几种焦化技术介绍.docx

几种焦化技术介绍♦焦炉煤气负压脱硫技术正、负压脱硫工艺对比国内外对焦炉煤气的脱硫工艺分为正压脱硫和负压脱硫二种1. 正压脱硫工艺从鼓风机来的约55〜60弋的煤气，先进入预冷塔，用循环水冷却 至30弋左右，然后进入脱硫塔预冷塔用冷却水自成循环系统，从塔底排出的热水经循环泵送往 冷却器，用循环冷却水换热后进入预冷塔顶部喷洒用于冷却煤气，预 冷循环水定期进行排污，送往机械化澄清槽，同时往循环系统中加入 剩余氨水予以补充从预冷塔来的煤气进入脱硫塔底部与塔顶喷淋的脱硫液逆向接触， 脱除H2S、HCN后由塔顶溢出去往硫铵单元从脱硫塔底排出的脱硫液经液封槽进入反应槽，再由脱硫液循环 泵送出，一部分经过冷却器冷却后与另一部分未冷却液体混合后经预 混喷嘴送入再生塔底部，同时在再生塔底部鼓入压缩空气，使脱硫液 在塔内得以再生，再生后的脱硫液于塔上部经液位调节器流至脱硫塔 循环喷洒使用，上浮于再生塔顶部扩大部分的硫泡沫利用液位差自流 入硫泡沫槽，产生的硫泡沫用泵送至离心机离心分离，滤液返回反应 槽，硫膏装袋后外销脱硫所用成品氨水由蒸氨每班送至脱硫反应槽加入脱硫液循环系 统2. 负压脱硫工艺电捕来的约25弋煤气进入填料脱硫塔底部，与塔顶喷洒下来的再 生溶液逆向接触，吸收煤气中的H2S和HCN （同时吸收煤气中的 NH3，以补充脱硫液中的碱源）。

脱硫后煤气进入鼓风机单元脱硫塔底吸收了 H2S、HCN的循环液，经脱硫液泵进入再生塔底 预混喷嘴（脱硫液温度高时，部分进入板框式换热器进行冷却），与 压缩空气剧烈混合，形成微小气泡后进入再生塔底部，沿再生塔上升 过程中，在催化剂作用下氧化再生再生后的脱硫液于再生塔上部经 液位调节器进入U型管后，进入脱硫塔顶分布器，循环喷淋煤气上浮于再生塔顶部扩大部分的硫磺泡沫利用液位差自流入硫泡沫 槽，产生的硫泡沫用泵送至板框式压滤机，滤液进入放空槽后，由放 空槽自吸泵送至脱硫塔底继续循环使用，硫膏装袋后外销脱硫所用成品氨水由蒸氨每班送至脱硫塔底，加入脱硫液循环系 统3. 正、负压脱硫运行指标对比 在同等煤气发生量情况下，采用红外气体分析仪（防爆型）Gasboard-3500 对正负压脱硫工艺的脱硫效果进行对比监测，再综合 脱硫工艺各方面运行参数，可得出正压脱硫与负压脱硫运行指标如下负压脱硫较正压脱硫，脱硫塔入口煤气温度降低了6弋，脱硫液温 度降低了 5.5弋，脱硫液温度的降低，有利于挥发氨（游离氨）浓度的 提高，挥发氨浓度提高了 5.2g/L ;副盐浓度由300g/L以上降低至 250g/L以下，降低了 52.8g/L，副盐浓度的降低有利于脱硫效率的提 高，脱硫效率由 86.3%提高至99.0%，提高了 12.7%。

二、正、负脱硫工艺特点对比1. 温度变化正压脱硫位于鼓风机后，进入脱硫工段的煤气温度约55〜60弋， 而脱硫反应适宜温度为25〜35弋左右，脱硫工段后为硫铵工段，而硫 铵工段适宜吸收反应温度为50〜55弋，因此煤气经正压脱硫进入硫铵 工段需对煤气现冷却再加热，存在较大的能源浪费负压脱硫位于电捕后，鼓风机前，进入脱硫工段的煤气约25弋， 满足脱硫吸收、再生要求，而经过风机后的煤气直接进入硫铵工段， 避免了对煤气冷却和预热，温度变化梯度更加合理，节约了冷能和热 能，降低了系统能耗2. 游离氨浓度HPF 法脱硫是以氨为碱源的湿法氧化脱硫，吸收过程为化学反应， 即通过吸收煤气中的氨（或外加氨水），增加氨的浓度提高对硫化氢、 氰化氢等物质吸收效率，脱硫液中游离氨的浓度越高越有利于脱硫反 应正压脱硫经过预冷后煤气温度一般在30弋左右，负压脱硫煤气温 度为25弋左右，其脱硫液温度较正压降低5弋左右，脱硫液温度低有 利于氨的吸收、溶解，同时避免了正压条件下预冷喷洒液的直接接触 吸收煤气中的氨因此，负压脱硫工艺有效提高了游离氨（挥发氨） 浓度，游离氨浓度由正压脱硫的4〜6g/L提高至负压脱硫的10〜 12g/L，达到较高的吸收效率，进而提高了脱硫效率。

3. 设备投资负压脱硫与正压脱硫设备上相比，脱硫工段不再用预冷塔及其配 套的循环喷洒泵、换热器等设备，硫铵工段不再用预热器，节约大量 设备投资，占地面积减少近 80m2负压脱硫根据工艺特点，不用反应槽，节省两个约150m3的反应 槽，占地面积减少约 120m24. 环保效益 负压脱硫再生尾气回收至煤气系统内，减轻对大气污染的同时，尾气中的氧气、氨气等有效组分进入脱硫吸收塔内，参与脱硫吸收、 解离反应，进一步增强了脱硫效率三. 负压脱硫经济经济效益 负压脱硫较正压脱硫减少预冷塔、预冷喷洒泵、预冷换热器、反 应槽等设备；减少煤气冷却消耗循环冷却水量150m3/h ;节省硫铵预 热器蒸汽量1t/h （冬季）因此负压脱硫较正压脱硫节省成本为：1 ）降低循环消耗成本：节约循环水量为150m3/h，按0.5元/m3、年 运 行 360 天 计 ， 则 年 节 约 循 环 冷 却 水 成 本 为150x24x360x0.5 = 64.8 万元2 ）降低蒸汽消耗：节约蒸汽量为1t/h,蒸汽按150元/t、冬季按 120天计，则年节约蒸汽消耗成本为1x24x120x150=43.2万元3）降低设备投资成本：减少预冷塔、循环泵、换热器、反应槽等 设备及工程投资费用约 500 万元。

按设备折旧费用计，年降低投资费 用50万元则年降低成本为：64.8+43.2+50=158 万元另外，脱硫效率的 提高，降低了脱硫后煤气中硫化氢含量，进一步降低燃烧时二氧化硫 排放量，环保效益显著四. 结论1）负压脱硫较正压脱硫减少预冷系统、反应槽等设备，投资费用 低，占地面积小，操作简便2）负压脱硫较正压脱硫较好地利用了煤气温度变化梯度，避免煤 气经过冷却再加热，降低了循环冷却水及蒸汽消耗成本，经济效益显 著3）负压脱硫入口煤气温度、脱硫液温度较正压脱硫降低约5弋， 挥发氨浓度提高至 10g/L 以上，提高了对硫化氢的吸收，进而提高了 脱硫效率4 ）负压脱硫再生尾气全部并入煤气负压系统，实现了脱硫尾气 “零”排放，改善了工作环境，降低了大气污染5）负压脱硫较正压脱硫效率显著提高，降低了煤气中硫化氢含量， 进而减少燃烧时二氧化硫的排放量，具有显著的环保效益♦炭化室单调负压除尘装煤技术炭化室单调是一项负压除尘装煤技术，是国内首次在焦炉上开发 应用，无烟装煤效果显著，在改善焦炉生产操作环境的同时，还把装 煤产生的荒煤气全部回收，具有良好的环境效益、经济效益、社会效 益和广阔的推广应用价值原理集气管保持负压状态，每个炭化室配置一套用来调节上升管阀体 翻板的执行机构。

装煤过程中，执行机构把阀体翻板完全打开，炭化 室与负压集气管联通，形成负压环境，集气管将炭化室内产生的荒煤 气抽走，以实现无烟装煤;装煤结束后，控制系统通过自动测量桥管压 力，控制每孔炭化室队形的翻板开度，以控制在不同结焦时期的桥管 压力，保持炭化室底部在整个结焦过程中微正压，推焦作业时，执行 机构把阀体翻板完全关闭，从而隔断集气管和炭化室，确保安全生产配置与控制焦炉炭化室压力自动调节系统主要包括集气管、放散管、上升管、 桥管、阀体、桥管翻板调节装置、喷洒考克、阀体气动执行机构、压 力变送器、现场控制柜、测压管、炭化室单调控制系统、集气管压力 控制系统和四大机车定位系统等主要包含下列四大控制系统(1) 装煤过程控制集气管保持负压状态，每个炭化室配置一套执 行机构，调节阀体翻板装煤时通过系统自动控制把阀体翻板完全打 开，此时，炭化室与负压集气管连通，形成负压通道，集气管将炭化 室内产生的荒煤气吸入，实现装煤烟尘无外逸2) 结焦过程控制通过控制桥管压力，自动调节每孔炭化室对应 的翻板开度，实现炭化室底部在整个结焦过程中保持微正压3) 推焦过程控制推焦前通过系统自动控制，把阀体翻板完全关 闭，隔断集气管与炭化室的连接，以确保推焦生产的安全。

4) 压力控制系统根据数据分析，炭化室压力自动控制系统投用 前，结焦时间达到12h时(周转时间为22h)，炭化室底部压力已经开始 出现负值，结焦时间达到 15h 后，炭化室底部压力长时间处于负压状 态，负压最大时达100 Pa左右系统投用后，虽然集气管在一定压力 范围内波动，在结焦时间达到 6h 以后，炭化室底部压力基本保持在 50Pa 上下，结焦末期压力在 10Pa 左右波动，基本可保持在微正压状 态说明执行机构的调节控制可满足炭化室底部压力在结焦周期内保 持微正压的要求效益1. 焦炉炭化室压力自动调节技术，实现了单个炭化室压力的稳定 调节，对焦路稳定生产、延长焦炉使用寿命、改善炉顶环境和提高焦 炉操作水平具有积极促进作用2. 炭化室压力自动控制系统投用后，可实现焦炉无烟装谋，符合 国家的节能减排政策，促进环境友好型企业的发展，避免了大量有毒 有害气体放散，改善了炉顶恶劣的生产操作环境，减少了对职工的身 体伤害，大量的荒煤气得以回收，对焦化企业的长久发展起到促进作 用3. 停用高压氨水泵的节电效益炭化室压力自动控制系统稳定运行后，可停止运行高压氨水系统高压氨水泵功率为55kV,每年节电 可达48.2万kW・h,按平均电价0.68元计算，每年节电价值约为33万 元。

高压氨水的停用，不仅能产生一定的经济效益，也提高了焦炉的 自动化管理水平4. 减少备品消耗的效益炭化室压力自动控制系统正常运行后， 可大大降低加煤车车载除尘系统的工作负荷，除尘布袋的更换频率可 由每年的4次减少为1次除尘布袋每次需更换400条，按每条200 元计算，每次更换费用为 8 万元，则每年可节省更换除尘布袋费用24 万元♦蒸氨热泵蒸馏技术焦化污水来源于炼焦煤带入水分、化合水、粗苯分离水、苯精制 废水、焦油精制废水、煤气水封水、蒸汽冷凝水、刷车污水等，其中 炼焦煤带入水和炼焦化合水统称为剩余氨水，剩余氨水中含有氨、硫 化物、氰化物、酚、煤焦油等多种化合物，大部分剩余氨水由冷凝岗 位机械化澄清槽（焦油氨水分离器）混合后或者是在水净化岗位混合 较均匀后再经过除油和脱酚后进入蒸馏工序蒸出大部分氨，蒸馏后降 低废水氨氮后送后序深度处理当前国内大部分蒸氨工艺仍然采用传统的蒸汽蒸氨，剩余氨水蒸 馏采用直接蒸汽汽提实现，汽液相传热和传质效果差，蒸汽消耗约为 150~200公斤／吨剩余氨水，能耗高、腐蚀性强，环保压力巨大焦化剩余氨水热泵蒸馏技术，即用热泵回收蒸氨塔顶氨汽余热， 以循环热水为载体将热量传递到蒸氨塔，降低了蒸氨能量输入和循环 水用量，降低了蒸氨工序能耗，具有显著的经济效益、环保效益和社 会效益，是焦化节能减排技术，也是行业首创。

工艺说明：在蒸氨系统现有蒸氨塔顶全凝器前的管路上安装旁通、 阀门，新增一台蒸汽发生器和再沸器，将塔顶逸出氨气（含氨量约为 10%）引入新增的蒸汽发生器，产生高温热水，通入新增的再沸器中 加热部分塔底蒸氨废水，产生的低压饱和蒸汽通入蒸氨塔提供蒸馏热 量，放热后的高温热水经循环泵加压后循环使用，取热后泠凝的氨水 用氨水泵送至原装置冷却器前管路该技术不仅可以回收塔顶热量， 还可减少冷却水的消耗，属于双向节能技术经济效益：使用该技术可使蒸氨工艺节能 40%左右，以处理量 40t/h耗费蒸汽8t计算，可以节约蒸汽3.2t，效益显著蒸汽价格120 元计算，年运行350天计，节能效益可达322万元热泵蒸氨工艺特点（1） 实现了蒸氨塔顶氨汽余热的回收利用热泵可回收蒸氨塔顶 氨汽余热的45〜50%，回收蒸氨耗热量的约32〜40%2） 降低了中温水用量，降低水耗氨蒸汽冷凝热被利用，中温 水降低，降低了水耗及中温水负荷3） 不增加废水量以循环热水。