[發明專利]酚鈉的二氧化碳分解系統及工藝

在審

• 申請號: 202011505439.1
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112521253A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 楊雪松
• 申請（專利權）人: 中冶焦耐（大連）工程技術有限公司
• 主分類號: C07C37/055
• 分類號: C07C37/055;C07C39/00;C01D7/00;B01D53/62;B01D53/78
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 白楠

本發明涉及焦化行業焦油蒸餾酚鹽分解單元的設備及工藝，尤其涉及酚鈉的二氧化碳分解系統及工藝。包括分解塔、粗酚酸化塔、碳酸鈉處理塔與一次分解分離槽，分解塔分上中下三段，粗酚酸化塔分為上下兩段，碳酸鈉處理塔分為上下兩段；煙氣管道分別與分解塔中段、分解塔下段、粗酚酸化塔上段、碳酸鈉處理塔上段相連，粗酚酸化塔上段通過管道與分解塔中段相連，碳酸鈉處理塔上段通過管道與分解塔中段相連；分解塔、粗酚酸化塔、碳酸鈉處理塔分別通過管道與一次分解分離槽相連。以三個塔代替原流程的六個塔，減少了三個輸送泵和三個液位記錄調節儀表，因此節約了大量的運行成本，減少了占地，并提高了整個工藝的酚鹽分解率和本質安全性。

技術領域

本發明涉及焦化行業焦油蒸餾酚鹽分解單元的設備及工藝，尤其涉及酚鈉的二氧化碳分解系統及工藝。

背景技術

煤焦油含有多種有機物，其中酚類占1～2％，是比較貴重的成分，主要存在于焦油蒸餾后得到的三混餾分(酚油、萘油和洗油)中，通過餾分洗滌得到酚鈉鹽，即三混餾分與12％濃度的NaOH溶液混合后，混合份中的酚會與堿發生反應，生成溶于水的酚鈉鹽，通過靜置，可與脫酚混合份進行油水分離得到酚鈉鹽，然后通過酚鹽分解，也就是酸解得到粗酚。

酚鹽分解一般采用硫酸法和二氧化碳分解法，其中硫酸分解法又分為間歇分解和連續分解。

間歇式硫酸分解法主要設備是間歇分解器；將凈酚鈉裝入分解器內，然后從高位槽緩緩裝入硫酸，一般情況下注入75％左右硫酸，同時進行攪拌。分解過程產生的熱量，用間接冷卻水移出。反應后靜置數小時，分解生成的粗粉浮在上面，硫酸鈉沉在下面，故先放含硫酸鈉的廢水，再放出粗酚。

硫酸連續分解酚鈉的工藝，采用50％左右的硫酸，通過噴射混合器把凈酚鈉溶液和硫酸連續的混合在一起，經管道混合器、酚鹽分解加熱器后進入硫酸分解分離槽，通過油水分離可連續的得到粗酚和硫酸鈉廢水。

硫酸法基本屬于淘汰工藝，現主要采用二氧化碳分解法。

二氧化碳分解法，是采用煙道氣或高爐煤氣，利用煙氣中含有的二氧化碳成分，對酚鈉鹽進行分解，即酚鈉和二氧化碳在水溶液進行反應，生產粗酚和碳酸鈉，當二氧化碳過量時，反應生產碳酸氫鈉，若發現碳酸鈉溶液中有碳酸氫鈉時，即表明分解已完全。

如圖1所示，二氧化碳分解法的基本流程如下：

裝置外送來的含二氧化碳煙氣，經煙氣風機(10)升壓后，送入1#分解塔(2)、2#分解塔(3)、粗酚酸化塔(4)和碳酸鈉處理塔(5)，用于分解液相中的酚鈉；凈酚鈉槽中的凈酚鈉，由泵送入尾氣洗滌塔(1)，從頂部噴灑洗滌底部通入的酚鹽分解后尾氣，與底部通入的尾氣在填料層逆流接觸，利用凈酚鈉中經洗滌工序殘余的堿，中和尾氣中在煙氣進行酚鹽分解時帶出的少量酚，對尾氣起到洗滌的作用；然后通過酚鈉泵(11)送入1#分解塔(2)，利用液體調節閥一，調節持尾氣洗滌塔(1)的液位LRC-01穩定控制酚鈉流量，酚鹽在1#分解塔(2)內與從底部進入的二氧化碳氣體并流接觸進行鼓泡傳質，發生化學反應，生成酚類物質和碳酸鈉；反應生成物從塔中段滿流到2#分解塔(3)，在此與塔底鼓入的二氧化碳繼續進行分解反應，以上過程稱為一次分解。

從2#分解塔(3)中段滿流出來的反應生成物，排入一次分解分離槽(7)進行油水分離，一次分解酚浮在液體表面，經內部的隔板滿流到另一側，分離出的一次分解酚由一次分解酚泵(12)送入粗酚酸化塔(4)，在塔內，一次分解酚與從塔底鼓入的二氧化碳繼續發生分解反應，該過程稱為二次分解，也是對粗酚中殘余酚鈉的分解凈化過程。

反應生成物從粗酚酸化塔(4)中段的滿流口排出，流入二次分解分離槽(8)，在這里進行二次分解酚和碳酸鈉水溶液的分離，二次分解酚由二次分解酚泵(13)加壓后送出。