煉焦化學(xué)工藝介紹

1、煉焦化學(xué)工藝介紹1 1 概況概況主要內(nèi)容主要內(nèi)容3 3 主要裝備主要裝備4 4 主要產(chǎn)品主要產(chǎn)品2 2 工藝流程工藝流程0:1831 焦化工業(yè)概況 煤隔絕空氣進行加熱，分別得到固體產(chǎn)品、液體產(chǎn)品和氣體產(chǎn)品的過程，即煤的干餾過程。根據(jù)煤被加熱的最終溫度，分為低溫干餾（500550 ），中溫干餾（600800 ）和高溫干餾（9001050 ）即煉焦過程。煉焦0:184 廣泛用于高爐煉鐵、鑄造、電石、氣化及有色金屬冶煉等方面，其中高爐用焦占絕大多數(shù)，稱為冶金焦。 焦炭在高爐中起還原劑、熱源、支撐骨架的作用。 焦炭0:185 1、成堆干餾 510晝夜成焦，生產(chǎn)率低，資源浪費，污染嚴(yán)重。煉焦技術(shù)發(fā)展a-

2、圓窯 b-方窯 成堆干餾示意圖0:186 2、蜂窩焦?fàn)t煉焦 23晝夜成焦，可利用機械設(shè)備。現(xiàn)代焦?fàn)t雛形。煉焦技術(shù)發(fā)展蜂窩焦?fàn)t示意圖0:187 3、現(xiàn)代煉焦技術(shù)的形成 （1）炭化室與燃燒室分開 （2）蓄熱式的建立 （3）化產(chǎn)品的回收 （4）復(fù)熱式焦?fàn)t （5）硅磚筑爐材料在焦?fàn)t上的應(yīng)用煉焦技術(shù)發(fā)展0:188 中國煉焦技術(shù) 機械化焦?fàn)t： 1958年，鞍山焦耐院設(shè)計了JN43-58型焦?fàn)t，在北京煉焦化學(xué)廠投產(chǎn)，推動了煉焦技術(shù)的發(fā)展。 20世紀(jì)80年代，設(shè)計了JN60-87型焦?fàn)t。 20世紀(jì)90年代，設(shè)計了炭化室高4.3m，寬500mm的寬炭化室焦?fàn)t。 21世紀(jì)初，設(shè)計了JN70- 型焦?fàn)t。 炭化室高7

3、.63m焦?fàn)t。煉焦技術(shù)發(fā)展0:189 現(xiàn)代煉焦新技術(shù)： 1、焦?fàn)t容積大型化 2、干法熄焦 3、裝爐煤預(yù)處理 4、現(xiàn)代化搗固煉焦 5、焦化廠環(huán)境保護 6、煉焦自動化技術(shù)煉焦技術(shù)發(fā)展0:18102 焦化工藝流程1#火車受煤坑翻車機汽車受煤坑2#火車受煤坑116#貯煤倉粉碎機2#煤塔1#煤塔2#焦?fàn)t1#焦?fàn)t3#焦?fàn)t4#焦?fàn)t2#焦臺1#焦臺1#熄焦塔1#干熄焦2#熄焦塔2#干熄焦篩貯焦樓煉鐵卸煤貯配煤煉焦熄焦篩運焦化產(chǎn)0:18112 焦化工藝流程0:1812備煤工藝備煤工藝焦化工藝焦化工藝 煉焦工藝煉焦工藝 化產(chǎn)回收工藝化產(chǎn)回收工藝2 焦化工藝流程0:18132 焦化工藝流程備煤：對進廠的洗精煤進行處

4、理，以達(dá)到煉焦要求，通常把原料煤在煉焦前進行的工藝處理過程稱為備煤工藝過程。這個過程是在備煤車間來進行完成的。主要經(jīng)過堆放貯存、配合、粉碎、調(diào)濕等一系列過程使之達(dá)到煉焦要求之后，通過皮帶被輸送到煤塔供煉焦作業(yè)區(qū)使用。流程：洗精煤(80mm)由汽車或火車運來，由螺旋卸料機或翻車機卸入卸煤槽。按煤的種類分別由不同的運煤皮帶輸送機轉(zhuǎn)運至貯煤倉。上煤時由煤倉下的電子自動配料秤將各種煤按相應(yīng)比例配給到倉下皮帶并經(jīng)除鐵器除鐵后進入可逆反擊錘式粉碎機被粉碎至25mm25mm及及25mm25mm以下兩級以下兩級. . 篩上物（篩上物（25mm25mm的焦炭）通過焦的焦炭）通過焦3 3帶式輸送機及可逆配倉帶帶式

5、輸送機及可逆配倉帶式輸送機進入式輸送機進入25mm25mm的焦倉內(nèi)；篩下物（的焦倉內(nèi)；篩下物（25mm25mm的焦炭）進的焦炭）進入入10mm10mm焦炭振動篩，被分成焦炭振動篩，被分成252510mm10mm和和10mm25mm25mm的焦倉可貯存焦?fàn)t的焦倉可貯存焦?fàn)t1010小時的產(chǎn)焦量，約小時的產(chǎn)焦量，約950t950t。 2 焦化工藝流程煉焦工藝篩焦運焦篩焦運焦: :0:1824出爐順序焦?fàn)t操作的一個重要因素是推焦和裝煤的周期，要使推焦炭化室左右兩邊的炭化室裝煤后的干餾時間盡量相同并都處于結(jié)焦中期，為此目的有多種出爐順序，如9-2串序、2-1串序和5-2串序。本廠采用5-2順序，即焦?fàn)t機

6、械的每個過程中相鄰炭化室相差5號，兩個行程的對應(yīng)炭化室相差2號。具體爐號可表達(dá)如下：1，6，11，16，813，8，13，18，835，10，15，20，802，7，12，17，824，9，14，19，845-2出爐順序的特點有：兩邊相鄰炭化室的干餾進度大致接近，低爐號為40%，高爐號為60%。移動機械中推焦機、攔焦機每次走行的距離比較短，有利于節(jié)電。又因為推焦機上的取門機、推焦桿與平煤桿相隔5爐距，推焦和平煤可以同時操作，減少了推焦機的對位頻度和時間。沿爐組全長的裝煤操作均勻，集氣管壓力也較均勻。2 焦化工藝流程煉焦工藝0:1825焦?fàn)t四大車裝煤車裝煤車的主要用途是從煤塔受煤，并運至炭化室，

7、進行集塵管的連接、上升管的操作、裝煤孔蓋的取和送、爐頂?shù)那鍜?，裝煤孔蓋的密封等工作。推焦機推焦機是在焦?fàn)t機側(cè)軌道上運行并按一定的工藝程序?qū)範(fàn)t進行一系列操作的設(shè)備。其主要功能有：四車連鎖、開關(guān)機側(cè)爐門、推出炭化室內(nèi)的紅焦、爐門和爐框清掃、頭尾焦處理、下次推焦炭化室小爐門的清掃、推焦除塵、上次推焦炭化室小爐門開閉、平煤、余煤處理等。攔焦機攔焦機一條軌道設(shè)置在焦側(cè)操作臺上，另一條軌道設(shè)置在集塵干管的鋼結(jié)構(gòu)架上，兩軌橫跨電機車和熄焦車或焦罐車。其作用是取、裝焦側(cè)爐門、推焦時用導(dǎo)焦柵將紅焦炭導(dǎo)入熄焦車或焦罐車內(nèi)、將岀焦煙塵導(dǎo)入集塵干管、清掃爐門、清掃爐框、處理頭尾焦等。1、2#焦?fàn)t為右型攔焦機，3、4

8、#焦?fàn)t為左型攔焦機。電機車電機車運行在焦?fàn)t焦側(cè)的熄焦車軌道上，用于牽引和操縱焦罐或濕熄焦車。該電機車既可滿足干法熄焦的作業(yè)要求，又能滿足濕法熄焦的作業(yè)要求。2 焦化工藝流程煉焦工藝0:1826 該系統(tǒng)有六個組成部分，根據(jù)工藝流程依次為冷凝鼓風(fēng)工段、硫銨工段（含剩余氨水蒸氨裝置）、終冷洗苯工段、粗苯蒸餾工段、脫硫制酸工段和油庫工段；此煤氣處理系統(tǒng)的設(shè)計能力為105600Nm3/h。2 焦化工藝流程化產(chǎn)回收工藝0:18272 焦化工藝流程化產(chǎn)回收工藝 來自焦?fàn)t82C的荒煤氣與焦油和氨水沿吸煤氣管道至氣液分離器進行氣液分離，氣液分離后荒煤氣由上部出來，進入5臺并聯(lián)操作的橫管初冷器，分三段冷卻。余熱水

9、段用60C余熱水，循環(huán)水段用32C循環(huán)水，低溫水段用16C低溫水將煤氣冷卻至2122C。由橫管初冷器下部排出的煤氣，進入3臺并聯(lián)操作的電捕焦油器，除掉煤氣中夾帶的焦油，再由煤氣鼓風(fēng)機壓送至硫銨工段。 由氣液分離器分離下來的焦油和氨水首先進入機械化氨水澄清槽，在此進行氨水、焦油和焦油渣的分離。上部的氨水流入循環(huán)氨水中間槽，再由循環(huán)氨水泵送至焦?fàn)t集氣管循環(huán)噴灑冷卻煤氣，剩余氨水送入除焦油器，除焦油后自流入剩余氨水槽，再用剩余氨水泵送至剩余氨水蒸氨裝置。澄清槽下部的焦油靠靜壓流入焦油分離器，進一步除去焦油中的焦油渣后用焦油中間泵抽送至焦油超級離心機，采用機械方式脫除焦油中的焦油渣，被送入焦油中間貯槽

10、再用焦油泵送往油庫工段。機械化氨水澄清槽和焦油分離器底部沉降的焦油渣排至焦油渣箱、超級離心機排出的焦油渣靠重力落入焦油渣箱，定期送往煤場，摻入煉焦煤中。冷凝鼓風(fēng)工段0:18282 焦化工藝流程化產(chǎn)回收工藝 由鼓冷工段來的煤氣經(jīng)煤氣預(yù)熱器預(yù)熱后進入飽和器，煤氣在飽和器的前室分兩股入環(huán)形室經(jīng)循環(huán)母液噴灑，其中的氨被母液中的硫酸吸收，然后煤氣合并成一股進入后室經(jīng)母液最后一次噴淋進飽和器內(nèi)旋風(fēng)式除酸器，以便分離煤氣所夾帶的酸霧，再經(jīng)捕霧器捕集下煤氣中的微量酸霧后，送至終冷洗苯工段。 飽和器下段上部的母液經(jīng)母液循環(huán)泵連續(xù)抽出送至環(huán)形室噴灑，吸收了氨的循環(huán)母液由中心下降管流至飽和器下段的底部，在此晶核通過

11、飽和母液向上運動，使晶體長大，并引起顆粒分級。用結(jié)晶泵將其底部的漿液送至結(jié)晶槽。飽和器滿流口溢出的母液流入滿流槽內(nèi)液封槽,再溢流到滿流槽，然后用小母液泵送入飽和器的后室噴淋。沖洗和大加酸時，母液經(jīng)滿流槽至母液貯槽，再用小母液泵送至飽和器。此外，母液貯槽還可供飽和器檢修時貯存母液之用。 結(jié)晶槽的漿液排放到離心機，經(jīng)分離的硫銨晶體由溜槽送至振動流化床干燥機，并用經(jīng)熱風(fēng)器加熱的空氣干燥，再經(jīng)冷風(fēng)冷卻后進入硫銨貯斗。然后稱量、包裝送入成品庫。離心機濾出的母液與結(jié)晶槽滿流出來的母液一同自流回飽和器的下段。干燥硫銨后的尾氣經(jīng)旋風(fēng)分離器分離后由排風(fēng)機排至大氣。 由油庫送來的硫酸送至硫酸中間槽，再經(jīng)硫酸泵抽出

12、送至硫酸高置槽內(nèi)，然后自流到滿流槽。硫銨工段0:18292 焦化工藝流程化產(chǎn)回收工藝從硫銨工段來的約55的煤氣，首先從終冷塔下部進入，終冷塔分二段冷卻，下段用約37的循環(huán)冷卻水，上段用約24的循環(huán)冷卻水將煤氣冷卻到25后進入洗苯塔，煤氣經(jīng)貧油洗滌脫除粗苯后，送往脫硫工段。終冷塔下段的循環(huán)冷卻水從塔中部進入終冷塔下段，與煤氣逆向接觸冷卻煤氣后用泵抽出，經(jīng)下段循環(huán)噴灑液冷卻器，用循環(huán)水冷卻到37進入終冷塔中部循環(huán)使用。終冷塔上段的循環(huán)冷卻水從塔頂部進入終冷塔上段冷卻煤氣后用泵抽出，經(jīng)上段循環(huán)噴灑液冷卻器，用低溫水冷卻到24進入終冷塔頂部循環(huán)使用。下段排出的冷凝液送至機械化氨水澄清槽。由粗苯蒸餾工段

13、送來的貧油從洗苯塔的頂部噴灑，與煤氣逆向接觸吸收煤氣中的苯，塔底富油經(jīng)富油泵送至粗苯蒸餾工段脫苯后循環(huán)使用。 粗苯工段0:18302 焦化工藝流程化產(chǎn)回收工藝粗苯工段 從終冷洗苯裝置送來的富油依次送經(jīng)油汽換熱器、貧富油換熱器，再經(jīng)管式爐加熱至180后進入脫苯塔，在此用再生器來的直接蒸汽進行汽提和蒸餾。塔頂逸出的輕苯蒸汽經(jīng)油汽換熱器、輕苯冷凝冷卻器冷卻后，進入油水分離器。分離出的輕苯流入輕苯回流槽，部分用輕苯回流泵送至塔頂作為回流，其余進入輕苯貯槽，再用輕苯產(chǎn)品泵送至油庫。 脫苯塔底排出的熱貧油，經(jīng)貧富油換熱器換熱后進入貧油槽，然后用熱貧油泵抽出經(jīng)一段貧油冷卻器、二段貧油冷卻器冷卻至2529后去

14、終冷洗苯裝置。 吸收粗苯的洗油稱為富油，送往粗苯蒸餾裝置處理，脫苯的洗油為貧油，也來自蒸餾，經(jīng)冷卻后循環(huán)使用。0:18312 焦化工藝流程化產(chǎn)回收工藝脫硫制酸工段0:18322 焦化工藝流程化產(chǎn)回收工藝來自洗苯塔后的煤氣進入脫硫塔，煤氣自下而上與貧液逆流接觸，煤氣中的H2S、HCN等酸性氣體被吸收，其主要反應(yīng)為：2KOH+CO2K2CO3+ H20H2S + K2CO3 KHS + KHCO3HCN + K2CO3 KCN + KHCO3CO2 + K2CO3 + H20 2 KHCO3同時，在脫硫塔上段加入濃度為5%的堿液(NaOH)，進一步脫除煤氣中的H2S，使煤氣中的H2S含量250mg

15、/Nm3。脫硫后的煤氣一部分送回焦?fàn)t和粗苯管式爐加熱使用，其余送往用戶。0:18332 焦化工藝流程化產(chǎn)回收工藝吸收了酸性氣體的富液與再生塔底出來的熱貧液換熱后，由頂部進入再生塔再生，再生塔在真空低溫下運行，富液與再生塔底上升的水蒸汽接觸使酸性成分解吸，其反應(yīng)如下：KHS + KHCO3 H2S + K2CO3KCN + KHCO3 HCN + K2CO32 KHCO3 CO2 + K2CO3 + H2O再生塔頂出來的酸性氣體進冷凝冷卻器，除水后，經(jīng)真空泵，與空氣混合后進入燃燒爐內(nèi)進行完全燃燒。爐中高溫主要依靠化學(xué)反應(yīng)熱來維持，當(dāng)酸汽中H2S含量較低時，尚需補充少量煤氣。含硫化氫酸性氣體的主要

16、成分是H2S、HCN、CO2、H2O, 并含有少量的氨（NH3）和萘，在燃燒爐內(nèi)，該氣體與空氣在氧氣過剩的條件下燃燒，生成SO2、NOX和H2O。由燃燒爐排出的高溫過程氣，經(jīng)廢熱鍋爐冷卻回收余熱，產(chǎn)生中壓飽和蒸汽，進行熱回收。冷卻后的過程氣進入SCR反應(yīng)器，脫除其中的氮氧化物。0:18342 焦化工藝流程化產(chǎn)回收工藝 經(jīng)SCR反應(yīng)器后的過程氣進入轉(zhuǎn)化器。在轉(zhuǎn)化器內(nèi)，將含有水汽的濕式SO2過程氣在420450的溫度下催化轉(zhuǎn)化為SO3。轉(zhuǎn)化過程中放出的反應(yīng)熱通過層間換熱器用于產(chǎn)生蒸汽。在最后轉(zhuǎn)化階段，氣體冷卻以使得SO3與水蒸氣反應(yīng)生成氣相的硫酸。轉(zhuǎn)化器內(nèi)催化劑采用丹麥TOPSOE公司生產(chǎn)的具有較

17、高活性的濕式轉(zhuǎn)化催化劑。 從濕式轉(zhuǎn)化單元的SO3過程氣進入WSA冷凝器。在WSA冷凝器內(nèi)，用冷空氣對其進行間接冷卻。硫酸在管子中與熱工藝氣體逆向冷凝濃縮，流向底部。硫酸收集在有磚襯里的冷凝器底部（濃度約為98%）并在板式換熱器中冷卻到3040，大部分酸作循環(huán)冷卻用酸回兌到WSA冷凝器底部出口，一部分送入硫酸中間槽，再用泵輸送到硫銨裝置。 尾氣離開WSA冷凝器的溫度約100，直接經(jīng)一60m煙囪排入大氣，氣體中含酸霧極少，達(dá)到國家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)外排。0:18353 主要裝備（1） 卸煤設(shè)備 螺旋卸煤機 翻車機 共有5臺螺旋卸煤機、1臺翻車機。其中，翻車機采用C型折返式設(shè)計，實現(xiàn)全自動控制，卸車能力為

18、20節(jié)/小時，卸車效率高。0:18363 主要裝備（2） 貯、配煤裝置 貯、配煤系統(tǒng)采用貯配合一式設(shè)計，共有16個貯煤倉，96個圓盤給料機，貯煤量為16萬噸，具有占地面積小，保護環(huán)境的優(yōu)點。0:18373 主要裝備(3)煉焦設(shè)備4座42孔JNX702型7米焦?fàn)t，其中1#爐為國內(nèi)首座投產(chǎn)的該型焦?fàn)t.此爐型具有加熱均勻、熱工效率高、廢氣溫度低等優(yōu)點，可有效提高焦?fàn)t的熱工效率，減少能源消耗，減少CO2的排放。2套處理能力140t/h的干熄焦裝置，每小時可產(chǎn)3.8MPa中壓蒸汽150t，發(fā)電量為2.6萬度，干法熄焦具有改善焦炭質(zhì)量、節(jié)約能源、保護環(huán)境等優(yōu)點。0:18383 主要裝備(4)煤氣凈化設(shè)備真空碳酸鉀煤氣脫硫設(shè)施，每年可減少SO2和NOx等污染物排放量約11000噸。 引進的丹麥托普索制濃硫酸工藝，是河北省第一套WSA制酸裝置，年產(chǎn)濃硫酸1.2萬噸，實現(xiàn)廢物、廢液零排放和尾氣達(dá)標(biāo)排放，年可創(chuàng)效約1000萬元。0:18