焦化厂工艺流程

1、焦化厂工艺流程 焦化厂工艺流程焦化厂的生产工艺焦化厂有9个生产车间分别为备煤车间一号炼焦车间二号炼焦车间运焦车间一回收车间二回收车间热力车间维修车间和精制车间焦化厂主要生产车间备煤车间炼焦车间煤气净化车间及其公辅设施等各车间主要生产设施如下表所示序号系统名称主要生产设施1备煤车间煤仓配煤室粉碎机室皮带机运输系统煤制样室2炼焦车间煤塔焦炉装煤设施推焦设施拦焦设施熄焦塔筛运焦工段 包括焦台筛焦楼 3煤气净化车间冷鼓工段 包括风机房初冷器电捕焦油器等设施 脱氨工段 包括洗氨塔蒸氨塔氨分解炉等设施 粗苯工段 包括终冷器洗苯塔脱苯塔等设施 4公辅设施废水处理站供配电系统给排水系统综合水泵房备煤除尘系统筛

2、运焦除尘系统化验室等设施制冷站等3炼焦的重要意义由高温炼焦得到的焦炭可供高炉冶炼铸造气化和化工等工业部门作为燃料和原料炼焦过程中得到的干馏煤气经回收精制可得到各种芳香烃和杂环混合物供合成纤维医药染料涂料和国防等工业做原料经净化后的焦炉煤气既是高热值燃料也是合成氨合成燃料和一系列有机合成工业的原料因此高温炼焦不仅是煤综合利用的重要途径也是冶金工业的重要组成成分政策性风险煤炭是我国最重要的能源之一在国民经济运行中处于举足轻重的地位焦化行业属于国家重点扶持的行业为建立大型钢铁循环结构在钢铁的重要生产基地和炼焦煤生产基地建设并经营现代化大型焦化厂符合我国产业政策和经济结构调整方向也是焦化工业发展的一个

3、前景五原料煤的准备备煤车间的生产任务是给炼焦车间提供数量充足质量合乎要求的配合煤其工艺流程为原料煤受煤坑煤场斗槽配煤盘粉碎机煤塔1煤的接收与储存原料煤一般以汽车火车的方式从各地运输过来邯钢焦化厂的原料煤主要来自邢台的康庄官庄峰峰和山西等地当汽车火车到达后与受煤坑定位后用螺旋卸煤机把煤卸到料仓里当送料小车开启料仓开口后用皮带把煤料运到规定位置注意每个料仓一次只能盛放同一种类别的煤为了保证焦炉的连续生产和稳定焦炉煤的质量应根据煤质的类别用堆取料机把运来的煤卸放在煤场的各规定位置邯钢焦化厂的备煤车间用的气煤肥煤焦煤和瘦煤四种按规定分别堆放在煤场的五个区2煤原料的特性及配煤原则气煤 气煤的煤化程度比长

4、焰煤高煤的分子结构中侧链多且长含氧量高在热解过程中不仅侧链从缩合芳环上断裂而且侧链本身又在氧键处断裂所以生成了较多的胶质体但黏度小流动性大其热稳定性差容易分解在生成半焦时分解出大量的挥发性气体能够固化的部分较少当半焦转化成焦炭时收缩性大产生了很多裂纹大部分为纵裂纹所以焦炭细长易碎在配煤中气煤含量多将使焦炭块度降低强度低但配以适当的气煤可以增加焦炭的收缩性便于推焦又保护了炉体同时可以得到较多的化学产品由于中国气煤储存量大为了合理的利用炼焦煤的资源在炼焦时应尽量多配气煤肥煤 肥煤的煤化程度比气煤高属于中等变质程度的煤从分子结构看肥煤所含的侧链较多但含氧量少隔绝空气加热时能产生大量的相对分子质量较大

5、的液态产物因此肥煤产生的胶质体数量最多其最大胶质体厚度可达25mm以上并具有良好的流动性且热稳定性也好肥煤胶质体生成温度为320固化温度为460处于胶质体状态的温度间隔为140如果升温速度为3min胶质体的存在时间可达50min因此决定了肥煤黏结性最强是中国炼焦煤的基础煤种之一由于挥发性高半焦的热分解和热缩聚都比较剧烈最终收缩量很大所以生成焦炭的类问较多又深又宽且多以横裂纹出现故易碎成小块耐磨性差高挥发性的肥煤炼出的焦炭的耐磨强度更差一些肥煤单独炼焦时由于胶质体数量多又有一定的黏结性膨胀性较大导致推焦困难在配煤中加入肥煤后可起到提高黏结性的作用所以肥煤是炼焦配煤中的重要组分并为多配入黏结性较差

6、的煤提供了条件焦煤 焦煤的变质程度比肥煤稍高挥发性比肥煤低分子结构中大分子侧链比肥煤少含氧量较低热分解时产生的液态产物比肥煤少但热稳定性更高胶质体数量多黏性大固化温度较高半焦收缩量和收缩速度均较小所以炼焦出的焦炭不仅耐磨强度高焦块大裂纹少而且抗碎强度也好就结焦性而言焦煤是最好的能炼制出高质量焦炭的煤配煤时焦煤的配入量可在较宽的范围内波动且能获得强度较高的焦炭所以配入焦煤的目的是增加焦炭的强度瘦煤 瘦煤的煤化程度较高是低挥发性的中等变质程度的黏结性煤加热时生成的胶质体少黏度大单独炼焦时能得到块度大裂纹少抗碎强度高的焦炭但焦炭的熔融性很差焦炭的耐磨性也差在配煤时配入瘦煤可以提高焦炭的块度作为炼焦配

7、煤效果较好为了保证焦炭的质量利于生产操作配煤应遵循以下原则配合煤的性质与本厂的煤料预处理工艺以及炼焦条件相适应保证炼出的焦炭质量符合规定的技术质量指标满足用户的需求焦炉生产中注意不要产生过大的膨胀压力在结焦末期要有足够的收缩度避免推焦困难和损坏炉体充分利用本地区的资源做到运输合理尽量缩短煤源的平均距离便于车辆的调配降低生产成本在尽可能的情况下适当多配一些高挥发性的煤以增加化学产品的产率在保证煤炭质量的前提下应多配气煤等弱黏结性煤尽量少用优质焦煤努力做到合理利用中国的煤炭资源3配煤过程当需要哪种煤时用堆取料机通过皮带把煤输送到斗槽里斗槽里的煤再次通过皮带送向配煤盘按要求进行配煤邯钢焦化厂配煤比一

8、般为气煤28焦煤45肥煤18瘦煤9在进行配煤时邯钢焦化厂采用的是利用核子秤进行衰减通过信号的转换传到电脑上进行控制的信号控制流程为Cs-137煤料衰减电离室惰性气体电流放大器变送单元称重频率信号变速信号电脑系统4煤的粉碎邯钢焦化厂备煤车间的原料煤的精细度为7080含义为3mm的煤料占总重量的百分数在进入粉碎机之前一部分达到原料煤细度的煤直接由皮带运往煤塔另一部分未达标的由配煤工段运来的配合煤则先经除铁装置将煤料中的铁件吸净后进入粉碎机再由皮带运往煤塔在邯钢焦化厂的配煤车间用的是可逆锤式粉碎机在粉碎机旁还设有除尘装置5备煤车间设备简介螺旋卸煤机旋转机构提升机构走行机构机架堆取料机取料机构回转机构

9、变幅机构悬臂皮带机尾车走行机构斗槽南斗槽供1-4焦炉 有8个仓库 每个仓库500吨北斗槽供5-6焦炉有8个仓库 每个仓库500吨配煤盘圆盘刮料机加减套筒减速机电机粉碎机转子锤头六炼焦所谓高温炼焦就是煤在隔绝空气加热到950-1050经过干燥热解熔融黏结固化收缩等过程最终得到焦炭1炼焦生产工艺流程由备煤车间送来的配合煤装入煤塔装煤车按作业计划从煤塔取煤经计量后装入炭化室内煤料在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏制成焦炭并产生荒煤气炭化室内的焦炭成熟后用推焦车推出经拦焦车导入熄焦车内并由电机车牵引熄焦车到熄焦塔内进行喷水熄焦熄焦后的焦炭卸至凉焦台上冷却一定时间后送往筛焦工段经筛分按级别贮存待运煤在

10、炭化室干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间经过上升管桥管进入集气管约700左右的荒煤气在桥管内被氨水喷洒冷却至90左右荒煤气中的焦油等同时被冷凝下来煤气和冷凝下来的焦油等同氨水一起经过吸煤气管送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后送到焦炉地下室通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道底部与由废气交换开闭器进入的空气汇合燃烧燃烧后的废气经过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道再经蓄热室又格子赚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排入大气2焦炉结构分析焦炉结构的变化与发展主要是为了更好的解决焦饼高向与长向的加热均匀性节能降耗降低投资成本提高经

11、济效益为了保证焦炭煤气的质量和产量不仅需要有合适的配煤比而且要有良好的外部条件而合理的焦炉结构就是用来保证外部条件的手段为此需从焦炉结构的各个部位加以分析邯钢焦化厂采用的是JN43-58-型焦炉和JN43-80型焦炉现代焦炉炉体最上部是炉顶炉顶之下为相间配置的燃烧室和炭化室炉体下部有蓄热室和连接蓄热室和燃烧室的斜道区每个蓄热室下部的小烟道通过交换开闭器与烟道连接烟道设在焦炉基础内或基础两侧烟道末端通向烟囱因此焦炉由三室两区组成即炭化室燃烧室蓄热室斜道区炉顶区和基础部分因为JN43-80型焦炉是在JN43-58-型焦炉的基础上通过多年的生产实践进一步完善改进而来的所以下面以JN43-58-型焦炉

12、为例将焦炉的以上部分做下分析1炭化室炭化室是接受煤料并对装炉煤料隔绝空气进行干馏焦碳的炉室一般由硅质耐火材料砌筑而成炭化室位于两侧燃烧室之间顶部由3-4个加煤孔并有1-2个导出干馏煤气的上升管它的两端为内衬耐火材料的铸铁炉门JN43-58-型焦炉的炭化室尺寸分为两种宽度即平均宽为407mm和450mm两种形式炭化室全高为4300mm全长为14080mm有效长为13350mm炭化室的有效面积为217m3加热水平高度为800mm2燃烧室燃烧室位于炭化室两侧是煤气燃烧的地方煤气与空气在其中混合燃烧产生的热量传给炉墙间接加热炭化室中煤料对其进行高温干馏燃烧室一般用硅砖砌筑JN43-58-型焦炉燃烧室宽

13、度为736mm和693mm包括炉墙炉墙为厚度为100mm的带舌槽的硅砖砌筑燃烧室属于双联火道带废气循环式结构它有28个立火道组成相邻火道的中心距为480mm立火道隔墙厚度为130 mm其中成对的隔墙上部有跨越孔下部取消了边火道的循环孔防止了短路立火道底部的两个斜道区出口设置在燃烧室中心线的两侧在JN43-58-型焦炉基础上加大边斜道口的断面积保证了两端炉头的供气量3蓄热室蓄热室作用就是利用蓄积废气的热量来预热燃烧所需的空气和贫煤气JN43-58-型焦炉每个炭化室底部有两个蓄热室一个为煤气蓄热室另一个为空气蓄热室它们同时和其侧上放的两个燃烧室相连燃烧室正下方为主墙主墙内有垂直砖煤气道焦炉煤气由地

14、下室煤气与主管经此道送入立火道底部与空气混合燃烧由于主墙两侧气流导向中间又有砖煤气道压差大容易串漏故砖煤气道系用内径为50mm的管砖管砖外用带舌槽的异型砖交错砌成厚为270mm的主墙蓄热室洞宽为3215mm内放17层九孔薄壁式格子砖为使蓄热室长向气流均匀分布采用扩散式箅子砖配置不同孔径的扩散或收缩孔型蓄热室隔墙均用硅砖砌筑且其内表面衬有黏土砖4斜道区连接蓄热室和燃烧室的通道为斜道区它位于蓄热室顶部和燃烧室底部之间用于导入空气和煤气并将其分配到每个立火道中同时排除废气燃烧室的每个立火道与其相应的斜道相连当用焦炉煤气加热时由两个斜道送入空气和导出废气而焦炉煤气由垂直砖煤气道进入当用贫煤气加热时一个

15、斜道送入煤气另一个斜道送入空气换向后两个斜道均导出废气斜道口布置调节砖在确定斜道断面尺寸时一般应使斜道口阻力占上升气流斜道总阻力的23-34为了保持炉头温度应使炉头斜道出口断面比中部大50-60斜道口的倾斜角一般不应低于30 斜道断面逐渐缩小的夹角一般小于7 等等5基础平台基础平台位于炉体底部它支撑整个炉体炉体设施和机械的质量并把它传到地基上JN43-58-型焦炉基础为下喷式又底板顶板和支柱组成用钢筋混凝土浇铸而成为了减轻温度对基础的影响焦炉砌体的下部与基础平台之间有4-6层红砖6炉顶区JN43-58-型焦炉炉顶区砌有装煤孔上升管孔看火孔洪炉孔和拉条钩等炉顶的实心部分由砌炉过程中的废耐火砖砌筑

16、炉顶表面用耐磨性好能抵抗雨水侵蚀的缸砖砌筑总之JN43-58-型焦炉的结构特点是双联火道带废气循环焦炉煤气下喷两格蓄热室的复热式焦炉具有结构严密炉头不易开裂高向加热均匀热工效率高砖型少挥发性低等优点3护炉机械设备焦炉四大车有装煤车推焦车拦焦车和熄焦车其中装煤车是在焦炉炉顶上由煤塔取煤并往炭化室装煤的焦炉机械推焦车的作用是完成启闭机械炉门推焦平煤等操作拦焦车的作用是启闭焦侧炉门将炭化室推出的炉饼通过导焦槽导入熄焦车中以完成出焦操作熄焦车的作用是用以接受炭化室推出的弘叫并送往熄焦塔通过水喷洒而将其熄灭然后再把焦炭卸至凉焦台上护炉设备是包括炉柱保护板纵横拉条弹簧炉门框抵抗墙及机侧焦侧操作台等主要作用

17、是利用可调节的弹簧的势能连续不断的向砌体施加足够的分布均匀合理的保护性压力使砌体在自身膨胀和外力作用下仍能保持完整性和严密性并有足够的强度从而保证焦炉的正常生产加热煤气供入设备大型焦炉一般为复热式可用两种煤气加热作用是向焦炉输送和调节加压煤气荒煤气导出设备包括上升管桥管水封阀集气管吸气管焦油盒以及相应的喷洒氨水系统其作用为一是将出炉荒煤气顺利导出不致因炉门刀边附近煤气压力过高而引起冒烟冒火但又要保持和控制炭化室在整个结焦过程中为正压二是将出炉荒煤气适度冷却不致因温度过高而引起设备变形阻力声高和鼓风冷凝的负荷增大但又要保持焦油和氨水良好的流动性4熄焦筛焦过程和设备邯钢焦化厂采用的是湿法熄焦其熄焦

18、系统包括熄焦塔喷洒装置水泵粉焦沉淀池及粉焦抓钩等熄焦过程为熄焦车开进熄焦塔时利用红外线感受器接收红焦本身社出的红外线而发出讯号电流经电流放大触发电路启动熄焦水泵并借助电子定时装置控制熄焦时间熄焦时大约有20的水蒸发未蒸发的水流入粉焦沉淀池澄清后的水流入清水池循环利用熄焦后的焦炭卸至凉焦台上停放30-40min使其水分蒸发和冷却个别尚未全部熄灭的红焦再人工用水补充熄灭筛焦按粒度大小将焦炭分为60-80mm40-60mm25-40mm10-25mm10mm等级别主要设备有辊轴筛和共振筛一般大型焦化厂均设有焦仓和筛焦楼将大于40mm的焦炭用辊轴筛筛出经胶带机送往块焦仓辊轴筛下的焦炭经双层振动筛分成其

19、他三级分别进入仓库七炼焦化学产品的回收1煤气的初冷和焦油的回收1荒煤气的主要成分有净焦炉煤气水蒸气煤焦油气苯族烃氨萘硫化氢其他硫化物氰化氢等氰化物吡啶盐等回收生产工艺的组成为焦炉炭化室生成的荒煤气在化学产品回收车间进行冷却输送回收煤焦油氨硫苯族烃等化学产品同时净化煤气煤气净化车间由冷凝鼓风工段HPF脱硫工段硫铵工段终冷洗苯工段粗苯蒸馏工段等工段组成其煤气流程如下荒煤气初冷器电捕焦油器鼓风机预冷塔脱硫塔喷淋式饱和器洗终冷塔洗苯塔净煤气回收炼焦化学产品具有重要的意义煤在炼焦时除有75左右变成焦炭外还有25左右生成多种化学产品及煤气来自焦炉的荒煤气经冷却和用各种吸收剂处理后可以提取出煤焦油氨萘硫化氢

20、氰化氢及粗苯等化学产品并得到净焦炉煤气氨可以用于制取硫酸铵和无水氨煤气中所含的氢可用于制造合成氨合成甲醇双氧水环己烷等合成氨可进一步制成尿素硝酸铵和碳酸氢铵等化肥所含的乙烯可用于制取乙醇和三氯乙烷的原料硫化氢是生产单斜硫和元素硫的原料氰化氢可用于制取黄血盐钠或黄血盐钾粗苯和煤焦油都是很复杂的半成品经精制加工后可得到的产品有二硫化碳苯甲苯三甲苯古马隆酚甲酚和吡啶盐及沥青等这些产品有广泛的用途是合成纤维塑料染料合成橡胶医药农药耐辐射材料耐高温材料以及国防工业的重要原料 来自焦炉82的荒煤气与焦油和氨水沿吸煤气管道至气夜分离器气夜分离后荒煤气由上部出来进入横管式初冷器分两段冷却上段用循环水下段用低温

21、水将煤气冷却到21-22由横管式初冷器下部排出的煤气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由气夜分离器分离下来的焦油和氨水首先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到焦炉集气管喷洒冷却煤气剩余氨水送至剩余氨水槽澄清槽下部的焦油靠静压流入焦油分离器进一步进行焦油和焦油渣的沉降分解焦油用焦油泵送往油库工段焦油贮槽机械化氨水澄清槽和焦油分离器底部沉降的焦油渣刮至焦油渣车定期送往煤场人工掺入炼焦煤中进入剩余氨水槽的剩余氨水用剩余氨水泵送入除焦油器脱除焦油后自流到剩余氨水中间槽再用剩余氨水中间泵送至硫铵工段剩余蒸氨装置脱除的焦油

22、自流到地下放空槽3主要设备的构造及工作原理离心式鼓风机离心式鼓风机由导叶轮外壳和安装在轴上的工作叶轮所组成煤气由鼓风机吸入后做高速旋转于转子的第一个工作叶轮中心煤气在离心力的作用下被甩到壳体的环形空隙中心处即产生减压煤气就不断的被吸入离开叶轮时煤气速度很高当进入环形空隙中其动压头一部分转变为静压头煤气的运动速度减小并通过导管进入第二个叶轮产生与第一叶轮相同的作用煤气的静压头再次被提高从最后一个叶轮出来的煤气由壳体的环形空隙流入出口连接管被送入压出管路中焦化厂所采用的离心式鼓风机按输送量大小分为150m3min300 m3min750 m3min 1200m3min等多种规格产生的总压头为30-

23、35kpa横管式初冷器焦化系统生产中煤气横管式初冷器主要结构是包括初冷器壳体冷却管管束横管式初冷器壳体是由钢板焊制而成的直立的长方形器体壳体的前后两侧是初冷器的管板管板外装有封头在壳体侧面上中部有喷洒液接管顶部为煤气入口底部有煤气出口在横管式初冷器的操作中除了冷却焦炉煤气外在冷却器顶部及中部喷洒冷凝液来吸收焦炉煤气中的萘并冲刷掉冷却管上沉积的萘从而有效的提高了传热效率电捕焦油器电捕焦油器器体是由钢板卷制而成的筒体与器顶封头器底拱形底组合而成电捕焦油器的电场有正电极负电极组合而成其正极是又钢管制成其钢管固定在上下管板上管板与电捕焦油器筒体焊接而成电场的负极装在由绝缘箱垂下杆悬拉的吊架上其吊杆吊架均有不锈钢制成吊杆上装着阻力帽以阻止气体冲击绝缘箱电场负极由不锈钢制成电晕极板下悬吊着铅坠以拉直电晕极电晕极下部由不锈钢制成的下吊架固定位置电晕极线分别穿入电场沉淀焦油饿正极钢管中心2脱硫工段HPF脱硫法煤气预冷器脱硫塔液封槽脱硫液反应槽再生塔泡沫塔清夜反应槽鼓风机后的煤气进入预冷塔与塔顶喷洒的循环冷却水逆向接触被冷至30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同时吸收煤气中的氨以补充脱硫液中的碱源脱硫后煤气被送入硫铵工段吸收了H2SHCN的脱硫液自流至反应槽然后用脱硫液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到氧化再