一种无腐蚀无钠沥青生产的预处理系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明属于煤化工领域，具体涉及一种无腐蚀无钠浙青生产的预处理系统和方法。
【背景技术】
[0002]浙青中的杂质元素直接影响阳极的质量，进而影响到电解槽中阳极的行为和铝液的质量。Na被认为是影响CO2反应性最大的一种元素，不仅增加了炭耗量，而且造成阳极易掉渣、掉块事故，即所谓的钠敏感性。
[0003]焦油蒸馏不加碱时萘油段Cl浓度高达50?800 μ g/g。为了减轻Cl离子对蒸馏设备的晶间腐蚀、应力腐蚀、全面腐蚀，通常在原料焦油中加入Na2CO3分解固定铵盐，中和固定铵盐分解产生的氯化氢，形成稳定的钠盐。但由此却带来Na+均进入浙青中，造成生产的浙青类产品附加值不高，满足不了国内外高端用户要求浙青Na含量小于150 μ g/g的需要。
[0004]少数焦油加工厂能生产低钠浙青，采取的主要措施有:一是改进工艺，将浙青先分离出来，其余高温馏分急冷后再加碱，如法国Irh采用的工艺，换热设备多，能耗高；二是改进耐腐蚀介质，如在蒸馏塔的腐蚀段(180°C?220°C )采用了耐腐蚀性能优异HastelloyC-276合金，设备投资大，由于没有消除腐蚀因子，其它部位及冷凝器等仍有腐蚀；三是减少盐类产生的腐蚀产物，该技术在石化行业有相关应用，但在焦化行业未见成熟应用报道。
[0005]中国发明专利CN200810041547.0公开了一种煤焦油的脱氯工艺，将煤焦油和水二次混合与分离。其用水量大，废水的再生能耗也很大；分离水需经过蒸馏塔真空蒸馏汽化并冷凝，能耗成本很高；第二次离心分离转速达7000?7500rpm，对设备要求高，工业上不容易实现；对水洗后Cl的浓度要求也未提及明确要求；为减轻腐蚀蒸馏过程中Cl含量的控制也未提及明确要求。
[0006]中国发明专利CN201210345077.3公开了一种焦油脱氯方法，根据焦油中不同的Cl含量，确定加水量。焦油经静置分离水后或再经超级离心机进一步分离，焦油中的氯离子含量大大降低。但是该方法采用间歇式水洗工艺，搅拌或打循环时间长，从进料、加水、力口热、打循环、静置到放完水，处理一槽至少要7天，对库存量有较高的要求，槽周转困难；力口入废水的时机是在焦油循环前或循环时，油水混合效果较差；用人工法放水，不仅劳动强度大，而且放水不彻底，影响处理效果。应用间歇式水洗工艺，耗时长、能耗高、劳动强度大，不能适应连续式生产浙青的需求。
【发明内容】
[0007]为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种无腐蚀无钠浙青生产的预处理系统和方法，通过连续水洗脱盐工艺，使焦油中的大部分无机氯得以脱除，从而实现焦油加工不加碱，控制萘油段无机氯含量在安全浓度范围内，达到蒸馏所得的浙青产品基本无钠离子；采用连续式进料和加水，混合均匀，水洗效果好效率高；采用自动排水装置，大大减轻了劳动力。
[0008]本发明的技术解决方案如下:
[0009]一种无腐蚀无钠浙青生产的预处理系统，其特征在于:
[0010]所述预处理系统包括用于接收焦油的原料槽I和废水槽2 ;所述原料槽I通过管道a与静态混合器6的进口连接，在所述管道a上设置有第一止回阀4 ;所述废水槽2通过管道b与静态混合器6的进口连接；在所述管道b上设置有第三止回阀4"和废水计量泵3 ；
[0011]所述静态混合器6的出口通过管道c与第一进料分配器7连接，所述第一进料分配器7设置在分离器8内的中部位置，通常可为辐射式或莲蓬式等，其作用是使混合液均匀分散流出；
[0012]在所述分离器8的内部还设置有自动排水装置，所述自动排水装置与用于接收净化完焦油所放出的废水的第一氨水槽10连接；在所述分离器8的底部设置有焦油出口，所述焦油出口通过管道与超级离心机连接。
[0013]根据本发明所述的无腐蚀无钠浙青生产的预处理系统，所述原料槽I与分离器8为相同的装置，均可作为焦油原料槽或分离器，可以互换；当用于贮存或输送焦油时该装置为原料槽，当用于分离和排水时该装置为分离器。
[0014]根据本发明所述的无腐蚀无钠浙青生产的预处理系统，所述静态混合器6的出口通过管道f,与原料槽I的顶部连接，用于循环清洗。
[0015]根据本发明所述的无腐蚀无钠浙青生产的预处理系统，所述预处理系统可逆向应用，逆向应用时的预处理系统包括用于接收焦油的原料槽8和废水槽2 ;所述原料槽8通过管道a,与静态混合器6的进口连接，在所述管道a’上设置有第二止回阀4,;所述废水槽2通过管道b与静态混合器6的进口连接；在所述管道b上设置有第三止回阀4 "和废水计量泵3。
[0016]所述静态混合器6的出口通过管道c'与用于使混合液均匀分散流出的第二进料分配器7’连接，所述第二进料分配器7’设置在分离器I内的中部位置。
[0017]在所述分离器I的内部还设置有自动排水装置，所述自动排水装置与用于接收净化完焦油所放出废水的第二氨水槽10'连接；在所述分离器I的底部设置有焦油出口，所述焦油出口通过管道与离心机连接。
[0018]根据本发明所述的无腐蚀无钠浙青生产的预处理系统，所述超级离心机为转速3000rpm以上的离心机。优选的是，所述离心分离的转速是3000?4000rpm ;离心分离时间为 Imin ?5min。
[0019]本发明还提供一种无腐蚀无钠浙青生产的预处理方法，其特征在于，所述方法可应用所述的无腐蚀无钠浙青生产的预处理系统，包括如下步骤:
[0020]焦油在水洗前将焦油加热至60°C?80°C后，焦油和废水同时连续地进入静态混合器内混合，混合后进入分离器，混合的焦油和水在分离器内继续加热至80?90°C，静置，上层分离水由可升降自动排水筒排入氨水槽；下层水洗后的焦油进入离心机进行再次分离，分离后的焦油进入贮槽。
[0021]根据本发明所述的一种无腐蚀无钠浙青生产的预处理方法，所述焦油和废水的油水重量比为8:1-12:1。
[0022]根据本发明所述的一种无腐蚀无钠浙青生产的预处理方法，所述静置的时间为6 ?40ho
[0023]根据本发明所述的一种无腐蚀无钠浙青生产的预处理方法，所述经超离后进入贮槽的焦油，无机Cl含量小于5 μ g/g、Na含量小于5 μ g/g。
[0024]根据本发明所述的一种无腐蚀无钠浙青生产的预处理方法，所述废水为焦油蒸馏过程中所得的含酚低氯废水；所述的低氯废水Cl含量小于50 μ g/g、Na含量小于50 μ g/g。
[0025]根据本发明所述的一种无腐蚀无钠浙青生产的预处理方法，所述焦油无机Cl含量小于30 μ g/g、Na含量小于30 μ g/g。高于此范围则须加大水油比，或增加水洗次数
[0026]根据本发明所述的一种无腐蚀无钠浙青生产的预处理方法，所述预处理系统包括用于接收焦油的原料槽I和废水槽2 ;所述原料槽I通过管道a与静态混合器6的进口连接，在所述管道a上设置有第一止回阀4 ;所述废水槽2通过管道b与静态混合器6的进口连接；在所述管道b上设置有第三止回阀4”和废水计量泵3 ；
[0027]所述静态混合器6的出口通过管道c与第一进料分配器7连接，所述第一进料分配器7设置在分离器8内的中部位置，通常可为辐射式或莲蓬式等，其作用是使混合液均匀分散流出；
[0028]在所述分离器8的内部还设置有自动排水装置，所述自动排水装置与用于接收净化完焦油所放出的废水的第一氨水槽10连接；在所述分离器8的底部设置有焦油出口，所述焦油出口通过管道与超级离心机连接。
[0029]根据本发明所述的无腐蚀无钠浙青生产的预处理系统，所述原料槽I与分离器8为相同的装置，均可作为焦油原料槽或分离器，可以互换；当用于贮存或输送焦油时该装置为原料槽，当用于分离和排水时该装置为分离器。
[0030]根据本发明所述的一种无腐蚀无钠浙青生产的预处理方法，所述静态混合器6的出口通过管道f'与原料槽I的顶部连接，用于循环清洗。
[0031]根据本发明所述的一种无腐蚀无钠浙青生产的预处理方法，所述预处理系统可逆向应用，逆向应用时的预处理系统包括用于接收焦油的原料槽8和废水槽2 ;所述原料槽8通过管道a,与静态混合器6的进口连接，在所述管道a’上设置有第二止回阀4’ ；所述废水槽2通过管道b与静态混合器6的进口连接；在所述管道b上设置有第三止回阀4”和废水计量泵3 ；
[0032]所