焦炉煤气净化车间设计.doc

焦炉煤气净化车间设计创建时间：2008-08-02焦炉煤气净化车间设计（design of cokeoven gas puritication plant）脱除焦炉粗煤气中的杂质，同时冋收煤焦油、氨、硫、苯类产品的车间设计净化后的焦炉煤气除 焦化厂自用外，作为较高热值燃料气送往钢铁厂或供城使用冋收的煤焦油和粗苯（或轻苯）送木厂或外厂 加工和精制；氨、硫类产品如硫酸钱、无水氨、硫磺、硫酸等作为化肥或化工原料外销粗煤气的杂质含量根据配煤的挥发分、含硫、含氮等分析及配煤炼焦试验的资料确定•般粗煤气 中的杂质含量及净化煤气中的杂质含量要求见衣1I （g/mj）maitsm备注mm80-120 •6-103、15 侈为6〜8）1~230-4010-15 ;O.O2-O.O50.03-0.10.2-0.50.15-0.52~40.2-0.350.01-0.020.03-0.1^0.020.15-0.52~40.05-0.1设汁内容主耍包括焦炉煤气净化处理量的确定、产品及产率、某本流程及车间组成和特殊耍求焦炉煤气净化处理量的确定根据小时炼焦装炉干煤量及每吨干煤可发工的煤气暈的乘积确定设计 时还耍留有7%〜10%的富余系数，以适应煤气量的变化。

一般两座焦炉构成一个炉组，当炉组中两座焦 炉分期建设时，焦炉煤气净化车间按处理两座焦炉的煤气量设计，必要时对其中并联的多台设备可分期女 设当多炉组焦炉分期建设时，焦炉煤气净化车间一般也分期设计产品及产率装炉煤料的挥发分是决定焦炉煤气和化T•产品产率的主要因索，含氮、含硫量决定氨、 Ki产品的产率一般焦炉煤气和化工产品产率见表2表2魚炉煤气和化工产品产率产品名称净化魚 炉煤气/煤焦油/%気产品①/%现产品①/%粗苯/%无水K7C** tt产率（对干装怕煤）300〜3503・2〜4.20.8-1.40.2〜0・30.15-0.250.45 〜0・750.8-1.2氮产品、硫产品各选其中一种.基本流程及车间组成焦炉煤气净化车间的基木流程见焦化厂设计车间组成一般包括煤气初冷、除 焦油雾、煤气压送、含焦油和氨水冷凝液的处理、煤气脱硫脱鼠及硫I叫收、煤气脱氨及氨I叫收、煤气脱苯 及苯冋收等装置和公用设施根据产品及环境保护等的需要，还叮设计煤气终冷水脱輒生产黄血盐钠，从 硫酸镀溶液小冋收粗轻毗啜，剩余氨水脱酚生产粗酚钠等装置煤气初冷 将80〜85C （露点82〜83C）的粗煤气冷却至20〜35C,从中冷凝出绝人部分煤焦油、荼 和氨水，荼溶解于煤焦油中。

煤气初冷冇直接初冷法、间接初冷法和间接-直接初冷法三种其中直接初 冷法因设备较多投资较人已不采用；间接一直接初冷法流程父朵，采用不多；普遍采用的是带冷凝液喷洒 除蔡的横管高效间接初冷法煤气初冷后温度一般宜控制在20〜25Co橫管初冷器顶段的循环热水可川作 冬季采暖热源除焦油雾普遍设计静电捕焦油器，可除去焦油雾，为后续煤气净化创造良好条件电捕焦油器可设 在煤气丿送装2!前或装后，并必须配登含氧检测仪表，以保证安全操作几种电捕焦油器的比较见表3 3几种电捕魚油器的比较设备型式■管式蜂嘗管式同心圆式冷化后煤行含焦油雾/20-50<20<50优険点结构较筒单•制锻较易，钢 材消耗较多结构较复杂・制适较难•钢 材消耗较少结构较筒单.制遭较易. 钢材消耗少遶用情况国内外普遍采用联邦穗国釆用多•中国也采 用中国小型厂采用多煤气压送为克服煤气净化设备阻力和满足用八对煤气压力的需要而设压送同吋可左除少量煤焦 汕压送装置可设在电除焦汕雾前或后以至整个煤气净化系统的后面大、中型厂一般采用离心鼓风机， 可按蒸汽透平机驱动或电动机驱动两种方式设计徃透平机所需蒸汽景和压力参数彳j保证的情况下,宜采 用蒸汽透平机驱动，电动机为备用，透平机背床蒸汽用于焦化厂生产。

小型厂一般采用电动冋转式罗茨鼓 风机含焦汕、盘水冷凝液的处理在當床或圧力条件下，利用焦油渣和黒汕、氨水的不同密度使三者沉淀 分离，保证焦油小含氨水小于4%并减少其含渣量剩余氨水通过砾石过滤脱除部分固体悬浮物沉淀分 离设备普遍采用带刮渣机的分离器或带锥形底放渣的分离椚煤气脱硫脱氛及硫冋收硫化氢和鼠化氢是焦炉煤气中的主要冇吿杂质为了减轻其对环境的污染和 对设备、管道的腐蚀，必须将其从煤气中脱除硫化氢和氧化氢都是酸性物质，故脱硫剂必须采用碱性物 质才能将它们同时脱除脱硫方法有多种，且可号硫回收组合成多种流程，是焦炉煤气净化系统设计中流 程选择的关键脱硫方法有湿式和于式两种，山于钢铁联合企业中焦化厂的煤气处理鼠较大，tL主要用作 工业燃料，其质虽要求不如民用煤气严格，因而一般设汁采用湿式脱硫湿式脱硫对分吸收法和氧化法两 类，每类乂冇若T•种流程,其优缺点比较见表4干式脱硫是一种老方法,以氢氧化铁为脱硫剂，生成硫 化铁，是吸收反应，除脱硫净化度高、操作简单可靠外，还可脱除煤气中所含的氮氣化物、焦汕和蔡，但 设备内脱硫剂需定期更换，占地面积大，至今小型焦化厂（或煤气厂）仍采川S4湿式脱礎X程优快点比较说妊方法負化法吸收法sax程程程苦味統程K水吸收斛单乙諄般吸收斛化<0.02<0.2<0.020.2-0.5<0.2爆气用途艮用工业用民用工业用工业用晒收产品及M及剧产覺酸或石膏•质 翱元累臓或覺酸•质 t好元素砲或履酸•质 ■好优点（1）K效車较 高1（2）作容易、 可靠；（3）耗用不 傍钢林少,材胃易 ・决（1）Ki （2）可总式K化 为KK母襪，提高 t的产品产来（1）Mft Ml（2）压编空气 用哥较少）（3）再 生废气何用无污 妇⑷僵化刑价 ftM（1）ItXStt易檢作管理）（2） m ki.不 用外加做和催化刑）（3） 可｛到不同的竟 回收产品（1）脱矶效辜较 高，尤可脱除有机 Wi（2）工艺流程较 你易換怕（3） ft 用特殊材料较少•林 料易解决缺点（1） SOttI 序多.沆程长： （2）1 外加 KfQtt 化刑：（3）存在二（DRXXM K F麗式K化操作较 较髙伽

当氨回收不生产硫酸钱产品时，脱硫和硫回收以选择氨水吸收流程生产元索硫比较 经济合理煤气脱氨及氨回收氨是煤气中的有害杂质为了减轻氨対苯回收设备的腐蚀，在煤气进入脱苯装置 前必须脱除煤气中的氨，同时也可冋收氨的产品氨产品冇固体硫酸钱、液态氨和氨的分解气之分，各冇 不同黒的流程，其流程特点及比较见表5硫酸钱生产流程，其母液腐蚀性强、维修工作量大、基建投资 较高、生产成本高氨催化分解流程，其工艺简单，基建投资和生产成本均较低因此在中国，采用前者 的逐渐减少而采用厉者的逐渐增多无水氨产品虽纯度高、用途广，但由于在压力卜•液体产品贮运较困难, 因此宜在大型焦化厂>1•所在地区对该产品有需耍时选川当硫回收生产元索硫时，氨回收采川催化分解流 程与其相配合，最为经济合理产品种类K分解■生产就程半直接魁和器注间接饱和器法酸洗塔法热无水 気法浓気水法氨催化分解法净化煤气含氨0.03〜0・1产品用途化工肥料化工原料和化肥化肥可混配魚炉煤气中挣点（1）和器阻 力大戊凤机能 瓯（2） Ktt 鞍llll粒小•质敷 较差.不便贮 ffi（3）母液膺 蚀性强•维修工 作最大，耐腐蚀 林料用*多） （4）酸性土填不 宜使用⑴饱和器阻 力较小，取风机 能轮较高1 （2） 班酸恢晶粒较 大.质■较好） （3）母樣肩t*性 很强•需用许多 优质耐腐ti合 金钢林；（4）酸 性土壤不宜使 用（1）洗塔阻 力小，彼风机能（2） ft OAtt大•质 最好；（3）母播 腐煥性强•需用 较多优质耐窝 ti合金钢林； （4）酸性土壤不 宜使用（1）M塔但 力小，啟风机琵 Kttffl （2）产 品纯度髙•做化 工原料用途广8 （3） tl. 6 MPa 压力下襟作•设 备林质要求较 高•需用较多合 金钢林1 （4）压 力下上运液体 不便，⑸热无 水氨法裁程较 冷无水氮法流 程短（1）洗氨塔阻 力小•姣风机能 耗较低）（2） 水尿度低•含杂 质多•产品质・ 差•贮运使用不 便•销售难或无 ttiti（3）工艺 流程筒短•耐朋 烛合金钢林用 ■少（】）挽氨塔阻 力小•戟风机能 耗较低）（2）流 程筒.设备少. 能耗少）（3）需 用合金 钢材较少1（4） ■分解气热值 约 2500 kj/m\ 可混配入笊炉 煤气中作燃料资较高XM较低ft生产成本XX较高较低较低低流程采用情况国内外采用 较多原联邦街国 和中国采用絞 多国内外均有 采用国内外均有 采用20世纪80年 代前中国采用 较多•正在被洵 汰国内外采用 越来越务煤气脱苯及苯冋收苯是最基本的有机化工原料，故热化厂均从煤气中脱除并回收生产粗苯（或轻苯） 产品。

脱苯的吸收剂一般均采用煤焦油洗油，也町用石油洗油脱苯应采用低蔡洗油，苯冋收应采用高效 的蒸徭设备、换热设备和煤气管式加热炉，以保证脱苯用贫油的低含苯和低含荼并进而保证煤气脱苯和同 时脱蔡的要求和节约能耗特殊要求俵炉煤气净化装置内的物料多属易燃易爆物质，必须严格遵循冇关规范、规定设计在煤 气流向合理的前提下集中布置煤气流通系统的设备，缩短人胃径的煤气管线车间内间接冷凝冷却设备多, 在设计时必须保证满足低温冷却水显、水温（16〜20C）的耍求和冷却新水的破度要求以及其悬浮物含量低 （20〜50mg /L）的要求设计时要充分利用循坏冷却水并在其中投放防垢、阻蚀和防藻类物质生长的添加剂, 以稳定水质尽虽将导致污染的过程物料返I川各自的生产系统中去而不外排：将放散外泄的右害气体纳入 压力平衡控制系统或经洗涤净化处理脱硫脱亂及硫冋收、脱爼及爼I川收装置中的物料多具冇较强的腐蚀 性，在考虑设备、管道和管件材质时必须根据物料的组成、性质和温度等条件选择相适应的优良咐腐蚀性 能的金属或非金属材料当煤焦汕和粗苯（或轻苯）产品外运加I带制时，车间应设计足够容址的贮桝和装 卸设施当车间内各类管线很多而H上匕较集中时应设计架空管廊，以减少山地并冇利维修管理。