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1、焦化行业工艺及监管要点第一部分：焦化行业产业政策现在已建成允许存在的机焦炉，炭化室高度大于或等于4.3 米的机焦炉和炭化室高度大于或等于3.2米捣固式机焦炉， 我县现存的主要焦化企业都符合这个条件，新建和改扩建机 焦项目，依据国家发改委76号公告，新建和改扩建机焦炉炭 化室高度必须达到4.3米以上（含4.3米），年生产能力60万 吨及以上。第二部分：焦化工艺流程焦厂洗煤工艺这块，与独立的洗煤厂完全相同，上一讲丽绒 已讲过，这里就不再讲述，洗煤厂的产品是精煤，而精煤是 焦厂的原料，在这里我我接着上一讲从精煤开始讲。一、概述焦化工艺简单的物质流程图：焦炭精煤在焦炉内经过高温干馏，生成焦炭和荒煤气，
2、焦炭作为 产品出售，荒煤气被降温通过气液分离器、电捕器，分离出 焦油、氨水，接着粗煤气送到脱硫塔，通过中和反应及再生 反应生成硫磺，接着粗煤气又被送到喷淋饱和器，在喷淋饱 和器中，荒煤气中的氨与硫酸反应生成硫铵，最后，煤气被 送到洗苯塔，在洗苯塔中煤气中的苯被洗油吸收，洗油富油 再在脱苯塔内脱去苯，煤气变成了净煤气。通过从整个流程可以看出整个工艺工程可分五个工段：1、 炼焦工段，2、冷凝鼓风工段，3、脱硫工段，4、硫铵及 蒸氨工段，5、洗脱苯工段。这五个工段中，炼焦工段是 煤变成焦炭的过程，后四个工段是对荒煤气进行净化，回收 化产的过程，实际上焦化可以分为两大块，一块为炼焦，一 块为回收化产。
3、下面把焦化工艺流程分为炼焦和化产两部分 进行详细讲述。二、炼焦1、分类机焦的炉型比较多，根据炭化室高度、有效容积、蓄热室的 结构等技术指标，焦炉炉型一般用一串字母和数字表示，我 们从直观上看，可以分为顶装型和捣固型，顶装型焦炉就是 把精煤通过带式输送机送至焦炉煤塔顶层装煤车，装煤车从 焦炉炉顶的装煤孔按照顺序加入各炭化室。捣固型就是把精 煤在焦炉以外与炭化室尺寸相近的铁箱中进行捣固，捣固过 的致密煤饼通过打开的炉门送入炭化室。捣固式焦炉通过对精煤进行捣固，精煤变成了致密煤饼，提 高了煤种的黏结性，黏结性不高的煤也可使用，捣固式焦炉 扩大用煤范围，提高了煤炭利用率，节约了能源，生产的焦 炭比顶装
4、型焦炉生产的焦炭强度高、质量好。2、工艺不论是捣固型的焦炉，还是顶装型的焦炉，进入炭化室后的 炼焦过程都是一样的。燃烧室室 化 炭燃烧室-ZV室 热 W要想知道煤是如何变成焦炭的，首先了解焦炉的内部结构， 焦炉主要由炭化室、燃烧室、斜道、蓄热室及炉顶组成。炭 化室是将煤变成焦炭的部位，燃烧室位于炭化室两侧，这也 是机焦与改良焦的区别。煤气和空气在这里混和燃烧加热炭 化室，斜道位于炭化室及燃烧室下面，是煤气进入燃烧室的 通道，蓄热室位于斜道下部，没有蓄热室的焦炉，燃烧的回 炉煤气大约是自身产生的煤气的80%,有蓄热室，燃烧的回 炉煤气大约是产生的煤气的45%左右，大大减少了煤气的用 量，节约了能
5、源。炉顶是位于炭化室盖顶砖以上的部位也就 是荒煤气进入的部位。下面看看精煤在焦炉内是如何变成焦炭的，精煤通过装煤车 把精煤送入炭化室，在焦炉炭化室中，在隔绝空气的条件下, 由炭化室两侧的燃烧室燃烧回炉煤气进行加热（焦炉用的回 炉煤气就是荒煤气经过化产回收后的净煤气），当温度在1202000C时，煤释放出吸附的气体，随着温度的上升,煤开始分解，温度继续升高，煤开始软化、收缩，分解反应 就越来越剧烈，生成了大量气体，这些气体到达炉墙边，沿 着高温的炉墙与焦炭的空隙到达炉顶空间，随着温度继续升 高，气体不断生成，不断涌到炉顶空间，这些气体形成荒煤 气。经过大约18小时，当温度达到9500C10500
6、C左右 时，就生成成熟的焦炭，同时产生大量荒煤气。推焦车把成 熟的焦炭推出，经拦焦车、导焦栅落入熄焦车内，送至熄焦 塔用水喷洒熄灭红焦，送至晾焦台，最后出售。荒煤气进入 后面的化产回收工段。装煤车、推焦车、拦焦车、熄焦车这 就是平时所说的焦炉四车。精煤一装解一焦炉一鶴车一拦焦车TI鮮一離塔一 三、化产荒煤气不经过加工处理，是不能作为气体燃料使用的，在加 工的过程中，回收的煤焦油、粗苯经精制加工和深加工后获 得如苯、甲苯、二甲苯、酚、萘、蒽等100多种的产品，广 泛用于化学工业、医药工业、耐火材料工业和国防工业，对 我国国民经济发展具有十分重要的意义。下面把化产回收工段分为四个工段来讲。这四个工
7、段就是:1、冷凝鼓风工段，2、脱硫工段，3、硫铵及蒸氨工段4、洗脱苯工段。1、冷凝鼓风工段这个工段是在对荒煤气进行降温，通过气液分离器和电捕焦 油器从荒煤气中分离出焦油和氨水。气液分离器，就是把液态的氨水及焦油从荒煤气中分离的设 备。电捕焦油器就是捕集雾态的焦油及萘。焦油船就是把氨水、焦油和焦油渣分离的设备。汇集到炭化室的顶部空间的荒煤气，进入机侧上升管，经桥 管汇入集气管，在集气管内用循环氨水喷洒冷却，随着荒煤 气温度的下降，气态的焦油和氨水冷凝下来，变成液态，液 态的焦油和氨水与荒煤气混和物一起进入气液分离器，煤气 与液态焦油、氨水在此分离，分离出的粗煤气进入横管式初 冷器再次被冷却，这时
8、，又有焦油变成雾滴，这些雾滴的焦 油与荒煤气的混和物进入蜂窝式电捕焦油器，在电捕器中焦 油雾滴及萘被捕集，在气液分离器中分离的液态焦油和氨水 及电捕器中捕集的焦油，全部进入焦油船。在焦油船中，混 和物根据轻重不同自然分离成三层，上层为氨水，中层为焦 油，最下层为焦油渣。氨水一部分送集气管冷却荒煤气，循 环使用，刚才讲的荒煤气冷却用的氨水就是从这里过去的， 剩余氨水送蒸氨工段蒸氨。这部分在硫铵和蒸氨工段再接着 讲。产生的焦油外售，焦油渣送备煤工段掺入煤中炼焦。粗煤气进入脱硫工段。2、脱硫工段利用碱性脱硫液和荒煤气中的硫化氢产生酸碱中和反应，使 荒煤气中的硫化氢含量降至200毫克/立方米以下，从而
9、减少 荒煤气中硫化氢燃烧排放的二氧化硫，是焦化企业控制二氧 化硫排放的主要工艺和措施。脱硫塔，就是荒煤气中硫化氢与脱硫液反应的设备 再生塔就是脱硫富液得到再生的设备 目前焦炉煤气的脱硫工艺有干法脱硫和湿法脱硫两大类。干 法脱硫所需的装置庞大，一般只适用于对气量较小的煤气进 行处理，或作为湿法脱硫后的最终脱硫。由于干法脱硫效率 较低，只能达到40%左右。所以环评要求必须采用湿法脱硫 工艺。脱硫塔一蹶諦一再犒 颛釜飆匹空蚌粗如气網及翻:段现在讲湿法脱硫，来自冷鼓工段的粗煤气进入脱硫塔，在塔 内煤气中的H2S、HCN与自上而下的脱硫液（一般有碳酸 钠、氨水等碱性物质）逆向接触，在H.P.F新型高效复
10、合催 化剂的作用下，发生一系列复杂酸碱中和反应。吸收了 H2S、 HCN的脱硫液，变成了脱硫富液不能再吸收H2S,脱硫富 液被送入再生塔，在再生塔底部鼓入压缩空气，在H.P.F催 化剂的作用下发生反应，脱硫液获得再生，获得再生的脱硫 液返回脱硫塔循环使用，同时在再生反应过程中，反应生成 硫磺。硫磺泡沫流入熔硫釜，熔硫后硫磺冷却外售。粗煤气 进入硫铵及蒸氨工段3、硫氨及蒸氨工段这个工段可以分为两部分，一部分是硫铵工段，一部分是蒸 氨工段。1、硫铵工段就是用硫酸吸收荒煤气中的氨，生成硫铵，既 可减少氨排放造成的污染，又可得到副产品硫铵。2、蒸氨工段就是把荒煤气在冷凝鼓风工段产生的氨水，除 部分贮存
11、在循环氨水槽用于冷却荒煤气以外，对剩余的氨水 进行蒸氨，蒸氨后的浓氨气可用作脱硫碱源或送至硫铵工段 处理，蒸氨后的废水是焦厂废水处理的主要部分。喷淋饱和器就是硫酸与荒煤气中氨反应生成硫铵的设备蒸氨塔就是剩余氨水中氨被蒸出的设备硫酸粗煤气喷淋室煤气 减理/ 一蒸氨塔磕钱硫铵工段，经过脱硫后的粗煤气经过预热后进入喷淋饱和 器，与循环母液充分接触，循环母液用硫酸配置而成，煤气 中的氨与硫酸反应生成硫氨肥料。肥料外售，煤气进入洗脱 苯工段。蒸氨工段，就是对前面讲的冷鼓工段产生的剩余氨水进行蒸 氨处理，因为剩余氨水中氨的含量较高，直接进入生化处理 站会增加生化装置的处理负荷。为了减轻生化装置的处理负 荷
12、，需要对含NH3比较高的剩余氨水进行蒸氨预处理。剩余 氨水进入蒸氨塔后利用直接蒸气将高浓度氨气蒸出，蒸出的 含氨气浓缩后并入喷淋式饱和器，与浓硫酸充分接触，最后 生成硫铵。蒸氨废水进入污水处理站处理。要求处理后的废 水氨氮含量低于15mg/m3,这样，既减轻生化处理站负荷, 又增加硫铵产品，提高了企业经济效益。4、洗脱苯工段这个工段包括两部分，一部分是洗苯工段，一部分就是脱苯 工段。1、洗苯：用洗油吸收煤气中的苯2、脱苯：蒸馏含苯洗油得到粗苯洗苯塔是洗油吸收荒煤气中的苯的设备脱苯塔是洗油富油脱去苯的设备煤气鰭躺S -洗耦鱗岂 C 锅炉 洗油富油 发电m粗苯出售洗苯 来自硫铵工段的煤气进入横管终
13、冷器冷却，自下而上经过洗 苯塔，在此与焦油洗油充分接触，煤气中的苯被焦油洗油吸 收，煤气中苯被去除，煤气变成了净煤气。脱苯洗油吸收苯后变成富油，富油在脱苯塔内脱去苯变成贫油重 新回到洗苯塔吸收苯。洗油循环利用。粗苯外售。对于化产回收这块，就是对荒煤气进行一步步物理的和化学 的处理，获得了各种化学产品，如焦油、硫磺、硫铵、粗苯, 增加了经济效益，同时，荒煤气变成了净煤气。获得的净煤 气除去焦炉和锅炉自用外，最常见的是送热电厂用于发电。 但发电不是最有利用价值的方法，目前，我县已有部分企业 对净煤气进行深加工，比如，建滔万鑫达公司20万吨甲醇项 目就是利用焦炉净煤气制造甲醇，光大焦化气源有限公司还
14、 计划在甲醇后再建设二甲醚项目，就是通过对焦炉煤气深加 工，获得高附加值。第三部分，污染治理设施及监管要点分四部分：废气、废水、固废、噪声、废气1、废气的危害焦化废气中主要污染物有烟（粉）尘、S02、CO、NOX、 H2S等。这些气体都是有毒有害气体。硫化氢在常温下是一 种带刺激臭味的无色气体，在空气中含01%时就能使人死 亡。硫化氢燃烧后生成的二氧化硫，二氧化硫对人体的结膜 和上呼吸道粘膜有强烈刺激性，可损伤呼吸器官，另外二氧 化硫对金属材料，房屋建筑等引起腐蚀，烧伤农作物。所以 二氧化硫是考核空气质量的一项重要指标，BaP吸附在烟尘 颗粒物上，是一种强致癌物，研究证明，生活环境中的苯并 芘
15、含量平均每增加1%时，肺癌的死亡率即上升5%，它也是 一种诱变剂，对胚胎有毒性。CO在空气中浓度达到 1000040000PPm时，几分钟内可人死亡。这就是焦化 废气的危害。2、废气的来源r机焦企业废气主要有装煤、出焦产生的烟气，熄焦塔熄焦时 产生废气，荒煤气放散管点火装置点火产生的废气，焦炉烟囱排放废气，精煤堆场产生的煤尘，运送精煤的走廊运送过 程中产生的煤尘。3、废气的处理设施A、装煤、出焦产生的烟气对于焦炉装煤、出焦的污染治理设备，目前我县有多种，有 装煤除尘车、出焦除尘车，二合一除尘车，地面站，单孔调 压。除尘效果有差别。巨龙焦化有限公司地面站处理的效果 较好，现在以巨龙的地面站为例讲述，装煤产生的烟气，使 用炉顶吸尘车，收集烟气在吸尘车内燃烧后通过封闭管道进 入地面除尘站，出焦、炉门泄漏的烟气通过拦焦吸尘装置收 集送到地面站，经过布袋除尘器过滤处理净化后排入大气。 要求监管时查看除尘设施是否闲置。B、熄焦塔熄焦时产生废气炽热的焦炭被推出后，通过轨道送到熄焦塔下，用水喷淋降 温，这个过程会产生大量的水蒸汽粉尘，也就是我们常看的 焦厂冒白色烟气的状况，环保上要求熄焦塔，熄焦塔塔顶上 部要设置的木质折流板，并且至少有三
