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1、武汉科技大学,化学工程与技术学院,答辩人：* 班级：* 指导老师：*,设计题目：,年产130万吨焦炭焦化厂 COG净化工艺及设备初步设计,1.绪论,2.煤气净化工艺介绍,3.焦炉煤气净化方案选择,4.焦炉煤气净化主要设备计算与选择,5.致谢,讲解内容,1.绪论： 焦炉煤气未经过利用而直接放空，不仅造成资源浪费，而且对环境将造成巨大污染。炼焦用煤在复杂的地质状况下含有上百种成分，这样煤在焦炉成焦的同时，其中多种成分将随煤气一起进入煤气净化工序，煤气净化回收的炼焦化学产品在国民经济中占有重要的地位。煤在炼焦时，来自焦炉的荒煤气，经冷却和用各种吸收剂处理后，可以提取焦油、氨、萘、硫化氢、氰化氢以及粗
2、苯等化学产品，并得到净焦炉煤气。煤气的净化对煤气输送过程及回收化学产品的设备正常运行都是十分必要的。焦油和萘存留在煤气中的最大危害就是堵塞设备和管路；氨和硫化氢等酸性气体的最大危害就是腐蚀设备和管路；氨和硫化氢在煤气燃烧时转变为氮的氧化物和硫的氧化物，严重污染环境。焦炉煤气用作燃料时，H2S 及其燃烧产物 SO2 均有毒，会严重污染环境，因此这些有危害的物质必须从煤气净化系统中出去，同时转化为有用的化工原料，既充分利用了资源，又为保护环境提供了有效措施，所以煤气净化在国民经济中具有重要的现实意义和战略意义。 本设计的规模是年产130万吨焦炭的焦化厂的COG净化。,（1）、焦炉煤气鼓风冷凝工艺
3、（2）、焦炉煤气脱硫工艺 （3）、焦炉煤气脱氨工艺 （4）、焦炉煤气中粗苯回收工艺,2.煤气净化工艺介绍,（1） 焦炉煤气鼓风冷凝工艺 焦炉煤气的冷却工艺 焦炉煤气脱萘 焦油氨水分离 煤气中焦油雾的分离,（2） 焦炉煤气脱硫工艺,焦炉煤气的脱硫脱氰的方法有干法和湿法两种工艺。 湿法脱硫脱氰又分为湿法吸收法和湿法氧化法。 湿法氧化法有:(1)以氨为碱源的TH法 (2)以氨为碱源的FRC法 (3)以碳酸钠为碱源的改良的ADA法 (4)以氨为碱源的HPF法。 湿法吸收法有:(1)索尔班法 (2)氨硫循环洗涤法（AS) (3)真空碳酸钾法 (4)以氨为碱源并采用压力脱酸的氨水脱硫法。,（3） 焦炉煤气
4、脱氨工艺,煤在焦炉的干馏过程中，大部分氮元素和氢化合生成氨，小部分转化为吡啶和氰化氢，随煤气从炭化室逸出,粗煤气中含氨量为69g/m3。氨虽然是重要的化工原料，但是严重地腐蚀设备，因此必须脱除。 目前有三种脱氨工艺： （1）硫铵工艺（生产硫铵） （2）无水氨工艺（高纯无水氨） （3）水洗氨-蒸氨-氨分解工艺,（3） 焦炉煤气中粗苯回收工艺,焦炉煤气最终冷却 焦炉煤气脱苯 粗苯蒸馏,间接式煤气终冷 直接式煤气终冷,填料塔 空喷塔,单塔生产粗苯工艺 单塔生产轻苯工艺 双塔生产轻苯工艺,3 焦炉煤气净化方案选择,（1） 焦炉煤气的冷却工艺方案,焦炉煤气首先用循环氨水喷洒冷却，然后选择橫管初冷器 来进
5、一步冷却。,（2） 煤气中焦油雾的分离工艺方案,选择蜂窝式电捕焦油器在鼓风机前的负压操作流程，可以保护煤气鼓风机，也降低鼓风机后煤气萘的含量。,3 焦炉煤气净化方案选择,（3） 焦炉煤气脱硫工艺方案,（4） 焦炉煤气的脱氨工艺方案,选择真空碳酸钾法来为煤气脱硫，因为这种方法脱硫效率高， 操作成本低，国内许多焦化厂都开始引进该技术。,目前，国内大多数焦化厂采用喷淋式饱和器法硫铵工艺方案来脱氨，技术成熟，生产的硫酸铵又是优良的化肥，经济效益也不错，所以煤气脱氨方案选择喷淋式饱和器法硫铵工艺。,3 焦炉煤气净化方案选择,（5） 焦炉煤气中粗苯回收工艺方案,煤气经过脱硫、脱氨后温度会上升，需要用终冷器
6、使温度降低，使得煤气中苯的吸收效率高。终冷器选择橫管式终冷器，洗苯塔选择填料吸收塔，采用单塔工艺粗苯蒸馏。,4 焦炉煤气净化主要设备计算和选择,（1）煤气初冷器,（3）机械化氨水澄清槽,（2）电捕焦油器,（4）煤气鼓风机,（5）饱和器,（6）煤气终冷塔,（7）洗苯塔,焦炉煤气初冷：初冷器上段选择2台F=4000m2的橫管式初冷器；下段选择2台F=1500m2的橫管式初冷器；横管式初冷器一段叠放在二段之上组合成一台，另外备用一台。 焦油捕集：选择两台沉淀极孔数为216孔，直径为4600mm的蜂窝式电捕焦油器，一开一备； 焦油氨水分离：选择2台300m3的机械化氨水澄清槽，另外备用一台，共计3台3
7、00m3的机械化氨水澄清槽，三用一备； 焦炉煤气输送设备：选用Q=800m3的离心鼓风机两台。另外备用1台。共计3台离心鼓风机Q=800m3。,5 焦炉煤气净化主要设备计算和选择结果,焦炉煤气脱硫：真空碳酸钾脱硫塔。 焦炉煤气脱氨设备选择：选用1台饱和器，其中央煤气出口管的直径为D=1.58m，内径为6.6m，内环直径为D=2.01m。 焦炉煤气终冷：选用F=5000m2的横管式终冷器1台，另外备用1台，共计2台F=5000m2的横管式终冷器。 焦炉煤气洗苯塔：选用1台直径为5.5m的洗苯塔（一开一备），采用SM-125Y型金属波纹板填料，每台洗苯塔内填充5段填料，每段填料高3.75m，洗苯塔总高约为38m。,5 焦炉煤气净化主要设备计算和选择结果,谢谢大家！,
