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1、 毕业论文题 目：煤气净化工艺分析专 业：煤炭深加工与利用目录绪论正文一、 焦炉煤气净化工艺经历的三个阶段二、 我国焦炉煤气净化工艺的发展方向三、 焦炉煤气净化工艺1、 传统的煤气净化工艺2、 煤气净化的内容及技术现状3、 现有焦炉煤气净化技术存在的问题焦炉4、 煤气净化新技术探讨四、焦炉煤气净化工艺研究进展1、 国内外焦炉煤气净化工艺的发展2、 焦炉煤气典型净化工艺及比较3、 国内外对焦炉煤气净化工艺的最新研究4、 对焦炉煤气净化工艺的建议五、焦炉煤气净化工艺流程的选择1、 采用以氨为碱源的HPF湿式氧化法脱硫为中心的煤气净化工艺流程2、 采用以真空碳酸盐脱硫为中心的煤气净化流程3、 以碳酸
2、钠为碱源的改良ADA法4、 以氨为碱源的HPF法5、 氨硫循环洗涤法6、 发展煤气净化技术的设想六、总结绪论 焦炭作为冶金工业的主要原料被炼铁厂大量使用。炼焦用煤在复杂的地质状况下含有上百中成分，这样煤在焦炉中成焦的同时，其中多种成分将随煤气一起进入下面的工序。随着用户对煤气需求质量的不断提高，对煤气净化并除去其中多种成分的净化工艺便产生了，这样经过处理后的煤气称之为净煤气。1792年苏格兰人发明用铁甑干馏烟煤以来，煤气制造技术得到了发展。法国、德国、英国、荷兰先后建立起能够回收化学产品的焦炉，并以奥托一霍夫曼型焦炉最为著名，从此炼焦工业不仅生产焦炭，同时也产生净煤气。焦炉煤气净化工艺流程的选
3、择，主要取决于脱氨和脱硫的方法。众所周知，在炼焦过程中，煤中约有30的硫进入焦炉煤气，95的硫以硫化氢的形式存在。焦炉煤气中一般含有硫化氢68g /m3 , 氰化氢 1. 52g/m。若不事先脱除，就有50%的氰化氢和1040的硫化氢进入氨、苯回收系统，加剧了设备的腐蚀，还会增加外排污水中的酚、氰含量。含有硫化氢和氰化氢的煤气作为燃料燃烧时，会生成大量SO2和NO2而污染大气。为了防止氨对煤气分配系统、煤气主管以及煤气设备的腐蚀和堵塞，在煤气作为燃料使用之前必须将其脱除。20世纪70年代以前，由于焦炉煤气主要供冶金厂作工业燃料，因此，大部分焦化厂的煤气净化工艺都没有设置脱硫装置，而回收氨的装置
4、几乎全采用半直接法饱和器生产硫铵流程。 随着国民经济的发展以及我国环保法规的不断完善和日益严格，在焦炉煤气净化工艺过程设置脱硫脱氰装置和改进脱氨工艺就势在必行。进入80年代以后，改革开放逐步深入，我国焦化行业和煤气行业相继从国外引进了多种煤气净化装置，国内科技人员在原有基础上也开发研制了新型脱硫工艺，大大推动了我国焦炉煤气净化工艺的发展。摘要：本文对我国煤气净化技术的历史、现状以及今后的发展进行了探讨，又对焦炉煤气净化工艺做出了全面分析，对煤气净化新工艺做了简单的介绍而且讲述了煤气净化工艺的研究进展，并推荐采用的焦炉煤气净化工艺流程以及各单元中应采用的行之有效的环保、节能技术。关键词：焦炉煤气
5、，净化工艺，脱硫，脱氰Summary: this article on Chinas gas purification technology explores the history, present and future developments, and to make a comprehensive analysis of coke-oven gas purification technology, do a simple introduction to new gas purification process and about the gas purification process
6、 of progress, and is recommended for use in the coke oven gas purification process as well as the adoption of effective environmental protection, energy saving technology.Keywords: Coke oven gas, clean technology, desulfurization, removal of cyanide焦炉煤气净化工艺分析班级：06级（2）班 姓名：孙朋姣 指导老师：李建修一、焦炉煤气净化工艺经历的三个
7、阶段我国焦炉煤气净化发展是与炼焦工业的发展紧密相连的。建国以前，我国焦化工业几乎是一片空白。建国以来，随着炼焦工业的发展，煤气净化工艺从无到有，蓬勃发展，技术水平和装备水平得到了不断提高。概括起来，大体上经历了三个阶段。第一个阶段是从20世纪50年代末到60年代中期，我国焦化厂的焦炉煤气净化工艺主要是以50年代从原苏联引进的工艺为基础、消化翻板饱和器法生产硫铵的老流程，以当时的武钢焦化厂、包钢焦化厂、鞍钢化工总厂、太钢焦化厂、马钢焦化厂等一批大型厂为代表。但该工艺存在流程陈旧、能耗高、环保措施不健全、装备水平低等问题。主要表现在初冷采用立管冷却器，冷却效率低；硫铵装置设备庞大，煤气阻力大，产品
8、质量差，设备腐蚀严重；没有配套建设脱硫装置，终冷系统不能闭路，对大气和水体污染严重；在粗苯蒸馏系统采用蒸汽法，不但耗用大量蒸汽，产品质量也得不到保证。第二阶段是从60年代中期至70年代末期，随着我国自行设计的58型焦炉不断推广及炭化室高5.5米焦炉的诞生，对煤气净化工艺开展了与石油、化工行业找差距进行技术革新的阶段。在广大技术人员的努力下，在此期间我们将初冷流程改为二段冷却；开发了多种油洗萘代替终冷水洗萘；研制成功了终冷水脱氰生产黄血盐，解决了终冷水的污染问题；推广采用了溶剂脱酚和生物脱酚装置；以管式炉脱苯代替蒸汽脱苯，开发了双塔、单塔脱苯新工艺；在个别焦化厂设置了改良ADA脱硫装置（如：梅山
9、焦化厂、北京焦化厂等）。除此之外，为了适应当时国内硫酸供应紧张的情况，开发和推广了一大批采用氨水流程的焦化厂（如：济钢、莱钢、邯钢、杭钢、安钢、攀钢等）。当时，我国生产浓氨水的厂家曾占了整个焦化厂总数的三分之一。但是，氨水流程也存在着设备腐蚀、堵塞严重、浓氨水产品质量低劣、产品滞销、开工率低等致命问题。因此，虽然经过我国工程技术人员的不断努力，焦炉煤气净化工艺有了一些进展，而从环保、能耗、技术水平、工艺装备、产品质量等方面来看，仍然未能摆脱落后的局面。第三阶段从改革开放以来算起，随着宝钢工程的建设，我国6米大容积焦炉的诞生，焦化厂的规模不断扩大，以及通过与国外技术交流，联合设计、技术引进等方式
10、，先后引进了各种规模、不同工艺的多套装置，我国工程技术人员基本上掌握了全负压煤气净化工艺、AS洗涤脱硫工艺、脱酸蒸氨工艺、氨分解硫回收工艺、无饱和器法硫铵工艺、FRC法和TH法脱硫脱氰工艺、索尔菲班法脱硫工艺、真空空碳酸盐法脱硫工艺、冷法和热法弗萨姆无水氨工艺以及与之相配套的生产浓硫酸和78%硫酸的工艺等国际先进技术，并在设备和材料国产化方面取得了突破性进展。在此期间我国焦化技术人员还自行开发了HPF法脱硫新工艺，消化创新了喷淋式饱和器代替半直接法饱和器生产硫铵装置。随着工艺技术的不断更新，生产过程自动化控制水平也得了提高，DCS集散型计算机控制技术得到了广泛的应用，从而使我国煤气净化技术和装
11、备有了一个质的飞跃，迈向了国际先进行列。二、我国焦炉煤气净化工艺的发展方向 近年来随着国民环保意识的加强，国家环保法规日益严格，最近国家又制定焦化行业准入条件，对环保要求不断地提高。为了达到这些要求，焦化厂基建投资和操作费用大大增加，生产成本明显提高，而市场经济的深入运作，把焦化企业推向市场大势所趋，21世纪焦化企业将面临着严峻挑战。为了在市场竞争中求生存、求发展，焦化工作者应转变观念，在满足用户的净化煤气指标要求的前提下，把提高环保水平，消除或减轻环境污染；发展节能工艺；开发新技术，降低成本，增加效益；提高自控水平、实现生产过程自动控制，提高劳动生产率作为我国煤气净化工艺的发展方向。以环保、
12、节能、效益为中心选择煤气净化工艺流程。三、焦炉煤气净化工艺焦炭是冶金工业炼铁的主要原料。全国共有焦化企业 200 余家 ,其中约 10 %生产能力超过 100 万t / a ,总生产能力超过亿 t / a ,中国焦炭产量居世界第一位 ,焦化产品百余种。炼焦用煤在复杂的地质状况下含有上百种成分 ,在焦炉中成焦时 ,其中多种成分随煤气一起进入随后的工序。在炼焦过程中原料煤中约 30 %35 %的硫转化成 H2S 等硫化物 ,与NH3 和 HCN 等一起形成煤气中的杂质 ,煤气中的H2S的含量一般为 58g/ m3, HCN 的含量为 1215g/ m3。而 H2S和 HCN 具有很强的腐蚀性、毒性
13、 ,在空气中含有 011 %的 H2S就能使人致命,当焦炉煤气最终用作燃料时 ,硫化氢及燃烧产物二氧化硫均有毒 ,会严重污染环境 ,所以煤气作为燃料使用之前必须进行净化。1792 年苏格兰人发明用铁甑干馏烟煤以来 ,煤气制造技术发展较快。法国、德国、 英国、 荷兰先后建立起能够回收化学产品的焦炉 ,并以奥托 - 霍夫曼型焦炉最为著名 ,从此炼焦工业不仅生产焦炭 ,同时也生产净煤气。1、传统的煤气净化工艺通常，焦炉煤气净化的流程为：* - Yq7 r* N! B5 y粗煤气初冷捕焦油煤气输送预冷-初脱萘脱硫饱和器法脱氨终冷洗萘脱苯净煤气；) z/ U% C& Z5 7 p7 ?, T! ; z0
14、 为满足城市煤气等需要，净煤气深度净化系统的流程为：净煤气加压输送冷却深脱萘深脱硫城市煤气。在焦炉的中需要要净化的是干馏生产焦炭的过程，原料煤在焦炉的炭化室中在11001300左右的情况下，生成焦炭，并伴有大量荒煤气产生。焦炭作为高炉炼铁的主要原料；而荒煤气经过净化处理可以作为城市供气，同时回收生成粗笨等副产品。 焦炉系统主要有以下几个部分：燃气系统、废气系统、集气管系统及辅助系统。 对于单烧焦炉煤气的焦炉来说流程是这样的：从焦炉煤气主管来的煤气，从废气盘的焦炉煤气入口处进入煤气蓄热室内，再经斜道进入燃烧室立火道底部进行燃烧，并形成废气流（上升气流），高温的废气通过热辐射和热对流的行式，把热量
15、传给温度较低的燃烧室侧的炉墙表面，然后热量以热传导的方式通过炉砖传到炭化室炼焦。换热后的废气在烟囱吸力的作用下，经双联立火道的另一火道进入斜道（下降气流），再进入蓄热室与空气换热后经小烟道、分烟道、总烟道，最后从烟囱排出。 焦炉生产产生的荒煤气中含有大量的焦油和H2S，还有在桥管部分冷却荒煤气时喷洒了大量的氨水，所以这时的荒煤气是不能直接送给用户使用的，要经过化产回收的各个工段，对煤气进行净化。 1、冷凝部分：荒煤气中含有大量的焦油，首先要经过初冷器冷凝回收大部分的焦油，产生的冷凝液循环冷凝回流量要调节。 2、电捕部分：电捕焦油器对从初冷器出来的煤气进一步去除含有的少量焦油，这里面电部绝缘箱的温度要控制在一定的范围内，超过范围要联锁，停鼓风机，电捕后煤器含氧量如果过高的话也要联锁停鼓风机。 3、槽区部分：初冷器冷凝产生的焦油，电捕焦油器捕到的焦油都汇集到槽区部分。 4、鼓风机：经过冷凝、电捕后煤气中大部分的焦油已经被去除了，进入鼓风机的环节，鼓风机在整个煤气净化过程中起着非常重要的作用，是煤气流动的动力所在，不同的厂家的鼓风机略有不同，但这里的联锁控制很复杂，比如: 鼓风机轴承温度联锁，盘车电机的联锁等。 5、硫部分的主要工艺设备是预冷塔和脱硫塔，通过和氨水的反应除掉煤气
