煤氣凈化系統(tǒng)工藝的優(yōu)化與改進(jìn)

1、煤氣凈化系統(tǒng)工藝的優(yōu)化與改進(jìn)崔長(zhǎng)青（北京眾聯(lián)盛化工工程有限公司）摘要對(duì)焦化廠的煤氣凈化工藝提出了13點(diǎn)改進(jìn)意見，并詳細(xì)介紹了改進(jìn)的方法。關(guān)鍵詞冷鼓脫硫硫銨洗脫苯蒸氨O(jiān)ptimization and Improvement of Coke Oven Gas-cleaning SystemCui ChangqingZhu Changjiang(Beijing ZHONGLIANSHENG chemical engineering CO.,LTD.)ABSTRACTThirteen improvement of Coke Oven Gas-cleaning System were developed

2、. And the modified methods were presented in detail. KEY WORDCondense-blast, Desulfurization, Ammonia sulfate, Crude benzol recovery ,Ammonia Distilling0前言結(jié)合焦化企業(yè)多年的生產(chǎn)實(shí)踐及我公司在焦化、化工設(shè)計(jì)領(lǐng)域豐富的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，我公司在為國(guó)內(nèi)某焦化企業(yè)三期100萬(wàn)噸/年焦化工程的設(shè)計(jì)中，對(duì)煤氣凈化車間的冷鼓、脫硫、硫銨、洗脫苯及蒸氨工段在生產(chǎn)工藝上進(jìn)行了一些優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到了業(yè)主的一致好評(píng)。本文就設(shè)計(jì)工作中對(duì)工藝流程、設(shè)備布置進(jìn)行的修改及其必

3、要性進(jìn)行詳細(xì)論述。1該企業(yè)一、二期工藝流程簡(jiǎn)述1.1冷鼓工段自氣液分離器來(lái)的荒煤氣經(jīng)過(guò)初冷器后將煤氣溫度冷卻至22，后經(jīng)電捕焦油器進(jìn)一步脫除焦油后進(jìn)入煤氣鼓風(fēng)機(jī)，加壓后煤氣進(jìn)入后續(xù)工段。氣液分離器分離出的液相自流進(jìn)入機(jī)械化氨水澄清槽進(jìn)行靜止分層。上層的氨水溢流至循環(huán)氨水槽，由循環(huán)氨水泵抽送至荒煤氣管冷卻荒煤氣，并自循環(huán)氨水泵后抽取部分氨水至初冷器噴灑沖洗使用。多余的氨水溢流至剩余氨水槽，用剩余氨水泵抽送至蒸氨工段。中層的焦油溢流至焦油中間槽，再次靜止分離脫水后泵送至焦油槽貯存、外售。底層的焦油渣定期運(yùn)往煤場(chǎng)摻混煉焦。每臺(tái)初冷器下部設(shè)有兩臺(tái)初冷器水封槽（初冷器上、下段各對(duì)應(yīng)一臺(tái)），煤氣冷凝液及初

4、冷器沖洗液經(jīng)水封槽溢流至上、下段冷凝液循環(huán)槽，然后分別由上、下段冷凝液循環(huán)泵送至初冷器上下段噴淋，如此循環(huán)使用,多余部分由下段冷凝液循環(huán)泵送至機(jī)械化氨水澄清槽。并在下段冷凝液循環(huán)槽內(nèi)設(shè)有蒸汽盤管加熱。1.2脫硫工段脫硫采用PDS栲膠為催化劑、煤氣中的氨為堿源的濕式氧化法、兩級(jí)脫硫、再生塔再生、熔硫釜生產(chǎn)硫磺的脫硫工藝。來(lái)自冷鼓工段的粗煤氣依次串聯(lián)進(jìn)入兩個(gè)脫硫塔下部與塔頂噴淋下來(lái)的脫硫液逆流接觸進(jìn)行洗滌后，煤氣經(jīng)捕霧段除去霧滴后全部送至硫銨工段。從脫硫塔中吸收了H2S和HCN的脫硫液經(jīng)脫硫塔液封槽溢流至溶液循環(huán)槽，用溶液循環(huán)泵抽送至再生塔下部與空壓站來(lái)的壓縮空氣并流再生，再生后的脫硫液返回脫硫塔

5、塔頂循環(huán)噴淋脫硫。硫泡沫則由再生塔頂部擴(kuò)大部分排至硫泡沫槽，再由硫泡沫泵加壓后送熔硫釜連續(xù)熔硫，生產(chǎn)硫磺外售。熔硫釜內(nèi)分離的清液送至溶液循環(huán)槽循環(huán)使用。1.3硫銨工段采用噴淋式硫銨飽和器發(fā)生產(chǎn)硫銨。由脫硫工段送來(lái)的煤氣經(jīng)煤氣預(yù)熱器后進(jìn)入硫銨飽和器上段的噴淋室，在此煤氣與來(lái)自飽和器下段的循環(huán)母液充分接觸，使其中的氨被母液吸收。煤氣經(jīng)飽和器內(nèi)的除酸器分離酸霧后送至洗脫苯工段。在硫銨飽和器內(nèi)的母液中不斷有硫銨晶體生成，用結(jié)晶泵將其連同一部分母液送至結(jié)晶槽分離，然后經(jīng)離心機(jī)分離、螺旋輸送機(jī)輸送至振動(dòng)流化床干燥器干燥后入硫銨貯斗貯存、稱重、包裝即可外售。1.4洗脫苯工段該工段分為煤氣的冷卻、洗苯、脫苯三

6、部分。來(lái)自硫銨工段的粗煤氣，經(jīng)終冷塔間接冷卻后從洗苯塔底部入塔，與塔頂噴淋的循環(huán)洗油逆流接觸，煤氣中的苯被循環(huán)洗油吸收，再經(jīng)過(guò)塔的捕霧段脫除霧滴后離開洗苯塔。洗苯塔底富油經(jīng)富油泵加壓后送至粗苯冷凝冷卻器，與脫苯塔頂出來(lái)的粗苯汽換熱，然后至油油換熱器與脫苯塔底出來(lái)的熱貧油換熱，最后進(jìn)入粗苯管式爐被加熱至180°C左右，進(jìn)入脫苯塔。從脫苯塔頂蒸出的粗苯油水混和汽進(jìn)入粗苯冷凝冷卻器分別被從洗苯塔底來(lái)的富油和制冷水冷卻至30，然后進(jìn)入粗苯油水分離器，分離的粗苯至粗苯回流槽，部分粗苯經(jīng)粗苯回流泵送至脫苯塔頂作回流，其余部分入粗苯貯槽，定期由粗苯輸送泵送至罐區(qū)粗苯貯槽，貯存、外售。脫苯后的熱貧油

7、從脫苯塔底流出，自流入油油換熱器與富油換熱后入貧油槽，并由貧油泵加壓送至一、二段貧油冷卻器分別被循環(huán)水和制冷水冷卻至約30°C，送洗苯塔噴淋洗滌煤氣。0.5MPa（表）蒸汽被粗苯管式爐過(guò)熱至400°C左右，作為洗油再生器和脫苯塔的熱源。管式爐所需燃料由引自洗苯后的煤氣管道。在洗苯脫苯的操作過(guò)程中，循環(huán)洗油的質(zhì)量逐漸惡化，為保證洗油質(zhì)量采用洗油再生器將部分熱貧油再生。洗油再生量為循環(huán)洗油量的11.5，用過(guò)熱蒸汽加熱，蒸出的油汽進(jìn)入脫苯塔，采用干排渣的方式將殘?jiān)湃霘堄统囟ㄆ谒屯簣?chǎng)或外售。1.5蒸氨工段采用直接蒸汽為熱源的蒸氨方法。2三期工程設(shè)計(jì)中對(duì)上述工段的改進(jìn)2.1冷鼓工

8、段a、 原設(shè)計(jì)中每臺(tái)初冷器下部設(shè)有兩臺(tái)DN800初冷器水封槽修改為總共設(shè)計(jì)兩臺(tái)DN2000的初冷器水封槽；b、 將初冷器基礎(chǔ)標(biāo)高由原設(shè)計(jì)的POS EL4.000加高為POS EL7.200，初冷器水封槽的基礎(chǔ)標(biāo)高由原設(shè)計(jì)的POS EL0.600加高為POS EL1.500，機(jī)械化氨水澄清槽的基礎(chǔ)標(biāo)高由原設(shè)計(jì)的POS EL1.860降低為POS EL1.000，同時(shí)取消上、下段冷凝液循環(huán)槽及上、下段冷凝液循環(huán)泵。修改設(shè)計(jì)后，煤氣冷凝液及初冷器沖洗液經(jīng)水封槽直接溢流至機(jī)械化氨水澄清槽。見附圖：優(yōu)點(diǎn)：因煤氣冷凝液中焦油含量較高，減少中間操作環(huán)節(jié)后，改善了初冷器平臺(tái)附近的操作環(huán)境；下段冷凝液循環(huán)槽中設(shè)

9、有蒸汽加熱盤管，實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)生過(guò)因盤管腐蝕泄漏從而污染蒸汽冷凝液的事件，取消該循環(huán)槽，不僅減少蒸汽耗量，而且減少污染事件發(fā)生的一個(gè)源頭；取消上、下段冷凝液循環(huán)泵各兩臺(tái)，不僅節(jié)省投資，而且減少動(dòng)力消耗37kW/h。c、 將原設(shè)計(jì)中的電捕水封槽、鼓風(fēng)機(jī)水封槽由方形結(jié)構(gòu)改為圓形結(jié)構(gòu)，同時(shí)取消水封槽頂部的液下泵，冷凝液由原設(shè)計(jì)的由液下泵直接打入機(jī)械化氨水澄清槽改為自流入廢液收集槽，然后由廢液收集槽液下泵統(tǒng)一打入氨水澄清槽。優(yōu)點(diǎn)：方形結(jié)構(gòu)改為圓形結(jié)構(gòu)，使得設(shè)備的結(jié)構(gòu)更合理，減少鋼材用量；取消液下泵（共四臺(tái)），節(jié)省投資，減少動(dòng)力消耗11Kw/h，簡(jiǎn)化操作。d、 剩余氨水送去蒸氨工段前，增加PT963陶瓷管

10、過(guò)濾器，除去剩余氨水中絕大部分的焦油后再送往蒸氨工段。優(yōu)點(diǎn)：保證蒸氨塔的正常操作，PT963陶瓷管過(guò)濾器布置在本工段而非蒸氨工段，主要考慮PT963陶瓷管過(guò)濾器反沖洗后得到的焦油可直接排至廢液收集槽，后有廢液收集槽液下泵統(tǒng)一送往氨水澄清槽； e、鼓風(fēng)機(jī)煤氣入口管設(shè)計(jì)一段長(zhǎng)度為450mm的兩端帶法蘭的直管段，在鼓風(fēng)機(jī)設(shè)備安裝時(shí)，預(yù)先同風(fēng)機(jī)入口連接好，為后期煤氣管道的安裝提供便利。2.2脫硫工段a、 取消由溶液循環(huán)泵出口至再生塔進(jìn)口的脫硫液液封管道，由止回閥代替。并且在管道設(shè)計(jì)中，充分考慮止回閥的更換問(wèn)題。優(yōu)點(diǎn)：隨著機(jī)械加工水平的提高，現(xiàn)有的止回閥質(zhì)量完全可以滿足使用要求，用止回閥代替上U型管道可

11、大大降低安裝成本。b、 在進(jìn)再生塔的兩路壓縮空氣管道上，分別裝設(shè)調(diào)節(jié)閥。優(yōu)點(diǎn)：保證了再生用壓縮空氣的穩(wěn)定，保證再生效果。c、硫回收生產(chǎn)硫膏，采用臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的三足式自動(dòng)刮刀下部卸料離心機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：在生產(chǎn)硫膏質(zhì)量相同的情況下，簡(jiǎn)化了操作程序，使得生產(chǎn)的自動(dòng)化水平提高。d、 催化劑配置槽布置在二樓離心機(jī)廠房?jī)?nèi)，將加藥方式由間歇加藥改為連續(xù)加藥。優(yōu)點(diǎn)：保證了脫硫液中催化劑的均勻，并使藥劑能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定發(fā)揮作用，保證了脫硫塔后硫化氫含量的穩(wěn)定性。2.3硫銨工段a、 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中硫銨倉(cāng)庫(kù)的地坪標(biāo)高由EL1.000變?yōu)镋L0.000。優(yōu)點(diǎn)：原設(shè)計(jì)中的硫銨倉(cāng)庫(kù)標(biāo)高主要是為裝車方便服務(wù)，但隨著社會(huì)

12、進(jìn)步，汽車高度也不僅僅局限于原來(lái)的高度，因此原設(shè)計(jì)的地坪1米的標(biāo)高逐漸失去了原有的作用，取消后不但節(jié)省了土建費(fèi)用，而且在不改變?cè)袑痈叩那疤嵯?，即可滿足自動(dòng)稱量包裝設(shè)備需要的安裝高度。、在飽和器的下部結(jié)晶室增加了結(jié)晶母液射流懸浮攪拌系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：增加了結(jié)晶旋轉(zhuǎn)懸浮的速度，使晶膜阻力減少，加快結(jié)晶成長(zhǎng)并有利于消除硫銨沉積死角；另外，非正常生產(chǎn)時(shí)（如突然停電），飽和器下部母液中的硫銨結(jié)晶會(huì)迅速沉積在飽和器下筒體的底部，晶比高時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重的堵塞，增加該攪拌系統(tǒng)后，啟動(dòng)大母液泵會(huì)使結(jié)晶堵塞現(xiàn)象迅速消失，使硫銨機(jī)組在較短時(shí)間內(nèi)順利恢復(fù)生產(chǎn)運(yùn)行。2.4洗脫苯工段a、 在不明顯增加洗油消耗量的前提下，將原來(lái)的洗油再生器的干法排渣工藝改為濕法排渣工藝。具體為將排渣溫度由220降為190，通過(guò)增加一臺(tái)齒輪泵將濕渣直接送至冷鼓工段的氨水澄清槽。優(yōu)點(diǎn)：減少了污染排放點(diǎn)，大大改善了工人的操作環(huán)境。2.5 蒸氨工段a、由原來(lái)的直接蒸汽加熱修改為通過(guò)再沸器的間接蒸汽加熱。蒸汽