一种可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法及生产装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及于高温煤焦油、中低温煤焦油深加工技术领域，更具体而言，涉及一种可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法及生产装置，采用流化床煅烧窑煅烧苛化工序中碳酸钙废渣生产生石灰，生石灰循环作为碳酸钠废液苛化原料，并利用碳酸钙煅烧窑的烟气作为酚钠盐分解的二氧化碳源；碳酸钙废渣进入碳酸钙煅烧窑至高温陶瓷收集器之间高温烟道内，在高温烟道内与高温烟气直接接触换热，减少系统能耗；采用高温陶瓷收集器与布袋收集器将苛化工序中碳酸钙废渣处理后送入碳酸钙煅烧窑；通过向高温陶瓷收集器和布袋收集器入口管道注循环烟气控制高温陶瓷收集器和布袋收集器入口温度；通过液位调节器调节脱酚碱洗塔内油与酚钠盐的界面高度；制备过程没有三废排放。

【技术实现步骤摘要】
一种可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法及生产装置
本专利技术涉及于高温煤焦油、中低温煤焦油深加工
，更具体而言，涉及一种可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法及生产装置。
技术介绍
焦化粗酚的生产，是对高温煤焦油、中低温煤焦油进行蒸馏，从而获取酚含量相对比较高的酚油馏分。再用氢氧化钠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。洗涤脱酚的化学反应是：C6H5OH+NaOH=C6H5ONa+H2O然后通过用酸性物质分解酚钠盐制得粗酚。目前我国酚钠盐分解生产粗酚主要采用二氧化碳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公布采用二氧化硫气体进行分解。用二氧化硫气体分解时，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排放到大气中对环境有影响。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80℃-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。目前普遍采用二氧化碳分解工艺，且二氧化碳浓度达到20%就能满足酚钠盐分解的要求。大部分工厂用烟道气（有效成分CO2）分解酚钠盐。二氧化碳分解酚钠的反应如下：C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH+NaHCO3烟道气分解酚钠盐是利用烟道气中的CO2与酚钠盐反应生成粗酚和碳酸钠废液。为了减少碳酸钠废液对环境的污染，有的工厂把生石灰加入Na2CO3废液，CaO与Na2CO3废液中的水反应生成氢氧化钙，Ca(OH)2再与Na2CO3反应生成NaOH和Ca2CO3，NaOH循环用于含酚馏分油洗涤脱酚，Ca2CO3沉淀被分离除去，该过程称为苛化，苛化的化学反应式。Na2CO3+CaO+H2O→CaCO3↓+2NaOH采用苛化方法虽然使生产过程没有废液，但是有Ca2CO3废渣产生，Ca2CO3废渣含有一定的有害物质，对环境仍有一定影响。
技术实现思路
本专利技术目的是为了克服现有技术中Ca2CO3废渣对环境的影响问题，提供一种可实现全循环利用、有效降低三废排放、采用高温煤焦油、中低温煤焦油为原料加工生产焦化粗酚的生产方法及其生产装置。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：一种可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法，包括以下步骤：（1）含酚馏分油洗涤脱酚提取酚钠盐：高温煤焦油或中低温煤焦油经过蒸馏得到酚质量百分比浓度为6%-20%的酚油馏分，与质量百分比浓度为10%-15%的氢氧化钠NaOH水溶液在脱酚油输送泵前混合后输送到脱酚碱洗塔中部，NaOH与酚类物质反应生成酚钠盐溶液，脱除酚的油品与酚钠盐溶液在脱酚洗涤塔内靠比重差进行分离，得到温度为60℃-80℃、质量百分比浓度20%-40%的酚钠盐溶液；（2）酚钠盐分解制取粗酚：用分解泵将酚钠盐溶液打入分解塔上部，自上而下流动，与体积百分比浓度20-25%的CO2气体逆向接触，酚钠盐被烟气中的CO2分解生成粗酚和碳酸钠Na2CO3废液流入分解塔底部，依据粗酚与酚钠盐溶液的比重差静止分离；（3）Na2CO3废液苛化制取NaOH溶液：分解酚钠盐生成的碳酸钠废液用苛化泵送入苛化器，在机械搅拌下装入由碳酸钙煅烧工序来的生石灰，固态的生石灰与碳酸钠废液按照1:1的质量比例混合，生石灰与碳酸钠反应，当碳酸钠废液中碳酸钠含量低于1.5%后苛化结束，生成质量百分比浓度为10%-15%氢氧化钠溶液和碳酸钙废渣，将其进行过滤分离后，氢氧化钠溶液送至洗涤脱酚工序循环使用，碳酸钠废渣进入下一工序；（4）碳酸钙废渣煅烧生产生石灰：Na2CO3废液苛化生成的碳酸钙废渣经干燥后，在900℃-1200℃条件下煅烧，生成生石灰和体积百分比含量20%-25%的二氧化碳烟气；二氧化碳烟气循环用于酚钠盐分解制取粗酚；生石灰可循环用于Na2CO3溶液苛化制取NaOH。所述高温煤焦油或中低温煤焦油须分别蒸馏切取含酚馏分，高温煤焦油蒸馏切取的馏分含酚质量百分比为6%-10%，中低温煤焦油蒸馏切取的馏分含酚质量百分比为10%-20%。所述钠盐分解用体积百分比浓度20-25%的CO2气体来自碳酸钙废渣煅烧工序所产生的烟气，通过引风机烟道形成烟道气。所述碳酸钙废渣煅烧是采用流化床煅烧窑进行的。为了满足酚钠盐分解所需烟道气的供给和煅烧窑生产生石灰的经济性，碳酸钙煅烧窑原料采用生产过程中所产生的碳酸钙废渣与外购碳酸钙粉混合料，碳酸钙废渣占质量百分比为0-100%；烟道气中CO2体积百分比浓度20-25%。煅烧原料是在碳酸钙煅烧窑高温烟道内被高温烟气直接预热的，为了使煅烧原料能够与高温烟气充分换热，煅烧窑高温烟道有效长度不少于12米，原料与高温烟道气在烟道内直接接触换热后，经旋风和滤袋两级收集，再由安装在旋风和滤袋收集器下部的给料机输送到煅烧段内。为了防止高温陶瓷收集器和布袋收集器超温损坏，在碳酸钙煅烧窑烟道气引风机出口处设有烟气循环管道，在高温陶瓷收集器和布袋收集器烟气入口管道注入循环低温烟气，以控制高温陶瓷收集器入口温度不高于600℃，控制布袋收集器入口温度不高于200℃。所述脱酚碱洗塔内油品与酚钠盐的液面高度通过液位调节器调节；液位调节器上部与脱酚碱洗塔上部等高，液位调节器下部物料入口管道与脱酚碱洗塔酚钠盐出口管道连接，液位调节器上部出口管道与分解泵入口管道连接；酚钠盐经液位调节器至分解工序提取粗酚。一种可有效降低三废排放的焦化粗酚生产装置，包括脱酚油输送泵、脱酚碱洗塔、液位调节器、分解泵、分解塔、苛化泵、苛化器、过滤干燥机、氢氧化钠中间槽、碳酸钙废渣输送机、碳酸钙煅烧窑、第一原料仓、第二原料仓、空气/烟道气换热器、高温陶瓷收集器、布袋收集器、给料机、成品料仓、氧化钙输送机、烟道气引风机、空气鼓风机；所述脱酚油输送泵安装在地面，其入口管道与外来含酚油管道和氢氧化钠中间槽出口管道连接，脱酚油输送泵出口管道与脱酚碱洗塔物料入口管道连接；所述脱酚碱洗塔安装在地面，其中部物料入口管道与脱酚油输送泵出口管道连接，脱酚碱洗塔上部脱酚油出口管道与脱酚油外送管道连接，脱酚碱洗塔底部酚钠盐出口管道与液位调节器入口管道连接；所述液位调节器上部与脱酚碱洗塔上部等高，液位调节器物料入口管道与脱酚碱洗塔酚钠盐出口管道连接，液位调节器出口管道与分解泵入口管道连接；所述分解泵安装在地面，其入口管道与液位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法，其特征是：/n（1）含酚馏分油洗涤脱酚提取酚钠盐：高温煤焦油或中低温煤焦油经过蒸馏得到酚质量百分比浓度为6%-20%的酚油馏分，与质量百分比浓度为10%-15%的氢氧化钠NaOH水溶液在脱酚油输送泵（P101）前混合后输送到脱酚碱洗塔（K101）中部，NaOH与酚类物质反应生成酚钠盐溶液，脱除酚的油品与酚钠盐溶液在脱酚洗涤塔（K101）内靠比重差进行分离，得到温度为60℃-80℃、质量百分比浓度20%-40%的酚钠盐溶液；/n（2）酚钠盐分解制取粗酚：用分解泵（P201）将酚钠盐溶液打入分解塔（K201）上部，自上而下流动，与体积百分比浓度为20-25%的CO

【技术特征摘要】
1.一种可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法，其特征是：
（1）含酚馏分油洗涤脱酚提取酚钠盐：高温煤焦油或中低温煤焦油经过蒸馏得到酚质量百分比浓度为6%-20%的酚油馏分，与质量百分比浓度为10%-15%的氢氧化钠NaOH水溶液在脱酚油输送泵（P101）前混合后输送到脱酚碱洗塔（K101）中部，NaOH与酚类物质反应生成酚钠盐溶液，脱除酚的油品与酚钠盐溶液在脱酚洗涤塔（K101）内靠比重差进行分离，得到温度为60℃-80℃、质量百分比浓度20%-40%的酚钠盐溶液；
（2）酚钠盐分解制取粗酚：用分解泵（P201）将酚钠盐溶液打入分解塔（K201）上部，自上而下流动，与体积百分比浓度为20-25%的CO2气体逆向接触，酚钠盐被烟气中的CO2分解生成粗酚和碳酸钠Na2CO3废液流入分解塔（K201）底部，依据粗酚与酚钠盐溶液的比重差静止分离；
（3）Na2CO3废液苛化制取NaOH溶液：分解酚钠盐生成的碳酸钠废液用苛化泵（P301）送入苛化器（J301），在机械搅拌下装入由碳酸钙煅烧工序来的生石灰，固态的生石灰与碳酸钠废液按照1:1的质量比例混合，生石灰与碳酸钠反应，当碳酸钠废液中碳酸钠含量低于1.5%后苛化结束，生成质量百分比浓度为10%-15%氢氧化钠溶液和碳酸钙废渣，将其进行过滤分离后，氢氧化钠溶液送至洗涤脱酚工序循环使用，碳酸钠废渣进入下一工序；
（4）碳酸钙废渣煅烧生产生石灰：Na2CO3废液苛化生成的碳酸钙废渣经干燥后，在900℃-1200℃条件下煅烧，生成生石灰和体积百分比含量20%-25%的二氧化碳烟气；二氧化碳烟气循环用于酚钠盐分解制取粗酚；生石灰可循环用于Na2CO3溶液苛化制取NaOH。


2.如权利要求1所述的可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法，其特征是所述高温煤焦油或中低温煤焦油须分别蒸馏切取含酚馏分，高温煤焦油蒸馏切取的馏分含酚质量百分比为6%-10%，中低温煤焦油蒸馏切取的馏分含酚质量百分比为10%-20%。


3.如权利要求1或2所述的可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法，其特征是钠盐分解用体积百分比浓度为20-25%的CO2气体来自碳酸钙废渣煅烧工序所产生的烟气，通过引风机烟道形成烟道气。


4.如权利要求1或2所述的可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法，其特征是所述碳酸钙废渣煅烧是采用流化床煅烧窑进行的。


5.如权利要求4所述的可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法，其特征是为了满足酚钠盐分解所需烟道气的供给和煅烧窑生产生石灰的经济性，碳酸钙煅烧窑原料（Y401）采用生产过程中所产生的碳酸钙废渣与外购碳酸钙粉混合料，碳酸钙废渣占质量百分比为0-100%；所述烟道气中CO2体积百分比浓度20-25%。


6.如权利要求1或2所述的可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法，其特征是煅烧原料是在碳酸钙煅烧窑（Y401）高温烟道内被高温烟气直接预热的，为了使煅烧原料能够与高温烟气充分换热，煅烧窑高温烟道有效长度不少于12米，原料与高温烟道气在烟道内直接接触换热后，经旋风和滤袋两级收集，再由安装在高温陶瓷收集器（M401）和布袋收集器（M402）下部的给料机（J401）输送到煅烧段内。


7.如权利要求1或2所述的可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法，其特征是为了防止高温陶瓷收集器（M401）和布袋收集器（M402）超温损坏，在碳酸钙煅烧窑（Y401）烟道气引风机出口处设有烟气循环管道，在高温陶瓷收集器（M401）和布袋收集器（M402）烟气入口管道注入循环低温烟气，以控制高温陶瓷收集器（M401）入口温度不高于600℃，控制布袋收集器（M402）入口温度不高于200℃。


8.如权利要求1或2所述的可有效降低三废排放的焦化粗酚生产方法，其特征是所述脱酚碱洗塔（K101）内油品与酚钠盐的液面高度通过液位调节器（J101）调节；液位调节器（J101）上部与脱酚碱洗塔（K101）上部等高，液位调节器（J101）下部物料入口管道与脱酚碱洗塔（K101）酚钠盐出口管道连接，液位调节器（J101）上部出口管道与分解泵（P201）入口管道连接；酚钠盐经液位调节器（J101）至分解工序提取粗酚。


9.一种如权利要求1所述的可有效降低三废排放的焦化粗酚生产装置，其特征是包括脱酚油输送泵（P101）、脱酚碱洗塔（K101）、液位调节器（J101）、分解泵（P201）、分解塔（K201）、苛化泵（P301）、苛化器（J301）、过滤干燥机（S301）、氢氧化钠中间槽（T301）、碳酸钙废渣输送机（S302）、碳酸钙煅烧窑（Y401）、第一原料仓（T401）、第二原料仓（T402）、空气/烟道气换热器（E401）、高温陶瓷收集器（M401）、布袋收集器（M402）、给料机（J401）、成品料仓（T403）、氧化钙输送机（S401）、烟道气引风机（L401）、空气鼓风机（L402）；所述脱酚油输送泵（P101）安装在地面，其入口管道与外来含酚油管道（1）和氢氧化钠中间槽（T301）出口管道连接，脱酚油输送泵（P101）出口管道与脱酚碱洗塔（K101）物料入口管道连接；
所述脱酚碱洗塔（K101）安装在地面，其中部物料入口管道与脱酚油输送泵（P101）出口管道连接，脱酚碱洗塔（K101）上部脱酚油出口管道与脱酚油外送管道（2）...

【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：发明
国别省市：山西;14