CN110975770A - 一种煤焦油加工过程中酚盐的分解工艺及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种煤焦油加工过程中酚盐的分解工艺及装置，包括酚盐贮槽、酚盐原料泵、反应器、反应器循环泵、喷射器、喷嘴、挡板、碳酸钠中间槽、碳酸钠中间泵、粗酚中间槽和粗酚中间泵，挡板将反应器分成反应区和分离区，原料酚盐溶液由酚盐原料泵抽送入反应器，再由反应器循环泵抽送入喷射器与反应原料气混合后由喷嘴喷出返回完成分解进入分离区，在挡板和重力的作用下，粗酚聚积于上层，碳酸钠盐溶液沉积于下层，完成粗酚与碳酸钠溶液的分离。其有益效果是：分解反应过程和油水分离过程在同一个设备内完成，工艺流程紧凑，占地面积小，克服了现有二氧化碳分解工艺流程过长，操作复杂，投资过高的缺点。

Description

一种煤焦油加工过程中酚盐的分解工艺及装置
技术领域
本发明涉及冶金焦化行业煤焦油加工技术领域，特别是涉及一种煤焦油加工过程中酚盐的分解工艺及装置。
背景技术
目前，硫酸间歇分解工艺、硫酸连续分解工艺和二氧化碳分解工艺，是国内外现有煤焦油加工过程中酚盐常用的分解工艺流程。受焦油加工工艺的影响，酚盐主要以酚钠形式存在。
工业生产中，由于二氧化碳气源简单易得，如烟道气、高炉煤气等均可作为反应原料气，因此，二氧化碳分解工艺流程是国内采用较多的酚盐分解工艺，其工艺流程详见图1所示。
由图1可知，反应原料气直接进入分解塔底部的液相并鼓泡，与酚盐溶液在分解塔内反应，生成粗酚和盐，通过静置分离分别得到粗酚和盐溶液。由于反应原料气气泡粒径较大，且分布不均匀等缺陷，导致二氧化碳分解工艺的分解效率低。实际生产过程中，为了提高效率，该工艺流程一般设置多台分解塔，采用多级分解，这导致该工艺具有流程过长、操作复杂、投资较高的缺点。
发明内容
为克服现有技术缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种煤焦油加工过程中酚盐的分解工艺及装置，分解反应过程和油水分离过程在同一个设备内完成，工艺流程紧凑，占地面积小，克服了现有二氧化碳分解工艺流程过长，操作复杂，投资过高的缺点。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种煤焦油加工过程中酚盐的分解装置，包括酚盐贮槽、酚盐原料泵、反应器、反应器循环泵、喷射器、喷嘴、挡板、碳酸钠中间槽、碳酸钠中间泵、粗酚中间槽和粗酚中间泵，其特征在于，所述挡板设置在反应器内，将反应器分成反应区和分离区；所述酚盐贮槽通过酚盐原料泵与反应器反应区连接；所述反应器循环泵的入口端与反应器反应区连接、出口端连接喷射器后与设置在反应器反应区内的喷嘴连接，喷射器入口端设有反应原料气入口；所述碳酸钠中间槽一端与反应器分离区下部连接，另一端设有连接碳酸钠中间泵的碳酸钠出口；所述粗酚中间槽一端与反应器分离区上部连接、另一端设有连接粗酚中间泵的粗酚出口。
所述喷嘴为若干个均匀并联设置并与喷射器串联连接。
所述酚盐原料泵、反应器循环泵、碳酸钠中间泵、粗酚中间泵均为离心泵。
一种煤焦油加工过程中酚盐的分解工艺，包括如下步骤：
1)储存在酚盐贮槽中的原料酚盐溶液，由酚盐原料泵抽出送入反应器反应区；
2)反应：反应器反应区中的物料由反应器循环泵抽出送入喷射器与反应原料气混合反应，再通过设置于反应器内的喷嘴喷出返回到反应器的反应区，往复循环完成分解反应过程，并形成粗酚与碳酸钠盐溶液的混合相；
3)分离：混合相通过挡板进入反应器分离区，在反应器分离区水平流动通过挡板，由于上述混合相存在密度差异且两相间不互溶，故在挡板和重力的同时作用下，粗酚比重小逐渐聚积于上层，碳酸钠盐溶液比重大逐渐沉积于下层，完成粗酚与碳酸钠溶液的分离；
4)粗酚满流进入粗酚中间槽，由粗酚中间泵抽出送往产品库区储存；
5)碳酸钠盐溶液满流进入碳酸钠中间槽，由碳酸钠中间泵抽出送往产品库区储存。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明的特点是分解反应过程和油水分离过程在同一个反应器内完成，工艺流程更紧凑，使用设备少，占地面积小，节省投资；
2)本发明中，反应原料气通过喷射器与酚盐原料均匀混合后，再通过喷嘴返回反应器内，气泡粒径更小，混合更均匀，反应更充分，提高了分解效率，一般可达到99％以上；
3)本发明中，反应器内设置喷嘴和挡板，理论上将反应器分为反应区和分离区，分离区物料不受反应区的扰动，相对静止，更有利于油水两相分离。
附图说明
图1是现有工艺流程原理示意图；
图2是本发明的工艺流程结构原理示意图；
图3是图2中C部局部放大结构示意图。
图中：1-酚盐贮槽 2-酚盐原料泵 3-反应器 4-反应器循环泵 5-喷射器 6-喷嘴7-挡板 8-碳酸钠中间槽 9-碳酸钠中间泵 10-粗酚中间槽 11-粗酚中间泵
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
见图2、图3所示，本发明涉及的一种煤焦油加工过程中酚盐的分解装置，包括酚盐贮槽1、酚盐原料泵2、反应器3、反应器循环泵4、喷射器5、喷嘴6、挡板7、碳酸钠中间槽8、碳酸钠中间泵9、粗酚中间槽10和粗酚中间泵11，所述挡板7设置在反应器3内，将反应器3分成反应区和分离区，分离区物料不受反应区的扰动，相对静止，更有利于油水两相分离；所述酚盐贮槽1通过酚盐原料泵2与反应器3的反应区连接；所述反应器循环泵4的入口端与反应器3反应区连接、出口端连接喷射器5后与设置在反应器3反应区内的喷嘴6连接，喷射器5入口端设有反应原料气入口；所述碳酸钠中间槽8一端与反应器3分离区下部连接，另一端设有连接碳酸钠中间泵9的碳酸钠溶液出口；所述粗酚中间槽10一端与反应器3分离区上部连接、另一端设有连接粗酚中间泵11的粗酚出口。
所述喷嘴6为若干个均匀设置并与喷射器5并联连接。
所述酚盐原料泵2、反应器循环泵4、碳酸钠中间泵9、粗酚中间泵11均为离心泵。
一种煤焦油加工过程中酚盐的分解工艺，包括如下步骤：
1)储存在酚盐贮槽1中的原料酚盐溶液(含酚量一般为18～20％，反应器3入口酚盐温度为40～50℃)，由酚盐原料泵2抽出送入反应器3反应区；
2)反应：反应器3反应区中的物料由反应器循环泵4抽出送入喷射器5与反应原料气(二氧化碳浓度为12～25％)混合反应，再通过设置于反应器3内的喷嘴6喷出返回到反应器3的反应区，往复循环完成分解反应过程，并形成粗酚与碳酸钠盐溶液的混合相；
反应原料气通过喷射器5与酚盐原料均匀混合后，再通过喷嘴6返回反应器3内，气泡粒径更小，混合更均匀，反应更充分，提高了分解效率，一般可达到99％以上；
3)分离：混合相通过挡板7进入反应器3分离区，在反应器3分离区水平流动通过挡板7，由于上述混合相存在密度差异(粗酚比重：0.8～0.95，碳酸钠溶液比重：1.14～1.15)且两相间不互溶，故在挡板7和重力的同时作用下，粗酚比重小逐渐聚积于上层，碳酸钠盐溶液比重大逐渐沉积于下层，完成粗酚与碳酸钠溶液的分离；
4)粗酚满流进入粗酚中间槽8，由粗酚中间泵9抽出送往产品库区储存；
5)碳酸钠盐溶液满流进入碳酸钠中间槽10，由碳酸钠中间泵11抽出送往产品库区储存。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种煤焦油加工过程中酚盐的分解装置，包括酚盐贮槽、酚盐原料泵、反应器、反应器循环泵、喷射器、喷嘴、挡板、碳酸钠中间槽、碳酸钠中间泵、粗酚中间槽和粗酚中间泵，其特征在于，所述挡板设置在反应器内，将反应器分成反应区和分离区；所述酚盐贮槽通过酚盐原料泵与反应器反应区连接；所述反应器循环泵的入口端与反应器反应区连接、出口端连接喷射器后与设置在反应器反应区内的喷嘴连接，喷射器入口端设有反应原料气入口；所述碳酸钠中间槽一端与反应器分离区下部连接，另一端设有连接碳酸钠中间泵的碳酸钠出口；所述粗酚中间槽一端与反应器分离区上部连接、另一端设有连接粗酚中间泵的粗酚出口。
2.根据权利要求1所述的一种煤焦油加工过程中酚盐的分解装置，其特征在于，所述喷嘴为若干个均匀并联设置并与喷射器串联连接。
3.根据权利要求1所述的一种煤焦油加工过程中酚盐的分解装置，其特征在于，所述酚盐原料泵、反应器循环泵、碳酸钠中间泵、粗酚中间泵均为离心泵。
4.实现权利要求1所述的一种煤焦油加工过程中酚盐的分解工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1)储存在酚盐贮槽中的原料酚盐溶液，由酚盐原料泵抽出送入反应器反应区；
2)反应：反应器反应区中的物料由反应器循环泵抽出送入喷射器与反应原料气混合反应，再通过设置于反应器内的喷嘴喷出返回到反应器的反应区，往复循环完成分解反应过程，并形成粗酚与碳酸钠盐溶液的混合相；
3)分离：混合相通过挡板进入反应器分离区，在反应器分离区水平流动通过挡板，在挡板和重力的同时作用下，粗酚比重小逐渐聚积于上层，碳酸钠盐溶液比重大逐渐沉积于下层，完成粗酚与碳酸钠溶液的分离；
4)粗酚满流进入粗酚中间槽，由粗酚中间泵抽出送往产品库区储存；
5)碳酸钠盐溶液满流进入碳酸钠中间槽，由碳酸钠中间泵抽出送往产品库区储存。
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