直立爐生產(chǎn)炭化煤氣凈化工藝技術(shù)設(shè)備設(shè)施可靠性分析

直立爐生產(chǎn)炭化煤氣凈化工藝技術(shù)設(shè)備設(shè)施可靠性分析直立爐生產(chǎn)、炭化煤氣凈化過程包括直立爐備煤；直立爐炭化；篩儲焦；煤氣冷凝冷卻；焦油氨水分離與焦油回收；脫硫及硫回收；硫銨裝置；洗脫苯。1.直立爐裝置該項目選用內(nèi)外加熱型的直立炭化爐，爐型為：MWH型帶蓄熱室直立炭化爐。對于直立爐的爐型，按其對煤料干餾加熱方式不同，可分為三類：1）內(nèi)熱式直立爐。2）外熱式直立爐，它能將單一煤種經(jīng)過干餾，同時獲取優(yōu)質(zhì)炭化煤氣，并回收焦油的氣、固、液三相產(chǎn)品，是用于煤轉(zhuǎn)化工藝的先進(jìn)裝置。3）內(nèi)外加熱結(jié)合型直立爐，這類爐型是在外熱式直立爐的基礎(chǔ)上，采用經(jīng)過冷凝冷卻回收焦油之后的煤氣，部分回爐進(jìn)入炭化室底部的冷卻段，對即將移出爐體的高溫蘭炭進(jìn)行冷卻，充分利用其顯熱而使冷煤氣升溫進(jìn)入炭化室干餾段，增加炭化室內(nèi)中、下部的熱容量，并且強化了炭化室內(nèi)對流傳熱的效果，從生產(chǎn)工藝上熱利用率高，促進(jìn)干餾效果，加速炭化，提高單位容積產(chǎn)焦能力，并可降低加熱煤氣的消耗，保持蘭炭產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，是節(jié)能型的先進(jìn)爐型。以單一煤種為原料干餾產(chǎn)氣的直立爐裝置，在國內(nèi)應(yīng)用歷史悠久，生產(chǎn)技術(shù)成熟可靠。主要應(yīng)用于盛產(chǎn)不粘或弱粘性煤源的地區(qū)。以山西、陜北、內(nèi)蒙地區(qū)為主，東北撫順、甘肅蘭州、新疆哈密等地均有相應(yīng)的裝置。2.備煤、炭化、篩儲焦1）直立爐備煤該系統(tǒng)擬采用PLC控制與就地操作相結(jié)合的控制方式，提高了生產(chǎn)的安全可靠性。對產(chǎn)生粉塵大的設(shè)備--振動篩設(shè)有袋式除塵裝置，使排出的廢氣含塵濃度達(dá)到國家允許的排放標(biāo)準(zhǔn)。并在棧橋及篩分廠房設(shè)有水沖洗地坪設(shè)施，煤倉頂部設(shè)有自然通風(fēng)孔，以改善工人的操作條件。除塵器收集的粉塵進(jìn)行回收作燃料外售。在煤棚區(qū)域配備有水消防設(shè)施，以保證安全生產(chǎn)。2）直立爐炭化（1)加煤方式：通過手動、氣動控制的滾筒閥和插板閥進(jìn)行；（2)出焦方式：采用水封式出焦機，連續(xù)出焦；（3)控制水平：總管壓力、流量、壓力調(diào)節(jié)采用自動控制，每組爐頂溫度、壓力、爐底溫度、壓力、加熱煤氣、熄焦煤氣和空氣、爐頂荒煤氣壓力、流量采用DCS自控監(jiān)測和調(diào)節(jié)。廢氣：每座廠房配置二座直立爐共用一個H=120m的煙囪，廢氣排放，該項目共3個煙囪，排放廢氣量為~17×104Nm3／h，廢氣的主要組分為C02、N2、H20、S02，其中S02的含量≤382mg／Nm3,低于國家允許排放濃度指標(biāo)(≤500mg／Nm3)。廢水：由爐底水封出焦機排出的循環(huán)水在長期循環(huán)使用后，存在積累焦油的水質(zhì)問題，可用生化處理的復(fù)用水進(jìn)行稀釋性調(diào)節(jié)水質(zhì)并抽出部分污水進(jìn)入生化池處理，抽出量可按5m3／h進(jìn)行更換。正常生產(chǎn)時加補充水20t／h，水源為全廠收集的潔凈下水。廢渣：主要為水封出焦機中由循環(huán)水封水帶出的焦粉，在沉淀池中通過沉淀和過濾措施將焦粉收集，定期人工清理，送至粉焦場作為產(chǎn)品回收，回收量~1800t／a。3）篩儲焦該系統(tǒng)擬采用PLC控制與就地控制相結(jié)合的控制方式。在帶式輸送機上設(shè)置了電子皮帶秤作為計量設(shè)備。該系統(tǒng)在粉塵較大的篩分設(shè)備上設(shè)置了袋式除塵裝置，焦倉上設(shè)置了自然通風(fēng)管。在棧橋及篩焦樓上設(shè)有水沖洗地坪裝置。經(jīng)除塵后廢氣排放的含塵濃度達(dá)到國家允許的排放標(biāo)準(zhǔn)。除塵器收集的焦粉回收后作產(chǎn)品外銷。炭場設(shè)置防風(fēng)、防雨雪的鋼結(jié)構(gòu)大棚，既保證蘭炭產(chǎn)品質(zhì)量不受沙塵暴氣候的影響，而且也大大改善廠區(qū)的生產(chǎn)環(huán)境，防止粉塵污染。<25mm蘭炭產(chǎn)品先經(jīng)脫水甩干至含水8％后再進(jìn)行熱風(fēng)干燥，采用燃料煤氣的熱風(fēng)爐煙道氣作為干燥熱源，經(jīng)干燥后的廢氣，通過旋風(fēng)和布袋二級除塵，排放的含塵濃度達(dá)到國家允許的排放標(biāo)準(zhǔn)，除塵器收集的焦粉回收后作產(chǎn)品外銷。蘭炭干燥系統(tǒng)的燃料用氣～1500Nm3／h，廢氣排放量約15000Nm3／h，S02含量≤300mg／Nm3，粉塵含量≤100mg／Nm3。3.煤氣凈化化產(chǎn)回收1）冷鼓電捕、回收循環(huán)氨水（1）煤氣的冷卻冷凝該項目采用間冷工藝流程：煤氣的冷卻采用橫管式冷卻器。橫管冷卻器分上、下兩段，上段用循環(huán)水冷卻，將煤氣溫度冷卻到約45℃左右，下段用制冷水冷卻，將煤氣溫度冷卻到22℃以下，使煤氣中焦油和萘在此充分脫除。由于該項目煤氣處理量大，煤氣加壓采用離心鼓風(fēng)機，配套液力偶合器調(diào)速，不僅便于操作且節(jié)省能源。（2）焦油回收與循環(huán)氨水為更好進(jìn)行焦油回收，采取重力旋流和大截面沉降分離，配合機械化沉降槽除去焦油渣的工藝方法進(jìn)行不同重度的焦油回收。為確保外銷的焦油含水率<4％的技術(shù)指標(biāo)，工藝上配置德國先進(jìn)技術(shù)的三相臥螺沉降離心機進(jìn)行產(chǎn)品把關(guān)。經(jīng)焦油分離后的氨水除一部分剩余氨水提供下一工序蒸氨處理外，其余氨水作為直立爐循環(huán)氨水，采用大流量、高揚程氨水泵輸往直立爐。（3）電捕煤氣中焦油霧及萘的脫除采用高效蜂窩式電捕焦油器，電捕焦油器布置在鼓風(fēng)機后，既處在正壓的安全狀態(tài)下操作又能最大限度地脫除煤氣中的焦油霧滴及萘，提高了煤氣凈化的質(zhì)量。經(jīng)鼓風(fēng)機加壓后的煤氣送往脫硫工段作進(jìn)一步凈化處理。（4）三廢排放及治理①機械化氨水澄清槽和焦油分離器分離的焦油渣，基本組成為煤粉，回收后可作為燃料外銷。②各設(shè)備的排凈液、泵的漏液進(jìn)廢液收集槽，廢液不外排。2）脫硫及硫回收該工段采用濕法脫硫，將煤氣中的H2S含量脫至≤50mg／Nm3，并回收硫膏，脫水干燥制取硫磺。剩余氨水采用直接蒸汽汽提蒸氨，生產(chǎn)濃氨水作脫硫的補充液。蒸氨廢水送生化處理。該工段采用煤氣中自身含有的氨為堿源，以PDS+栲膠為復(fù)合催化劑的濕式氧化法前脫硫工藝，該法脫硫效率高，不必外加堿源，循環(huán)液中付產(chǎn)物積累慢，可不設(shè)提鹽裝置，產(chǎn)生的廢液不多，因此不僅具有投資省，操作費用低，運行穩(wěn)定的特點，而且具有良好的環(huán)保效果。脫硫采用湍球塔和新型輕瓷填料塔。湍球塔的特點是：氣速高，處理能力大，塔的重量輕，氣液分布比較均勻，不易被固體顆粒及粘性物料堵塞，特別是由于塔內(nèi)湍動強烈，故質(zhì)量及能量傳遞得以強化，因而能夠較大地縮小塔徑及降低塔高。輕瓷填料在傳質(zhì)過程中，填料表面始終保持一層液膜，形成良好的氣液接觸，比其它填料具有更高的傳質(zhì)效率。脫硫再生塔尾氣～3600Nm3／h含有NH3、C02、N2等，其中含NH3約為2.5g／Nm3(～9kg／h)，由～45m的高度排放，滿足惡臭污染物排放排準(zhǔn)GB14554-93的要求(45米高時氨允許排放量為小于45kg／h)。剩余氨水蒸氨后的蒸氨廢水含氨≤300mg／l，硫化物~50mg／l，送生化處理：水量~40m3／h。脫硫殘液主要含NH4CNS及(NH4)2S203，總量≤300g／l，送生化處理。3）硫銨制備采用噴淋式飽和器脫除直立爐煤氣中的氨，它集酸洗與結(jié)晶為一體，煤氣系統(tǒng)阻力小，流程簡單，工藝先進(jìn)，技術(shù)可靠。干燥采用振動流化床，技術(shù)成熟，操作穩(wěn)定。該工段干燥尾氣采用二級除塵，除塵效率達(dá)99．5％以上，實現(xiàn)基本無廢物排放。硫銨干燥后尾氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器及濕式除塵器兩級除塵后4)洗苯、脫苯該工段包括終冷、洗苯、脫苯三部分：終冷采用橫管間接終冷塔冷卻直立爐煤氣，即將硫銨來的煤氣在此冷卻至洗苯所需的溫度。該工藝較直接終冷工藝相比具有流程短、設(shè)備少、廢水量小等優(yōu)點。洗苯即為用焦油洗油吸收終冷后煤氣中的苯，然后將凈煤