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煤气净化工艺工艺流程
发布时间:2022-08-05 01:55:49 来源:易倍emc体育 作者:易倍体育emc网址
详细介绍

  16煤气净化工艺工艺流程及主要设备煤气净化设施1概述煤气净化车间生产规模按265孔55m捣固焦炉焦炉年产130万t干全焦配套设计。焦炉煤气处理量为75300m煤气净化车间由冷凝鼓风工段、脱硫工段、硫铵工段(含蒸氨系统)、终冷洗涤及粗苯蒸馏工段、油库及其相关的生产辅助设施组成。2设计原则对煤气净化车间本着经济、实用、可靠的原则,在满足国家环保、职业卫生与安全、能源等法规要求的前提下,尽量简化工艺流程,并合理配备工艺装备,以节省投资和工厂用地。3设计基础数据a煤气量基础数据焦炉装煤量(干基):20698th煤气产量:340Nm煤气净化指标表序号指标名称单位净化前指标净化后指标034原材料及产品指标1641焦油——符合YB/T5075-20102号指标序号指标名称质量指标灰分,%013水分,%40粘度E80萘含量(无水基),%70(不作考核指标)42硫酸铵—符合GB535-1995一级品序号指标名称质量指标含量(以干基计),%21含水,%03游离酸含量,%00543粗苯—符合YB/T5022-1993序号指标名称质量指标(溶剂用)密度20,gml0900180前馏出量重,%91%水分:室温18~25下目测无可见的不溶解的水44洗油指标序号指标名称指标密度20,gml103~~10616序号指标名称指标230前馏出量(容),%30300前馏出量(容),%900酚含量(容),%05水分10粘度(E25)2045浓硫酸指标——符合GBT534-2002序号指标名称质量指标SO4)含量,%925(Wt)灰分,%003(Wt)铁(Fe)含量,%001(Wt)含量,%0005(Wt)汞(Hg)含量,%001(Wt)铅(Pb)含量,5002(Wt)透明度,mm50(Wt)色度,ml20ml(Wt)46氢氧化钠指标(符合GBT11199-2006)序号指标名称质量指标氢氧化钠(NaOH),%30)含量,%04%氯化钠(NaCl)含量,%004)含量,%000516煤气净化车间对荒煤气的初步冷却采用三段冷却工艺,并在煤气鼓风机前设置蜂窝式电捕焦油器脱除煤气中的焦油雾;随后煤气脱硫采用以PDS为催化剂的湿式催化氧化法脱硫工艺;煤气脱氨采用喷淋式饱和器法生产硫铵工艺;煤气脱苯采用焦油洗油洗苯工艺,富油脱苯采用管式炉加热及带萘油侧线的单塔生产粗苯工艺。其煤气净化主要生产工艺如下:焦炉来荒煤气初冷器电捕焦油器煤气鼓风机预冷塔脱硫塔煤气预热器喷淋式饱和器终冷塔洗苯塔净煤气供焦化厂自用及外送。煤气净化工艺流程说明1冷凝鼓风工段工艺流程来自焦炉82的荒煤气,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3台并联操作的横管初冷器(2开1备)。在此分三段段冷却,初冷器上段为余热采暖段,用于冬季厂前区余热采暖。采暖水供水温度为65,回水温度为50。中段用32循环水,下段用16低温水将煤气冷却至22。由横管初冷器下部排出的煤气,经过折流板捕雾器后进入电捕焦油器,除掉煤气中夹带的焦油,再由鼓风机压送至脱硫工段。为保证横管初冷器的冷却效果,在其上、下段连续喷洒焦油、氨水混合液,并在其顶部用热氨水定期冲洗,以清除煤气初冷器内部横管外壁上的焦油、积萘等杂初冷器上段排出的冷凝液经上段冷凝液水封槽自流入上段冷凝液循环槽,并经上段冷凝液循环泵进行循环喷洒,多余部分送至机械化氨水澄清槽。初冷器下段排出的冷凝液经下段冷凝液水封槽自流入下段冷凝液循环槽,并经下段冷凝液循环泵16进行循环喷洒,多余部分冷凝液满流至上段冷凝液槽。由气液分离器分离下来的焦油和氨水进入机械化氨水澄清槽,在此进行氨水、焦油和焦油渣的分离。上部的氨水流入循环氨水中间槽,再由循环氨水泵送至焦炉冷却煤气;多余部分作为剩余氨水经过气浮除焦油器除油后送入剩余氨水中间槽,经剩余氨水中间泵送入剩余氨水槽,再用剩余氨水泵送至硫铵工段蒸氨。从循环氨水中间槽接出一支氨水管,通过高压氨水泵将高压氨水送到焦炉,进行无烟装煤。机械化氨水澄清槽下部的焦油自流入机械化焦油澄清槽,用焦油中间泵送入焦油中间槽再用焦油泵送往油库工段的焦油贮槽。机械化氨水澄清槽和机械化焦油澄清槽刮出的焦油渣,排入焦油渣箱,由叉车送往备煤系统添加装置返回流程。工艺特点a初冷器采用高效横管冷却器,将煤气冷却到21~22,使煤气中的大部分萘通过冷却脱除,确保后序设备无堵塞之患。横管冷却器采用三段冷却,中间带断塔盘结构,节约了低温水量,降低了操作费用。冬季采用三段冷却,上部为采暖段,可有效利用余热,节约循环水用量。b采用新型高效的蜂窝式电捕焦油器,两台蜂窝式电捕焦油器同时操作可使处理后煤气中焦油可控制在20mgm以下,有利于后序设备的正常操作。c采用气浮除焦油器,降低剩余氨水含油量,有利于蒸氨正常操作。主要环保措施a选择低噪声的输送设备。对有关建筑物采取降噪声措施。b机械化氨水澄清槽分离出的焦油渣用专用渣箱接收并定期送至备煤系统,均匀兑入炼焦煤料中,避免其二次污染。c各贮槽的尾气集中后,由排气风机抽送至排气洗净塔,洗涤后排放。16主要设备设备名称及规格主要材质台数初冷器FN=5900m电捕焦油器DN5400304Q235-AminH=30kPa主要操作指标横管初冷器一段采暖水入口温度50横管初冷器一段采暖水出口温度65横管初冷器二段循环水入口温度32横管初冷器二段循环水出口温度45横管初冷器三段制冷水入口温度16横管初冷器三段制冷水出口温度23鼓风机后煤气温度~40电捕焦油器绝缘箱温度90横管初冷器阻力15kPa电捕焦油器阻力05kPa2脱硫工段工艺流程由冷鼓来的焦炉煤气首先进入预冷塔,煤气在预冷塔中冷却到27~28左右。预冷循环液从塔下部用泵抽出送至循环水冷却器,用低温水冷却后进入塔顶循环喷洒。采取部分剩余氨水更新预冷循环液,多余的循环液返回冷凝鼓风工段。预冷后的煤气进入脱硫塔,与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触以吸收煤气中的16硫化氢、氰化氢(同时吸收煤气中的氨,以补充脱硫液中的碱源),脱硫后煤气送入硫铵工段。吸收了HS、HCN的脱硫液从塔底流出,经液封管进入反应槽,然后用脱硫液循环泵送入再生塔,同时自再生塔底部通入压缩空气,使溶液在塔内得以氧化再生。再生后的脱硫液从塔顶经液位调节器自流回脱硫塔循环使用。浮于再生塔顶部的硫磺泡沫,利用位差自流入泡沫槽,用泵送入熔硫釜熔硫,熔硫分离后的脱硫清液用泵送回反应槽,产生的硫磺冷却后外销。为保证日常检修的需要设置事故槽,检修时将脱硫塔及再生塔内的脱硫液暂时储存在事故槽内,检修后脱硫液继续循环使用。为保证脱硫液的碱度,将蒸氨产生的浓氨水定期通过浓氨水泵补充至脱硫系统的反应槽中。为避免脱硫液中盐类的积累影响脱硫效果,从清液槽中定期排出少量 废液,由清液泵送往至粉碎机后的皮带上,兑入炼焦煤。 工艺特点 a采用煤气自身所含的氨作为碱源,以 PDS 为催化剂的脱硫工艺。此工艺流 程短,设备集成度高,占地面积小。脱硫效率高,可使煤气中的 含量脱至200mgNm b脱硫塔采用轻瓷填料,比表面积大、气液接触好,传质效率高。抗腐蚀性能强,不堵塞。 c采用新型熔硫釜熔硫。熔硫操作简单,可集硫与溶液分离和熔硫为一体、操 作弹性大、生产可连续或间断、熔硫的蒸汽耗量小。 主要环保措施 a脱硫装置可去除煤气中95%以上的H S,既可提高净化煤气产品的质量,减轻其后煤气净化系统的设备及管道腐蚀,又可大大降低煤气燃烧产生SO 等对大气环境的污染。 16b脱硫产生的少量废液兑入炼焦煤进焦炉焚烧,有利于环保。 主要设备 设备名称及规格 主要材质 台数 预冷塔DN5200 H=21500 碳钢轻瓷填料 脱硫塔DN6800H=33900 碳钢内衬重防腐 轻瓷填料 再生塔DN4500H=50656 碳钢内衬重防腐 脱硫工段主要技术操作指标预冷器后煤气温度 27~28C 脱硫后煤气中H S含量200mgm 3硫铵工段工艺流程 本段包括煤气脱氨、硫铵母液结晶、分离、干燥及产品包装、蒸氨等工艺过程。 来自脱硫工段的煤气经煤气预热器加热后,进入硫铵饱和器,饱和器1 台操作, 台备用。煤气在饱和器的上部分两股沿饱和器内壁与除酸器外壁的环形空间流动,并经循环母液逆向喷洒,使其中的氨被母液中的硫酸所吸收,生成硫酸铵结晶。脱 氨后的煤气在饱和器后室合并成一股,经小母液循环泵连续喷洒洗涤后,沿切线方 向进入饱和器内旋风式除酸器,分出煤气中所夹带的酸雾后,从饱和器顶部出来, 再经酸雾捕集器进一步脱出夹带的酸雾后送终冷洗苯工段。 在饱和器下段结晶室的母液,用母液循环泵连续抽出送至上段喷淋室进行喷洒, 吸收煤气中的氨,并循环搅动母液以改善硫铵的结晶过程。饱和器母液中不断有硫 铵结晶生成,硫铵结晶由上段喷淋室的降液管流至下段结晶室底部,用结晶泵将其 连同一部分母液送至结晶槽,硫铵结晶排放到离心机内进行离心分离,滤除母液。 离心分离出的母液与结晶槽溢流出来的母液一同自流回饱和器。饱和器满流口溢出 16的母液自流至满溜槽,再用小母液循环泵连续抽出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,再用小母液循环泵连续抽出,回补到饱和器系统。满溜槽顶部漂浮的酸 焦油,自流到酸焦油渣箱,由叉车送往煤场; 从离心机卸出的硫铵结晶,由螺旋输送机送至振动流化干燥床,用热空气干燥 后再由冷风机将热的硫铵颗粒降温冷却,以防结块,再进入硫铵贮斗,然后称量包 装送入成品库。 振动流化床用的热空气由送风机吸进,在热风器加热到130~140后送入。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粉尘,再由尾气引风机抽送至尾气洗净塔,用尾 气洗净塔泵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粉尘,最后 经捕雾器除去尾气中夹带的液滴后排入大气。 来自油库的浓硫酸先送至硫酸贮槽中贮存,再经可调式硫酸计量泵送至各加酸 点位,调节饱和器内母液的酸度。 由冷凝鼓风工段送来的剩余氨水进入陶瓷管过滤器,经流量控制后送入氨水换 热器,与塔底出来的蒸氨废水换热,并与碱液计量泵送来的碱液经混合器混合后进 入蒸氨塔。由蒸氨塔顶出来的氨汽经分缩器冷凝后,部分氨汽送硫铵饱和器生产硫 酸铵,部分氨汽定期经氨汽冷凝冷却器冷却成浓氨水,送至脱硫工段反应槽内,以 补充脱硫碱源。 塔底出来的蒸氨废水由废水泵抽出,一部分经换热器与原料氨水换热和废水冷 却器冷却后,送酚氰废水处理站处理。一部分经过再沸器用蒸汽间接加热,产生的 蒸汽返回塔底作为蒸氨的热源。蒸氨塔底产生的沥青定期排至沥青坑,冷却后人工 取出送煤场兑入煤中。沥青坑排出的废水流入放空槽,再由液下泵送至冷凝鼓风工 10 工艺特点a采用喷淋式饱和器,材质为不锈钢,使用寿命长,集酸洗、除酸与结晶为一 体,煤气系统阻力小,硫铵颗粒大,流程简单,工艺先进,技术可靠。 b采用再沸器方式处理蒸氨废水并同时加碱分解其中的固定铵,既节省蒸汽耗 量,又有利于减轻污水处理系统处理NH -N的负荷。c硫铵包装采用半自动称量包装,可以提高生产效率,降低劳动强度。 d硫铵工段硫铵母液管道采用钢骨架聚乙烯塑料复合管,具有抗腐蚀、使用寿 命长的特点。 主要环保措施 a干燥尾气采用干式及湿式两级除尘,除尘效率高,回收废气中夹带的硫铵粉 尘,不污染环境。 b集中处理生产中可能因跑冒滴漏产生的酸性母液等,不使其腐蚀 生产设施及造成污染。 剩余氨水蒸氨系统设置一套备品,不因其生产装置检修、停产时排放剩余氨水。 利用再沸器蒸氨,减少生化污水的排放量。主要设备 设备名称及规格 主要材质 台数 喷淋式饱和器Φ4800Φ3600 H=11000mm SUS316L H=30m904L 蒸氨塔DN1600H=24000 不锈钢 与氨汽接触部分钛材,其余部分为碳钢 16主要技术操作指标 饱和器后煤气含氨 005gm 饱和器后煤气温度50~55 饱和器阻力 2000Pa 饱和器母液酸度 3%~5% 离心机后硫铵含水 3% 干燥器后硫铵含水 03% 蒸氨塔顶氨汽温度 103-105 200mgl(全氨)蒸氨塔顶操作压力 15-20kPa 蒸氨塔底操作压力 40-45kPa 4终冷洗苯及粗苯蒸馏工段 工艺流程 本工段包括焦炉煤气终冷洗苯、含苯富油的蒸馏分离等工艺过程。 从硫铵饱和器来的50~55煤气,首先进入煤气终冷器,煤气终冷器分二段冷 却,上段用 32循环水冷却,下段用 16低温水将煤气冷却到~25。00 顶部设有冷凝液喷洒装置,终冷器下部冷凝液经水封槽流入冷凝液循环槽,用冷凝液循环泵抽出后送至终冷器顶部循环喷洒,多余的冷凝液送至冷凝鼓风工段机械化 氨水澄清槽。 从煤气终冷器出来的煤气进入洗苯塔,与从洗苯塔顶喷洒的贫油逆向接触,吸 收煤气中的苯。洗苯后的净煤气除部分供给焦化厂使用外,其余送往用户。 洗苯塔底的富油经富油泵送至粗苯蒸馏工段,依次送经油汽换热器、贫富油换 12 16热器,再经管式炉加热至约 185后进入脱苯塔,在此用再生器来的直接蒸汽进行 汽提和蒸馏。塔顶逸出的粗苯蒸汽经油汽换热器、粗苯冷凝冷却器冷却后,进入油 水分离器。分出的粗苯流入粗苯回流槽,部分用粗苯回流泵送至塔顶作为回流,其 余进入粗苯中间槽,再用粗苯产品泵送至油库。 脱苯塔底排出的热贫油,经贫富油换热器换热后进入塔底贫油槽,然后用热贫 油泵抽出经一段贫油冷却器、二段贫油冷却器冷却至~27后去洗苯装置。 在脱苯塔的顶部设有断塔盘及塔外油水分离器,用以引出塔顶积水,稳定操作。 在脱苯塔侧线引出萘油馏份,以降低贫油含萘。引出的萘油馏份进入残渣槽, 定期用泵送至油库的焦油贮槽。 1~15%的热富油,送入再生器内,用经管式炉过热的蒸汽蒸吹再生。再生器顶部汽体进入脱苯塔,再生残渣排入残渣槽,用泵送油库的焦油贮 系统消耗的洗油定期从洗油槽经富油泵补入系统。各油水分离器排出的分离水,经控制分离器排入水放空槽,再用泵送往冷凝鼓风工段。 各贮槽的放散气集中收集经冷鼓的排气洗净塔洗涤后放散。 工艺特点 a终冷器采用横管间冷工艺,降低运行费用。 洗苯塔采用不锈钢孔板波纹填料,比表面积大,吸收效率高。c采用带萘油侧线的脱苯塔单塔生产粗苯,脱除洗苯循环洗油中的 萘,保持系统萘平衡并简化工艺流程。 d采用管式炉加热富油并回收利用脱苯热贫油和粗苯油汽的热量以节省煤气, 提高热效率和产品质量。 主要环保措施 a苯类产品的中间贮存采用保温措施并安装呼吸阀,降低苯类的挥发损失,改 13 16善生产环境。 b煤气终冷冷凝液及蒸馏产生的分离水,送入机械化澄清槽中。 再生残渣送至油库焦油贮槽兑入焦油中,不外排。主要设备 设备名称及规格 主要材质 台数 横管煤气终冷器FN=3320m2 Q235-A 洗苯塔DN5600H=47271 碳钢+不锈钢填料 脱苯塔DN2000H=27200 304 管式加热炉500万大卡小时 富油管材质:20G 蒸汽管材质:304 主要技术操作指标出终冷塔煤气温度 26C 出洗苯塔煤气温度 27C 洗苯塔后煤气中苯的含量 4gm 终冷塔阻力1000Pa 洗苯塔阻力 1500Pa 贫富油换热后的富油温度 155C~160C 管式加热炉后的富油温度 185C~190C 脱苯塔顶部油汽温度 90~93C 脱苯塔底部贫油温度 180 再生器顶部油汽温度 200 再生器底部温度 190 脱苯塔底部压力(表压) 35 kPa 再生器顶部压力(表压) 40 kPa 14 ~2%VV贫油含苯量 02%VV 2465 油库 本工段是与焦炉煤气净化装置配套的工序,其主要任务是原材料卸车、贮存和 输送以及产品贮存、装车。产品主要是焦油、粗苯,原料有焦油洗油、硫酸和烧碱 等。原材料及产品的贮存均按年产130万t焦炭能力配套贮存30天设计。原材料及产 品均按汽车装卸方式设计。 工艺流程 由冷鼓工段来的焦油进入焦油槽贮存。当焦油需要外售时,由焦油泵送往汽车 装车台装汽车槽车外售。由焦油槽静置脱除的氨水溢流至地下放空槽,然后由地下 放空槽液下泵送往冷凝鼓风工段的机械化氨水澄清槽进一步分离。 由粗苯工段来的粗苯进入粗苯贮槽贮存。当粗苯需要外售时,由粗苯泵送往装 车台装车外售。 外购的硫酸由汽车槽车卸入卸酸槽,通过卸酸槽液下泵送入硫酸贮槽贮存,并 定期用硫酸泵送至硫铵工段。 外购的碱液由汽车槽车卸入卸碱槽,通过卸碱槽液下泵送入碱液贮槽贮存,并 定期用碱液泵送至蒸氨塔分解固定铵。 外购的焦油洗油由汽车槽车卸入焦油洗油卸车槽,通过焦油洗油卸车液下泵送 入焦油洗油槽贮存,并定期用焦油洗油泵送至粗苯工段。 此外焦油贮槽、粗苯贮槽上均设计有泡沫液接管,用于贮槽化学泡沫消防使用。 工艺特点 a浓硫酸贮槽顶部安装脱水器,防止浓硫酸吸收水份稀释而腐蚀设 备并防止硫酸烟气外泄污染环境。 b焦油贮槽顶部安装呼吸阀,减少其放散有害气体污染大气。 15 16c焦油贮槽分离水至地下放空槽后,用地下放空槽液下泵送机械化氨水澄清 槽,无废液排放。 d粗苯贮槽顶部安装呼吸阀和隔热措施,降低苯损失,同时减少对大气的污染。 e各贮槽的放散气体收集送到冷鼓工段,经排气洗净塔洗涤后放散。 主要设备 设备名称及规格 主要材质 台数 焦油贮槽DN14200 H=10000 VN1550m3 碳钢 粗苯贮槽DN11000H=10000 VN950m 洗油贮槽DN4400H=5585 VN70m3 碳钢 硫酸贮槽DN6600H=6000 VN200m3 碳钢 碱液贮槽DN6600H=6000 VN200m3 碳钢 燃气设施本工程配套的燃气设施包括焦炉煤气放散塔、燃气综合管网。焦炉需要燃料气 体为焦炉煤气和高炉煤气,高炉煤气接自设计红线m 处高炉煤气总管,焦炉煤 气接自煤气净化车间出厂焦炉煤气主管道。 焦化厂剩余焦炉煤气送至焦化厂设计红线m处。 焦炉煤气放散塔:从焦炉煤气净气总管至放散塔之间的设施。 煤气管线:从焦炉接点处至界区内各用户焦炉煤气管线 焦炉煤气自动放散装置 考虑到建设初期,各系统建设不同步及非正常生产时会造成焦炉煤气大量过 剩,故设置一座焦炉煤气自动点火放散装置。采用DN600 焦炉煤气放散塔一座,塔 16 16高50 米,最大放散能力15000m h,放散压力85kPa(可调)。放散管在接点处设有切断装置,在放散管上还设有流量计和压力调节阀,压力调节 阀与焦炉煤气净气总管压力连锁,通过控制阀门的开度,将多余的煤气点火放散。 32 煤气外线 焦炉煤气输配总管 扣除焦炉加热用焦炉煤气后,最大剩余焦炉煤气量为58287 Nm h,剩余焦炉煤气由焦化厂送出至设计红线外 米处,供钢铁厂综合使用,焦炉煤气管道管径DN1200,在厂界接点附近,设采用电动式煤气密闭蝶阀和电动盲板阀作为可靠切断 装置。 高炉煤气输配总管 焦炉加热用高炉煤气总用量为144260Nm h,由设计红线米处接入,高炉 煤气总管管径为 DN2000。总管在厂界接点附近,设电动式煤气密闭蝶阀和电动盲 板阀作为可靠切断装置。 焦炉加热用焦炉煤气管道 生产运行时,每座焦炉加热用焦炉煤气管道管径为 DN700,由焦炉煤气净气 总管上接出,沿管网架空敷设,在与焦化工艺接点处设电动式煤气密闭蝶阀和电动 盲板阀作为可靠切断装置。 焦炉加热用高炉煤气管道 用混合煤气加热时,每座焦炉加热用高炉煤气管道管径为DN1400,由高炉煤 气总管上接出,沿管网架空敷设,在与焦化工艺接点处设电动式煤气密闭蝶阀和电 动盲板阀作为可靠切断装置。 所有煤气管道架空敷设,管道上设有波纹管补偿器、人孔、排水装置、吹扫和 放散等辅助设施。高炉煤气管道内外均做防腐处理。

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