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1、焦化生产工艺节能技术应用. 行业背景. 生产工艺及节能分析. 节能技术应用及经济性分析. 行业背景 1）中国经济持续高速发展，焦化产品需求继续增加。从2009年开始，虽然受全球性通货膨胀、世界 金融危机等因素影响，但全年焦炭需求仍然达到4亿吨左右，产品需求的持续增长，将继续拉动对焦 化产品市场需求的增长。2）炼焦是一种高能耗产业，随着国家对节能减排工作的高度重视，我国焦化行业面临的资源和环境 压力越来越突出，焦化行业淘汰落后产能将进一步加快。 3）在此情况下，充分利用焦化生产工艺中产生的余热废热以及自产煤气作为溴化锂吸收式机组的热 源已成为行业趋势。. 生产工艺及节能分析 焦化生产工艺流程图1
2、00070025. 生产工艺及节能分析 溴冷机在焦化行业应用流程图 初冷器主要作用使煤焦油气和水蒸气冷凝下来，将它们从煤气中 脱除，减少气体体积，节省煤气输送动力，有利于回 收其他化学产品。项目名称： XXXX焦化厂改造工程存在问题：公司产生大量的蒸汽和自产焦炉煤气，公司焦炉煤气制甲醇产生的弛放气为剩余气体，热值为10500KJ/m3,全部在自动放散处放空燃烧。剩余资源没有得到充分利用。技改目标：充分利用生产工艺中产生的蒸汽和焦炉煤气，节省费用。要求制冷量为4070Kw,冷水出口温度16，冷水入口温度23；冷却水出口温度为38，冷却水入口温度为32。蒸汽压力为0.6MPa。解决方案：为满足项目
3、技改要求，同时实现节能减排目标， 针对焦化厂工艺循环的特点，提出以下两种方案：A 蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组B 直燃型溴化锂吸收式冷水机组. 生产工艺及节能分析 . 节能技术应用及经济性分析-蒸汽溴化锂吸收式冷水机组1、A方案简介熄焦从总体上讲就是焦化企业把刚刚出炉的焦碳冷却到常温的过程。目前主要有干熄焦和湿熄焦两类方 法。 湿熄焦：直接利用水浇洒在高温红焦上降温的一种方法。熄焦将高温红焦运至熄焦塔，熄焦塔上方装有 几组喷淋水头，直接喷淋降温，产生大量蒸气，由熄焦塔顶部冒出。干熄焦：用循环惰性气体为热载体，由循环风机将冷的循环气体输入红焦冷却室冷却高温焦炭至250以 下排出。吸收焦炭热量后的循
4、环热气导入废热锅炉回收热量，产生大量蒸汽。循环气体冷却、除尘后， 再经风机返回冷却室，如此循环冷却红焦。熄焦工艺产生的大量蒸汽，可用来作为蒸汽型溴化锂机组的驱动能源，制取冷水。1000来自焦炉水或惰性气体现状改善后熄焦1000来自焦炉水或惰性气体蒸汽0.6MPa凝水熄焦32冷却水入口38冷却水出口蒸汽型 溴化锂 机组技改收益： 回收利用富余蒸汽，节能减排 作为机组驱动能源，制取工艺用冷水. 节能技术应用及经济性分析-蒸汽溴化锂吸收式冷水机组熄焦工艺产生的大量蒸汽，可用来作为蒸汽型溴化锂机组的驱动能源，制取冷水。0.6MPa蒸汽排放 到大气中冷水出口16冷水入口23. 节能技术应用及经济性分析-
5、蒸汽溴化锂吸收式冷水机组2、选型计算蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组型号UNITLSM-360EJ制冷量104kcal/h360冷水系冷水进出口温度23 16流量m3/h514冷却水系冷却水进出口温度32 38流量m3/h781蒸汽系蒸汽耗量Kg/h4629电机额定 功率吸收泵1Kw7.5吸收泵2Kw1.8冷剂泵Kw0.4真空泵Kw0.4水系统耐压MPa0.8. 节能技术应用及经济性分析-蒸汽溴化锂吸收式冷水机组3、经济性分析初投资： 主机约160万，其他约200万（辅助 设备费用，人工费用，材料费用等）年运行费用： 电力费用: X1=所有耗电功率*每小时电价* 全 年运行时间*负荷系数=10.1K
6、w/h*1元 *8000h*0.8=6.5万元采用电冷机组，相同冷量下需要耗电约为1000KW 收益： X2=输入功率*每小时电价*全年运行时间 *负荷系数=1000KW*1元/度*8000h*0.8=640万元净收益： X3=收益-年运行费用=640-6.5=633.5 万元投资回收期=初投资/净收益= 360/633.5=0.57年年运转8000小时 负荷系数0.8 电价1 元/度7个月内可回收成本，开始盈利。焦炉煤气32冷却水入口38冷却水出口直燃型 溴化锂 机组. 节能技术应用及经济性分析-直燃溴化锂吸收式冷水机组利用自产的焦炉煤气作为燃料燃烧，来满足冷量需求。冷水出口16冷水入口23
7、1、B方案简介由于煤的成分不一，导致各焦化厂煤气成分、杂质含量、煤气热值不同。普遍供给的 煤气有杂质含量高，热值小的特点。因此，对直燃机的燃烧器要求也不同，个别用户还需 要增设煤气预处理设备，对煤气进行预热、过滤、除湿等处理。技改收益： 回收利用自产煤气，减少运行费用 作为机组驱动能源，制取工艺用冷水. 节能技术应用及经济性分析-直燃溴化锂吸收式冷水机组2、选型计算直燃型溴化锂吸收式冷水机组型号UNITLDF-350ES制冷量104kcal/h350冷水系冷水进出口温度23 16流量m3/h700冷却水系冷却水进出口温度32 38流量m3/h1085燃气系煤气耗量Nm3/h718.1吸收泵1K
8、w7.5吸收泵2Kw3.7冷剂泵Kw1.1真空泵Kw0.75电机额定 功率鼓风机Kw11水系统耐压MPa0.8. 节能技术应用及经济性分析-直燃溴化锂吸收式冷水机组3、经济性分析初投资： 383万年运行费用： 电力费用: X1=所有耗电功率*每小时电价* 全年运行时间*负荷系数=24.05Kw/h*1元/度*8000h*0.8=15.4万元采用电冷机组，相同冷量下需要耗电约为1000KW 收益： X2=输入功率*每小时电价*全年运行时间*负荷系数=1000KW*1元/度*8000h*0.8=640万元净收益：X3=收益- 年运行费用=624.6万 投资回收期=初投资/净收益=383/624.6
9、=0.61年年运转8000小时 负荷系数0.8 电价1 元/度 煤气单价2元/Nm38个月内就可回收成本，开始盈利。. 节能技术应用及经济性分析4、综合分析A和B两方案均可在一年内回收成本，开始盈利。两方案均采用焦化生产工艺中 的富余蒸汽和焦炉煤气，节能减排，收益较大。专题一：焦煤气 将炼焦过程中持续产生的荒煤气经过净化后即为焦炉煤气，焦炉煤气发热值比高炉煤 气高，而毒性比高炉煤气低，极易发生爆炸。它有以下特性： a.焦炉煤气是一种无色（在没有回收化学产品时呈黄色）的有臭味有毒气体； b.焦炉煤气的发热值较高：16.7218.81MJ/m3（3995.24494.6kcal/m3）； c.焦炉
10、煤气含惰性气体少（氮气约4%），含氢较多（近60%），燃烧速度快，火焰短 ； d.焦炉煤气爆炸极限范围大：530%，混入空气极易形成爆炸性气体； e.焦炉煤气易着火，燃点低：600； f.荒煤气较脏，管道易被焦油、萘和冷凝水等物质堵塞； g.焦炉煤气中的冷凝液会腐蚀管道； h.焦炉煤气的密度：0.480.52%g/m3，重度约0.5kg/m3。 焦炉煤气中的可燃成份和不可燃成份大致如下：可燃成份（体积百分数）： 不可燃成份（体积百分数）：H2 5560% H2O（汽） 45%CO 58% CO2 1.53%CH4 2328% N2 35%CmHn 24% O2 0.40.8%苯类 0.51%【
11、中国网聚焦山西】忻州：2011年5月7日17点46分，座落于忻州市城区以南6Km 的忻州煤化工循环经济园区内的山西禹王煤炭气化有限公司惊现滚滚烟尘。生 产厂区，荒煤气肆意排放，一时间，黄色烟尘弥漫了整个厂区上空。腾起的烟 尘，随着风向穿越过大运高速公路，蔓延至周边的小王村庄，长达约3公里左右 。专题二：煤气高温腐蚀煤气高温腐蚀是炉内高温烟气与金属壁面相互作用的一个复杂 的物理化学过程，按其机理通常可分为三大类：硫化物(FeS2、 H2S)型腐蚀、焦硫酸盐型腐蚀和氯化物型腐蚀。多年研究表明， 水冷壁管发生高温腐蚀的区域是有规律的：通常多在燃烧高温区 ，即局部热负荷较高，管壁温度也较高的区域，如燃烧器区附近 ，其余区域的高温腐蚀明显减弱或根本不发生高温腐蚀；发生高 温腐蚀的管子向火侧正面的腐蚀速度最快，管壁减薄量最大，背 火侧则不发生高温腐蚀。 专题三：高氢煤气燃烧机的回火 回火的含义为：气体燃料和预混空气的混合物流出火孔的速度小 于火焰传播速度，多见于低密度气体和含氢高的燃气。处理措施 ： a、 提高供气压力； b、 对含氢量高的气体燃料只推荐采用外混式（扩散式、自 动引风式）燃烧器。
