一种气体循环焦化粗酚清洁生产装置制造方法及图纸

一种气体循环焦化粗酚清洁生产装置，目的是节能环保并减少设备腐蚀；本实用新型专利技术包括分解塔、酸化塔、一次粗酚中间槽、酸化塔原料泵、碳酸钠溶液中间槽、碳酸钠溶液泵、二氧化碳平衡罐、酸化鼓泡器和循环风机；分解塔顶部、底部气体管道分别与酸化塔顶部、底部气体管道连接，底部一次粗酚管道与一次粗酚中间槽上部进料管道连接，底部碳酸钠溶液管道与碳酸钠溶液中间槽上部进料管道连接；酸化塔底部粗酚管道、碳酸钠管道分别与成品粗酚管道、碳酸钠溶液中间槽上部进料管道连接；酸化塔原料泵入口管道与一次粗酚中间槽下部出口管道连接，出口管道与酸化塔上部进料管道连接；碳酸钠溶液中间槽上部进料管道分布与分解塔、酸化塔下部碳酸钠溶液管道连接。

A clean production device of crude phenol in gas cycle coking

【技术实现步骤摘要】
一种气体循环焦化粗酚清洁生产装置
本技术涉及一种气体循环焦化粗酚清洁生产装置。
技术介绍
工业上从高温煤焦油、中低温煤焦油中提取酚类物质的方法是，首先对煤焦油进行蒸馏，从而获取酚含量比较高的酚油馏分。再用NaOH水溶液对其馏分进行洗涤将酚类物质分离出来，原理是NaOH与酚类物质反应生成酚钠盐溶液（该过程也叫洗涤过程）。然后通过用酸性物质分解酚钠盐制得粗酚（该过程也叫分解过程）。目前我国酚钠盐分解生产粗酚主要采用烟道气（有效组分是CO2）分解和硫酸分解两种方法，山东德州金能科技有限责任公司专利CN102206140A公布采用二氧化硫（SO2）气体进行分解，也有文献报道采用纯CO2分解，以上几种方法均存在一定的弊端。烟道气分解是利用烟道气中的CO2与酚钠盐反应生成粗酚和碳酸钠（Na2CO3），由于烟道气中含有少量SO2气体（50mg/Nm3--200mg/Nm3）和一定量的水，在分解过程当中有亚硫酸生成，不仅对设备造成腐蚀，在分解后的Na2CO3水溶液中还会含有Na2SO3等杂质，不利于Na2CO3的回收利用。另外烟道气CO2的含量很低，根据烟道气来源不同其CO2含量一般在10%--20%且反应效率很低，约有80%--90%分解气体由系统排放到大气当中去了，对环境造成严重影响。用二氧化硫（SO2）气体分解时，由于水的存在会有亚硫酸生成，严重腐蚀设备，同时未反应的二氧化硫（SO2）排放到大气中对环境有影响。有个别企业采用纯CO2分解，由于CO2浓度高，有碳酸氢钠（NaHCO3）结晶堵塞设备的问题。硫酸分解法有大量硫酸钠（Na2SO4）废液产生，这种硫酸钠（Na2SO4）废液含有很多有害物质，目前废水处理技术不能很好处理。硫酸法分解酚钠盐时有连续分解和间歇分解两种工艺，无论采用那种工艺都需要将硫酸与酚钠盐混合并控制90℃的分解温度，酚钠盐含酚在20%--40%之间，加入硫酸分解时，没来得及反应的硫酸会在设备局部以稀硫酸形式存在，在这种条件下对设备腐蚀非常严重。硫酸法分解酚钠盐产生的硫酸钠废液目前我国的污水处理技术很难处理，生物法处理污水时，如果硫酸钠含量超标会造成活性污泥大量死亡，严重时导致系统不能正常运行。间歇工艺硫酸分解酚钠盐时，由于分解过程为放热反应，在硫酸分解操作时还会产生大量的“酸雾”，严重影响操作环境。虽然有技术文献公开记载过硫酸分解存在上述问题的解决方案，如用酚钠盐洗涤分解时产生的“酸雾”；对Na2SO4废液进行结晶处理等；都没能从根本上解决设备腐蚀和“三废”污染环境的问题。
技术实现思路
本技术目的是克服上述已有技术的不足，提供一种操作方便、节能环保、减少设备腐蚀、延长运行周期的高温煤焦油、中低温煤焦油加工精制过程中气体循环焦化粗酚清洁生产装置。本技术包括分解塔、酸化塔、一次粗酚中间槽、酸化塔原料泵、碳酸钠溶液中间槽、碳酸钠溶液泵、二氧化碳平衡罐、酸化鼓泡器和循环风机。分解塔为花环填料塔，安装在地面，其顶部气体管道与酸化塔顶部气体管道连接，底部气体管道酸化塔底部气体管道连接，底部一次粗酚管道与一次粗酚中间槽上部进料管道连接，底部的碳酸钠溶液管道与碳酸钠溶液中间槽上部进料管道连接；酸化塔为花环填料塔，安装在地面，其顶部气体管道与分解塔顶部气体管道连接，底部气体管道与分解塔底部气体管道连接，底部粗酚管道与成品粗酚管道连接，底部碳酸钠管道与碳酸钠溶液中间槽上部进料管道连接；一次粗酚中间槽安装在地面，其上部进料管道与分解塔下部一次粗酚管道连接，下部出口管道与酸化塔原料泵入口管道连接；酸化塔原料泵安装在地面，其入口管道与一次粗酚中间槽下部出口管道连接，出口管道与酸化塔上部进料管道连接；碳酸钠溶液中间槽安装在地面，其上部进料管道分布与分解塔、酸化塔下部碳酸钠溶液管道连接，下部出口管道与碳酸钠溶液泵入口管道连接；碳酸钠溶液泵安装在地面，其入口管道与碳酸钠溶液中间槽下部出口管道连接，出口管道与碳酸钠溶液外送管道连接；二氧化碳平衡罐安装在约12米高平台上，其气体进口与分解塔和酸化塔顶气体汇合管道连接，气体出口与循环风机气体入口连接；酸化鼓泡器安装在酸化塔底部并与95%新鲜二氧化碳供给管道连接；循环风机安装在地面，气体入口与二氧化碳平衡罐连接，气体出口与分解塔和酸化塔底部气体入口汇合管道连接；为了平衡气体循环系统的压力，在二氧化碳平衡罐上部设置了单呼伐和单吸阀。所述单呼伐和单吸阀的型号及类型：单呼伐型号为：HXF7带接管（阻火）型、单吸伐型号为：HXF-DX型。所述单呼伐安装在二氧化碳平衡罐筒体上部中心线上；单吸阀安装在二氧化碳平衡罐筒体上部中心线上。酸化鼓泡器安装在酸化塔底部液面以下100mm的中心位置。酸化塔下层填料下部200mm处和循环风机出口管道上设置型号为RH-500型二氧化碳浓度检测仪。当系统承受正压时，单呼阀打开呼出气体泄放正压；当系统承受负压时，单吸阀打开吸入空气泄放负压。由此保证系统压力在一定范围内，保证安全运行并减少气体排放量。单吸入阀的直径和吸气量依据酚钠盐处理量及补充的新鲜二氧化碳浓度确定，其设计吸压力为-500Pa，当系统压力低的时候吸入空气以平衡系统压力不低于-500Pa；单呼伐的直径和呼气量也是依据酚钠盐处理量及补充的新鲜二氧化碳浓度确定，单呼阀设计呼出压力为+500Pa，当系统压力高的时候排出气体至焦油蒸馏系统加热炉焚烧（焦化粗酚生产是从煤焦油当中提取的，提取过程都有一台焦油蒸馏加热炉），并平衡系统压力不高于+500Pa。所述分解塔采用填料塔，填料高度：2×4米不锈钢（304）鲍尔环填料，塔体材质：不锈钢（304），塔高：22.36米；所述酸化塔采用填料塔，填料高度：2×4米不锈钢（304）鲍尔环填料，塔体材质：不锈钢（304），塔高：22.36米；分解塔、酸化塔在使用过程要控制好入塔气体二氧化碳不要过量；分解塔、酸化塔在使用过程要控制底部液位不要大范围波动，液位过高可能发生“淹塔”事故，液位过低会影响粗酚与碳酸钠溶液的分离效果；二氧化碳平衡罐底部要有排液口，及时排除冷凝液；循环风机要有排液口，及时排除冷凝液；酸化塔底部、循环风机出口应设置二氧化碳浓度检测，以便准确控制各部位气体二氧化碳浓度。本技术采用浓度大于95%的CO2调节循环气体CO2浓度，循环气体与酚钠盐在分解塔内逆向接触进行一次分解；一次分解产物当中还有一部分未分解的酚钠盐，将其送人酸化塔内与循环气体逆向接触进一步分解解得到粗酚成品和Na2CO3溶液，Na2CO3溶液回收利用。分解塔、酸化塔顶逸出的未反应气体进入二氧化碳平衡罐，再由循环风机输送到分解塔和酸化塔底部循环使用。在循环风机出口和酸化塔底部的酸化鼓泡器补充浓度大于95%的CO2保证循环气体二氧化碳浓度平衡。本技术与现有技术相比，建立了分解气循环系统，用浓度大于95%的CO2作为气体循环系统补充CO2气源，将多余的少量气体排入焦油蒸馏系统加热炉焚烧，解决现有酚钠盐分解操作存在的设备腐蚀（硫酸分解和SO2分解），运行周期短（纯CO2分解），尾气污染环境（烟道气分解）等问题，实现了长周期运行和清洁生产，具有自动化水平高、操作方便、节能环保、投资省、经济效益好等优点。附图说明图1为本技术结构示意图；图中：K01为分解塔，K02为酸化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体循环焦化粗酚清洁生产装置，其特征是包括分解塔、酸化塔、一次粗酚中间槽、酸化塔原料泵、碳酸钠溶液中间槽、碳酸钠溶液泵、二氧化碳平衡罐、酸化鼓泡器和循环风机；分解塔、酸化塔均采用花环填料塔；分解塔安装在地面，其顶部气体管道与酸化塔顶部气体管道连接，底部气体管道与酸化塔底部气体管道连接，底部一次粗酚管道与一次粗酚中间槽上部进料管道连接，底部的碳酸钠溶液管道与碳酸钠溶液中间槽上部进料管道连接；酸化塔安装在地面，其底部粗酚管道与成品粗酚管道连接，底部碳酸钠管道与碳酸钠溶液中间槽上部进料管道连接；一次粗酚中间槽安装在地面，其上部进料管道与分解塔下部一次粗酚管道连接，下部出口管道与酸化塔原料泵入口管道连接；酸化塔原料泵安装在地面，其入口管道与一次粗酚中间槽下部出口管道连接，出口管道与酸化塔上部进料管道连接；碳酸钠溶液中间槽安装在地面，其上部进料管道分布与分解塔、酸化塔下部碳酸钠溶液管道连接，下部出口管道与碳酸钠溶液泵入口管道连接；碳酸钠溶液泵安装在地面，其入口管道与碳酸钠溶液中间槽下部出口管道连接，出口管道与碳酸钠溶液外送管道连接；二氧化碳平衡罐安装在一个高平台上，其气体进口与分解塔和酸化塔顶气体汇合管道连接，气体出口与循环风机气体入口连接；酸化鼓泡器安装在酸化塔底部并与95%新鲜二氧化碳供给管道连接；循环风机安装在地面，气体入口与二氧化碳平衡罐连接，气体出口与分解塔和酸化塔底部气体入口汇合管道连接。...

【技术特征摘要】
1.一种气体循环焦化粗酚清洁生产装置，其特征是包括分解塔、酸化塔、一次粗酚中间槽、酸化塔原料泵、碳酸钠溶液中间槽、碳酸钠溶液泵、二氧化碳平衡罐、酸化鼓泡器和循环风机；分解塔、酸化塔均采用花环填料塔；分解塔安装在地面，其顶部气体管道与酸化塔顶部气体管道连接，底部气体管道与酸化塔底部气体管道连接，底部一次粗酚管道与一次粗酚中间槽上部进料管道连接，底部的碳酸钠溶液管道与碳酸钠溶液中间槽上部进料管道连接；酸化塔安装在地面，其底部粗酚管道与成品粗酚管道连接，底部碳酸钠管道与碳酸钠溶液中间槽上部进料管道连接；一次粗酚中间槽安装在地面，其上部进料管道与分解塔下部一次粗酚管道连接，下部出口管道与酸化塔原料泵入口管道连接；酸化塔原料泵安装在地面，其入口管道与一次粗酚中间槽下部出口管道连接，出口管道与酸化塔上部进料管道连接；碳酸钠溶液中间槽安装在地面，其上部进料管道分布与分解塔、酸化塔下部碳酸钠溶液管道连接，下部出口管道与碳酸钠溶液泵入口管道连接；碳酸钠溶液泵安装在地面，其入口管道与碳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉财，苏国贤，
申请(专利权)人：山西永东化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山西,14