太鋼焦化廠煤調(diào)濕技術(shù)的應(yīng)用

太鋼焦化廠煤調(diào)濕技術(shù)的應(yīng)用

泰鋼焦化廠有2個(gè)7.63m焦?fàn)t，年設(shè)計(jì)能力220萬(wàn)噸焦化焦。為了節(jié)能增效,太鋼焦化廠于2008年底采用了煤調(diào)濕技術(shù),將焦?fàn)t入爐煤水分從10%逐步降低至8.0%。煤調(diào)濕采用STD技術(shù),通過(guò)間接加熱來(lái)降低和控制入爐煤水分。其效果是焦炭和化工產(chǎn)品產(chǎn)量增加、焦?fàn)t煤氣發(fā)生率提高、焦?fàn)t加熱用的煤氣用量減少、剩余氨水量減少。但是,煤調(diào)濕裝置投入使用后,煤氣中的煤粉夾帶量明顯增加,焦油與氨水分離困難,導(dǎo)致氨水中懸浮物及焦油含量上升、循環(huán)氨水噴嘴堵塞、鼓風(fēng)機(jī)前導(dǎo)向調(diào)節(jié)范圍變小、橫管初冷器阻力居高不下、焦油質(zhì)量下降、蒸氨塔件堵塞,影響焦?fàn)t、鼓冷、蒸氨工序的正常生產(chǎn)。目前,解決焦油、氨水分離困難的方法有機(jī)械、物理、化學(xué)等方法。使用化學(xué)破乳劑來(lái)加強(qiáng)焦油氨水的分離在國(guó)外已經(jīng)應(yīng)用了較長(zhǎng)時(shí)間,屬于比較成熟的技術(shù),而且破乳劑還能改善焦油的流動(dòng)性,從而減弱氨水中殘余焦油的沉積趨勢(shì)。根據(jù)目前國(guó)際先進(jìn)技術(shù),結(jié)合太鋼現(xiàn)狀,太鋼焦化廠決定使用化學(xué)破乳劑技術(shù),即在焦油氨水系統(tǒng)和橫管初冷器的循環(huán)噴灑液中投加一定量的破乳劑,解決焦油氨水分離困難的問(wèn)題。1了解真菌病的性質(zhì)和工作原則1.1非離子型化學(xué)破乳劑破乳劑可分為離子型和非離子型,由于非離子型化學(xué)破乳劑具有用量少、不產(chǎn)生沉淀、脫除的水中含油少、脫水成本低等優(yōu)點(diǎn),選用非離子型化學(xué)破乳劑經(jīng)濟(jì)合理。非離子型化學(xué)破乳劑主要分為水溶性和油溶性兩類,由于油溶性化學(xué)破乳劑不會(huì)被脫除的水帶走,且隨著脫水量增加濃度逐漸增高,更有利于繼續(xù)脫除水分。因此,決定選用型號(hào)為N71700的破乳劑。1.2n7165,-焦油體系N71700是一種羥基、油包水、煤焦油的破乳劑。它既可以作為破乳劑,又是一種有效的減黏劑。作為破乳劑,N71700可以中和因乳化作用而在焦油表面形成的電荷,使冷凝下來(lái)的焦油更好結(jié)合,從而加強(qiáng)焦油氨水分離器內(nèi)氨水和焦油的分離作用,減少氨水中的含焦油量和懸浮物量。作為減粘結(jié)劑,N71700可以緊緊地附著在焦油的表面,形成一層非常薄的膜,從而達(dá)到降低焦油黏度,提高焦油流動(dòng)性,減少沉積的功效。2應(yīng)用2.1焦油、氨氣分離破乳劑的投加要根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)行情況及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況決定。經(jīng)過(guò)研究后決定在2處分別投加破乳劑。一處為循環(huán)氨水泵前,由于循環(huán)氨水是閉路循環(huán)系統(tǒng),不便于重新開(kāi)孔加藥。因此利用原有的采樣口,通過(guò)高壓計(jì)量泵將破乳劑送入循環(huán)氨水泵前的氨水管道內(nèi)。破乳劑會(huì)隨著循環(huán)氨水進(jìn)入焦?fàn)t進(jìn)行煤氣的噴灑冷卻,之后再通過(guò)汽液分離器返回機(jī)械化焦油氨水澄清槽。在機(jī)械化焦油氨水澄清槽內(nèi)破乳劑利用破乳及減黏作用,提高焦油、氨水的分離效果,改善循環(huán)氨水和焦油質(zhì)量。另一處投加點(diǎn)為橫管初冷器上、下段循環(huán)噴灑液內(nèi),隨著循環(huán)噴灑液不斷噴灑橫管管壁,可以防止焦油、焦油渣、萘等物質(zhì)附著在橫管壁上,提高了橫管初冷器的換熱效率,保證了橫管出口煤氣溫度達(dá)標(biāo)。由于破乳劑的親油性質(zhì),最終它會(huì)隨著焦油進(jìn)入焦油貯存系統(tǒng)。破乳劑對(duì)焦油管道內(nèi)原有的沉積物還有剝離作用,因此它的調(diào)節(jié)應(yīng)該是一個(gè)緩慢的過(guò)程,以避免過(guò)快的沉積物剝離造成管道和設(shè)備的堵塞。投加過(guò)程中在保證橋管和集氣管循環(huán)氨水噴淋不發(fā)生嚴(yán)重堵塞的前提下逐步調(diào)節(jié)破乳劑的加入量,最終破乳劑投加量要保證在200~400ppm才能有效保證焦油、氨水的分離。破乳劑的投加流程見(jiàn)圖1。2.2煤調(diào)濕系統(tǒng)投加破乳劑后的不穩(wěn)定因素分析投加破乳劑N71700后,對(duì)焦?fàn)t、焦油、氨水等系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行都有積極作用。1)循環(huán)氨水的噴嘴堵塞率下降了70%,保證了焦?fàn)t的正常操作。焦油會(huì)隨著焦?fàn)t煤氣的噴淋冷卻不斷冷凝出來(lái),在循環(huán)氨水中的破乳劑會(huì)和焦油產(chǎn)生作用,降低焦油的黏度,從而減少沉積的產(chǎn)生。這樣使循環(huán)氨水噴頭更加清潔,降低了堵塞和清掃的頻率,同時(shí)循環(huán)氨水的噴淋也會(huì)變得更加均勻和有效。2)提高了循環(huán)氨水的質(zhì)量。破乳劑加強(qiáng)了焦油和氨水的分離作用,使循環(huán)氨水變得更加清潔,循環(huán)氨水含油和含懸浮物指標(biāo)大幅下降。投加破乳劑前后數(shù)據(jù)對(duì)比見(jiàn)表1。3)焦油質(zhì)量明顯提高。未加藥劑前,焦油質(zhì)量達(dá)不到規(guī)定的要求,尤其是黏度、水分以及甲苯不溶物不達(dá)標(biāo)。通過(guò)投加破乳劑,降低了焦油的黏度,改善了焦油的流動(dòng)性,從而保證了焦油的質(zhì)量。焦油質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表2。4)由于焦油發(fā)生嚴(yán)重乳化,焦油、氨水分離情況非常不好,嚴(yán)重時(shí)焦油貯罐內(nèi)的水分高達(dá)40%,而外發(fā)焦油水分也超過(guò)客戶要求的4%,給焦化廠帶來(lái)了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。為了保證外發(fā)焦油水分合格,在焦油貯罐內(nèi)也投加了一定量的破乳劑,投加藥劑后焦油水分達(dá)到了規(guī)定要求。5)超級(jí)離心機(jī)故障清理周期明顯延長(zhǎng)。由于從機(jī)械化焦油氨水澄清槽出來(lái)的焦油水分減少,使超級(jí)離心機(jī)的負(fù)荷下降,大幅提高了超級(jí)離心機(jī)的效率,也使超級(jí)離心機(jī)的故障清理周期由以前的每天1次延長(zhǎng)至15天1次。同時(shí),由于脫水量減少,超級(jí)離心機(jī)處理的能耗也大幅降低。6)氨水過(guò)濾器清洗頻率降低。為了保證氨水質(zhì)量,循環(huán)氨水在送入焦?fàn)t前需經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾。煤調(diào)濕裝置投用后,循環(huán)氨水中帶有大量的焦油和懸浮物,過(guò)濾器的清洗頻率變?yōu)?次/天,不僅影響正常生產(chǎn),還加大了勞動(dòng)強(qiáng)度。投加破乳劑后,循環(huán)氨水的質(zhì)量明顯改善,使得氨水過(guò)濾器的清洗頻率下降至1次/半年。7)改善了橫管初冷器的運(yùn)行情況。通過(guò)在橫管初冷器上、下段循環(huán)噴灑液中添加一定量的破乳劑,使原先橫管初冷器管壁上附著的焦油類物質(zhì)脫落下來(lái),增加了橫管的換熱面積,提高了橫管初冷器的換熱效率。橫管初冷器的阻力也由1500Pa降至800Pa左右,減少了橫管的吹掃次數(shù),穩(wěn)定了橫管初冷器出口煤氣溫度指標(biāo),而且煤氣中萘含量平均減少了20mg/m8)穩(wěn)定了蒸氨系統(tǒng),保證了污水系統(tǒng)的水質(zhì)達(dá)標(biāo)。之前由于氨水中有大量的焦油和懸浮物,且氨水在剩余氨水罐中的停留時(shí)間短,造成焦油和懸浮物帶入蒸氨廢水螺板換熱器及蒸氨塔內(nèi),每3個(gè)月就必須停產(chǎn)清理蒸氨塔的塔盤,嚴(yán)重影響后續(xù)污水處理的正常運(yùn)行,而且蒸氨廢水螺板換熱器內(nèi)還堵有大量的瀝青類物質(zhì),嚴(yán)重時(shí)必須更換換熱器,造成設(shè)備費(fèi)用的增加。使用破乳劑后,剩余氨水指標(biāo)明顯好轉(zhuǎn),蒸氨廢水螺板換熱器和蒸氨塔盤內(nèi)的焦油沉積大大減少,蒸氨塔的停產(chǎn)清理周期也延長(zhǎng)至1次/年。3破乳劑的投用1)投加破乳劑可以有效減少循環(huán)氨水噴嘴堵塞的頻率,減輕清理噴頭的勞動(dòng)強(qiáng)度。2)破乳劑可以有效改善循環(huán)氨水質(zhì)量、降低焦油黏度、降低外發(fā)焦油水分,不僅保證了焦油氨水系統(tǒng)的正常運(yùn)行,還可增加焦油收率。3)破乳劑對(duì)于蒸氨系統(tǒng)也有積極的作用