10135668-以煤焦化为主体的-申请公开

(10)申请公布号CN102229806A(43)申请公布日2011.11.02CN102229806A*CN102229806A*(21)申请号201110135668.3(22)申请日2011.05.24C10B53/04(2006.01)C10B57/00(2006.01)C10B57/04(2006.01)C10B39/02(2006.01)C10K1/00(2006.01)C10K1/08(2006.01)C10K1/10(2006.01)C10K1/16(2006.01)C10K1/04(2006.01)C10K1/06(2006.01)C10K1/34(2006.01)C10C1/04(2006.01)C10C1/00(2006.01)C10C1/08(2006.01)C10C1/16(2006.01)C10C1/14(2006.01)C09C1/50(2006.01)C02F9/02(2006.01)C02F9/10(2006.01)C01C1/242(2006.01)C01C1/16(2006.01)C01B17/02(2006.01)C01B33/12(2006.01)C07C15/04(2006.01)C07C15/06(2006.01)C07C15/08(2006.01)C07C7/163(2006.01)C07C39/07(2006.01)C07C37/04(2006.01)C07C57/10(2006.01)C07C51/353(2006.01)(71)申请人金能科技有限责任公司地址251100山东省齐河县工业园西路1号申请人山东瑞普生化有限公司(72)发明人秦庆平刘红伟党传升丁宝明信式蕊(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人韩蕾(54)发明名称以煤焦化为主体的绿色循环经济工艺(57)摘要本发明提供了一种以煤焦化为主体的绿色循环经济工艺，该工艺包括：设置煤焦化单元、煤焦油加工单元、炭黑单元以及焦炉煤气发电热电联产单元，将各单元有机结合，形成产业间的代谢和共生耦合关系，通过对炭黑尾气差异化利用、干熄焦回收能量等，通过对三废的“减量化、再利用、资源化”处理，达到节约资源、降低生产成本、减少污染，实现煤焦化企业经济效益的最大化，真正实现了绿色循环经济工艺。本发明还提供了用于实现上述以煤焦化为主体的绿色循环经济工艺的装置。(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3页说明书21页附图4页CN102229807A1/3页21.一种以煤焦化为主体的循环经济工艺，该工艺包括：设置煤焦化单元、煤焦油加工单元、炭黑单元以及焦炉煤气发电热电联产单元；在所述煤焦化单元，采用复热式焦炉炉型，以炼焦煤为原料，进行加热干馏炼焦，得到高温焦炭和粗焦炉煤气；高温焦炭经干熄焦工艺进行热量回收，产生蒸汽，蒸汽引入蒸汽轮机发电，热量回收后产出焦炭，且干熄焦工艺中产生熄焦粉；粗焦炉煤气经气液分离、湿法脱硫、洗脱苯、干法脱硫工序进行净化，净化过程中得到煤焦油，煤焦油送去煤焦油加工单元进行分馏精制加工，净化后的焦炉煤气部分回复热式焦炉加热炼焦，部分外送，部分引入焦炉煤气发电热电联产单元，产出电能与蒸汽，实现热电联产；并且，该煤焦化单元焦炉产生烟气；在所述煤焦油加工单元，以所述焦炉煤气、电为能源，来自煤焦化单元的煤焦油经脱水脱渣预处理脱出渣油后，进入煤焦油加热炉预热，再进入蒸馏塔进行分馏精制加工，加工过程中得到轻油、酚油、萘油、洗油、蒽油、油及沥青，将所得洗油、蒽油、油及部分沥青调制成炭黑原料油，用作炭黑生产单元的炭黑原料油；其中，煤焦油加热炉燃烧焦炉煤气排放出烟气；在所述炭黑生产单元，使用煤焦化单元外送的部分焦炉煤气为热源，对炭黑原料油进行高温裂解得到含有炭黑颗粒的高温炭黑烟气，炭黑烟气经一次急冷后进入空气预热器，再进入余热锅炉然后进入炭黑原料油预热器，之后进入二次急冷锅炉，再经主袋滤器分离出炭黑及炭黑尾气，炭黑进行烘干得到炭黑产品，炭黑尾气经脱水处理后部分作为热源回用于炭黑的烘干过程，部分引至煤焦化单元的复热式焦炉，掺入焦炉煤气作为加热干馏的热源，炭黑尾气脱出的水回用于炭黑生产的一次急冷段喷洒；上述过程中，所述煤焦化单元产生焦化废水，所述煤焦油加工单元产生焦油废水，各废水集中混合经预处理后再进行深度净化处理；所述的预处理包括：用煤焦油加热炉排放的烟气作为气浮载体对混合废水进行气浮并自身得到净化，分离出上部的浮油和底部的渣油后，用熄焦粉进行吸附过滤，吸附过滤后的废熄焦粉混入炼焦煤中进行炼焦回用，浮油用作炼焦时所用的热源，渣油混入炼焦煤中炼焦用；上述过程中，所述煤焦化单元洗脱苯工序洗油洗苯后再生过程中排出重油，所述煤焦油加工单元预处理脱油脱渣工序排出渣油，渣油混入炼焦煤中进行炼焦回用，重油用作炼焦时所用的热源；在所述煤焦化单元，炼焦时所用的热源包括本单元产生的净化煤气的一部分、炭黑单元的炭黑尾气和所述洗脱苯工序洗油洗苯后再生过程中排出的重油以及废水预处理中回收的浮油，其中，来自煤焦化单元洗脱苯工序排出的重油和废水预处理工序得到的浮油混合为混合废油，利用煤焦化单元焦炉排放的烟气对该混合废油加热，形成温度高于100℃时粘度小于100厘泊的液体状态，并采用雾化装置对其进行雾化后进入炼焦炉的燃烧室。2.根据权利要求1所述的以煤焦化为主体的循环经济工艺，其中，从所述炭黑生产单元的主袋滤器出来的炭黑尾气高达180～220℃，利用该炭黑尾气为溴化锂机组中制冷剂的蒸发提供热源，将温度为12～15℃的水降温得到5～7℃的冷水用于煤焦化单元的煤气冷却介质，同时使炭黑尾气温度降至约80℃而达到脱水的目的。3.根据权利要求1所述的以煤焦化为主体的循环经济工艺，其中，在调制炭黑原料油时，是将煤焦油加工单元所述的馏分的洗油、蒽油、油及沥青按照45～65∶23～权利要求书CN102229806ACN102229807A2/3页330∶2～4∶6～10的重量比例混合调制成比重114～1.23的炭黑原料油。4.根据权利要求1所述的以煤焦化为主体的循环经济工艺，其中，所述粗焦炉煤气在净化过程中分离出粗苯，该循环经济工艺还包括设置苯加氢单元，以所述粗苯作为苯加氢单元的原料，生产出重苯、纯苯、二甲苯及甲苯；苯加氢单元产生加氢废水，该废水是与煤焦化单元废水、煤焦油加工单元废水混合进行处理；苯加氢过程中排放烟气，将该烟气作为气浮载体用于对所述混合废水的气浮处理工序。5.根据权利要求4所述的以煤焦化为主体的循环经济工艺，该工艺还设置有对甲酚生产单元，其中以来自苯加氢单元的甲苯为原料，采用甲苯磺化碱溶法，生产对甲酚、混酚，并副产亚硫酸钠；且该对甲酚生产单元中还排放烟气，将该烟气作为气浮载体用于对所述混合废水的气浮处理工序。6.根据权利要求1所述的以煤焦化为主体的循环经济工艺，该工艺还设置有泡花碱、白炭黑生产单元，其中，泡花碱生产单元以来自煤焦化单元的焦炉煤气燃烧加热，生成熔融的泡花碱，直接送白炭黑生产单元溶解配料，生产白炭黑；所述白炭黑生产单元中产生排放烟气，将该烟气经余热锅炉进行热能回收后作为气浮载体用于对所述混合废水的气浮处理工序，余热锅炉回收的热能用于泡花碱的溶解。7.根据权利要求1或6所述的以煤焦化为主体的循环经济工艺，该工艺还设置有山梨酸生产单元，以所述电能、蒸汽、焦炉煤气为能源，生产山梨酸；该山梨酸生产单元中产生山梨酸废水，向废水中加入等物质的量的碳酸氢铵和/或碳酸铵，控制反应温度在25～30℃进行中和反应，中和反应过程中产生二氧化碳气泡，作为气浮剂将其中的焦油气浮于水相表面而被收集后用熄焦粉进行吸附并过滤，再通过三效蒸发脱除其中的水分，得到纯度95％以上的氯化铵产品，过滤后的废熄焦粉混入炼焦煤中进行炼焦回用，三效蒸发得到的冷凝水作为工业用水进行回用；且该山梨酸生产单元中还排放烟气，将该烟气回收热能后作为气浮载体用于对所述混合废水的气浮处理工序。8.根据权利要求1所述的以煤焦化为主体的循环经济工艺，该工艺包括设置200～300万吨/年的煤焦化单元、15～30万吨/年的煤焦油加工单元、20～30万吨/年的炭黑单元、25～40MW燃气发电热电联产单元以及废水处理单元。9.用于实现权利要求1～8任一项所述的以煤焦化为主体的循环经济工艺的装置，该装置包括：煤焦化装置、煤焦油加工装置、炭黑生产装置、焦炉煤气发电热电联产装置以及废水处理装置；其中，所述煤焦化装置包括用于炼焦的复热式焦炉，并设置有将炼焦所产的高温焦炭回收热量的干熄焦装置，还设置有将炼焦所产生的粗焦炉煤气依次经气液分离、湿法脱硫、洗脱苯、干法脱硫进行净化的气液分离器、湿法脱硫装置、洗脱苯装置、干法脱硫装置；所述煤焦化装置与焦炉煤气发电热电联产装置之间设置有将煤焦化单元净化后的焦炉煤气输送至焦炉煤气发电热电联产装置实现热电联产的通路，还设置有将所述干熄焦装置回收的热量送去热电联产装置进行发电的通路；所述煤焦化装置与所述煤焦油加工装置之间设置有将煤焦化单元的煤焦油输送至煤焦油加工单元进行加工的通路；且所述煤焦油加工装置与所述煤焦化装置之间设置有将煤权利要求书CN102229806ACN102229807A3/3页4焦油加工单元预处理脱油脱渣工序排出的渣油返回煤焦化装置掺入炼焦煤进行炼焦的通路；所述煤焦油加工装置与所述炭黑生产装置之间设置有将煤焦油加工过程中得到的洗油、蒽油、油及沥青调制成炭黑原料油输送至炭黑生产装置的通路；所述炭黑生产装置设置有反应炉，还设置有将高温炭黑烟气依次进行一次急冷喷洒、预热空气、回收热量、预热炭黑原料油、二次急冷、分离炭黑及炭黑尾气的一次急冷装置、空气预热器、余热锅炉、炭黑原料油预热器、二次急冷锅炉、主袋滤器，并设置有对分离出的炭黑进行烘干的烘干设备，还设置有对炭黑尾气进行脱水的脱水装置，并设置有将炭黑尾气脱出的水回用于炭黑生产的一次急冷喷洒的通路；在所述炭黑生产装置与所述煤焦化装置之间设置有将炭黑尾气输送至煤焦化装置的复热式焦炉的通路；所述煤焦化装置与废水处理装置之间设置有将焦化废水输送至废水处理装置的通路，所述煤焦油加工装置与废水处理装置之间设置有将焦油废水输送至废水处理装置的通路；所述煤焦化装置与废水处理装置之间还设置有将煤焦油加热炉排放的烟气输送至废水处理装置对废水进行气浮的通路，并设置有将熄焦粉输送至废水处理装置对气浮后的废水进行吸附过滤处理的通路；且所述废水处理装置与煤焦化装置之间设置有将吸附过滤废水后的熄焦粉返回煤焦化装置掺入炼焦煤进行炼焦的通路；并且，所述煤焦化装置还设置有对所述混合废油进行加热并雾化后送入炼焦炉燃烧室的装置。10.根据权利要求9所述的装置，该装置还包括：苯加氢装置、对甲酚生产装置、泡花碱装置、白炭黑生产装置以及山梨酸生产装置；其中：所述苯加氢装置与所述煤焦化装置间设置将所述粗焦炉煤气在净化过程中分离出的粗苯输送至苯加氢装置进行加氢精制的通路；苯加氢装置与废水处理装置之间设置有将加氢废水输送至废水处理装置的通路，还设置有将苯加氢过程中排放的烟气用于对所述废水的气浮处理的通路；所述对甲酚生产装置与苯加氢装置之间设置有将苯加氢单元的甲苯输送至对甲酚生产装置的通路，所述对甲酚生产装置与废水处理装置之间设置有将对甲酚生产中排放的烟气作为气浮载体用于对所述混合废水的气浮处理的通路；所述泡花碱生产装置与煤焦化装置之间设置有将煤焦化单元的焦炉煤气输送至泡花碱装置进行燃烧加热生成熔融的泡花碱的通路；所述泡花碱装置与白炭黑生产装置之间设置有将熔融的泡花碱直接送白炭黑生产单元溶解配料的通路；所述白炭黑生产装置与废水处理装置之间设置有将白炭黑单元中产生排放烟气进行热能回收后作为气浮载体用于对所述混合废水的气浮处理的通路；所述山梨酸生产装置与所述煤焦化装置、所述热电联产装置之间设置有将所述电能、蒸汽、焦炉煤气作为山梨酸生产单元能源的通路；该山梨酸生产装置与所述废水处理装置之间还设置有将山梨酸生产单元排放的烟气回收热能后作为气浮载体用于对所述混合废水的气浮处理的通路。权利要