2010第四届焦化年会论文集 (94)

2010年第四届 全国焦化技术及生产年会 2010年 6月 8日 11日 374 张家口城市气源工程 煤气净化 项目 节能、节水途径 岳 进 李慧萍 （ 河北省宣化钢铁集团有限责任公司焦化厂 ， 075105） 【 摘 要 】 简要阐述了 张家口城市气源工程 煤气净化 项目 节能技术与节水技术。其中节能技术包括：采用 负压流程，脱酸 蒸氨工艺， 间接法鼓泡式饱和器内生产硫铵的工艺 ； 脱苯 塔采用高效新型填料，采用节能型传动设备。节水技术包括：选用节水工艺流程，选用高效换热设备等。 【 关键词 】 焦炉煤气 净化工艺 节能技术 节水技术 能技术探讨 S 全负压流程 张家口城市气源工程 煤气净化 项目为 6 型两座焦炉的配套项目 ， 担负着 60000m3/h 的焦炉煤气净化、输送和化产品回收的重任。该项目采用 从德国卡尔 斯蒂尔公司引进的 全负压焦炉煤气净化回收工艺，该工艺具有流程短、设备少、系统阻力小，能耗低、投资少、占地面积小以及环境好等优点，且这种工艺和“ 硫脱氰工艺结合使用，除具有“ 艺的特点外，还具有其它工艺不可比拟的独特优越性。 工艺鼓风机设置在工艺的最后面，使系统内的初冷、电捕及洗涤设备均在负压状态下运行。 在脱酸塔、蒸氨塔内将富氨水中酸性组分及氨用水蒸汽解析，将蒸馏 废 水经冷却后 返回洗涤系统作洗涤液用； 硫铵生产采用间接法，消除了煤气鼓风机绝热升温，饱和器预热升温的两次升温起伏和终冷器冷却过程，使整个工艺条件处于等温下操作，省去了煤气预热器、终冷器、凉水架以及脱萘设施，从而大大地简化了流程，减少了设备，降低了系统阻力，节约了能源建设用地及投资。 用低萘洗油在洗苯塔中对煤气中的萘进行精脱除 一塔式富油脱苯 利用低萘洗油在洗苯塔中对煤气中的萘进行精脱除 ， 洗油含萘量可降至 3%以下。洗油具有很强的吸收萘的效果，采用低萘洗油可在洗苯塔洗苯的同时，将煤气中的萘脱除到基本上符合城市煤气 的质量指标，从而可以省去轻柴油洗萘装置。 轻苯工序采用管式炉加热的 55 层 斜孔 塔板 一塔式 高效 富油 脱苯塔的三产品流程，从塔顶得到轻苯，侧线切取重苯 和 萘油 ，工艺特点沿塔汽相负荷变化不大，液相较大 。 用节能型传动设备 液力耦合器调速 的 离心式电动 吸气 机 和酸汽风机 煤气吸气机肩负着焦炉煤气的输送和外供，是项目中最重要、最关键的设备之一。而进口吸气机虽然工艺娴熟、质量可靠，但加工周期长，很难满足工期要求。 采用两台国产 离心式电动 吸气 机 ，不仅保证了工期时限，更为工程节约资金 2000 多万元。同时，和两台进 口酸汽风机一样 用液力耦合器调速，可减少节流能量损失，节电 20%以上。 类传动设备应用变频调速器节能 节能原理为通过变频调速控制泵类输送的流体流量，减少能量损失。 高压氨 水泵上安装了变频调速器，降 低了 电机功率 ，有效 节能。 氨废水 采用 闪蒸筒 节能设备 利用蒸汽喷射产出高速气流，将闪蒸罐内气体带走，在闪蒸罐形成负压区域，进入闪蒸罐的废水在负压状态下，其沸点降低，使废水内易挥发组分（ ）在不经过加热的情况下再次汽化挥发出来，从而进一步降低废水的 成分，即节约蒸汽又分离氨。起到节能的 作用。 用高效换热设备 管冷却器的应用 2010年 6月 8日 11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 375 横管冷却器的冷却水流速大，其传热效率可以达到 以上。在 二段 上部连续喷洒含煤焦油的氨水 即混合液 ，以清洗管外壁集结的焦油和萘，同时可从煤气中吸收一部分萘。 因此，在生产过程中始终保持很高的传热效率，冷却后的煤气温度可降至 20 22 ，仅比水温高 2 3 ，煤气含萘的露点温度低于煤气温度 3 以上，煤气中萘含量降至 下，可防止萘在煤气后续工艺装置及管道中沉积。 旋板换热器的应 用 螺旋板换热器是一种高效传热设备。液 液逆流型换热器的总传热系数 K 可高达 5000kJ/m2h ，而列管换热器只有 2 500kJ/m2h 。粗苯工段的 6 台 油油换热器 、 2 台轻苯冷凝冷却器、 2 台油 汽 换热器及 7 台贫油冷却器总换热面积为 2370螺旋板换热器。 该 设备造价低，节约 用 水， 可 多回收热能，增产轻苯。 约用水 大循环水使用范围 。 对粗苯贫油一段冷却器和酸汽冷却器用循环水改为东初冷循环水，同时东初冷器三段用制冷水冷却，使新旧系循环水得到综合 利用。 汽 冷 凝 水 、泵头冷却水的综合利用，实现区域零排放。制冷站蒸汽凝结水送入厂锅炉供电捕及废热锅炉除盐水箱，有效地利用了资源； 电捕用软化水、区域蒸汽冷凝水、泵头冷却水、锅炉排污水采集循环使用。 作为 循环水 补水和锅炉除盐水箱补水 ； 用于循环水补水提高和稳定循环水水质，减少排污量和加药量， 用于锅炉给水后，因水温提高 60左右 ，蒸汽耗煤量 和耗煤气量 降低 。 化处理水的回用：经生化处理后达标排放的水 回用于熄焦 、冲厕 等方面 冷水的应用： 4 月 10 月 以制冷装置提供低温水 供初冷器三段 冷却，洗涤液冷却器及粗苯贫油二段冷却器，其余时间用制冷循环水冷却 。 析、检查力度和宣传 为了控制能耗，减少能源浪费现象，将能耗细化到设备，采取一日一报表、一周一分析的方式，及时分析能耗情况，采取有力措施，严禁跑冒滴漏、常流水等能源浪费现象， 大力 宣传节能降耗 减排 ， 提高广电捕馈电箱保温蒸汽冷凝水 电捕加热器冷凝水 含氧分析引射蒸汽冷凝水 含氧分析仪冷却用软水 高压氨水泵泵头冷却水 冷凝液槽加热器冷凝水 焦油槽加热器冷凝水 清水槽 动力蒸汽冷凝水 锅炉给水泵泵头冷却水 空气风机机头冷却水 锅炉给水槽满流水 硫酸废热锅炉排污 取样冷却器冷却水 硫铵风加热冷凝水 离心机油冷器冷却水 锅炉排污灌 制冷站制冷机蒸汽冷凝水 锅炉除盐水箱 蒸汽减温减压 喷淋冷却水 池 多余水 东初冷循 环水补水 2010年第四届 全国焦化技术及生产年会 2010年 6月 8日 11日 376 大职工群众的节能意识，使职工节能从我做起，从身边小事做起， 有效的控制了能耗。 水 思路 环水补水用除盐水 宣钢焦化厂地处 温带，属典型的大陆型 季风气候，四季分明，干旱多风，夏季较短而炎热，冬季漫长而寒冷。 循环水蒸发量较大，为保证循环水浓缩倍数进而稳定水质，需要大量补充工业水， 补充蒸发量及排污量。 而目前工业水因掺入部分中水导致温度高和水质不稳尤其氯根。补水量增大且不确定，水质也不易稳定，给操作控制带来一定难度。 为此，考虑我厂目前两个膜站补部分除盐水，即可减少工业水补水量，不排污， 降低水耗，还可改善稳定水质，节约加药费用。 加换热设备，节约用水 为了保证被冷却介质的温度，需采取如下措施： 1）增加换热设备的换热面积， 2）加大冷却水量， 3）降低 水温。为减少到一净化车间剩余氨水量，减轻系统负荷，增大洗涤贫液量和废水量，将原送往一净化荒煤气管道的 3#4#焦炉剩余氨水及初冷冷凝液送回二净化渣箱前入口管道，这样增加了二净化洗涤系统、蒸氨脱酸系统和硫铵系统负荷。为 确保 剩余氨水 、贫液和废水 温度，达到洗涤温度要求，增加剩余氨水二段板式换热器，一方面满足洗涤温度要求，增加洗涤液量，提高洗涤效果，进一步降低净煤气含 硫化氢和氨；同时剩余氨水温度低也有利于降低富液温度，改善富液与废水、贫液换热效果，利于富液温度控制，确保脱酸效果。 新增 2000加冷却 水量，降低水温。 涤塔改用 高效 填料 聚丙烯花环填料具有比表面大、空隙率高、阻力小、价格低等优点；多段薄层的填料安装可防止填料塔发生塔壁效应，塔内气液分布均匀，而且可以提高塔速、强化生产，使其在接近液泛点的最佳吸收系数状况下操作而不挟带料液。太原煤气化公司焦化厂为适应扩建三号焦炉煤气处理量增加的需要，将原先的钢板网高层填料改为聚丙烯花环多段薄层填料后，煤气处理量增加了 50%，而塔降、洗油循环量及塔后煤气含苯量都没有增加。 气输送使 用 汽动 吸气 机 第一净化车间担负第一、二炼焦 150 万吨焦炉煤气 的净化与输送，共有两台德国进口的汽动吸气机和一台电动吸气机，其中 以电动 吸气机 作为备用机。当输送的煤气量发生变化时，汽动 吸气 机可调节送入透平机的蒸汽量，使机前、机后的煤气吸压力保持平衡。汽动鼓风机的功率在同样的煤气流量与压差下要比电动鼓风机低，而且少一些能量转换，背压汽可以回收利用 于蒸氨脱酸工段 。 理使 用粗苯分离水 可 将 粗苯分离水 打入剩余氨水槽 作为洗氨塔的洗涤水，既可 降低剩余氨水温度 ，又可 稀释剩余氨水降低含氨量， 提高洗涤效果 。 用 导热油技术 济钢使用导热油技术用于两套蒸氨系统、两套硫 铵 系统 和一套精苯系统。济钢蒸氨系统原采用直接蒸汽蒸馏，蒸汽耗量在 8一 10t/h，使用导热油