40万ta焦化工程初步设计.doc

40万t/a焦化工程初步设计第二篇 工程设计说明第二篇 工程设计说明目 录1 备煤车间12 炼焦车间63 煤气净化车间204 总图345 建筑及结构436 电力及电信437 仪表自动化438 热力439 给水排水4310 采暖、通风及除尘4311 中心试验室、环境监测站4312 节 能4313 职工定员及技术经济指标4314 项目实施计划及资金来源与使用4315 财务计算及评价431 备煤车间1.1 概述本车间是为JNDK43-99D型160孔单热式焦炉制备装炉煤，日处理炼焦用煤约1472t（干基），年处理煤量537280t(干基)。本项目所需炼焦用煤采用火车运输。1.2 工艺流程车间采用工艺过程简单、设备较少、布置紧凑、操作方便的先配煤后粉碎工艺流程。整个车间由贮煤工段、配煤工段、粉碎工段、煤塔顶层以及相应的带式输送机通廊和转运站组成。1.3 工艺设施及主要设备1.3.1 贮煤工段各种炼焦用煤经过贮煤场贮存后，能够达到煤质均匀化和脱水的目的，保证焦炉连续、均衡生产，并稳定焦炭质量。贮煤场长约110m，宽约71m，其操作贮量为1.2万t，相当于JNDK43-99D型160孔单热式焦炉8昼夜的用煤量。贮煤场采用推土机和轮式装载机进行堆取作业。由火车运来的炼焦用煤，通过推土机和轮式装载机堆存到贮煤场上；堆存在贮煤场上的各种炼焦用煤，由推土机和轮式装载机根据来煤先到先用后到后用的规则取煤，经受煤坑和带式输送机转运站将炼焦用煤送入配煤工段。1.3.2 配煤工段配煤工段是把各种牌号的炼焦用煤，根据配煤试验确定的配比进行配合，使配合后的煤料能够炼制出符合质量要求的焦炭，同时达到合理利用煤炭资源，降低生产成本的目的。从贮煤工段运来的单种煤，经配煤槽顶部的可逆移动带式输送机分别布入5个F7m的双曲线斗嘴配煤槽中。5个配煤槽为单排布置，每个槽的贮量为300t，总贮量为1500t，可供JNDK43-99D型160孔单热式焦炉1昼夜的用煤量。配煤槽采用等截面收缩率型双曲线斗嘴，对含水分高和煤泥量大的煤，有良好的适应性，操作稳定，可防止煤在配煤槽内棚料，提高配煤的准确性。配煤槽下部设置自动配煤装置，主要由圆盘给料机、称量带式输送机、电子秤计量系统等组成。生产时按照给定值自动控制各单种煤的配量，确保配煤比连续稳定。采用自动配煤装置可以大大提高配煤的准确性和自动化程度，降低工人的劳动强度，提高生产效率。配合后的炼焦用煤，经带式输送机运至粉碎工段。1.3.3 粉碎工段粉碎工段是将配合后的炼焦用煤进行粉碎处理，使其细度(粒度3mm的煤)达到8590%左右，从而保证装炉煤的粒度均匀，达到提高焦炭质量的目的。由配煤工段运来的配合煤，先经除铁装置将煤料中的铁件吸净后，进入PFCK1212型可逆反击锤式破碎机进行粉碎。破碎机共2台，其中1台生产，1台备用。粉碎后的装炉煤，经带式输送机送入煤塔顶层。在粉碎机室低层还设有检验粉碎细度的设施，按规定制度进行采样检验，根据检验结果及时更换锤头保证装炉煤的细度达到规定要求。另外，在粉碎机室内的焊锤间设有直流弧焊机，及时对磨损的锤头进行补焊修理。粉碎机室顶层上设有机械除尘装置，使粉碎机室内的含尘量达到环保和卫生要求。1.3.4 煤塔顶层由粉碎工段来的装炉煤送至煤塔顶层后，经犁式卸料器布入煤塔中。1.4 其他备煤车间设置一台电子秤计量炼焦用煤。备煤车间带式输送机的规格为：带宽为800mm，输送能力为120t/h。备煤车间采用三班制操作，工艺生产过程采用PLC自动控制。1.5 焦处理车间1.5.1 概述筛焦工段的任务是将熄焦后的焦炭进行充分冷却脱水，并按要求筛分成不同粒级，入筛贮焦楼后贮存或装车外运。本系统是按筛分处理JNDK43-99D型160孔单热式焦炉生产能力年产40万t焦炭设计的。整个系统由焦台、筛贮焦楼以及相应的带式输送机通廊和各转运站等设施组成。1.5.1.1 焦炭分级根据用户的要求，焦炭分为40mm四级。1.5.1.2 工艺设施及主要设备1.5.1.2.1 焦台焦台的作用是将熄焦后的混合焦冷却、沥水、蒸发水分，并对剩余红焦补充熄焦。焦台长45m，倾角28，晾焦时间0.5h。焦台下采用刮板放焦机实现远距离操纵机械化放焦，可把从焦台上滑下来的混合焦均匀地刮到焦台地沟内的运焦带式输送机上，送至筛贮焦楼。1.5.1.2.2 筛贮焦楼筛贮焦楼的作用主要是对混合焦进行筛分处理，将不同粒级的焦炭分开，并分别贮存。由焦台运来的混合焦进入筛贮焦楼后，经过JYA1836-AT振动筛和J2YAF1230-AT振动筛，将焦炭筛分成40mm四级并分别入槽贮存。JYA1836-AT振动筛和J2YAF1230-AT振动筛均为2台，一开一备。各级焦炭贮槽采用双排卸料口，其中一排卸料口用电液动装车闸门放焦装火车外运，另一排卸料口用电液动装车闸门放焦装汽车外运。1.5.1.3 其它焦处理车间设置一台电子秤计量混合焦。焦处理车间的带式输送机宽度为1000mm，能力为120t/h。焦处理车间采用三班制操作。工艺生产过程采用PLC自动控制。2 炼焦车间2.1 概述炼焦车间新建160孔JNDK43-99D型单热式捣固焦炉，年产干全焦38.68万吨，日产焦炉煤气51.52万m3。采用湿法熄焦，并设装煤出焦除尘地面站。2.2 炼焦基本工艺参数炭化室孔数160孔每孔炭化室装煤量(干)23.0t焦炉周转时间22.5h焦炉年工作日数365d焦炉紧张操作系数1.07装炉煤水分10煤气产率350m3/t干煤成焦率72装炉煤水分10用焦炉煤气加热时，炼焦干煤相当耗热量(计算生产用量)2514kJ/kg2.3 炼焦工艺流程由备煤车间送来的配合煤装入煤塔，通过摇动给料器将煤装入捣固装煤车的煤箱内，将煤捣固成煤饼，由捣固装煤车按作业计划从机侧送入炭化室内，煤饼在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏炼制成焦炭和荒煤气。在装煤的同时，地面站集尘系统通过消烟车把从吸尘孔逸出的烟气抽出，经集尘管导至地面站，除尘净化后排入大气。炭化室内的焦炭成熟后，用推焦机推出，经拦焦机导入熄焦车内，熄焦车由电机车牵引至熄焦塔内进行喷水熄焦。熄焦后的焦炭卸至晾焦台上，晾置一定时间后送往筛贮焦工段。焦炉出焦时产生的烟尘，用集尘罩将其收集，并通过集尘管导至地面站，经除尘净化后排入大气。煤在干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间，进入上升管，经桥管进入集气管，700左右的荒煤气被桥管内喷洒的氨水冷却至90左右。荒煤气中焦油等同时被冷凝下来。煤气和冷凝下来的焦油同氨水一起，经吸煤气管道进入煤气净化车间。焦炉加热用的焦炉煤气，由外部管道架空引入焦炉。煤气经预热器预热至45左右送入焦炉地下室，通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道，与从废气开闭器进入的空气汇合燃烧。燃烧后的废气通过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道，再经过蓄热室，由格子砖把废气的部分显热回收后，经过小烟道、废气交换开闭器、分烟道、总烟道、烟囱,最后排入大气。上升气流的煤气和空气与下降气流的废气由加热交换传动装置定时进行换向。2.4 炼焦车间布置本项目新建160孔JNDK43-99D型焦炉，自成一个系统。在焦炉两端分别设炉间台和炉端台,两侧设机焦侧操作台。在炉间台的机侧布置一座双曲线斗嘴的煤塔，贮量为859t。炉间台主要布置捣固机检修平台、煤气管道、休息室、办公室、配电室、交换机室和仪表室等。炉端台顶层设炉顶工人休息室和四吨旋转起重机，中间层设推焦杆托煤板更换站和炉门修理站，底层设工具间。在炉端台沿焦炉中心线设一座高80的烟囱。在炉间台外设一套湿法熄焦系统。2.5 焦炉炉体2.5.1 焦炉炉体的主要尺寸见附表1。2.5.2 焦炉炉体结构及特点a)JNDK43-99D型捣固焦炉为双联火道,废气循环,宽炭化室,宽蓄热室,焦炉煤气下喷的单热式焦炉,是在总结焦炉多年生产经验的基础上设计的炉型,它在结构上作了许多改进,使焦炉炉体坚固严密,加热均匀,焦炉的操作环境和劳动条件得到了较大改善。b)炉顶排烟孔和上升管孔砌体，用带有沟舌的异型砖砌筑，保证了砌体的整体性，炉顶更加严密，减少荒煤气窜漏，防止横拉条烧损。c)加热水平699mm，可使炉顶空间空度合适焦饼上下同时成熟，减少炉顶空间长石墨。d)燃烧室炉头采用高铝砖直缝炉头，可以防止炉头火道倒塌，高铝砖与硅砖之间的隐蔽逢采用小咬合结构，在砌炉期间炉头不易被踩活，烘炉后也不必为两种材质砖的高向膨胀差作特殊处理。e)该焦炉炭化室的平均宽度为500mm，属于宽炭化室。宽炭化室焦炉具有很大的优越性，不仅推焦容易、改善焦炭质量、延长焦炉寿命，而且还减少推焦次数、减少机械磨损，减少污染。f)炭化室墙采用“宝塔”形砖，消除了炭化室与燃烧室之间的直通缝，使炉体严密，荒煤气不易窜漏，并便于炉墙剔茬维修。g)燃烧室盖顶大砖采取在一对火道内设拱顶的结构，使上面负荷归集在立火道隔墙上，加强了炉体结构强度。h)燃烧室采用废气循环和加高焦炉煤气灯头结构，保证了沿炭化室高向加热均匀性。此外，因为有废气循环，可以降低废气中氮氧化合物含量，减弱了对大气的污染。由于焦炉煤气采用了高灯头，因此当焦炉延长结焦时间操作时，也不会短路。i)由于本设计为焦炉煤气加热的单热式焦炉，故采用宽蓄热室，不仅简化了炉体结构，而且还减少了价格较贵的硅砖用量，节约了建设投资。蓄热室主墙厚370mm，是用带有三条沟舌的异型砖相互咬合砌筑，砖煤气道与外层墙面又无直通缝，既大大增加了结构强度保证了砌体的整体性和锁闭性，又大大提高了砖煤气道的气密性。j)为增加蓄热室封墙的严密性，取消了效果不佳的隔热罩，外抹隔热效果好且又不龟裂的新型保温材料CFBT-93。k)小烟道采用扩散型箅子砖，利用扩散型的特性使大小孔径正反方向所造成的不同阻力来克服小烟道内变量气体所产生的内外压力差，使蓄热室的气体分布均匀，提高热效率。l)为了保证在宽炭化室增宽的情况下捣固焦炉的强度，采用了加大炭化室中心距至1200mm的措施。2.5.3 焦炉用砖量见附表2。焦炉主要尺寸及技术指标表附表1序号名称单位数量1炭化室全长mm140802炭化室有效长mm132803炭化室全高mm43004炭化室有效高mm41005炭化室平均宽mm5006炭化室锥度mm107炭化室中心距mm12008炭化室有效容积m326.689燃烧室立火道中心距mm48010燃烧室立火道个数mm2811加热水平mm699焦炉砖量表附表2序号名称单位数量1硅砖t6103.02粘土砖t1895.73粘土格子砖t1306.44高铝砖t90.85漂珠砖t122.16隔热砖230x113x65(mm)块590007隔热砖250x123x65(mm)块1025308红 砖240x115x53(mm)块2095609上升管，桥管衬粘土砖t26.110烟道衬粘土砖t651.911炉门衬堇青石砖t177.412膨胀珍珠岩砖t18.2注：本表砖量为160孔JNDK43-99D型焦炉所需的砖量2.6 焦炉机械配置2.6.1 焦炉机械配置及数量 见附表2-3。 焦炉机械配置表 表 2-3序号名称数 量 (台)操 作备 用1捣固装煤车102推焦机103消烟除尘车104除尘拦焦机105电机车106熄焦车107捣固机208液压交换机102.6.2 焦炉机械的主要性能及特点 这些焦炉机械在总结国内焦炉机械操作经验的基础上，吸取国外焦炉机械的优点，主要以提高机械效率、降低劳动强度和改善操作环境为出发点，并以先进、可靠、实用为原则进行选用的，主要特点如下：1)设计选用六锤捣固机，增加了煤饼的堆积密度，提高了焦炭质量。捣固机主要技术性能如下：锤数6个轨距2000mm电机总功率59kw设备自重22t2)推焦机主要设有走行、启闭炉门、推焦等装置。司机室设有采暖和降温措施。 推焦机主要技术性能如下：轨距10000mm电机总功率225kw设备自重165t3)捣固装煤车主要设有走行、装煤等装置。司机室设有采暖和降温措施，改善了操作工人的劳动条件。捣固装煤车主要技术性能如下：轨距10000mm电机总功率250kw设备自重275t4)为了消除装煤时逸散的烟尘，炉顶采用双吸口的消烟除尘车，同时消烟除尘车上设有抽吸装煤烟尘的导套装置、烟气管道、冷空气掺混装置和伸缩连接器等环保装置。在装煤时，伸缩连接器与设在炉顶的集尘干管相连，使装煤烟尘通过集尘干管被抽吸到地面站进行净化处理。消烟除尘车主要技术性能如下：轨距5835mm电机总功率89kw设备自重90t5)拦焦机主要设有走行、启闭炉门、导焦装置。为减少对大气的污染，机上设有集尘罩，将推焦时扬起的高温烟尘，经集尘罩和集尘干管抽吸到地面站，净化后外排。由于采用常规的移动接焦熄焦车，因此拦焦机集尘罩较长，为使拦焦机结构合理和走行平稳，故采用带有第三条轨道的拦焦机，用第三条轨道来承担集尘罩的大部分重量。司机室采取降温措施。拦焦机的主要技术性能如下：轨距1800mm允许最大走行速度88m/min电机总功率88kw设备自重57t6)电机车与熄焦车采用移动接焦方式操作，电机车牵引熄焦车。电机车上设有采暖和降温设施。由气缸开闭熄焦车车门,稳妥可靠。熄焦车车厢为固定斜底，结构简单、淌水快。电机车和熄焦车的技术性能如下：轨距1435mm电机车通过的最小曲率半径114m熄焦车厢底倾角28熄焦车厢有效长度13.19m熄焦车宽度4.82m熄焦车装焦量16.9t熄焦车自重55t熄焦车通过的最小曲率半径60m电机车电机总功率147kw电机车自重29t7)液压交换机用于驱动交换拉条以完成煤气、空气、废气的定时换向。液压交换机包括油缸、双泵双阀系统的液压站及控制系统等。全部操作采用PC控制，并配手动交换装置。当煤气低压时有自动报警和切断煤气供应等安全措施。液压交换机的主要技术性能如下：交换周期2030min自动交换一次时间32s手动交换一次时间10min液压系统工作压力6MPa电动机功率7.5kw设备自重5.1t2.7 工艺装备2.7.1 集气系统集气系统包括上升管、桥管与阀体、集气管、吸气弯管、焦油盒以及氨水管道系统与相应的操作台等。设计采用单集气管，双吸气管。荒煤气经上升管、桥管、集气管和吸气弯管引至煤气净化车间。上升管内衬粘土砖和隔热材料，以降低上升管外表温度，改善炉顶操作条件。下部用铸铁座与炉体连接，上部用水封盖密封。桥管与水封阀的联接采用承插式内部水封结构，避免了荒煤气的泄漏。在桥管内装有氨水喷咀，用低压氨水进行喷洒，使700的荒煤气冷却到90左右。吸气弯管上设手动和自动调节翻板，调节集气管内煤气压力，使其保持规定的压力，不使炭化室出现负压操作现象。集气管上设有集气管自动放散点火装置，以减少对环境的污染。2.7.2 护炉铁件护炉铁件包括炉柱、纵横拉条、弹簧、保护板、炉门框和炉门等。JNDK43-99D型焦炉采用H型钢结构的炉柱，沿炉柱的高向设八线小弹簧。在纵横拉条的端部设有弹簧组，能对焦炉产生一定的压力，保证了焦炉结构的完整和严密。大保护板能有效的保护炉头不受损坏，箱形断面的厚炉门框抗变形性能好，机械强度适当，不易断裂。敲打刀边炉门密封效果好，结构简单、便于维修。2.7.3 加热交换系统焦炉用焦炉煤气加热。焦炉煤气主管由外部管道架空引进到焦炉地下室。煤气主管上设有温度、压力和流量的测量和调节装置。各项参数的测量、显示、记录、调节和低压报警都由自动控制仪表来完成。在焦炉煤气主管上设有预热器，保证了入炉煤气温度的稳定。在废气系统中，焦炉的分烟道上设自动调节翻板，总烟道上设手动调节翻板，使加热系统的吸力得以调节和稳定。焦炉加热用的煤气、空气和燃烧后的废气在加热系统内的流向由液压交换机驱动交换拉条来控制，每隔2030min换向一次。2.7.4 熄焦系统设计采用湿法熄焦系统，包括熄焦泵房、熄焦塔、除尘用捕集装置、粉焦沉淀池、清水池、电动单轨抓斗起重机等。熄焦泵房内设有自灌式水泵，一开一备，由电机车司机控制水泵的开启，进行直接熄焦，由时间继电器控制每次熄焦时间为90120s。熄焦塔高36m，塔的下部设有熄焦喷洒管，顶部设有折流式木结构的捕集装置，可捕集熄焦时产生的大量焦粉和水滴，其除尘效率可达60%以上。粉焦沉淀池有足够的容积，可保证焦粉的沉降和熄焦水的循环使用。设计选用了容积为1.5m3的单轨抓斗起重机，可定期将沉淀池的粉焦抓到粉焦脱水台经脱水后外运。2.7.5 辅助设施在炉端台的中层设炉门修理站。炉门修理站设有卷扬机，并在机焦两侧各设起落架，使炉门既能旋转又能放倒，方便炉门维修。炉门修理站的主要操作是修理和更换刀边、零部件和衬砖。在炉端台的顶层设有4t旋转起重机，用来吊运各种设备和材料以减轻工人的劳动强度。炉端台中层还设有推焦杆、托煤板更换站，用来检查或更换推焦杆和托煤板。炉间台顶层设有捣固机检修平台，方便捣固机维修。在焦炉地下室设有排水泵，可及时排除冷凝液和其它污水，保证地下室的整洁。2.7.6 焦炉除尘设施本工程对焦炉生产过程中阵发性烟尘和连续性烟尘治理采取以下措施：2.7.6.1 阵发性烟尘治理a)装煤除尘：装煤除尘采用消烟除尘车，依靠地面站的风机抽吸吸尘孔冒出的烟尘，掺混冷空气后，经集尘干管送到地面站除尘设备进行净化处理。b)熄焦除尘：在熄焦塔顶部设有折流式木结构的捕集装置，捕集熄焦时产生的大量焦粉和水滴。c)推焦除尘：在拦焦机上带有大型集尘罩，该集尘罩与地面站除尘设备之间用一条固定于焦侧的水平干管连接，通过干管将抽吸的烟气送到除尘设备处理净化后排放。2.7.6.2 连续性烟尘治理a)吸尘孔盖采用球状结构，使吸尘孔盖与座之间为球面接触，大大地增加了吸尘孔盖的严密性。b)炉门密封采用敲打刀边，密封效果好。c)炉顶上升管盖及桥管与阀体承插均采用水封结构，可以完全杜绝上升管盖和桥管承插处的冒烟现象。d)上升管根部采用铸铁座，杜绝了上升管根部的冒烟冒火现象。2.8 焦炉的主要生产操作指标焦炉主要生产操作指标表序 号项 目单位焦炉煤气加热时1标准火道温度机侧1310焦侧13202过剩空气系数1.21.33焦饼上下温度差704小烟道废气温度3505焦饼中心温度1000506炉头火道温度11007下降气流看火孔压力Pa058炭化室底部压力Pa59集气管内煤气温度9010低压氨水管氨水压力MPa0.2511地下室煤气主管压力Pa120012地下室煤气横管压力Pa70080013炉柱上部弹簧负荷（总）kN16014炉柱下部弹簧负荷（总）kN1003 煤气净化车间3.1 概述煤气净化车间为年产40万吨冶金焦配套设计，煤气处理量为23307m3/h(包括氨分解尾气1840m3/h)。其车间组成为冷凝鼓风工段、脱硫工段（H.P.F法）、氨苯洗涤工段、蒸氨氨分解工段、粗苯蒸馏工段。3.2 设计基础数据3.2.1 设计基础数据及产品回收率a)小时装煤量61.3t/hb) 装炉煤水份10%(对干煤)c)煤气发生量350m3/t干煤d) 煤气流量23307m3/h(尾气1840m3/h)e) 焦油产率3.5%(对干煤)f) 粗苯产率1%(对干煤)3.2.2 煤气净化指标煤气中杂质含量 净化前净化后NH3（g/m3） 680.1H2S（g/m3） 46 0.5粗苯（g/m3） 3038 6焦油（g/m3）0.05萘（g/m3）0.43.2.3 能源条件（设计要求值）a)电电压等级 10kV 380V 220V频率 500.5HZb)蒸汽低压汽 0.6MPa(表压)c)循环水供水温度 32C回水温度 45C供水压力 0.5MPa(表压)d)低温水供水温度 16C回水温度 23C供水压力 0.5MPa(表压)e)压缩空气供气温度 30C供气压力 0.6MPa(表压)f)焦炉煤气（洗苯后）温度 2527C压力 6000Pa(表压)热值（兑入尾气后） 16896kJ/m33.3 原材料及产品3.3.1 原料及辅助材料的品种与质量a)洗油密度(20C)g/cm31.031.06馏程：(大气压760mmHg)230C前馏出量%（V）3300C前馏出量%（V）90酚含量%（V）0.5萘含量%（Wt）15水份%1粘度(E50)1.5结晶物(15)无b)氨分解炉催化剂NCA-2型催化剂：Ni为主要活性组分球形颗粒。堆密度(g/cm3)1.41.5比表面积(m2/g)4强度(N/颗)800c)H.P.F催化剂3.3.2 产品质量指标a)焦油符合YB/T5075-93 (2号指标)密度(20C)g/cm3 1.131.22含水 4%灰分 0.13%粘度(E80) 4.2甲苯不溶物(无水基) 9%b)硫膏含水30%c)粗苯符合YB/T502293密度(20)g/ml馏程:75前馏出量%(容):180前馏出量%(重)0.900391d)净煤气焦油萘H2SNH3粗苯0.05 g/m30.4 g/m3 0.5 g/m30.056 g/m33.4 工艺说明3.4.1 冷凝鼓风工段3.4.1.1 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一并进入气液分离器,气液分离后的荒煤气由上部出来，进入3台并联操作的横管初冷器。在初冷器内分两段冷却：上段用32循环水、下段用16低温水将煤气冷却至2122，由下部排出后进入2台并联操作的电捕焦油器，除掉其中夹带的焦油雾，再由鼓风机压送至脱硫工段。在初冷器上段和下段，分别连续送入焦油、氨水混合液清除冷却管壁上的积萘，提高初冷器冷却效果。初冷器上段排出的冷凝液经水封槽自流入上段冷凝液槽，用泵将其送入初冷器上段循环喷洒，多余部分送至吸煤气管道。初冷器下段排出的冷凝液经水封槽自流入下段冷凝液槽，加兑一定量焦油氨水后,用泵将其送入初冷器下段循环喷洒，多余部分流入上段冷凝液槽。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集气管循环喷洒。剩余氨水送入剩余氨水槽，再用剩余氨水泵送至洗涤工段的富氨水槽。机械化氨水澄清槽下部的焦油靠静压流入焦油中间槽,经沉降分离后, 焦油经泵送往焦油贮槽，定期装汽车外销。机械化氨水澄清槽底部沉降的焦油渣，排入焦油渣车，定期送往煤场。3.4.1.2 工艺特点 a)初冷器采用高效横管冷却器,将煤气冷却到2122,使煤气中的焦油和萘通过冷却脱除,确保后序设备无堵塞之患。 b)初冷器采用两段结构,中间带断塔盘,节省了低温水,降低了操作费用。c)焦油渣回兑炼焦煤中,有利于环境保护。 d)采用新型高效的电捕焦油器,处理后煤气中焦油雾可控制在50mg/m3以下,有利于后续工段的生产操作。3.4.1.3 主要技术操作指标： 初冷器后煤气温度 2122 初冷器上段循环水入口温度 32 初冷器上段循环水出口温度 45 初冷器下段新水入口温度 16初冷器下段新水出口温度 23 初冷器阻力 1.5kPa 电捕焦油器阻力 0.5kPa3.4.1.4 主要设备 设备名称及规格 主要材质 台数 横管初冷器 FN2000m2 碳钢 3电捕焦油器 DN3400 碳钢 2 机械化氨水澄清槽 VN300m3 碳钢 2 煤气鼓风机 D550 2 3.4.2 脱硫工段3.4.2.1 工艺流程鼓风机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H2S、HCN。脱除H2S的煤气去洗涤工段。吸收了H2S、HCN的脱硫液从塔底流出，经液封槽进入反应槽，用循环泵经加热（冬）或冷却（夏）后送入再生塔，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。再生后的溶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，流入硫泡沫中间槽,再用泵送入戈尔薄膜液体过滤器，硫泡沫经过滤分离，清液流入反应槽，硫饼装袋外销。为避免脱硫液盐类积累影响脱硫效果，排出少量废液送往配煤。3.4.2.2 工艺特点a) 采用以氨为碱源、H.P.F为催化剂的焦炉煤气脱硫工艺，具有流程短、脱硫效率高、基建投资省和运行费用低的特点。b) 脱硫废液送往配煤，工艺简单，无污染。c) H.P.F脱硫位于洗苯前（即称为前脱硫），减轻了粗苯设备的腐蚀。3.4.2.3 主要技术操作指标 脱硫液入塔温度 3540脱硫塔阻力 1.5kPa3.4.2.4 主要设备设备名称及规格 主要材质 台数 脱硫塔 DN4600 H=32800 碳钢 1再生塔 DN3200 H=44000 碳钢 1反应槽 DN3200 L=12500 碳钢(玻璃钢衬里) 1戈尔薄膜液体过滤器FN15m2 23.4.3 氨苯洗涤及蒸氨氨分解工段3.4.3.1 工艺流程本工段包括洗氨、洗苯、蒸氨氨分解装置。由脱硫工段来的煤气首先进入1#洗氨塔下部煤气终冷段，利用冷却后的终冷循环水将煤气冷却到大约23后，进入上部洗氨。从2#洗氨塔来的半富氨水送入1#洗氨塔顶部分配盘，喷淋洗涤煤气，使煤气中的大部分氨在此塔中除去。洗氨后的氨水进入塔下部的终冷段，与终冷循环水一起冷却洗涤焦炉煤气。塔底氨水一部分作为富氨水进入富氨水槽，与冷凝鼓风工段来的剩余氨水一起作为蒸氨的原料，用富氨水泵送至蒸氨装置，其余的作为终冷循环水回终冷段。从1#洗氨塔顶部出来的煤气进入2#洗氨塔下部。从蒸氨装置来的蒸氨废水经蒸氨废水二段冷却器冷却到大约23后，去2#洗氨塔洗氨，2#洗氨塔底半富氨水经半富氨水泵抽出，一部分送往1#洗氨塔顶部，其余的经半富氨水冷却器冷却后回到塔中部循环。从2#洗氨塔顶部出来的煤气进入洗苯塔，用粗苯蒸馏工段来的冷贫油吸收煤气中的苯，洗苯后的煤气一部分送至焦炉及氨分解炉、管式炉加热,其余部分外送。塔底富油送往粗苯蒸馏工段。从洗氨装置来的原料氨水（富氨水和剩余氨水混合物）经原料氨水/蒸氨废水换热器换热至95后，进入蒸氨塔进行蒸馏。塔底的蒸氨废水经原料氨水/蒸氨废水换热器、蒸氨废水冷却器（一段）冷却至40后，一部分送洗涤装置用于洗氨，其余部分送至酚氰污水处装置进一步处理。蒸氨塔顶出来的氨汽经分缩器冷却至95后，送至氨分解装置。氨汽进入氨分解炉中，氨汽中的NH3和HCN在催化剂和通过燃烧煤气产生的高温作用下分解生成N2、H2和CO。氨分解炉中的主要反应如下：NH3 1.5 H2 + 0.5 N2H = +2922kJ/kg.NH3 (吸热反应)HCN + H2O 1.5 H2 + CO + 0.5 N2H = +62kJ/kg.HCN (吸热反应)分解后产生的高温尾气从炉气冷却塔下部进入,被自上而下的循环氨水直接冷却,冷却后的尾气送入气液分离器前的吸煤气管道。3.4.3.2 工艺特点a)设备材质为普通碳钢，投资省。b)用蒸氨废水洗氨代替软水洗氨，节省软水，并可减少废水的外排量。c)洗氨塔中段循环喷洒，强化洗氨。d)采用还原气氛催化分解氨的工艺流程，氨汽中的氮化物的分解率可达95%以上，分解后的尾气可作为低热值煤气返回煤气系统，既增产了煤气又不污染大气。3.4.3.3 主要技术操作指标入终冷段煤气温度40终冷后煤气温度23241#洗氨塔后煤气温度23242#洗氨塔后煤气温度2324洗苯塔后煤气温度25入洗氨塔蒸氨废水温度23入洗氨塔终冷循环水温度22入洗苯塔贫油温度27301#洗氨塔阻力1.5kPa2#洗氨塔阻力1.5kPa洗苯塔阻力1.0kPa2#洗氨塔后煤气含氨0.05g/m3 洗苯塔后煤气含苯6g/ m3 处理原料氨水量28m3/h进蒸氨塔原料氨水温度95氨分缩器氨汽出口温度95氨分缩器氨汽出口压力（表压）32kPa氨分解炉炉温1100煤气入分解炉温度35空气入分解炉温度130炉气冷却塔后尾气温度853.4.3.4 主要设备的选择设备名称及规格 主要材质 台数 a)洗氨塔DN2800， H=40000 碳钢 2b)洗苯塔DN2800， H=31100 碳钢 1c)蒸氨塔DN2000 H=18300 铸铁 2d)氨分缩器 F = 100m2 铝 2 e)氨分解炉 内装催化剂 碳钢衬耐火砖 2 DN2200 H=7620f)炉气冷却塔 DN2000 H=23600 碳钢 2 3.4.4 粗苯蒸馏工段3.4.4.1 工艺流程由氨苯洗涤工段来的富油，经油汽换热器与脱苯塔顶部来的93C油汽换热后，进入油油换热器，使富油温度升至130135C，然后进入管式炉对流段、辐射段，加热至180C，进入脱苯塔内进行蒸馏。从脱苯塔顶部出来的油汽进入油汽换热器及冷凝冷却器，所得粗苯流入油水分离器。分离出水后的粗苯进入回流槽，部分经回流泵送到脱苯塔顶部回流，其余的流入粗苯中间槽，用粗苯产品泵送至粗苯贮槽，再用粗苯产品装车泵打入粗苯高位槽装车外送。在脱苯塔上部设有断塔板，将塔板积存的油和水引出，流入到脱苯塔油水分离器，将水分离后，油进入下层塔板。从脱苯塔侧线引出的萘溶剂油，自流到残渣、萘溶剂油扬液槽，用蒸汽压送到冷凝鼓风工段。脱苯塔底部来出的170C热贫油，经油油换热器换热后进入热贫油中间槽。用热贫油泵将热贫油送至贫油一段冷却器、贫油二段冷却器。在贫油二段冷却器用二次水将其冷却至27C后，进入冷贫油槽，再用贫油泵，将贫油送到氨苯洗涤工段洗苯塔循环使用。为保持稳定的洗油质量，由管式炉加热后的富油管线上引出1.5%的富油进入再生器，用管式炉来的400C过热蒸汽直接蒸吹再生。再生器顶部出来的汽体进入脱苯塔下部，再生器底部排出的残渣定期排放至残渣、萘溶剂油扬液槽，用蒸汽压送到冷凝鼓风工段。粗苯油水分离器、脱苯塔油水分离器分离出来的水，依次进入第一、第二控制分离器，进一步将油、水分离。分离出来的油流入油放空槽，用液下泵送到氨苯洗涤工段，分离出来的水流入水放空槽，用液下泵送到冷凝鼓风工段。由槽车送来的新洗油进入到洗油卸车槽，然后经泵送入新洗油槽，再经贫油泵送到氨苯洗涤工段。3.4.4.2 主要特点 a)脱苯塔上段设有断塔板，防止塔板积水，利于脱苯塔的操作。 b)脱苯塔为铸铁材质，条型泡罩结构，30层塔板，塔顶打回流，带萘侧线，保持系统萘平衡。c)贫油一段、贫油二段冷却器采用冷却效率高，占地少的螺旋板换热器,降低了工程投资。d)本工段各贮槽的放散气，汇集后接到吸煤气管道，有利于环境保护。3.4.4.3 主要技术操作指标油汽换热器后富油温度75C贫富油换热器后富油温度135C贫富油换热器后贫油温度105C管式炉富油出口温度180C脱苯塔顶油汽温度9394C脱苯塔萘侧线温度120140C脱苯塔底热贫油温度170C脱苯塔回流比3一段贫油冷却器后贫油温度50C二段贫油冷却器后贫油温度27C再生器顶部油汽温度190C再生器底部温度200C进再生器直接蒸汽温度400C脱苯塔底压力（表压）30kPa再生器顶压力（表压）35kPa入管式炉煤气压力（表压）4kPa富油含苯量2%(V)贫油含苯量0.5%(V)再生油量富油量的1.5%3.4.4.4 主要设备设备名称及规格 主要材质 台数 脱苯塔DN1400 H=20200 铸铁 1 管式炉1.86MW-2.5MPa-114/108 碳钢衬砖 1 再生器DN1200 H=9400 碳钢1 油油换热器FN=2142m2 碳钢3 油气换热器 碳钢 1 粗苯冷凝冷却器 碳钢 1 贫油冷却器(I)FN125m2 碳钢 1 贫油冷却器(II)FN155m2 碳钢 23.4.5 外部管道部分为满足生产的需要，建设一套外部管道是十分必要的。本外部管道的设计包括如下内容：a)连接各工段的煤气管道；b)输送各种物料和产品的工艺管道；c)部分公共设施管道（仅包括宜于架空敷设的公用设施管道）。管道均采用架空敷设的方式，其结构型式为综合管廊和一般管架相结合，在管线密集处采用综合管廊结构，在综合管廊上还为电力专业留有架设电缆的位置，煤气净化车间内部外部管廊与车间内部管廊合二为一，其余的地方则采用一般管架。由于架空外部管道的设计包含了工厂内诸多外部管线的综合设计，因而具有设计合理，结构紧凑，节约占地，方便施工，利于管理的特点。4 总图4.1 工程位置及概况山东滕州瑞达焦化有限公司40万t/a焦化工程由建设单位确定在公司现有焦化厂的西侧进行扩建。该公司位于山东省滕州市城区西南。距火车站1.5公里。本工程场地东面紧邻现有焦化厂，南面为热电厂，北面是滕州市万通实业公 司及居民区。用地范围大部分属于滕州市第六化工厂及现有焦化厂，无永久性建、构筑物。根据工程地质及水文地质报告，厂址地形属平原区，为冲洪积山前平原，冲积层厚度26.026.5m。地势自东北向西南倾斜，场地自然标高在6164m之间。 该厂址位于京沪铁路线以西，有铁路专用线直达厂内。同时，北边紧靠济宁滕州公路，京福高速公路在市区东1公里处，济徐公路在京沪铁路西边贯穿南北，交通运输条件便利。该厂址工程建设可利用面积为67000m2。主导风向：东南风。地震烈度：七度。4.2 总平面布置 本工程的总平面是按建设160孔JNDK43-99D型单热式焦炉为主体进行配套布置的。4.2.1 车间组成 本工程是由生产设施，辅助生产设施两大部分组成。 生产设施：备煤车间：由受煤坑、配煤室、粉碎机室、煤塔、煤转运站及煤皮带输送机通廊组成；炼焦车间：由焦炉、熄焦系统、焦台、筛贮焦楼、焦转运站及焦皮带输送机通廊组成；煤气净化车间：由冷凝鼓风工段、脱硫工段、氨苯洗涤及蒸氨氨分解工段、粗苯蒸馏工段组成。 辅助生产设施： 由循环水工段、酚氰废水处理站、制冷站、空压站（改扩建）、中央配电所、车间变电所、除尘地面站等组成。4.2.2 总平面布置 总平面布置原则是在满足生产工艺要求的基础上，根据交通运输、消防、安全、卫生、绿化、综合管网及施工等要求，结合厂区地形、地质、气象等自然条件，全面地、因地制宜地对工厂建构筑物、运输线路、管线、绿化等进行总平面布置，力求紧凑合理，节约用地，节省投资，有利生产，方便管理。同时，在设计过程中根据各车间、工段的不同功能进行分区和组合，本设计将全厂分为备煤炼焦区，煤气净化区、辅助生产区。各区布置特点如下： 备煤炼焦区： 炼焦用煤从厂区西南的受煤坑经配煤室、粉碎机室上焦炉煤塔。焦炉是炼焦车间的主体工程，设计将焦炉布置在厂址用地的东侧，与现有焦炉平行；湿熄焦系统布置在焦炉的西端，焦炭从焦炉西侧跨过铁路专用线，上筛贮焦楼。煤气净化区：该区布置在厂区东南、炼焦区南面，按生产工艺流程自东向西布置了冷凝鼓风工段、脱硫工段，将氨苯洗涤及蒸氨氨分解工段、粗苯蒸馏工段布置在脱硫工段、冷凝鼓风工段的南侧，工艺流程合理，设施集中，管线短捷顺畅。辅助生产区：各辅助生产设施尽量靠近其服务对象和负荷中心布置，在设计上采用集中与分散相结合的原则，以达到节约用地和方便管理的目的。工程占地面积为61100m2。详见总平面图。4.2.3 厂区通道宽度 考虑到道路、铁路、管线等占地及消防、卫生、绿化、采光、通风以及场地竖向布置等要求，主要通道宽度定为2025m，次要通道宽度定为1620m 。4.3 竖向布置及场地排雨水4.3.1 竖向布置 在满足生产工艺和厂内外运输合理的前提下，充分考虑利用地形、建构筑物基础埋设深度、管线敷设、设备检修和工程、水文地质的要求，且力求全厂土方量最小和填、挖趋于平衡，确保场地雨水能迅速排除等因素，厂区的竖向布置采用台阶式。场地共设置2个台阶，其平土标高分别为62.20m、61.50m，台阶之间高差为0.7m。 土方工程量为33835m3，其中挖方19120m3（包括基槽土方12220 m3），填方14715m3。4.3.2 场地排雨水4.3.2.1 场地雨水排除方式及方向 根据厂区地形和城市型道路的布置形式，场地雨水排除采用暗管排水方式，即雨水通过道路及场地