煤气净化工艺工艺流程.docx
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煤气净化工艺工艺流程
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2×65孔5．5m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７530０m3／ｈ（标况）。
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）:
2０６.98t/ｈ
煤气产量：
3４０Nｍ3/t（干煤）
b）煤气净化指标
表1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
1
NＨ3
ｇ/m３
6~8
≤0.05
2
H2Ｓ
g／m3
5～７
≤0.2
３
苯
g／m3
2４～40
≤4
4
焦油
g/ｍ3
≤0.０2
5
萘
g/m3
≤0.3
4原材料及产品指标
4.1焦油——符合ＹB/Ｔ5０75-２01０2号指标
序号
指标名称
质量指标
1
密度（20℃），g/cm3
1．１３~1.２2
2
甲苯不溶物（无水基）,%
≤９
３
灰分,%
≤0．1３
４
水分，%
≤4.0
5
粘度（Ｅ80）
≤4．2
6
萘含量（无水基）,％
≥7.0（不作考核指标）
4.２硫酸铵—符合GB５35-1995一级品
序号
指标名称
质量指标
1
氮N含量（以干基计）,％
≥21
2
含水,%
≤0.３
３
游离酸含量，%
≤0.05
4．3粗苯—符合YB/T5０22-１99３
序号
指标名称
质量指标（溶剂用）
1
密度（2０℃），g/ml
≤０.９０0
2
7５℃前馏出量（重）,％
≤3
3
１80℃前馏出量（重）,%
≥91%
4
水分：
室温（1８~25℃）下目测无可见的不溶解的水
4.4洗油指标
序号
指标名称
指标
1
密度（20℃）,g/ｍl
1．03～～1.０6
２
馏程（大气压７６0mmHg）,％
2３0℃前馏出量（容），%
≥3.0
300℃前馏出量（容）,％
≥90．０
3
酚含量（容）,%
≤0.5
4
萘含量（重）,％
≤８
5
水分
≤1.０
6
粘度（E２5）
≤2.0
7
1５℃结晶物
无
4．5浓硫酸指标——符合GB/T534-2００2
序号
指标名称
质量指标
1
硫酸（H２ＳO4）含量,%
≥９2.5（Ｗt）
2
灰分，%
≤0．03（Wｔ）
2
铁（Fｅ）含量,%
≤0.０１（Wt）
３
砷（As）含量，％
≤０.０05 （Ｗt）
4
汞（Hg）含量，%
≤0.0１（Wt）
５
铅（Pb）含量,５
≤0.02（Wt）
6
透明度,mm
50（Wt）
7
色度,ml
≤２.0ml（Wt）
４.6氢氧化钠指标（符合GB/T1119９-200６）
序号
指标名称
质量指标
１
氢氧化钠（NaＯH）,%
≥30
2
碳酸钠（Na２CO3）含量,％
≤0.4％
3
氯化钠（NaＣl）含量，%
≤０.04
4
三氧化二铁（Fｅ2O3）含量,%
≤0．005
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
①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、积萘等杂质。
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。
②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２0mg/m3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。
③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。
④主要设备
设备名称及规格
主要材质
台数
初冷器FN=５9００m2
Ｑ235-A
3
电捕焦油器DN5４00
304/ Q２３5－Ａ
2
机械化氨水澄清槽ＶＮ=340m３
Q235-A
３
机械化焦油澄清槽VN=１40ｍ3
Q235-A
１
煤气鼓风机Q=1600m３/ｍin△H＝３0ｋＰa
2
⑤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ﻩ6５℃
横管初冷器二段循环水入口温度ﻩ32℃
横管初冷器二段循环水出口温度ﻩ45℃
横管初冷器三段制冷水入口温度ﻩ1６℃
横管初冷器三段制冷水出口温度23℃
鼓风机后煤气温度 ﻩ～４０℃
电捕焦油器绝缘箱温度ﻩ≥９0℃
横管初冷器阻力ﻩ≤1.５kＰa
电捕焦油器阻力≤0．5kPａ
２.脱硫工段
①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H2S、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。
②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H2Ｓ含量脱至≤200mｇ/Ｎm３。
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。
③主要环保措施
ａ）脱硫装置可去除煤气中95％以上的H2Ｓ，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SO2等对大气环境的污染。
b）脱硫产生的少量废液兑入炼焦煤进焦炉焚烧,有利于环保。
④主要设备
设备名称及规格
主要材质
台数
预冷塔DN5２00Ｈ=２1５0０
碳钢/轻瓷填料
1
脱硫塔ＤN６８00H=3390０
碳钢内衬重防腐
轻瓷填料
2
再生塔DN450０H＝50６56
碳钢内衬重防腐
２
⑤脱硫工段主要技术操作指标
预冷器后煤气温度 27~2８︒C
脱硫后煤气中H2S含量 ≤20０mg／m3
3.硫铵工段
①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,1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
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