蒸氣，在換熱器中與煤焦油換熱后冷凝，經氣液分離器分離得到甲基萘油餾分，部分作回流送入減壓餾分塔頂部，從塔側線分別切取洗油餾分、一蒽油餾分和二蒽油餾分。氣液分離器頂部與真空泵連接，以造成減壓蒸餾系統(tǒng)的負壓。該流程適合于年處理10萬t以上焦油的焦化廠。煤焦油經焦油預熱器（僅開工時用）和1號軟瀝青換熱器加熱到130~135℃進入預脫水塔，在塔內閃蒸出大部分水分和少量輕油。脫水塔頂部送入輕油回流，脫水塔底無水焦油經重沸器循環(huán)加熱，供給脫水塔所需熱量，一部分無水焦油經2號軟瀝青換熱器和管式爐加熱到335℃進入主塔。從塔的側線分別切取萘油餾分、洗油餾分和蒽油餾分。各餾分經冷卻后送出。酚油冷卻器與真空系統(tǒng)連接，以造成系統(tǒng)的負壓。 德國、意大利、日本、比利時、澳大利亞等國廣泛采用這種流程。 十、煤焦油蒸餾設備 煤焦油蒸餾的主要設備有管式爐、一段蒸發(fā)器、二段蒸發(fā)器、煤焦油餾分塔和蒽塔等： 1．管式爐 管式爐是由金屬組成的油料連續(xù)加熱設備。管式爐的形式圖79繁多，其外形有圓筒形和方箱形，金屬爐管可垂直或水平排列。無論何種形式的管式爐，其爐體的基本構成相同，主要由輻射室、對流室和煙囪三部分組成，如圖79所示。 2．一段蒸發(fā)器 一段蒸發(fā)器是快速蒸出煤焦油中所含水分和部分輕油的煤焦油蒸餾設備。塔體由碳素鋼或灰鑄鐵制成。入口的下部有2~3 層再分配錐。經管式爐加熱的煤焦油中的水分在蒸發(fā)器內迅速汽化并帶出少量輕油，從器頂逸出，脫水后的煤焦油流至無水焦油槽。3．二段蒸發(fā)器 二段蒸發(fā)器是將400~410℃的過熱無水焦油閃蒸并使其餾分與瀝青分離的設備。它分為有精餾段和無精餾段的兩種結構。經管式爐加熱的無水焦油從塔中部沿切線方向進入，為保護塔內壁不受沖蝕，煤焦油人口處設有可拆卸的保護板。當有精餾段時，進料口以上有3~5塊隔板39。過熱的無水焦油在蒸發(fā)器內閃蒸。塔頂用一蒽油餾分或二蒽油餾分作回流。無精餾段的二段蒸發(fā)器中煤焦油入口以上有高度大于4m的分離空間，頂部有不銹鋼或鋼質拉西環(huán)捕霧層，餾分蒸氣經捕霧層除去夾帶的液滴后，全部從塔頂逸出。瀝青在隔板上進一步分出輕組分后自塔底排出。 4．煤焦油餾分塔 煤焦油餾分塔是煤焦油蒸餾工藝中切取各種餾分的設備。它分精餾段和提餾段，內設塔板，塔板間距為350~500mm。從二段蒸發(fā)器來的煤焦油餾分蒸氣在餾分塔中分餾為各個餾分。 5．蒽塔 蒽塔是從煤焦油餾分蒸氣中分離出一葸油餾分和二蒽油餾分的設備。蒽塔用灰鑄鐵制造時，采用泡罩塔板。用合金鋼制造時，采用浮閥塔板。煤焦油餾分加工包括粗酚的提取與精制、工業(yè)萘及精萘的制取、粗蒽的制取與精制、粗吡啶的精制等。焦油中所含酚類的組成很復雜，根據沸點不同，分為低級酚和高級酚。高級酚類組成復雜，純組分含量小，提取分離困難。 粗酚在焦油各餾分中的貧布情況見表73。表74 酚類各主要組分在焦油及其餾分中的分布(%)名 稱酚鄰甲酚間甲酚對甲酚二甲酚高級酚合計焦 油12. 3713. 508. 538. 616. 6240. 38100輕油餾分76. 417. 63. 62. 4－－100酚油餾分44. 015. 020. 010. 011－100萘油餾分5. 513. 224. 817. 52613100洗油餾吩4. 06. 89. 05. 22154100蒽油餾分－－－－1090100 粗酚的提取和精制分為餾分洗滌、酚鈉蒸吹、酚鈉分解和粗酚精制等步驟。焦油餾分以10%~15%濃度的苛性鈉溶液洗滌時，酚類即與堿起中和反應，所生成的酚鈉溶于堿液中，并因相對密度略大于油分而與油分分離。其反應式如下：2C5H5N+H5SO4 (C5H5NH) 2SO4 當餾分中同時存在吡啶和酚時，由于兩者能生成絡合物，使洗滌發(fā)生困難。HOC6H5 上述反應過程是可逆的，當溶液中酚或吡啶的含量不斷降低時，反應向左移動，絡合物又可分解。因此，若吡啶堿含量比酚含量大，則應先脫吡啶；反之，則應先脫酚。餾分洗滌有間隙洗滌和連續(xù)洗滌兩種流程。其工藝流程如圖714所示。器內設有加熱與冷卻蛇管，以控制反應操作溫度。將未洗餾分裝入洗滌器后，按順序加入試劑，然后進行攪拌，每脫一遍酚或脫一遍吡啶均應攪拌1. 5h，靜止2~3h，然后分別放出酚鈉溶液或硫酸吡啶溶液圖714 酚油餾分間歇式洗滌工藝流程1－餾分洗滌器；2－視鏡；3－凈油槽；4－堿性酚鈉槽；5－中性酚鈉槽；6－中性硫酸吡啶槽；7－酸性硫酸吡啶槽；8－稀酸槽；9－稀堿槽；10－原料油槽；11－油泵；12－堿泵；13－酸泵和洗后酚油。連續(xù)洗滌流程適合于大型焦化廠?；旌橡s分的洗滌是按堿洗一酸洗一堿洗的順序進行的。一次脫酚后的混合餾分從分離器頂部排出，經緩沖槽與含游離酸5%~6%的酸性硫酸吡啶在泵前管道內混合，經泵攪拌后打入一次脫吡啶分離器，將吡啶堿含量脫至2%。一次脫吡啶后的混合餾分從分離器頂部排出，經緩沖槽后又與濃度為15%~17%的稀硫酸在二次脫吡啶泵前混合，經泵攪拌后打入二次脫吡啶分離器將吡啶堿脫至1%以下。經二次脫吡啶后酌混合餾分最后用新堿進行二次堿洗，%以下。凈混合餾分則由分離器頂部排出。2．酚鈉蒸吹 洗滌得到的中性酚鈉含有中性油、萘和吡啶堿等雜質，在用酸分解前，需用蒸汽蒸出或吹出。中性酚鈉與蒸吹柱頂出來的油氣換熱后進入酚鈉蒸吹釜。圖716 酚鈉蒸吹工藝流程1－酚鈉蒸吹釜和蒸吹柱；2－冷凝冷卻器和油汽換熱器；3－油水分離器；4－酚鈉冷卻器；5－中性酚鈉槽；6－油泵3．酚鈉分解酚鈉分解一般采用硫酸法和二氧化碳法。硫酸分解酚鈉的基本反應式如下：2C6H5ONa+H2SO42C6H5OH+Na2SO4硫酸法的工藝流程分為間歇式和連續(xù)式。將精制酚鹽裝入分解器（間歇洗滌器）內，在用壓力為25~50kPa的壓縮空氣攪拌下，緩慢加入濃度為70%~75%的硫酸，保持反應溫度不高于90℃，經充分反應呈微酸性時為止。分解生成的粗酚浮在上層，其下為中間層，最下層為相對密度較大的硫酸鈉溶液。此流程是，以凈酚鈉為主流體，濃度為60%的稀硫酸作為副流體，同時送入噴射混合器，再經管道混合器進入1號分離槽；反應得到的粗酚從槽上部排出，底部排出硫酸鈉溶液；粗酚經中間槽再與新水混合，洗去粗酚中的游離酸。粗酚和水經管道混合器進入2號分離槽靜置分離，%~0. 6%的分離水從槽上部排出，粗酚從槽底部經液位調節(jié)器排入粗酚中間槽。硫酸分解法不但需耗用硫酸，且外排硫酸鈉廢液中含有酚（%），既損失了酚，又污染了水系。 酚鈉是一種強堿弱酸形成的鹽，任何一種酸性較酚強的酸都可以分解酚鈉。在實際操作中，應盡可能使分解過程按第二類反應進行。 將碳酸鹽溶液加熱至95℃時，全部碳酸氫鈉轉化為碳酸鈉：2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O 將碳酸鈉用石灰乳苛化后得氫氧化鈉，其反應式為：Na2CO3+CaO+H2OCaCO3+2NaOH 苛化所得的氫氧化鈉重新用于焦油餾分脫酚，從而形成了氫氧化鈉的閉路循環(huán)。二氧化碳氣可由石灰窯氣或焦爐煙道廢氣中獲得。煙道廢氣的二氧化碳含量較低，約為10%~17%，但比用石灰窯氣經濟。煙道氣經除塵后進入直接冷卻塔，冷卻至40℃，由鼓風機送入酚鈉分解塔的上、下段和酸化塔的下段。分解效率可達99%。粗酚初次產品中含有少量未分解的酚鈉，再送到酸化塔頂部進行第三次分解，分解效率可達99. 5%。碳酸鈉溶液裝入苛化器，加入石灰攪拌并以蒸汽間接加熱，%后靜置分層。過濾得到含堿4%～5%的濾液，同氫氧化鈉溶液一起送往蒸發(fā)器濃縮，得到濃度為10%的氫氧化鈉溶液。粗酚精制通常采用減壓間歇精餾和減壓連續(xù)精餾工藝。它包括脫水脫渣、脫水粗酚或全餾分的精餾、混合餾分和鄰位甲酚餾分的二次精餾等步驟。將粗酚裝入脫水釜，在常壓下以蒸汽間接加熱脫水，脫出的酚水和少量輕餾分經冷凝冷卻、油水分離后得到酚水和輕餾分，輕餾貧送回粗酚中。如需脫渣，則在脫水后繼續(xù)加熱并啟動真空泵系統(tǒng)，．當釜頂真空度達到70kPa和釜頂上升管溫度達到165~1