典型焦化化产工艺

山西宏安焦化科技有限公司生产调度科宋天伟二0一二年九月化产工艺

综述：焦化工艺一、化产工艺概述二、化产工艺选择三、典型的化产工艺流程四、机焦厂化产工艺流程五、工艺易出现的问题六、展望

备煤车间将炼焦配合煤运到煤塔上，炼焦车间用装煤车将煤料装入焦炉炭化室内。在隔绝空气下加热至1000℃左右现成焦炭，在次过程中形成粗煤气。经过鼓风机的抽吸到达煤气净化车间进行回收、净化后送各用户利用。

焦炭成熟后用推焦车推出，经过拦焦车倒焦栅接入熄焦车或干熄焦焦罐车，经过湿熄或干熄后送入筛储焦楼，供用户使用。焦化工艺综述机焦厂焦化工艺流程S6G197G17高压氨水焦油氨水G10焦炭W3S1G1G2G11G20G7W4蒸氨废水G5G8转运G9筛焦尘G3G6G5装煤烟气W2剩余氨水循环氨水荒煤气炼焦用煤受煤坑粉碎机煤塔出焦地面站焦炉上升管集气管干熄炉沉淀池熄焦塔晾焦台外运焦炭出焦烟气机械化澄清槽蒸氨塔再生塔脱苯塔洗苯塔气液分离器初冷器电捕焦油器鼓风机预冷塔脱硫塔喷淋式饱和器终冷塔S2焦油渣焦油储槽脱硫液硫泡沫硫铵板框压滤机富油S5洗油残渣粗苯贮槽煤气送用户G14、G15、G16燃烧废气回炉煤气W4废水G13氨汽装煤地面站烟囱贮焦场煤堆场筛焦焦炭焦炭中间氨水槽剩余氨水槽油库硫饼W5循环冷却水S3脱硫废液S3酸焦油结晶槽硫化床干燥器分离器粗苯贫油G12干燥尾气G18无组织废气W7粗苯分离水W6冷凝液一、化产工艺概述1、炼焦化学产品组成：荒煤气中除净焦炉煤气外主要组成为：（g/m3）水蒸汽250~450焦油气80~120粗苯30~45氨8~16硫化氢6~30氰化物1.0~2.5砒啶盐基0.4~0.6萘8~12硫化物2~2.5

2、炼焦化学产品的产率

在工业生产的条件下，高温炼焦时各种化学产品的产率为：（对干煤的质量%）焦炭73~78净焦炉煤气15~19焦油3~4.5粗苯0.8~1.4氨0.25~0.35化合水2~4其他0.9~1.1

3、化产工艺主要组成⑴煤气冷凝与鼓风⑵脱硫与脱氰⑶脱氨、剩余氨水的处理⑷终冷与脱苯⑸苯和焦油的精制⑹污水处理二、化产工艺的选择

由于用户对煤气的不同要求、生产规模、工艺要求及现场条件的限制，化产工艺也呈现出不同的类型。煤气中除氢、甲烷、乙烯等成分外，其他含量虽少但危害很大，这些有害成分如下：（1）萘：是焦油重要组成部分，极易升华，以固体结焦析出，会堵塞设备和管路。（2）焦油：会给回收苯、氨带来不利影响。（3）水：煤气中含有水溶性酸、碱性物质，溶于水后会引起设备、管路腐蚀。（4）硫化氢及硫化物：是引起煤气设备腐蚀的主要原因，腐蚀生成的硫化铁会引起管路堵塞，燃烧时生成二氧化硫会污染大气，污染环境。

（5）氰化氢：有剧毒，其水溶液腐蚀设备。生成引起管道堵塞的铁盐。和硫化合生成硫氰酸盐，溶于水产生很高的化学需氧量。（6）氨：其水溶液腐蚀设备和管路。生成的铵盐（碳酸铵、氯化铵等）引起管道堵塞。燃烧时产生氧化氮污染空气。（7）氧化氮：一氧化氮及其与氧作用生成的过氧化氮能与煤气中丁二烯、苯乙烯、环戊二烯等聚合成复杂的化合物，以胶质粒子悬浮于煤气中，沉积下来称为煤气胶，会堵塞仪表。（8）不饱和碳氢化合物：双链的不饱和碳氢化合物（苯乙烯、茚等）在有机硫化物触媒作用下，能聚合生成“液相胶”而引起障害。焦炉煤气的精制程度煤气用途煤气成份，g/m3氨苯类萘焦油硫化氢有机硫氰化氢铁厂自用＜0.03-0.12-40.2-0.7＜0.05＜0.2＜0.5＜0.05-0.5城市民用＜0.03-0.12-4＜0.05-0.2＜0.050-0.020.05-0.20-0.011、煤气用户的要求普通用户：脱硫并净化到一般要求。特殊用户：深度脱硫、脱氰，有时对磷含量也有要求。2、煤气初冷方式采用间接冷却方式采用直接冷却方式采用间接冷却和直接冷却相相结合的方式现在由于工业用水的价格上涨和用量的控制，很多焦化厂采用横管初冷器处理煤气。3、脱硫方法的选择

（1）干法脱硫

根据脱硫剂的不同，有氢氧化铁法，活性炭法。

（2）湿法脱硫

一般分为吸收法和氧化法。其中氧化法流程简单、脱硫效率高，能直接回收硫磺产品得到了广泛的应用。目前，主要采用改良A.D.A法和HPF法、栲胶法等。4、脱氨方法的选择包括煤气中氨的脱除和剩余氨水的处理（1）硫酸铵的生产包括饱和器法和无饱和器法。（2）剩余氨水的加工氨水蒸馏的原料为剩余氨水。利用蒸汽通过蒸氨塔等设备对剩余氨水进行蒸馏以制取氨气的方法。为提取黄血盐有的焦化厂还有制取黄血盐的流程。（3）浓氨水和无水氨的生产用水吸收煤气中的氨制取浓氨水和利用磷酸二氢铵溶液吸收煤气中的氨生成磷酸氢二铵溶液，然后加热将氨解吸，获得浓度极高的无水氨工艺，即弗萨姆流程。4、终冷与洗苯（1）煤气终冷指煤气的最终冷却。在硫铵工艺中，饱和器后的煤气温度通常为55℃，而适宜的洗苯煤气温度为25℃，所以煤气在洗苯前要进行冷却，以满足洗苯工艺的要求。在此期间煤气中的萘要析出一部分所以，要进行萘的清除。除萘可以选择机械化除萘、热焦油洗萘等工艺。

（2）洗苯回收煤气中的苯族烃可采用液体吸收法、固体吸收法和加压冷冻法。洗苯塔也采用不同的类型。目前，焦化厂采用的有填料塔、板式塔和空喷塔。5、粗苯和焦油的精制因机焦厂没有相应的粗苯和焦油的精制工艺，故该部分省略。6、焦化污水的处理焦化污水的处理有物理法、物理化学法、化学氧化法、生物化学法、污水重复使用。目前，焦化厂广泛采用的主要有生物化学法。三、典型的化产工艺流程1、正压流程指煤气净化设备都居于鼓风机后的工艺流程。具体又有生产硫铵（粗轻砒啶）的工艺流程、生产浓氨水的工艺流程、供城市煤气用的工艺流程、焦炉煤气净化工艺流程等。2、全负压工艺流程指全负压操作的回收化学产品的工艺流程。该流程的优点在于：在鼓风机前煤气系统一直在低温下操作，在洗氨前无需进行最终冷却，在鼓风机内产生的压缩热留在煤气中，可以弥补煤气输送时的热损失。80年代末，我国先后引进了几套全负压回收工艺系统。3、工艺说明：对于钢铁联合企业和生产冶金焦的的单独焦化厂里，经常将化学产品回收车间按煤气流动途径分为如下几个生产工段：煤气冷鼓工段、氨回收（硫铵）工段、脱硫工段、粗苯回收工段、黄血盐工段、油库、综合水工段、污水处理工段等。各工段的任务：（1）冷鼓工段是将焦炉煤气从炭化室内吸出，并从出炉时的650-750℃经初冷器冷却至25-35℃，使其中大部分的焦油和部分氨水冷凝下来，然后用鼓风机经电捕焦油器送到后面的回收工段（有的电捕焦油器在初冷器后，鼓风机前）。因为在较低的温度下才有利于从煤气中回收氨和粗苯。所以，煤气出炉后先进行冷却和冷凝是必要的。

氨回收工段的任务是回收煤气中的氨，制取硫铵或浓氨水等，因为氨容易溶解在水或其他吸收剂中，使其吸收操作复杂化，先回收氨又可以减少损失，故氨的回收一般在煤气冷却冷凝后用直接法回收。但近年的HPF脱硫布置在氨回收之前，也有一定的代表性。粗苯回收工段任务是从煤气中回收粗苯。一般该工段包括终冷、洗苯、苯的回收制取，还有的包括油库。设置有粗苯精制的装置，粗苯工段附属于该装置。脱硫工段的任务是净化煤气中的硫化氢，可以制得硫酸或硫磺产品。脱硫放在粗苯回收之前，对洗苯的洗油质量的稳定有利。因为硫化氢会促进洗油的老化速度，但也有些焦化厂为简化脱硫前冷却过程，或只对部分民用煤气进行脱硫，将脱硫设备放在粗苯回收工段的后面。综合水工段的任务是保证回收车间需要的工艺冷却水和全厂的生产、消防用水。有的综合水还需保证生活用水。该工段是综合循环水、制冷水、生产水的输送的重要组成。污水处理工段是将焦化厂生产过程中产生的含酚、氰化氢、氰化物、硫氰化物、油类、硫化氢、砒啶、苯、萘等多种物质，其中以酚、氰的含量为最多，故也成为酚水。现在，大部分焦化厂都配套相应的污水处理装置，来处置酚水。有的厂进行深度处理后，全部回用，减少了工业新水的使用，该工段或独立成厂，成为节能减排的主要组成部分。炼焦化学产品回收（生产硫铵）流程炼焦化学产品回收（浓氨水）流程供用城市煤气流程焦炉煤气净化工艺流程（邯钢焦化厂）全负压下操作的回收化学产品的工艺流程四、机焦厂采用的工艺流程

1、工艺说明（1）煤气初冷采用横管冷却器；（2）电捕在鼓风机前；（3）采用HPF脱硫，板框压滤机制取硫膏；（4）采用喷淋式饱和器制取硫铵；（5）采用一塔制取粗苯；（6）酚氰污水采用A-A-O（生物脱氮法）处理（7）塔器采用轻瓷填料乱堆鼓冷工段工艺流程图焦油装车泵溢流水氨水气液分离器循环氨水中间槽焦油渣运至煤场机械化氨水澄清槽。焦油渣运至煤场机械化焦油澄清槽煤气去初冷器地下放空槽循环氨水去焦炉循环氨水泵分离水去冷鼓工段分离水放空槽脱水管加热用间接蒸汽焦油槽煤焦油生产工艺流程图脱硫工段工艺流程图硫酸铵工段工艺流程图终冷洗苯工段