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文档简介

焦化厂工艺培训课件

焦化厂成立于2000年3月21日,2000年11月1日1#焦炉投产,2001年4月20日2#焦炉投产,2007年2月9日4#焦炉投产,2007年11月1日3#焦炉投产,2009年8月8日6#焦炉投产,2009年8月28日6#焦炉投产。组织机构共十九个单位。生产系统设立备煤、第一炼焦、第二炼焦、第三炼焦、第一煤气回收、第二煤气回收、第三煤气回收、输焦、干熄焦、供汽、供排水一车间、供排水二车间12个车间。生产指挥保障系统设立生产科、机动科、安全环保科、质检科、核算科、配煤研究室六个科室。服务系统设综合办公室一个。五科二室。

一、备煤工艺备煤车间任务:完成来煤的装卸,贮存、测定及煤的配合、粉碎、输送等任务。煤的生成煤是由死亡的植物形成的,这一点科学家已从显微镜下得到了证实,世界各国都是公认的。显微镜下含有木质结构,含有孢子、花粉、木栓质、角质层等。低等植物煤←植物←↓—

变质程度不同的煤,结构性质不同的煤。高等植物成煤过程成煤过程分两个阶段:1、植物残骸的堆积。1.泥炭化阶段:死亡→堆积→细菌→地质→温度→泥化2、生物化学作用。3、成岩作用褐煤生成。4、地质化学作用。2.煤化阶段:泥炭→褐煤→烟煤→无烟煤煤的工业分析㈠水分(Mad)灰分(Aad)挥发分(Vad)固定碳(FCad)

其中a指的是空气d指的是干燥

①定义:煤的工业分析是指煤的水分、灰分、挥发分和固定碳四个分析项目的总称。

②工业分析:a:质量b牌号c焦化产率1、水分:直接、间接影响炼焦过程主要影响几个方面:1)堆密度。2)产率。3)能耗。

4)膨胀压力的大小。因此水分要相对稳定(6%-8%)水又分为(游离水、结晶水)或(内在、外在)2、水分的分析:我们主要采用的是空气干燥法。

1g空气干燥煤样置于105℃-110℃干燥箱中,在空气流中干燥到质量恒定,然后根据煤样的质量损失计算出水分的后分含量

M1煤样干燥后失去的量gMad=—————————×100为了减少误差,一般称取500gM煤样的质量g㈡灰分(Aad)1、煤在一定条件下完全燃烧后得到的残渣2、炼焦工业中,煤中的灰分基本上全部转化到焦碳中,与焦碳的灰成正比3、煤的灰分分为内在灰分和外在灰分。4、内在灰分来源原生矿和次生矿物质很难洗选5、外在灰分来源于外来矿为质,比较容易洗选除去。6、灰分的测定:称一定量的空气干燥煤样放入马弗炉中,一定温度下灼烧到质量恒定,以残留物的质量占煤样质量的百分数作为煤样灰分的测定值。

M1灼烧后残留物的质量

Aad=—————————————×100M空气干燥煤样的质量㈢挥发份1、定义:煤样在隔绝空气和一定温度的条件下,加热一定时间煤中有机质受热分解析出一部分气态和蒸气产物,即为挥发份,其占煤样质量的百分数称为挥发份产率,简称挥发份。2、作用:

①估算成焦率,煤气和焦油产率

②判定煤的类别

③Vr和粘结指数预测M40、M10反应性CRI,反应后强度CSR3、测定方法

1g煤样在高温隔绝空气的条件下,经一定的时间加热,煤中有机质分解出一部分分子量较小的液态(此时是气态)

和气态产物,称为煤的挥发分。

M1煤样加热后减少的质量

Vad=—————————×100-Mad(空气干燥煤样水分%)M空气干燥煤样固定碳定义:指从煤中除去水分、灰分、挥发分后残留物。

FCad=100-Mad-Aad-Vad

FCad空气干燥煤样中的固定碳。煤中S

测定方法采用高温燃烧中和法我们知道黄铁矿300℃开始分解,有机硫和元素硫800℃以下可以分解。硫酸盐硫1350℃分解,燃烧时加上一层三氧化钨硫酸盐硫可在1150℃-1200℃分解单种煤的结焦特性我公司所用配煤一般都是以气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、1/3焦煤、气肥煤等为主。气煤变质程度低,挥发分含量较高,粘结性低,炼焦时焦饼收缩较大并能形成垂直炉墙的纵裂纹。配煤中气煤比例高时,焦炭碎、强度低。肥煤是中等变质程度的煤,粘结性很高,单独成焦时,焦炭有较多的横裂纹,在焦根部有“蜂窝焦”,耐磨性稍差。焦煤是能单独成焦的最好的炼焦煤,焦炭块度大、裂纹少、耐磨性好,在配煤中起到提高焦炭强度的作用。瘦煤的粘结性不高,配煤中适当配入瘦煤,可以降低半焦收缩,焦炭块度较大,但配入量过多时,使配煤的粘结性过低,焦炭的耐磨性下降,焦炭质量不好。1/3焦煤是过渡性煤种,它是介于焦煤、肥煤、气煤之间煤。也可单独成焦,焦炭强度接近于肥煤,耐磨强度比肥煤低,比气肥煤、气煤要高。1/3焦煤由于有较高的粘结性,是配煤炼焦的骨架煤之一。气肥煤的挥发分和粘结性都较高的较特殊性的煤种。单独成焦时,焦炭强度低于肥煤,但又高于气煤,同时煤气发生量大,化学产品率也高。配煤炼焦配煤炼焦是把各个配煤槽中的单种煤按一定的配方比例配合在一起炼焦。备煤车间工艺流程从外地运来的各种牌号的煤,经卸煤设备分别卸到煤场单独堆放。用煤时由取煤设备送往配煤工序,配煤工序把各个配煤槽中的单种煤按一定的配方比例进行配合在一起,再将配好的煤送至粉碎工序,经粉碎机粉碎混合后,由输送皮带送至煤塔供炼焦使用来煤(火车/汽车)→煤场→配煤槽→配煤→粉碎→煤塔

备煤厂控指标配煤准确度(以微机测量值考核) ≥92%配煤水份 7-10% 配煤粉碎细度<3mm ≥72%

配合煤的质量指标高炉冶炼要求焦炭低灰、低硫、高强度、热性能稳定,对此,配合煤的质量应该符合以下质量指标。1、水分:配合煤水分每增加1%,要求立火道温度上升5—7℃,炼焦耗热量增加约30Kj/kg,结焦时间将延长10—15分钟,生产中装炉煤水分波动大时,造成炉温调节困难,焦饼温度过高或过低。因此规程中相邻班的配合煤水分波动不应大于1%。(8-12%)2、灰分:焦炭的灰分来自配煤,配煤的灰分全部转入焦炭,一般炼焦的全焦率为70%—80%,因此焦炭灰分是配煤灰分的1.3—1.4倍左右。配合煤的灰分高,炼出的焦炭强度低。(10.5-11.2%)4、挥发分:配合煤的挥发分高低,决定煤气和化学产品的产率,同时对焦炭的强度也有影响。(26-28%)5、粘结性:粘结性是煤在炼焦时,能形成塑性物的性能。煤加热生成胶质体中的液体部分多少决定了煤粘结性的好坏。(65-78%)6、细度:细度是煤料经粉碎后,小于3mm的煤料占全部煤料的质量百分数。细度过低,煤种之间混合不均匀,势必影响焦炭内部结构不均一,使焦炭强度降低。(≥72%

)3、硫分:煤中硫分约60%—70%转入焦炭。焦炭中的硫在熔炼时转入铁中,降低铁的质量。(<1.0%)

配煤工艺流程:配煤有两种工艺流程:

1、先配煤后粉碎的工艺流程

2、先单独粉碎再配煤的工艺流程采用什么样的流程依据:①煤的粉碎性

②投资成本由于我国大多数炼焦煤的岩相差别不大,为了简化工艺,节省投资,大多数焦化厂都采用先配煤后粉碎的工艺流程。这种流程优点:

1、工艺简单,设备少,无需混合设备。

2、布置紧凑,操作方便,配煤容易(块大)。

缺点:

1、配煤准确度差,块大下料不均匀。

2、粉碎不均.(本来希望细粉碎气煤、瘦煤但因其硬度高不易粉碎,配合煤中粒度较粗,肥煤、焦煤硬度小,易粉碎,配合煤中粒度反而较细。)备煤车间开停工操作和过程连锁备煤工艺过程大体分为三大部分:卸煤→煤场→配煤槽→煤塔每部分连续进行,生产过程中每个工序的设备启动停车对整个系统都有很大破坏性,轻者造成大量的煤料堆积,重者烧坏电机、撕裂皮带,拉坏设备等,因此过程间进行连锁控制,以保证设备的安全,这就是设备上某种控制系统,自动控制系统开车是逆着工艺流程进行,停车是顺着工艺流程进行。煤贮的接受与贮存焦化厂都设煤场和贮煤仓,并有一定的储存量,目的有两个:1、保证焦炉正常生产,10-15天出的量。2、保证煤质的稳定。存煤期限表名称1季、4季2季、3季气煤60天50天肥煤80天70天焦煤100天90天瘦煤100天90天煤的粉碎把煤粉碎到小于3mm煤粒占原煤的配比粉碎设备有:双齿辊粉碎机(俗称破碎机)粗碎反击式粉碎机靠反复打,冲击作用,调节锤头打击距离的速度锤式粉碎机靠锤头打击以调节锤头与箅子间隙主要机械设备

1、翻车机系统

2、堆取料机

3、粉碎机翻车机系统一、翻车机系统的组成:翻车机系统主要是由翻车机、夹轮器、拨车机、迁车台、推车机、逆止器组成。1、翻车机目前国内焦化厂使用的翻车机基本上有三种类型:(1)O型回转式翻车机(2)KFJ-3A型转子式翻车机(3)FZ1-2A型C型翻车机C型翻车机主要是用于冶金、焦化、煤炭、化工等企业的大型自动卸车设备,可卸50-70吨高边铁路敞车所装卸的散粒物料。C型翻车机机构与结构组成:C型翻车机主要由转子、夹紧装置、靠板、托辊装置、端部止挡、振动器、导料装置、传动装置、液压系统组成。1、转子主要由两个“C”型端环、前梁、后梁、平台组成。2、夹紧装置主要由夹紧架、液压缸等组成,其作用是由上向下夹紧车辆,在翻车机翻转过程中支承车辆并避免冲击。3、靠板组成主要由靠板体、液压缸、耐磨板、撑杆等组成,其作用是侧向靠紧车辆,在翻车机翻转过程中支承车辆并避免冲击。4、托棍装置主要由辊子、平衡梁底座等组成,其作用是支承翻车机翻转部分在其上旋转。5、端部止端共两组,安装在翻车机两端,其作用是限制翻车机沿车辆进行方向窜动。6、振动器主要由振动电机,振动体缓冲弹簧、橡胶缓冲器等组成,其作用是振落车辆内残余物料。导料装置主要由导料板、导料架等组成,其作用是防止物料在翻卸过程中溢出坑外和散落在托棍装置上。传动装置主要由电机、减速机、制动器、联轴器、传动小齿轮、底座及轴承座组成,其作用是驱动翻车机转子部分翻转。液压系统主要由电机、油箱、油泵、液压阀、液压管、液压缸、压力表组成。2、拨车机拨车机是翻车机卸车线成套设备中的辅助设备之一,用来拨送多种铁路敞车,并使其在规定的位置上定位,以便翻车机完成翻卸作业,是实现翻车机系统高效自动化的关键设备。拨车机主要组成部分:主要由拨车臂机构,液压系统,驱动装置,车架,导向轮,固定轮,弹性轮,托辊装置,液压缓冲器,拖缆臂及栏杆,梯子,防护栏,液压配管,提销装置,钩舌检测装置,电缆架及导轨,东西两个钢丝绳固定座等组成.3、迁车台迁车台是用在翻车机卸车线上,将正常卸料的车辆从重车线移送至空车线上的设备.迁车台结构组成:

迁车台主要由走行部分,车架,涨轮器,缓冲装置,对位装置,滚动止挡,液压系统等组成4、推车机推车机是折返式翻车机卸车线成套设备中的辅助设备之一,用来将迁车台上的敞车推入空车线并集结成列,其特点是采用机械卷扬传动,具有结构简单,维修方便,场地整洁美观等优点.

推车机组成推车机主要由车架,臂装配,走行轮装置,导向轮装置,卷扬装置,提销装置,钩舌检测装置,电缆拨架,钢丝绳涨紧支架和固定支架等组成5夹轮器夹轮器主要由座架,夹紧杆,液压系统组成.

常开式夹轮器是翻车机卸车线上的辅助设备之一,用于将车辆定位在铁轨上,不因外力的作用而移动,用于翻车前的准备工作.

斗轮堆料机斗轮堆取料机主要由以下几个部分组成:1.斗轮装置:斗轮装置安装于悬臂梁的前端,随悬臂梁一起俯仰和回转,以次来挖取不同高度和角度的物料,其主要由斗轮体,料斗,圆弧挡粒板,受料槽,斗轮轴,轴承座,电机,液力偶合器,制动器,减速机等组成2.悬臂梁装置:悬臂梁是支持斗轮和悬臂皮带机的部件,它是由两片工字型断面的主梁和水平横架组成,工字梁主梁为钢板焊接结构,水平横架采用槽钢与角钢,组合成的焊接结构,皮带机的支撑槽钢焊在水平横架上.3.悬臂皮带机:悬臂皮带机为双向可逆式,以满足堆煤和取煤两种情况的需要.其主要是由驱动装置,托辊组,改向滚筒组,重锤张紧装置,漏斗等组成4.俯仰装置:是调整斗轮和悬臂梁工作位置的机构,本机的俯仰装置的俯仰范围为上仰为+15.5度,下俯为-15度,以满足堆取料高度的要求,其主要由拉杆,平衡三角架,卷扬机,滑轮组,平衡卷筒,配重等零部件组成.5.回转装置:回转装置由回转支承和回转传动两大部分组成,本机的回转支承采用圆锥滚子支承,这种支承形式的优点是结构紧凑,装配与维护简单,无须专门润滑,工作平稳,旋转阻力小,磨损也小,寿命长.6.回转钢结构:回转钢结构是套机可回转部件的承载机构,结构的主体是由两片L形箱型梁组成,并配有适当的横向联接结构,以保证其足够的强度和钢度.7.走行机构:走行机构由驱动台车,从动台车,平衡梁,锚定器,夹轨器等组成,本机主机的走行轮为16个,其中8个主动轮,8个从动轮.8.门座架装置:是联接走行机构和上部回转部件的承载机构.9.尾车装置:主要由钢结构,皮带机附件及平台等部分组成.10.配电室11.司机室12.除尘装置:是消除粉尘,防止环境污染的重要措施13.润滑及安全装置锤式破碎机

锤式破碎机主要靠冲击作用破碎物料,物料进入破碎腔受到高速旋转的锤头冲击而破碎,被破碎物料从锤头处获得的能量撞击打击板,蓖条,同时再加上物料间的相互碰撞,从而再次破碎,小于蓖条间隙的粒度被排出.

结构组成架体部:架体部是组合焊件,由进料斗,侧盖板,上盖装置门,支撑梁,排料筐,衬板等组成。转子部:主要由主轴,端部锤盘,锤盘和8根锤轴及串在其上的锤头和隔环等组成.蓖条部:主要由蓖条和折转板等组成。调整部:调整部分左右调整部,其另件相同,只是安装方向不同,由轴偏心轮、蜗轮、蜗杆、滚子轴承及轴承座等组成。1.1概述焦化厂三个炼焦焦炉型号都是JN60型,一炼焦2×50孔,年产90万吨;二、三炼焦2×65孔,年产130万吨。JN60型焦炉的结构为双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、复热式焦炉。它是在总结国内6m焦炉多年生产经验的基础上,运用国内外的新技术、新材质和新经验设计的新型焦炉。此焦炉具有结构严密、合理、加热均匀、热工效率高的特点。

二、炼焦工艺1.2炼焦原理

配合煤炼制成焦炭的过程是在焦炉中将煤隔绝空气加热的过程。焦炉是耐火砖砌体,是连续生产的大型工业窑炉。焦炉设有炭化室和燃烧室,分别用墙将其隔开。炭化室全长15980mm高6000mm机侧420mm焦侧宽480mm。炭化室的下面为蓄热室,连接燃烧室与蓄热室的是斜道区。在生产过程中,配合煤从炉顶的装煤孔装入炭化室;燃烧室内,煤气和空气混合燃烧,燃烧后所放的热量大部分传给炭化室墙,炭化室中的煤料受到两侧燃烧室炉墙的加热,经过一段时间的逐渐分解,挥发物逐渐析出,残留物逐渐收缩,加热到1000℃±50℃炼成焦炭。JN60型焦炉蓄热室斜道区炭化室炉顶区①、燃烧室和炭化室:燃烧室是煤气燃烧的地方,通过与两侧炭化室的隔墙向炭化室提供热量。燃烧室分成许多立火道,立火道的形式因焦炉炉型不同而异。②、蓄热室:为了回收利用焦炉燃烧废气的热量预热贫煤气和空气,在焦炉炉体下部设置蓄热室。现代焦炉蓄热室均为横蓄热室(其中心线与燃烧室中心线平行),以便于单独调节。③、斜道区:位于燃烧室和蓄热室之间的通道。④、炉顶:位于焦炉炉体的最上部。设有看火孔、装煤孔和从炭化室导出荒煤气用的上升管孔等。1.3流程详述

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炼制成焦炭并产生荒煤气。在装煤的同时,地面站集尘系统把从装煤孔逸出的烟气抽出,经集尘干管导至地面站,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,并由电机车牵引熄焦车至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贮焦工段,经筛分按级别贮存待运。焦炉出焦时产生的烟尘,由拦焦机集尘罩将其收集,并通过集尘干管导至地面站,经除尘净化后排入大气。

煤在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800℃左右的荒煤气在桥管内被氨水喷洒冷却至85℃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吸煤气管道送入煤气净化车间。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,排入大气。1.4煤的成焦机理从煤料炼成焦炭的整个过程叫做结焦过程.在结焦过程中,煤料有几个变化阶段:干燥和预热,开始分解生成胶质体,固化粘结形成半焦,进一步分解收缩形成焦炭。1、干燥和预热湿煤入炉后,水分开始蒸发,未蒸发以前,煤的温度低于100℃,这个阶段需要大量的热和很长时间。在100-200℃煤受到预热,并放出吸附于煤表面和气孔中的二氧化碳和甲烷等气体。2、分解生成胶质体煤料在形成胶质体以前,在200-350℃时开始分解,析出气体主要是化合水、二氧化碳、甲烷等。当温度升高到350-450℃时继续分解产生大量焦油蒸气、高沸点液体和残留的固体一起形成具有一定黏度的胶质体。由于胶质体很黏,不透气,因此产生膨胀,对炉墙有一定的膨胀压力,并将固体小粒黏结在一起。3、固化形成半焦当温度升高到450-500℃时胶质体开始固化,并分解出大量气体,形成半焦。当温度到500-650℃时半焦开始收缩,焦质变紧密并产生收缩裂纹。这个阶段分解出的气体主要是甲烷、氢气等。4、半焦转为焦炭当温度升高到650-950℃,继续放出的气体主要是氢,进一步收缩、变紧、变硬、真比重增大,裂纹扩大。温度升高到950-1050℃,焦炭成熟。超过1050℃,焦炭就会变碎甚至石墨化。炼焦厂控指标推焦总系数K3

>0.86 温度均匀系数K均 >0.78温度安定系数K安 >0.76 横排温度均匀系数K横 >0.76 炉头温度系数K头>0.76 炉顶空间温度 800±30℃ 1.6焦炭的性质焦炭性能1、焦炭的化学组成焦炭的化学组成包括水分、灰分、挥发分、硫分、磷分等。焦炭的挥发分是焦炭成熟程度的标志。焦炭的挥发分与炼焦煤料、炼焦最终温度有关。

2、焦炭的机械性能焦炭的机械强度:用焦炭的抗碎强度和耐磨强度两项指标说明焦炭的机械强度。①、焦炭在外力冲击下抵抗碎裂的能力称为焦炭的抗碎强度。M25(M40)是焦炭的抗碎强度指标。②、焦炭抵抗磨擦力破坏的能力,称为焦炭的耐磨强度。M10是焦炭的耐磨强度指标。1.7焦炭质量标准指标名称指标一级二级三级灰份(Ad)≤12.013.515.0硫份(St.d)≤0.600.801.00抗碎强度(M40)≥80.076.072.0抗碎强度(M25)≥92.088.083.0耐磨强度(M10)≤7.58.510.5热反应性CRI%≤3035反应后强度CSR%≥5550挥发份(Vdaf)≤1.8水分(Wt)≤>40mm>25mm25-40mm4.0±1.05.0±2.0≤12.0焦末含量%≤4.0≤5.0≤12.01.8焦炉机械设备简介焦炉机械配置见下表。名称操作备用推焦车20拦焦车20装煤车20熄焦车11电机车11交换机201.9焦炉机械的主要性能及特点焦炉机械是在总结国内焦炉机械操作经验的基础上,吸取了国外焦炉机械的先进技术,以提高机械效率、降低劳动强度和改善操作环境为出发点,以先进、安全、实用为原则进行设计和制造的。全套焦炉机械是按5-2推焦串序进行操作,采用单元程序控制,并带有手控装置。焦炉机械包括推焦车、拦焦车

、装煤车、熄焦车。推焦机和电机车之间设有事故联锁装置。各司机室设有载波电话,提高设备运行的安全性和可靠性。5-2串序以2×65孔焦炉为例:1号笺:1、6、11、16、21、26、31、36、41、46、51、56、61、66、71、76、81、86、91、96、101、106、111、116、121、1263号笺:3、8、13、18、23、28、33、38、43、48、53、58、63、68、73、78、83、88、93、98、103、108、113、118、123、1285号笺5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、1302号笺2、7、12、17、22、27、32、37、42、47、52、57、62、67、72、77、82、87、92、97、102、107、112、117、122、127、4号笺4、9、14、19、24、29、34、39、44、49、54、59、64、69、74、79、84、89、94、99、104、109、114、119、124、129、推焦车推焦机采用5-2串序一次对位操作,推焦电流自动显示和记录。设有推焦、平煤、启闭炉门装置,炉门、炉框和小炉门的机械清扫机构和头尾焦处理、清扫上升管根部石墨装置、炉台清扫装置。司机室和电气室设空调。各单元程序操作,均由PC机控制。推焦机主要技术性能如下:钢结构主体构架形式 门型走行速度 约60m/min轨道中心距 12000mm电机总功率 约450kW设备自重 约414t拦焦车拦焦机采用一次定位型式,设有取闭炉门和导焦机构,机械清扫炉门、炉门框机构,头尾焦回收装置,烟尘收集和导出机构,炉台清扫装置等。拦焦机主要技术性能如下:走行速度 约60m/min轨道中心距 2700mm电机总功率 约230kW设备自重 约200t装煤车装煤车为除尘式装煤车。采用一次定位、机械揭闭装煤孔盖以及机械清扫上升管。设计采用螺旋给料、顺序装煤,并设有炉顶清扫装置。煤塔漏咀的开闭和煤塔震煤的操作均在司机室内控制,方便可靠。司机室密闭隔热,内设空调,改善了操作条件。为了实现无烟装煤操作,装煤车上设与焦侧集尘干管对接的套筒,下煤导套等。除尘装煤车主要技术性能如下:煤斗数量 4个装煤方式 螺旋给料走行速度 约90m/min轨道中心距 7780mm电机总功率 约280kW设备自重 约170t熄焦车和电机车电机车用来牵引熄焦车。电机车上设空压机和气路系统控制熄焦车放焦门,稳定可靠。熄焦车采用固定式接焦,车厢门采用气动开闭,车厢为固定斜底,结构简单,趟水快,使熄焦后的焦炭带水量少。电机车及熄焦车主要技术性能如下:轨距 2000mm

熄焦车底板倾斜角度 28°

熄焦车箱有效长度 约8000mm熄焦车载重量(干焦) 约24t熄焦车自重 约85t电机车电机总功率 190kW电机车自重 约45t交换机每台液压交换机设有液压站、电控屏、操作台、行程指示装置。液压站采用双泵、双阀系统,互为备用,并有手动装置。在煤气低压时,采用自动报警和切断煤气供应等安全措施,交换机的操作全部采用PC机控制。液压交换机主要技术性能如下:交换周期 30min自动交换一次时间 46s手动交换一次时间 约10min电机总功率 7.5kW设备自重 约6t1.10炼焦除尘

a)装煤除尘:采用单集气管高压氨水喷射,使上升管内形成一定负压,将装煤时的部分烟尘吸入集气管,另一部分烟尘经除尘装煤车,由地面站除尘风机抽吸至地面站进行除尘处理,使最终排放气体达到环保的要求。为了提高装煤烟尘捕集效果,推焦机上还设有平煤小炉门密封装置。b)出焦除尘:采用地面站除尘系统,在拦焦机上设有集尘罩,出焦时将产生的烟气通过集尘罩、集尘干管抽吸到地面站进行净化后外排。c)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。三、输焦工艺生产工艺 输焦车间负责焦化厂出炉焦炭的输送、筛分及装车任务,三套系统全长6000余米,现共有皮带输送机39台,设计输送能力一系统200吨/小时,二、三系统260吨/小时,装车时间控制为15节车皮不大于55分钟。生产运行分为PLC自动控制和手动控制,一系统焦仓容量6000t,共有放焦口30个,其中大块焦放焦口26个、粉焦1个、粒焦1个、小块2个。二系统焦仓容量大块焦12000t、大块焦放焦口44个,粉焦4个容量1400t,粒焦4个容量1200t,小块4个容量1200t。三系统焦仓容量大块焦15000t、大块焦放焦口52个,粉焦2个容量600t,粒焦2个容量600t,小块2个容量500t。三套系统焦炭筛分共分4个级别:分别为﹥40㎜、25—40㎜、10—25㎜、﹤10㎜。

厂控指标焦炭筛分质量:大块>40mm含量 >70% 小块25—40mm ≤30% 粒焦10—25mm ≤30%1、皮带输送机岗位

将上工序来焦送至皮带机尾,皮带在电机驱动下将焦炭送至机头,经溜槽送到下一工序。

2、堆焦机岗位

当焦仓库满或焦后系统出现故障时,通过焦13翻板将上工序焦炭送到堆焦机,进入落地焦场使焦炭落地。堆焦时,要求从高往低堆放,且悬臂尽量放低以减少大块焦的摔碎率。

3、激振筛岗位

上工序焦炭送至激振筛后,通过激振筛振动筛分作用,将大于40mm的焦炭分离出来送至下工序,筛分后的大块焦含量要达70%或以上。小于40mm的焦炭通过溜槽送到圆振筛岗位。为了确保激振筛的筛分效果故振筛每班倒用一次并及进将筛网清理干净。

4、小振筛岗位

激振筛分离后的焦炭送到小振筛,通过小振筛的振动筛分作用,将小于40mm的焦炭筛分为25--40mm、10—25mm及10mm以下,送到下工序。由于输送的物料湿度大粒度小故圆振筛筛网容易堵塞,为了确保筛分效果故振筛每班需倒用三至四次,特殊情况下每两个小时倒用一次,并将筛网清理干净。

5、一系统可逆皮带岗位、二系统焦207、焦208、焦212、焦213、三系统焦316、焦317

将上序焦炭通过皮带装入焦仓,装焦时根据焦仓存量情况从高往低依次填充,尽量减少大块焦摔碎率。

6、焦炭管理岗位

将装入焦仓的各种规格的焦炭根据生产要求装车。

7、一系统5#料仓存焦量下限不低于30%,上限不超过70%。

输焦车间一系统工艺流程图工艺流程图焦炭焦2焦3焦4焦5焦6焦7焦81#2#激振筛5#仓>40焦111#2#圆振筛焦仓<10焦仓10-25焦仓25-40焦12可逆1可逆2焦仓装车装车装车装车焦13堆焦机焦场焦14焦15输焦系统操作输焦一系统操作:操作1、正常带焦情况下,出炉焦炉经过各转运站进入振筛进行筛分,大于40毫米的焦炭进入5#仓,5#仓容量达70%后经焦11、焦12、可逆进入焦仓装车。小于40毫米经圆振筛选出三种规格:25—40㎜、10—25㎜、﹤10㎜进入相应焦仓。操作2、在焦3后系统故障或焦仓库存满的情况下打焦3流槽下部翻板,焦炭经焦13皮带、堆焦机进行落地焦场。操作3、补带落地焦,在正常带焦情况下,焦场焦炭经焦14、焦15皮带输送至焦5皮带,经过操作1进行焦仓。但此操作比正常带焦量较大易造皮皮带输送机过负荷而停车,且由于焦炭在落地过程中互相摔打故粉焦含量可能超标易造皮振筛筛网堵塞造成混焦。

输焦车间二系统工艺流程图工艺流程图焦台焦201焦203焦204焦205焦206焦202应急仓3#4#激振筛焦207焦208>40焦仓焦仓3#4#圆振筛焦仓25-40焦仓10-25焦仓<10焦2095#6#激振筛3#4#圆振筛焦仓25-40焦仓10-25焦仓<10焦210焦210焦212焦213焦仓焦仓输焦系统操作输焦二系统操作:操作1、正常带焦情况下,出炉焦炉经过转运站进入3#4#激振筛、3#4#圆振筛并经下部三通溜槽进入焦207或焦208工序进入焦仓装车。操作2、正常带焦情况下,出炉焦炉经过转运站由焦206头轮下部三通闸门进入焦209皮带经5#6#激振筛、5#6#圆振筛至焦212或焦213工序进入焦仓装车。操作3、在焦203后系统故障或焦仓库满情况下,焦炭由焦203尾部溜槽处三通闸门至焦202进入应急焦仓,由汽车转运至焦场。输焦三系统工艺流程图三炼焦干熄焦焦302焦301焦303焦304堆焦机落地焦场焦307一系统焦13、堆焦机焦312焦305焦306落地焦场焦309焦308焦310焦312焦311焦315焦314焦3137#8#激振筛>40mm焦317焦316焦仓大于40mm7#8#圆振筛焦仓25~40

焦仓小于10

焦仓10~25

输焦系统操作输焦三系统操作:操作1、正常带焦情况下,出炉焦炉经过转运站进入7#8#激振筛、7#8#圆振筛并经下部三通溜槽进入焦316或焦317工序进入焦仓装车。操作2、在焦307后系统故障或焦仓库存满的情况下打焦306尾轮上部闸门,焦炭经焦13皮带、堆焦机进行落地焦场。四、回收工艺Ⅰ一回收车间:焦油、粗苯、硫磺Ⅱ二回收车间:焦油、粗苯、硫铵、熔融硫Ⅲ三回收车间:焦油、粗苯、硫铵厂控指标一回收车间煤气中氧含量 ≤0.6%集气管压力 80-140Pa 洗涤塔后H2S含量冬季 ≤0.5g/Nm3

夏季≤0.7g/Nm3

洗涤后氨含量 ≤0.1g/Nm3

电捕后焦油含量 ≤50mg/Nm3

入洗苯塔贫油温度 24-32℃ 洗苯塔后苯含量 ≤4.0g/Nm3

氨分解炉热点温度 850±50℃ 克劳斯炉热点温度 900-1100℃ 厂控指标二回收车间

煤气中氧含量 ≤0.6% 洗苯塔后苯含量 ≤4.0g/Nm3

饱和器后氨含量 ≤0.05g/Nm3

脱硫塔后H2S含量 ≤0.3g/Nm3

集气管压力 80-140Pa 电捕后焦油含量 ≤50mg/Nm3

入洗苯塔贫油温度 24-32℃厂控指标三回收车间煤气中氧含量

≤0.6%集气管压力 80-140Pa洗苯塔后苯含量 ≤4.0g/Nm3

饱和器后氨含量 ≤0.05g/Nm3

脱硫塔后H2S含量 ≤0.3g/Nm3 (在溶液过滤装置投用前暂按≤0.5g/Nm3考核)电捕后焦油含量 ≤50mg/Nm3

入洗苯塔贫油温度 24-32℃ 产品说明(一)焦油

焦油是在煤干馏和气化过程中得到的黑褐色、粘稠油状易燃有毒液体。焦油组份和物理性波动范围较大,主要取决于炼焦煤组成和炼焦操作工艺条件,焦化厂生产的焦油为高温焦油,比重较大,主要是由芳香烃组成的复杂混合物,含有上万种单质有机物,目前已查明的约有500余种,大多数组份含量甚微。焦油的闪点为96—105℃,自燃点为580—630℃,燃烧热为35700—39000KJ/Kg。在不同温度下可蒸馏出不同产物,一般170℃前为轻油馏份,170—210℃为酚油馏份,210—230℃为萘油馏份,230—300℃为洗油馏份,300—360℃为蒽油馏份,360℃后为沥青。焦油质量指标(YB/T5075-932号指标)

用途:焦油各馏份进一步加工,可分离和制取多种产品,主要有萘、酚、蒽、菲、沥青、炭黑等,可用于制作各种化学原料,生产塑料、合成纤维、染料、农药、油漆及国防工业用品。

指标名称指标1号2号密度(20℃),g/cm31.15~1.211.13~1.22甲苯不溶物(无水基),%3.5~7.09灰份,%≤0.13≤0.13水份,%≤4.0≤4.0粘度(E80)≤4.0≤4.2(二)粗苯粗苯是黄色透明的油状液体,比水轻,微溶于水。在储存时,由于低沸点不饱和化合物的氧化和聚合所形成的树脂状物质能溶解于粗苯中,使其着色变暗。粗苯易挥发易燃,闪点为12℃,初馏点为40--60℃。粗苯蒸气在空气中的体积分数达到1.4%--7.5%范围时能形成爆炸性混合物。其主要组分苯的结晶点为5.53℃,沸点为80.1℃。粗苯是由多种芳香烃和其他化合物组成的复杂混合物,主要成分是苯、甲苯、二甲苯及三甲苯等芳香烃。此外,还含有一些不饱和化合物、硫化物、饱和烃及少量的酚类和吡啶碱类物质等。其主要组分质量含量如下表:用途:粗苯可作为提取苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等的原料,也可做溶剂用。

组分含量%备注苯55—80甲苯11—22二甲苯2.5—8同分异构体和乙基苯总和三甲苯和乙基甲苯1.0—2.5同分异构体总和不饱和化合物7—12硫化物0.3—1.8按硫计粗苯中各主要组分均在180℃前馏出,180℃后馏出物称为溶剂油,故以180℃前馏出量作为粗苯质量的重要指标之一。质量指标符合YB/T5022-93,具体如下表:指标名称粗苯加工用溶剂用外观黄色透明液体密度(20℃)g/ml0.871—0.900≤0.90075℃前馏出量(容)%----≤3180℃前馏出量(重)%≥93≥91水分室温(18—25)℃下目测无可见的不溶解水(三)硫铵纯态的硫铵为无色长棱形结晶体,焦化厂生产的硫铵因杂质影响有时呈浅绿色、蓝色、灰色,多为片状、针状甚至粉末状结晶。硫铵是一种强酸弱碱盐,具有一定的酸性,分子式为(NH4)2SO4,分子量为132.15,化学纯的硫铵含氮量为21.2%。硫铵晶体的密度为1766Kg/m3,堆密度在720—800Kg/m3范围内波动。硫铵易溶于水,其水溶液成弱酸性,1%的溶液pH值为5.7,温度变化对硫铵的溶解度影响不大,30℃时1Kg水可溶解781g硫铵。硫铵易吸潮结块。(四)硫磺硫俗称硫磺或硫黄,是一种黄色液体或固体,有杂质时呈黑黄色,无毒,原子序数16、原子量32.06,由于成型方法不同,产品呈粉状、粒状、或片状、块状,有结晶形和无定形两种,结晶形硫主要有:α硫(斜方晶硫)、β硫(单斜晶硫),其中斜方晶硫最稳定,相对密度分别为2.07、1.96、熔点分别为112.8℃、119.3℃,无定形硫相对密度为1.92,熔点为120℃。硫的沸点为444.6℃,闪点为209℃,自燃点232℃,易溶于二硫化碳(CS2)、四氯化碳和苯,不溶于水,略溶于酒精和醚类,导电性和导热性都很差。易挥发,易燃烧,一般燃烧温度为248--261℃,粉状硫磺燃烧温度为190℃,燃烧时呈蓝色火焰,粉末硫磺在空气中或与氧化剂混合易发生燃烧,甚至爆炸。硫磺粉尘易爆,850μm粒级硫黄粉尘,当浓度大于2.3g/m3时会爆炸,最高允许浓度为2mg/m3。单质硫加热熔融后,得到浅黄、透明、易流动的液体(S8环),继续加热至160℃左右,硫环开始断裂,形成开链的线形分子,并聚合成长链的大分子,液体颜色变暗,粘度显著增大,当温度达190℃左右粘度达最高,以致不能将熔融硫从容器中倒出,进一步加热至200℃,液体硫变黑,长链破裂成较小的链状分子(S8、S6等)粘度又逐渐降低。再加热至444.6℃液体沸腾,蒸汽中有S8、S6、S4、S2等分子。温度愈高,分子中硫原子愈少。将加热到190℃的熔融硫倒入冷水中迅速冷却可得到玻璃状弹性硫。弹性硫不溶于任何溶剂,静置后缓慢地转变成稳定的晶状硫。液体硫磺的一个重要特性是对硫化氢的溶解,其溶解度随温度升高而增加,温度下降硫化氢即析出而污染环境。质量指标符合Q/14000SJJ001-2004指标一级品合格品硫含量(干基)%≥98.5095.00水份%≤0.501.00灰份%≤0.300.50用途:硫磺是农业、工业、国防军工生产的主要原料之一,可用于制造硫酸、农药、化学纤维、橡胶、染料、造纸、医药、火柴、炸药等,也可用于冶金、选矿以及硬质合金的冶炼和铁路枕木的处理。(五)、净煤气净煤气是分子结构复杂的煤分解的最终产品,是经回收和净化后的煤气,是无色、有刺激性气味的易燃、易爆有毒混合性气体,主要组分有最简单的碳氢化和物、游离氢、氧、氮及一氧化碳等,其中氢、甲烷、一氧化碳、不饱和烃是可燃成份,氮、二氧化碳等是惰性组分,主要组成如下:名称组成%H2CH4CON2CO2CnHmO2净煤气54--5924--285.5--73--51--32--30.3—0.7净煤气中氨、硫化氢等杂质含量名称焦油气氨硫化氢氰化氢苯族烃萘指标g/Nm3≤0.050.050.30.540.5净煤气的低热值为17580—18420KJ/m3,密度为0.45—0.48Kg/m3。用途:可用于合成甲醇、合成氨等的原料,也可作为燃料提供热能。(一)冷鼓工序焦炉来的荒煤气通过高压氨水、循环氨水的喷洒冷却至82℃左右进入气液分离器,从顶部出来的煤气通过横管初冷器先后与循环水、低温水间接换热得到冷却,使温度降至22℃,冷却后的煤气从底部进入捕雾器,除去雾状液滴,再进入电捕焦油器,在电捕内经高压电场电离捕除煤气中的焦油雾滴,再经煤气鼓风机加压送洗涤(硫铵)工段。在煤气冷却、电捕除油、鼓风加压的同时冷凝、分离出大量的焦油氨水混合液由上段冷凝液泵送入吸煤气管道。从炼焦炉来的高压氨水、循环氨水及荒煤气冷却冷凝下的焦油等形成的混合液沿吸煤气管进入气液分离器,由底部排出,自流入机械化刮渣槽,刮除大部分焦油渣后,进入焦油氨水分离槽,由于焦油渣、焦油比重较氨水比重大,沉于下层,底部的焦油渣用焦油渣泵抽送往刮渣槽,中下部的焦油从锥口压出,经满流瓶流入焦油中间槽,由焦油泵外送,上部的氨水溢流入锥外空间(循环氨水槽),由循环氨水泵、高压氨水泵抽送至焦炉喷洒荒煤气,多余的氨水流入气浮除焦油器,经气浮除油后的氨水进入剩余氨水槽,用剩余氨水泵送洗涤工序硫化氢洗涤塔。工作原理:利用鼓风机产生的吸力将焦炉产生的荒煤气沿煤气总管吸入并送至后工序,在初冷器中用循环水、低温水与煤气间接换热,使煤气中的焦油、水等冷凝发生相变同时降至煤气温度22℃左右,在电捕中利用电场放电使煤气中的焦油雾滴带电分离。电捕、初冷器冷凝分离的焦油一同送入吸煤气管,与集气管中冷凝的焦油、循环氨水、焦油渣等一同进入刮渣槽,分离出焦油渣后焦油、氨水混合液一同进入焦油氨水分离槽,利用其比重差异静置分离,生产出焦油送油库贮存、外运,大部分氨水送焦炉循环冷却煤气,多余的氨水经气浮除油后送蒸氨塔蒸氨处理。(二)洗涤工序

冷鼓工段送来的煤气进入H2S洗涤塔下段(终冷段),被经冷循环水喷洒冷却到22℃,进入洗涤塔中段,被该塔上段来的22℃H2S洗涤水和脱酸贫液混合液喷淋洗涤、除去煤气中的大部分H2S和HCN,进入H2S洗涤塔上段,用1#洗氨塔来的并经冷却后的富氨水和鼓冷来的剩余氨水洗涤煤气,除去煤气中大部分氨与H2S。煤气由H2S洗涤塔上部出来后,依次进入1#、2#洗氨塔,与脱酸蒸氨来的汽提水在钢板网填料表面上逆流接触吸收,使煤气出洗氨塔含量达到技术要求。

2#洗氨塔下段设有“碱洗段”,煤气由1#洗氨塔上部出来进入2#洗氨塔下部“碱洗段”,这是H2S最终洗涤段,在此喷淋NaOH溶液,进一步脱除煤气中的H2S。从洗氨塔出来的煤气约23℃进入洗苯塔,用粗苯蒸馏岗位送来的冷贫油洗涤煤气中苯,使煤气中含苯量≦4g/Nm3,从塔顶出来的煤气称为净煤气,送往用户。1)、回炉煤气;2)、锅炉用煤气;3)、粗苯管式炉、氨分解炉;4)、外送化肥厂、焦油加工厂煤气1、A-S法脱S的原理:(一回收车间)煤气中酸的脱除是利用煤气中氨作碱源,即用洗氨后的富氨水去吸收煤气中的酸性气体H2S、HCN、CO2等。该工艺最大的优点是脱硫的洗涤剂是焦炉煤气本身的一种组分而不必外购洗涤剂。煤气在用氨水洗涤过程中,发生如下基本反应:H2S+NH4OH=(NH4)2S+2H2OΔH=-1360KJ/kgH2SHCN+NH4OH

=NH4CN+H2OΔH=-1264KJ/kgHCNCO2+2NH4OH=(NH4)2CO3+2H2OΔH=-2122KJ/kgCO2H2S选择吸收的要点是:较短的气液接触时间(如果时间长,CO2容易被洗涤);适当的NH3/H2S比值;填料表面液膜无湍流形成。焦炉荒煤气进一步脱硫是在洗氨塔下部进行的。洗氨塔下部设有碱洗段,在此段内,焦炉煤气中残留的部分H2S和其它酸性成份被或多或少地吸收,且依据下列反应进行:H2S+2NaOH→Na2S+2H2OΔH=69KJ/kgH2SCO2+2NaOH→Na2CO3+H2OΔH=-2380KJ/kgCO2HCN+NaOH→NaCN+H2OΔH=56KJ/kgHCN2、水洗氨原理氨易溶于H2O中,氨在水溶液中发生如下反应

NH3+H2O→NH3.H2O氨在水溶液中主要以分子状态存在,仅有少量以离子状态存在,故溶液呈弱碱性。水洗氨的吸收过程中起主导作用的是物理吸收,吸收所能达到的程度取决于吸收条件下气液两相界面上平衡关系。吸收过程的推动力是氨在煤气中分压与溶液表面上氨蒸汽分压之差,差值越大吸收效果越好。3、洗油吸收粗苯的基本原理;洗油吸收粗苯为一物理吸收过程,其动力学关系为:G=K·F·ΔPCP式中:G-回收的粗苯量公斤/时K-吸收系数公斤/米·时·毫米汞柱F-吸收面积m2ΔPCP-煤气中苯族烃分压和洗油液面上粗苯气压的对数平均压力差,毫米汞柱。当煤气中苯族烃分压P气大于洗油界面上苯族烃的蒸汽压时,煤气中的苯族烃即被洗油吸收,P气与P液之间差值越大,则吸收过程进行的愈容易,吸收速率也愈快。(三)脱酸蒸氨工序从洗涤岗位富液槽来的富液先进入富液除油器,除油后约1/3由流量控制送入脱酸塔顶部来冷却酸汽,约有2/3的富液分别经脱酸贫液/富液换热器、汽提水/富液换热器、蒸氨废水/富液换热器,换热到88℃后进入脱酸塔肩部。在脱酸塔用蒸氨塔中部采出的氨汽作为热源,将主要酸性组分HCN、H2S、CO2在约97℃时从富液中蒸出,从塔顶逸出进入克劳斯炉。脱酸塔底的贫液由脱酸贫液泵抽出,一部分由流量控制经贫/富液换热器、脱酸贫液一、二段冷却器冷却到22℃送往洗涤岗位H2S洗涤塔中部喷洒,其余的脱酸贫液由流量控制送至挥发氨塔和固定铵塔。挥发氨塔10层、18层出来的含氨汽体供给脱酸塔底作为热源,底部排出的汽提水经汽提水泵抽出经富液/汽提水换热器、冷却器,冷却到22℃送往2#洗氨塔顶喷淋洗氨。

固定铵塔中的固定铵盐用加入从洗氨塔来的循环碱液加热分解。10层、18层引出氨汽供给脱酸塔底作为热源和调节贫液挥发氨含量。两塔顶引出的(固定铵、挥发氨塔)氨汽经分缩器冷却到85℃,由压力控制送往氨分解炉。固定铵塔底蒸氨废水用蒸氨废水泵抽出经富液/蒸氨废水换热器冷却到40℃左右大部分送至生化处理,少量蒸氨废水送至氨硫尾气冷却器、冷鼓、油库排气洗净塔后再入生化,另有少量再经碱液稀释水冷却器冷却到22℃送往2#洗氨塔碱洗段。为节省蒸汽,挥发氨塔和固定铵塔皆有闪蒸室,经蒸汽喷射器K—2301、K—2302,喷射产生负压,降低闪蒸室压力,部分废水气化,产生二次蒸汽,回入系统。工作原理:脱酸蒸氨的原料(富液)中的挥发铵盐具有在高温下易分解的特性,分解后生成气态的NH3和H2S、HCN、CO2其反应式为(NH4)2CO3→2NH3+H2O+CO2

(1)(NH4)2S→2NH3+H2S(2)

NH4CN→NH3+HCN(3)对于在高温下不能分解的固定铵盐,可利用盐的复分解反应,先将固定铵盐和碱或弱酸强碱盐反应,使其转换成挥发铵盐,然后加热分解,以NH4Cl为例,它与洗氨塔底碱洗段送来的循环碱作用,发生如下反应:

2NH4Cl+Na2S→2NaCl+2NH3+H2S(4)

NH4Cl+NaCN→NaCl+NH3+HCN(5)

2NH4Cl+Na2CO3→2NaCl+2NH3+H2O+CO2(6)

NH4Cl+NaOH→NaCl+NH3+H2O(7)每个反应中包含两个反应过程,即首先是生成挥发铵盐的反应,接着是热分解反应。(四)氨分解硫回收工序氨分解工艺流程来自蒸氨塔的氨汽进入氨分解炉的混合室(即燃烧器)与来自煤气增压机的净煤气和来自空气鼓风机的空气按一定比例混合燃烧,在氨分解炉的底部空间温度高达1000~1200℃,氨发生分解反应,反应过程延续到中部大约900℃的催化床,反应结束后的尾气(因含有可燃成份,故作为低热值煤气予以回收,称为过程气),经过废热锅炉,把软水汽化升温成蒸汽,尾气从锅炉出来后进入软水预热器进行换热,此时尾气被冷却到大约200℃左右,被送到尾气冷却塔,用来自鼓冷的循环氨水或脱酸蒸氨来的废水喷淋冷却,同时将尾气中H2S、NH3吸收下来,冷却后的尾气被送吸煤气总管,循环氨水又回到冷鼓岗位吸煤气管道,蒸氨废水送往生化。氨分解生产原理氨在高温(1000℃-1200℃)下会发生分解反应,生成N2和H2此反应是吸热反应,为了保持最佳反应温度,必须补充一定量的焦炉煤气,通过煤气的燃烧,来维持氨分解反应所需热量,主要反应如下:2NH3=N2+3H2ΔH=2922KJ/kgNH32HCN+2H2O=2CO+N2+3H2ΔH=62KJ/kgHCN由于煤气燃烧和氨汽中酸性气体参与反应,反应十分复杂,需要补充一定量的焦炉煤气维持热平衡和抑制硫元素生成,防止堵塞尾气管道。硫回收工艺流程来自脱酸塔的酸性气体与净煤气和压缩空气在克劳斯炉混合室按一定比例混合后从喷嘴喷出燃烧,发生一系列氧化还原反应,其中H2S氧化还原生成硫的反应称为克劳斯反应,在该炉中大约60﹪的H2S转化成元素硫,从克劳斯炉出来的过程气流经废热锅炉与软水进行热交换,使软水变为过热蒸汽,过程气本身冷却270—300℃后进入克劳斯反应器一段下部,过程气中的H2S、SO2继续反应生成元素硫的反应外,过程气中的COS、CS2有机硫会发生与H2O的反应生成H2S。从一段反应器出来的过程气经过与硫冷凝器上段出来的温度较低的过程气换热,然后进入硫冷凝器,用软水冷却到154℃左右,硫蒸汽被冷凝成液态,

经过气液分离器,硫被分离下来,过程气经与一段反应器出来的过程气换热后,到二段反应器,此时温度在220—230℃之间,其中H2S和SO2继续反应生成元素硫,经过二段反应器的过程气,经硫冷凝器下段被冷却到154℃左右,然后流经硫分离器中,进行气液分离。从硫分离器出来的过程气与氨分解后的过程气汇合,进入尾气冷却器,冷却后送往吸煤气总管。从硫分离器分离下来的液态硫经过硫密封槽,流至硫池中,在硫池中加热到150℃左右后,用硫泵打到元素硫结片机经冷却结晶,造片后从漏斗落至元素硫溜槽,从溜槽下部装袋,入库外销。硫的回收生产原理克劳斯反应机理酸性气体在燃烧炉内有催化剂的情况下,进行高温部分燃烧反应,反应速度非常快,约1分钟内完成全部反应过程。理论转化率为60-75%,反应式如下:

3H2S+3/2O2=3S+3H2OΔH=665.1KJ/kgH2SH2S+3/2O2=SO2+H2OΔH=518.4KJ/kgH2S2H2S+SO2=3S+2H2OΔH=146.7KJ/kgH2S在燃烧炉中H2S除发生克劳斯反应外还会与CO2作用生成COS、CS2。

H2S+CO2=COS+H2O2H2S+CO2=CS2+2H2O生成的COS和CS2如果不加以控制与转化,既影响硫的回收率又增加过程气的硫含量,必须将反应后的过程气在催化剂的作用下与水反应生成H2S,H2S继续发生克劳斯反应生成硫,在转化反应器内的反应如下:

COS+H2O=H2S+CO2CS2+2H2O=2H2S+CO2该反应特点是温度越低越有利于硫的转化,转化率理论值可达100%,考虑到液硫沉积作用,将转化器温度控制在220℃-350℃之间。(五)硫铵工序(二、三回收车间)由鼓风机来的煤气经煤气预热器预热至55--60℃后进入喷淋式饱和器,在饱和器上段分两股通过环形室,在后室汇合后进入内置的旋风分离除酸器,分离夹带的酸雾,在前室、环形室、后室与循环喷淋的硫酸母液反应,煤气中的氨及碱性组份与硫酸反应得以脱除。煤气由饱和器顶部出来的煤气进入迷宫式捕雾器进一步捕除煤气夹带的酸雾,离开迷宫式捕雾器的煤气进入终冷洗苯工序。饱和器下段(结晶室)上部的母液经母液循环泵连续抽出送至饱和器前室、环形室喷洒,吸收了氨的循环母液由中心下降管流至饱和器下段的底部,在此晶核通过饱和介质向上运动,使晶体长大,并引起颗粒分级。用结晶泵将其底部的浆液连续抽送至结晶槽。饱和器满流口溢流出的母液流入满流槽内液封槽,再与硫酸高位槽来的浓硫酸混合一起溢流至满流槽,然后用小母液泵抽送至饱和器后室喷淋。补水和大加酸时,多余的母液经满流槽自流至母液贮槽,再用小母液泵抽送至饱和器。此外母液贮槽还可供饱和器检修时贮存母液用。在结晶槽内大颗粒结晶与母液分离,母液及小颗粒结晶由结晶槽上部溢流管溢流回饱和器下段结晶室。沉降于结晶槽底部的大颗粒硫铵结晶及浆液定期放入离心机。离心机分离的母液自流回饱和器结晶室,分离出的湿硫铵结晶靠自重落入螺旋输送机,螺旋输送机将湿硫铵结晶送至振动式流化床干燥机内。热风机将过滤后的空气送至加热器加热至120℃左右后进入干燥床的热风腔,通过流化床的流风孔由下而上垂直吹入湿硫铵结晶,使硫铵呈沸腾状。干燥床在振动电机的激振力作用下产生定向均匀振动,使硫铵稳定翻滚前行进入冷风端;由冷风机送来的冷空气进入干燥床的冷风腔,通过流化床的流风孔由下而上垂直吹入硫铵结晶,使硫铵呈沸腾状同时得以降温冷却,振动床上腔形成的湿气由引风机抽出,经除尘器将湿气中的硫铵颗粒回收,废湿气通过引风机排入大气。干燥后的硫铵自落入硫铵料仓,进行计量包装后作为产品储存、外运。冷鼓工序送来的剩余氨水与蒸氨塔底排出的蒸氨废水换热后,再与终冷洗苯工段的碱泵送来的碱液混合一同进入蒸氨塔,用直接蒸汽将氨蒸出,顶部的氨汽经分缩器后进入饱和器。蒸氨塔底部排出的蒸氨废水经氨水换热器与废水冷却器冷却降温后由废水泵送至生化处理。工作原理:用硫酸吸收煤气中的氨生产硫铵,按煤气与硫酸母液接触方式不同分为三种:半直接法、间接法和直接法,本车间采用喷淋式饱和器半直接法。鼓风机送来的煤气进入预热器余热后与蒸氨塔来的氨汽一同进入喷淋式饱和器内与硫酸母液接触,氨被硫酸母液吸收,发生中和反应,其反应式为2NH3+H2SO4(NH4)2SO4ΔH=-275KJ/mol该反应为不可逆放热反应。当酸过量时生成酸式盐(NH4HSO4),反应式为NH3+H2SO4NH4HSO4ΔH=-275KJ/mol随着被氨饱和程度的增加,酸式盐(NH4HSO4)又可转变为中式盐((NH4)2SO4),反应式为NH4HSO4+NH3(NH4)2SO4溶液中酸式盐和中式盐的比例取决于母液中游离酸的含量,这种含量以质量分数表示,成为酸度。当酸度为1—2%时主要生成中式盐。当硫铵含量达到饱和及过饱和时就会结晶析出,由于酸式盐较中式盐易溶于水和稀硫酸中,在60℃酸度小于19%时,析出的固体结晶为硫酸铵。剩余氨水在蒸氨塔中加热升温、用蒸汽气提蒸馏,其中的挥发铵盐具有在高温下易分解的特性,分解后生气态的NH3、H2S、HCN、CO2等,反应式为(NH4)2CO3Δ2NH3+H2O+CO2(NH4)2SΔ2NH3+H2SNH4CNΔNH3+HCN对于在高温下不能分解的固定铵盐,利用盐的复分解反应,先将固定铵盐与碱或弱酸强碱盐反应,使其转化为挥发铵盐,然后加热分解,反应式如下:(NH4)2SO4+2NaOHΔNa2SO4+2NH3+2H2ONH4Cl+NaOHΔNaCl+NH3+H2ONH4NO3+NaOHΔNaNO3+NH3+H2O以上每个反应中包含两个反应过程,首先是盐的复分解反应,接着是热分解反应。(六)终冷洗苯工序(二、三回收车间)从硫铵工段来的约55℃的煤气,首行进入终冷塔,在终冷塔内分二段冷却。约37℃的循环喷洒液从塔中部进入终冷塔下段,与煤气逆向接触,将煤气冷到约39℃后进入终冷塔上段。喷洒液温度升至约44℃,用下段喷洒液循环泵抽送至下段循环喷洒液冷却器,用循环水冷却到37℃进入终冷塔循环使用。24--25℃的循环喷洒液从塔顶部进入终冷塔上段,与煤气逆向接触,将煤气冷到约25--27℃后送至洗苯塔。喷洒液温度升至约32℃后,用上段喷洒液循环泵抽送至上段循环喷洒液冷却器,用低温水冷却到24℃进入终冷塔循环使用。下段排出的终冷水由下段喷洒液循环泵送至气液分离器前的吸煤气管道。从终冷塔出来的煤气进入洗苯塔,经贫油洗涤脱除苯后送往脱硫工段。由粗苯蒸馏工段送来的贫油从洗苯塔顶部进入喷洒,与煤气逆向接触吸收煤气中的苯,塔底富油经富油泵送至粗苯蒸馏工段脱苯后循环使用。(七)、改良ADA脱硫(二回收车间)洗苯塔来的煤气进入两台并联操作的脱硫塔,与塔顶喷淋下来的脱硫液逆向接触以吸收煤气中的硫化氢,脱硫后硫化氢含量≤300mg/m3的净煤气作为回炉煤气、甲醇原料气及其它用户用气。吸收了H2S、HCN的脱硫液经液封槽分别进入反应槽,用脱硫液泵分别送入再生塔,与压缩空气一同进入再生塔底,脱硫液在塔内氧化再生,再生后的溶液从塔顶经液位调节器自流回脱硫塔顶循环使用。1、回炉煤气;2、粗苯管式炉;3、甲醇原料煤气;4、通过气柜进管线与一系统煤气并在一起形成网状结构、少部分并人气柜出口经煤气增压机外送(主要目的是提高煤气增压机入口压力来弥补气柜出口阻力大的问题)。此外,也可不经煤气增压机直接供焦油加工厂使用。浮于再生塔顶部的硫泡沫,利用位差自流入硫泡沫槽,溢流的脱硫液返回反应槽,槽底硫溶液用泡沫泵送入熔硫釜加热熔硫,分离出的清液流入清液槽,用清液泵经清液冷却器冷却后返回反应槽或排至溶液槽车送老厂提盐。熔硫釜底部放出的硫磺自然冷却后装袋外销。在溶碱槽配制好碱液,用碱液泵送入循环槽以补充消耗。(八)真空碳酸钾脱硫(三回收车间)洗苯后的煤气,通过脱硫前的捕雾器捕除煤气中夹带的洗油雾滴等杂质后,从脱硫塔底部进入,与脱硫塔顶部喷淋的贫液逆向接触,塔内聚丙烯拉鲁环作为载体,确保气液两相充分接触,煤气中的H2S、HCN、CO2等酸性气体被贫液中的有效成分K2CO3吸收,发生化学反应,达到净化煤气的目的。通过K2CO3溶液的吸收,煤气中的H2S含量可达到500mg/Nm3、HCN含量可达到300mg/Nm3。为了进一步降低煤气中的H2S含量,在脱硫塔顶部增加了NaOH溶液洗涤段。在碱洗涤段,用5%NaOH溶液洗涤经K2CO3溶液吸收H2S后的煤气,最终将煤气中的H2S含量将至200mg/Nm3以下,HCN含量将至150mg/Nm3以下。脱硫塔NaOH洗涤后的NaOH溶液,送往蒸氨塔用于分解剩余氨水中固定铵盐。脱硫后的煤气去用户。1、回炉煤气;2、苯精制厂原料煤气;3、锅炉燃烧用气,少部分并人二系统去甲醇厂煤气管线上做为补充气用;4、供焦油加工厂、炭黑使用。脱硫塔底部得到的富液自流入富液槽,用富液泵将富液往贫液/富液换热器与再生塔底部出来的热贫液换热后,由顶部进入再生塔再生,塔内装有聚丙烯拉鲁环以确保煤气液相的充分接触、在真空低温状况下,使酸性成分解吸再生。富液再生所需热量由脱硫溶液塔外循环吸热来提供。脱硫液循环泵连续将再生塔内脱硫液抽出,在热水再沸器内与初冷器余热水段来的热水换热后,送往脱硫塔内,来保证富液再生所需热量。正常情况下,热量由热水再沸器提供。当热量不够时,由外管蒸汽作为热源的再沸器提供。来自再生塔底部的再生贫液由贫液泵输送,在贫液/富液转换器中与来自脱硫塔的富液换热后,再进一步在贫液冷却器中用低温水冷却,送到脱硫塔中循环使用。再生塔顶出来的酸性气体,进入酸汽冷凝冷却器,经汽液分离器除去冷凝液后,经真空泵外送,同时确保再生塔内真空度达技术要求。冷凝液进入真空冷凝液槽,送富液槽循环使用,部分外排。新碱(

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