《煤气净化系统工艺说明》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤气净化系统工艺说明（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1. 煤气净化系统1.1 概述1.1.1 设计规模煤气净化系统与470孔7.63m复热式焦炉、年产420万t焦炭的炼焦生产能力相配套，共分两步进行建设，每步均与270孔7.63m复热式焦炉的炼焦生产能力相配套。煤气处理量：最大 2125000m3/h正常 296565m3/h1.1.2 主要工艺流程 1.1.3 主要工艺特点a）采用横管初冷器，分三段冷却，中间设有断塔板。b）电捕焦油器为蜂窝式，蜂窝为不锈钢，外壳为碳钢。c）煤气鼓风机为电机驱动。d）煤气的脱氨采用喷淋饱和器法。e）终冷采用直接终冷，洗苯塔为金属网波填料。f）脱硫采用真空碳酸钾法。 g）焦油氨水的分离采用立式焦油氨水分离槽的工艺
2、。h）粗苯蒸馏采用管式炉、一塔生产两种苯的工艺。i）煤气净化系统的泵类，当采用双端面机械密封时，增设热虹吸软水密封设施。j）煤气净化系统的主要泵类，设计时可以实现在控制室内操作。1.1.4 煤气净化系统组成煤气净化系统组成为：冷凝鼓风作业区、硫铵作业区、终冷洗苯作业区、脱硫制酸作业区、粗苯蒸馏作业区和油库作业区。其中终冷洗苯作业区及脱硫制酸作业区的两步是分开布置的，其余作业区的两步是布置在一起的。1.2 设计基础数据焦炉装煤量623t/h（干基）煤气产率310m3/t（干煤）焦炉煤气产量623310=193130m3/h煤气净化系统煤气处理能力2125000m3/h1.2.1 净化前、后煤气中
3、杂质含量（设计值）杂质含量（g/m3）净化前净化后焦油0.02NH3 7 0.05H2S 67 0.2HCN 1.5 0.2BTX 2440 24萘0.31.2.2 产品产率焦油3.5%（对干煤）轻苯0.93%（对干煤）精重苯0.03%（对干煤）硫铵1.0%（对干煤）1.2.3 动力条件1.2.3.1 循环水进口温度33出口温度45压力0.40.5MPa1.2.3.2 低温水进口温度16出口温度23压力0.4MPa1.2.3.3 工业水进口温度常温压力0.4MPa1.2.3.4 电电压等级10000V/380V/220V1.2.3.5 低压蒸汽压力0.40.6MPa温度饱和状态1.2.3.6
4、压缩空气压力0.6MPa温度常温1.3 原料及产品质量指标a）碱（NaOH）（40%）符合GB209-93碳酸钠（Na2CO3）含量1.5%氯化钠（NaCl）含量1%三氧化二铁（Fe2O3）含量0.03%b）洗油密度(20C)1.031.06g/cm3馏程（大气压760mmHg）230前馏出量（容）300前馏出量（容）不大于3%不小于90%酚含量不大于0.5%萘含量不大于15.0%水分不大于1.0%粘度(E50)不大于1.515结晶物无c）焦油符合YB/T5075-93（1号指标）密度(20C)1.151.21g/cm3甲苯不溶物（无水基）3.57%灰分不大于0.13%水分不大于4.0%粘度(
5、E80)不大于4d）硫酸符合GB/T534-2002浓度93%（Wt）灰分 0.02%（Wt）铁（Fe）0.005%（Wt）e）轻苯符合YB/T5022-93密度（20C） 0.8700.880g/ml馏出96%（容）温度 150水分：室温（1825）下目测无可见的不溶解的水f）精重苯密度（20C） 0.9300.980g/ml初馏点 160200前馏出量（容） 85%水分 0.5%g）硫酸浓度78%（Wt）h）硫铵符合GB535-1995氮（N）含量（以干基计）21.0%水分（H2O）含量0.3%游离酸H2SO4含量0.05%i）碱 KOH浓度50%（Wt）1.4 工艺流程、特点、主要技术操
6、作指标及主要设备选择1.4.1 冷凝鼓风作业区1）工艺流程来自焦炉荒煤气与焦油和氨水沿吸煤气管道至气液分离器，气液分离后荒煤气由上部出来，进入并联操作的横管初冷器，分三段冷却。余热水段用65C余热水，循环水段用33C循环水冷却，低温水段用16C低温水将煤气冷却至2122C。由横管初冷器下部排出的煤气，进入并联操作的电捕焦油器，除掉煤气中夹带的焦油，再由煤气鼓风机压送至硫铵作业区。余热水用余热水泵经横管初冷器送至脱硫作业区使用。为了保证初冷器冷却效果，在其顶部用热氨水不定期冲洗，以清除管壁上的焦油、萘等杂质。初冷器带有断塔盘，将初冷器分为上下两段。上段排出的冷凝液经水封槽流入上段冷凝液槽，用上段
7、冷凝液泵将冷凝液一部分送到初冷器上段喷洒，多余部分送至焦油渣预分离器。下段排出的冷凝液经水封槽流入下段冷凝液槽，用下段冷凝液泵送到初冷器下段喷洒，多余部分经交通管流入上段冷凝液槽。由气液分离器分离下来的焦油和氨水首先进入到焦油渣预分离器，在此进行焦油氨水和焦油渣的分离。在焦油渣预分离器的出口处设有篦筛，大于8mm的固体物将留在预分离器内，沉降到预分离器的锥形底上，并通过焦油压榨泵抽出。在焦油压榨泵中固体物质被粉碎，并被送回到焦油渣预分离器的上部。焦油渣预分离器的滤筛是一种自动筛分装置，如果筛孔被堵塞，可用蒸汽吹扫。从焦油渣预分离器出来的焦油氨水进入焦油氨水分离槽，在此进行氨水和焦油的分离。在焦
8、油氨水分离槽的下部设有锥形底板，利用温度和比重不同，焦油沉向底部，通过焦油中间泵抽出，送至超级离心机进一步脱水，脱水后的焦油自流到焦油槽，通过焦油泵送往油库作业区，焦油氨水分离槽上部的氨水流入下部的循环氨水中间槽，由循环氨水泵送至焦炉集气管循环喷洒冷却煤气。剩余氨水从焦油氨水分离槽的上部出来，先自流到剩余氨水中间槽沉淀分离重质油后，再经除焦油器除焦油后自流入剩余氨水槽，用剩余氨水泵送往硫铵作业区蒸氨。在焦油氨水分离槽的分界面处取出焦油氨水混合物，其中含有约3050%的焦油，自流到下段冷凝液槽。超级离心机分离出的焦油渣，通过焦油渣输送泵送至煤塔顶部，配入炼焦煤中。2）工艺特点a)初冷器采用高效横
9、管冷却器，将煤气冷却到2122C，在初冷器中分段喷洒焦油氨水混合物，使煤气中的大部分萘通过初冷脱除，从而实现了煤气降温、除油、除萘的目的，确保后序设备无堵塞之患，又大幅度降低了操作费用和工程投资。b)横管冷却器采用两段结构，中间带断塔盘，节省低温水用量，降低操作费用。c)采用高效的电捕焦油器，处理后煤气中焦油可控制在20mg/m3以下，有利于后序设备的正常操作。瓷瓶充氮气加以保护，减少维修量，延长瓷瓶的寿命。d)煤气鼓风机采用调速措施，适合焦化厂煤气量周期性波动的特点，并可实现鼓风机前吸煤气管道压力自动调节。同时操作调节灵活，高效节能。e)剩余氨水经除焦油器浮选后焦油含量大大降低，减轻焦油在蒸
10、氨塔塔盘上的聚合，保证蒸氨塔稳定操作，蒸氨废水质量稳定，有利于环境保护。f) 采用超级离心机，进一步脱除焦油中的焦油渣和水份。g) 各贮槽放散气经充氮压力平衡系统引入负压煤气管道，有利于环境保护。3）主要技术操作指标初冷器前煤气温度82初冷器后煤气温度2122初冷器余热水入口温度65初冷器余热水出口温度75初冷器循环水入口温度33初冷器循环水出口温度45低温水入口温度16低温水出口温度23电捕焦油器绝缘箱温度80100初冷器阻力1000Pa电捕焦油器阻力500Pa4）主要设备的选择设备名称及规格主要材质台数备注第一步第二步初冷器 F=8947m2碳钢44电捕焦油器 DN5200碳钢33焦油氨水
11、分离槽 碳钢22煤气鼓风机33引进超级离心机 Q=15t/h22引进焦油压榨泵22引进焦油渣泵22引进5）主要环保措施a) 设有充氮压力平衡系统，各贮槽的放散气均接至其中。b) 设备放空液、泵的漏液经地下放空槽回系统，废水不外排。c) 焦油渣回兑炼焦煤中，废渣不外排。1.4.2 硫铵作业区1）工艺流程由冷凝鼓风作业区来的煤气进入喷淋式硫铵饱和器。煤气在饱和器的上段分两股进入环形室,与循环母液逆流接触，其中的氨被母液中的硫酸吸收，生成硫酸铵。脱氨后的煤气在饱和器的后室合并成一股,经小母液循环泵送出的母液连续喷洒洗涤后，沿切线方向进入饱和器内旋风式除酸器，分离出煤气中所夹带的酸雾后，送至终冷洗苯作
12、业区。饱和器下段上部的母液经大母液循环泵连续抽出送至饱和器上段环形喷洒室循环喷洒，喷洒后的循环母液经中心降液管流至饱和器的下段。在饱和器的下段，晶核通过饱和介质向上运动，使晶体长大，并引起晶粒分级。当饱和器下段硫铵母液中晶比达到25%-40%（v%）时，用结晶泵将其底部的浆液抽送至室内结晶槽。饱和器满流口溢出的母液自流至满流槽，再用小母液循环泵连续抽送至饱和器的后室循环喷洒，以进一步脱除煤气中的氨。饱和器定期加酸加水冲洗时，多余母液经满流槽满流到母液贮槽；加酸加水冲洗完毕后，再用小母液循环泵逐渐抽出，回补到饱和器系统。当饱和器母液系统水不平衡（水分过剩）时，可通过煤气预热器对煤气进行加热以达到
13、系统的水平衡。结晶槽中的硫铵结晶积累到一定程度时，将结晶槽底部的硫铵浆液经视镜阀门控制排放到硫铵离心机，经离心分离后，硫铵结晶从硫铵母液中分离出来。从离心机分离出的硫铵结晶先经溜槽排放到螺旋输送机，再由螺旋输送机输送到振动流化床干燥器，经干燥、冷却后进入硫铵贮斗。经称量、包装后送入成品库。离心机滤出的母液与结晶槽满流出来的母液一同自流回饱和器的下段。由振动流化床干燥器出来的干燥尾气在排入大气前设有两级除尘。首先经两组干式旋风除尘器除去尾气中夹带的大部分硫铵粉尘，再由尾气引风机抽送至排气洗净塔，在此用硫铵母液对尾气进行连续循环喷洒，以进一步除去尾气中夹带的残留硫铵粉尘，最后经雾沫分离器除去尾气中夹带的液滴后排入大气。排气洗净塔排出的循环母液经排气洗净塔泵送至排气洗净塔顶部循环喷洒；同时经流量仪表控制，向尾气洗净塔连续定量补入少量工业新水，多余母液经满流管送回硫铵母液系统。硫铵作业区所需的浓硫酸主要使用制酸作业区生产的78%的浓硫酸，不够的部分外购93%的浓硫酸，由油库作业区送来。浓硫酸首先被送至硫酸高置槽，再经流量控制仪表及视镜加到饱和器系统的满流槽。由满流槽排出的酸焦油定期送往煤场配煤。由冷凝鼓风作业区送来的剩余氨水与蒸氨塔下部的闪蒸槽排
