焦化生产工艺流程课件.pptx

1、 焦化生产工艺简介 备煤一车间 刘毅 安全注意事项安全注意事项河北旭阳焦化有限公司简介 河北旭阳焦化有限公司目前拥有7座焦炉，其中60孔JNDK43-99D焦炉3座，60孔JNDK55-05F焦炉2座，60孔JND6.25-07焦炉2座。焦炭、焦油、粗苯、硫铵产能如下表所示： 产品名称产量分区年产一期二期三期焦炭（万吨）375120120135焦油（万吨）13.54.24.35.0粗苯（万吨）3.91.31.31.3硫铵（万吨）3.471.091.151.23 煤场存煤能力，其中：备煤一车间020库煤场面积约7万,最大存煤量约8万吨，备煤二车间二期煤场面积约6.4万,三期煤场面积约7.5万 ，

2、最大存煤量约15万吨。焦化生产工艺图原 料煤 场配 煤煤的粉碎煤 塔高 温干 馏捣 固装 煤加热管理装 车筛分分级运 焦熄 焦电 捕焦 炭出 厂荒煤气澄清槽硫酸铵饱和器鼓风加压气液分离器初冷器出 厂煤焦油脱苯洗 苯终 冷包 装粗 苯出 厂出 厂净煤气回炉净煤气送往甲醇HPF法脱硫硫膏外售硫膏外售脱硫液提盐第一部分 备煤工艺第一节 备煤工艺简介1、汽运来煤 磅房 煤场 堆取料机 皮带2、火运来煤 螺旋卸 皮带 堆取料机配煤仓 配煤盘 皮带 粉碎机 皮带 炼焦煤塔 河北旭阳现用煤种大的方面来分主要有四种：气煤、肥煤、焦煤和瘦煤。 老厂020库可存煤8万吨，旧煤场可存煤5万吨。 园区机械化煤场可存煤

3、15万吨。化验化验第二节 备煤工艺主要要点1、煤场管理岗位工艺指标 保证炼焦煤不过期不变质，做到先来先吃，贮存日期不超过三个月，每季度彻底清理一次。 做到平铺直取，不同煤种标牌显示，分开存放。 保证不混煤，煤中大块及杂物及时捡出。2、堆取料机岗位 园区现有两台堆取料机，生产能力：堆料1200t/h，取料800t/h； 堆料高度：轨上11.5米，轨下1.5米； 回转半径：30米 ； 回转角度：正负100度（一般不超90度）。 3、配煤盘岗位 1）、在手动状态下，开车后待下煤均匀后跑盘验证下煤量，通过调节变频调节下煤量。 2）、在自动状态下，在电脑显示数据稳定后进行跑盘验证，保证实际下料量和理论下

4、料量吻合。 3）、 配煤合格率95% 。4、粉碎机岗位1）、煤的粉碎细度3mm以下占85%以上。2）、配合煤水分控制在912%。5、皮带岗位 严格开车顺序，开车时按先上后下先上后下，停车时按先下后上先下后上的顺序。 1输送带 2上托辊 3缓冲托辊 4料斗 5导料挡板 6改向滚筒 7螺旋拉紧装置 8尾架 9空段清扫器 10下托辊 11中间架 12弹簧清扫器 13头架 14传动托辊 15头罩带式输送机构造示意图堆取料机配煤核子秤圆盘给料机除铁器、金属探测仪粉碎机第二部分第二部分 炼焦工艺炼焦工艺第一节 炼焦工艺简介焦炉简介：河北旭阳年产焦炭200万吨，现有焦炉JNDK43-99DJNDK43-99

5、D三座、 JNDKJNDK5555- -05F 05F 两座。 JNDK43-99DJNDK43-99D 炭化室60孔/炉 立火道28个/燃烧室 单炉产量18吨/炉 JNDKJNDK5555- -05F 05F 炭化室60孔/炉 立火道32个/燃烧室 单炉产量29吨/炉 JND6.25-07 JND6.25-07 炭化室60孔/炉 立火道34个/燃烧室 单炉产量34吨/炉三室两区五大车：炭化室、燃烧室、蓄热室，斜道区、炉顶区，捣固装煤车、推焦车、除尘车、拦焦车、熄焦车。摇臂给料机捣固装煤车推焦车拦焦车熄焦塔放焦台运输皮带筛焦焦仓出厂煤塔消烟除尘车熄焦车上升管集气管吸气管捣固装煤车推焦车消烟除尘

6、车拦焦车熄焦车凉焦台熄焦塔喷淋装置第二节 炼焦工艺主要要点1、交换机岗位 1）、焦炉加热气用回炉煤气与甲醇驰放气的混合气，两种气体的比例是根据炼焦加热热值要求来执行。 2）、每30分钟交换一次，交换工作完成后，遛烟道路线从交换机端焦侧开始，机侧返回5-6分钟完成。 3）、按车间要求及时调节煤气流量、压力和吸力，并按规定保持好加热制度。 2、测温岗位 1）、使用远红外线测温仪按车间规定的测温制度，定期真实准确地完成测温工作和临时的测温项目。 2）、根据车间所制定的标准温度，将异常燃烧室炉号及时反馈给调火工，以便及时地调整炉温。3、调火岗位 1）、根据测温记录，及时调整炉温，保证焦炉各部温度、压力

7、及各种系数、耗热量达到规定指标，保证焦炭质量、化产品质量、产量、收率等控制指标。 2）、按规定及时准确测量调整各部温度、压力、炉长、钢柱曲线等，维护好焦炉加热设备及护炉铁件、交换系统设备、水封、预热器等，保证不因调火工作而破坏炉体。 3）、按规定执行各部位的温度与压力控制指标。4、上升管岗位 1）、负责上升管、桥管、翻板座清扫，要保证上升管、桥管畅通。 2）、集气管温度：80。 3）、氨水压力：0.30.4MPa。5、五大机车岗位 1）、捣固装煤车、推焦车、除尘车、拦焦车、熄焦车。 2）、装煤高度：一系为3.83.95米，二系为5.105.20米 ，二系为5.90米 。 3）、推焦串序：一系为

8、92串序 ，二系为52串序 ，三系为52串序 6、推焦顺序、推焦计划，K1、K2、K3的意义及计算： 推焦计划是为了保证各炭化室结焦时间一致，使整个炉组出炉时间准时，定时对设备进行预防性维修而编制的焦炉各个炭化室的推焦顺序及时间。 公司4.3米捣固焦炉采用9-2串序，5.5米捣固焦炉采用5-2串序, 6.25米捣固焦炉采用5-2串序。K1K1推焦计划系数，表示推焦计划系数，表示 M班计划推焦炉数，A1计划与实际接焦时间相差5分钟以上的炉数K2K2推焦执行系数，表示推焦执行系数，表示 N班实际推焦炉数，A2超过计划推焦时间10分钟以上的炉数，M班计划推焦炉数K3K3推焦总系数，表示推焦总系数，表

9、示213KKKMAMK11MANK22煤气导入与废气导出流程 干燥热解粘结熔融固化收缩 传热 放热化学反应煤的结焦过程干燥 120，内在水份和外在水份的蒸发脱吸 120-200，吸附在煤炭微孔结构中的气体析出热解 200-300，形成CO，H2S等气体产物，并有微量焦油析出半焦 300-500，大量析出焦油和煤气，烟煤胶质体转变成半焦收缩 500-700，半焦热解，析出大量氢气，半焦收缩产生裂纹成焦 750-1000，生成少量H2，最后半焦变为高温焦炭。室内结焦原理测温管测温管 不同结焦时间炭化室内各层煤料的温度与状态 室内结焦原理 各层处于结焦过程的不同阶段，总是在各层处于结焦过程的不同阶段

10、，总是在炉墙附近先结成焦炉墙附近先结成焦炭炭而后逐层向炭化室中心推移，这就是所谓的而后逐层向炭化室中心推移，这就是所谓的成层结焦成层结焦。 炭化室中心面上炉料温度始终最低，因此结焦末期炭化室炭化室中心面上炉料温度始终最低，因此结焦末期炭化室中心面温度（焦饼中心温度）可以作为焦饼成熟程度的标志，中心面温度（焦饼中心温度）可以作为焦饼成熟程度的标志，称为炼焦最终温度。称为炼焦最终温度。煤种特点成焦特性配合煤中作用气煤（QM）挥发份高，粘结性低配入比例高时，块度小，强度低推焦容易，提高化产品产率肥煤（FM）粘结性高单独成焦时，块度小，强度低，横裂纹多，耐磨稍差增大配煤粘结性焦煤（JM）可单独成焦，最

11、好的炼焦煤单独成焦时，焦炭块度大，裂纹少，耐磨好提高焦炭强度瘦煤（SM）粘结性不高配入比例高时，焦炭耐磨下降降低半焦收缩，增大块度1/3焦煤(1/3JM)粘结性高单独成焦时，块度小，强度低，增大配煤粘结性气肥煤(QF)挥发分和粘结性高单独成焦时，强度低增大配煤粘结性，化产品产量高贫煤（PM）没有粘结性不能成焦瘦化剂室内结焦原理单种煤的结焦特性 煤化程度低的褐煤煤化程度低的褐煤热热解过程不形成解过程不形成胶质体胶质体，仅发生剧烈分解，析仅发生剧烈分解，析出大量气体和焦油，出大量气体和焦油，无无粘结性粘结性，形成的半，形成的半焦呈粉状。加热到高焦呈粉状。加热到高温生成温生成焦粉焦粉。 高变质的无烟

12、煤高变质的无烟煤的热的热解是一个连续析出少解是一个连续析出少量气体的分解过程，量气体的分解过程，即不能生成即不能生成胶质体胶质体，也不能生成焦油。因也不能生成焦油。因此无烟煤不适于用干此无烟煤不适于用干馏的方法进行加工。馏的方法进行加工。现阶段我公司主要使用煤种为气煤、肥煤、焦煤现阶段我公司主要使用煤种为气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、瘦煤、1/31/3焦煤，按一定配比混合炼焦焦煤，按一定配比混合炼焦室内结焦原理现代炭化室的缺点现代炭化室的缺点: :结焦过程结焦过程无法调节各阶段的加热无法调节各阶段的加热缺点：缺点：加快焦饼收缩速度，不加快焦饼收缩速度，不利半焦利半焦收缩收缩，产生的裂纹多，产生的裂纹

13、多优点：优点：提高弱粘结性的气煤提高弱粘结性的气煤、弱粘煤甚至长焰煤的、弱粘煤甚至长焰煤的粘结粘结性，性，扩大了炼焦煤源扩大了炼焦煤源室内结焦原理改改变变加加热热速速度度工艺条件对结焦过程的影响a、煤料细度煤料细度室内结焦原理 同种煤同种煤: :细度细度增加，焦炭增加，焦炭强度上升，强度上升，当细度达到当细度达到某极限值后，某极限值后，继续增加时继续增加时焦炭强度反焦炭强度反而降低而降低 不同煤不同煤: :细度细度越高越高, , 焦炭焦炭强度越大。强度越大。增加煤料表增加煤料表面积，提高面积，提高胶质体吸附胶质体吸附力，提高粘力，提高粘结性结性增加装炉煤的堆密度，使煤粒间隙减小，膨增加装炉煤的

14、堆密度，使煤粒间隙减小，膨胀压力增大，填充间隙所需的液态物质减少，胀压力增大，填充间隙所需的液态物质减少，可以改善煤的粘结性。，可以改善煤的粘结性。堆密度的增大，使收缩应力增加，焦炭裂纹堆密度的增大，使收缩应力增加，焦炭裂纹增加。因此，配气煤多时，采用增加堆密度增加。因此，配气煤多时，采用增加堆密度的方法来提高焦炭的强度的方法来提高焦炭的强度堆密度堆密度室内结焦原理 可添加高沸点沥青、无可添加高沸点沥青、无烟煤、焦粉烟煤、焦粉 煤料粘结性不好时，可以加入煤料粘结性不好时，可以加入沥青等粘结剂，增加结焦过程中沥青等粘结剂，增加结焦过程中的液相以改善粘结性。的液相以改善粘结性。 当煤料收缩性很大时

15、，加入经当煤料收缩性很大时，加入经细粉碎的无烟煤粉、焦粉等瘦化细粉碎的无烟煤粉、焦粉等瘦化剂以减少收缩内应力，从而提高剂以减少收缩内应力，从而提高焦炭块度。焦炭块度。添加物添加物室内结焦原理图图3 1 3 1 焦炉炉体结构模型图焦炉炉体结构模型图 焦炉结构跨 越 孔炭 化 室燃 烧 室烧 嘴 砖循 环 孔蓄 热 室 主 墙篦 子 砖格 子 砖斜 道铺 底 砖小 烟 道蓄 热 室 单 墙蓄 热 室 封 墙斜 道 区端 墙装 煤 孔炉 顶看 火 孔a、焦炉砌体剖面图 焦炉结构炉 顶 区铺 底 砖清 扫 孔小 烟 道蓄 热 室封 墙 蓄 热 室 蓄 热 室中 心 隔 墙斜 道 区炭 化 室 底炭 化

16、 室煤 线 高 度烘 炉 孔小 炉 头上 升 管 孔装 煤 车 轨 道 座纵 拉 条装 煤 孔b、炭化室构造图 焦炉结构下 喷 管砖 煤 气 道斜 道 区立 火 道 底 部纵 拉 条立 火 道 隔 墙跨 越 孔焦 炉 正 面 线烘 炉 孔炉 顶看 火 孔纵 拉 条c、燃烧室构造图 焦炉结构砌筑中的炭化室和燃烧室砌筑中的炭化室和燃烧室焦炉结构 从燃烧室排出的废气温度常高达从燃烧室排出的废气温度常高达13001300左右，这部分热量左右，这部分热量必须利用。必须利用。 蓄热室的作用就是利用蓄积废气的热量来预热燃烧所需的蓄热室的作用就是利用蓄积废气的热量来预热燃烧所需的空气和贫煤气。空气和贫煤气。

17、蓄热室通常蓄热室通常其上经斜道同燃烧室相其上经斜道同燃烧室相连，其下经废气盘分别同连，其下经废气盘分别同和大气相通和大气相通d、蓄热室结构焦炉结构砌筑中的蓄热室结构图焦炉结构九孔薄壁格子砖 连通蓄热室和燃烧室的通道称为斜道。连通蓄热室和燃烧室的通道称为斜道。 斜道斜道位于蓄热室顶部和燃烧室底部之间，用于导入空气和位于蓄热室顶部和燃烧室底部之间，用于导入空气和煤气，并将其分配到每个立火道中，同时排出废气。煤气，并将其分配到每个立火道中，同时排出废气。2.1.5 斜道区结构焦炉结构焦炉结构砌筑中的斜道结构图 炭化室盖顶砖以上部位即为炉顶区。炉顶区砌有炭化室盖顶砖以上部位即为炉顶区。炉顶区砌有装煤装

18、煤孔、上升管孔、看火孔、烘炉孔及拉条沟孔、上升管孔、看火孔、烘炉孔及拉条沟等。为减少炉等。为减少炉顶区散热，改善炉顶区的操作条件，其不受压部位砌有顶区散热，改善炉顶区的操作条件，其不受压部位砌有隔热砖。隔热砖。 焦炉炉顶一般都用粘土砖砌成。为了减少散热和改善焦炉炉顶一般都用粘土砖砌成。为了减少散热和改善炉顶操作条件，在炉顶区没有孔洞或不承受压力的部位，炉顶操作条件，在炉顶区没有孔洞或不承受压力的部位，用绝热砖砌筑。炉顶表面应用耐磨性好的缸砖砌筑。用绝热砖砌筑。炉顶表面应用耐磨性好的缸砖砌筑。2.1.6炉顶区区结构焦炉结构焦炉结构砌筑完成的炉顶区2.2气体途径焦炉结构煤气主管煤气主管加减考克加减

19、考克交换考克交换考克横排管横排管一米管一米管立火道立火道废气盘废气盘小烟道小烟道蓄热室蓄热室斜道斜道立火道立火道立火道立火道斜道斜道蓄热室蓄热室小烟道小烟道废气盘废气盘分烟道分烟道烟囱烟囱总烟道总烟道2.2.1 煤气流程2.2.1 空气流程2.2.1 废气流程2.2.4加热气体在炉内的流动方式 双联下喷式焦炉加热气体流动途径焦炉结构2.2.5双联火道、废气循环焦炉炉内气体流动示意图焦炉结构焦炉砌体的外部应按装护炉设备，如图焦炉砌体的外部应按装护炉设备，如图5-35-3。这些设备包括：。这些设备包括：炉拄、保护板、纵横拉条、弹簧、炉门框、抵抗墙及机焦侧炉拄、保护板、纵横拉条、弹簧、炉门框、抵抗墙

20、及机焦侧操作台等。操作台等。 护炉设备装配简图护炉设备装配简图1 1拉条；拉条；2 2弹簧；弹簧；3 3炉门框；炉门框；4 4炉柱；炉柱；5 5保护板；保护板；6 6炉门挂钩炉门挂钩焦炉结构2.3护炉铁件 Text in here抵消温差抵消温差及推焦应及推焦应力力机焦侧平机焦侧平台及集气台及集气管的支架管的支架保证正常保证正常膨胀，每膨胀，每年年5mm5mm焦炉结构2.3护炉铁件 JNDK43-99DJNDK43-99DJNDK55-05FJNDK55-05FJND6.25-07FJND6.25-07FJN:焦耐院设计D:捣固焦炉K:超宽炭化室43：炭化室高度 4.3m99：99年设计D:单

21、热式焦炉JN:焦耐院设计D:捣固焦炉K:超宽炭化室55：炭化室高度5.5m05：05年设计F:复热式焦炉JN:焦耐院设计D:捣固焦炉6.25：炭化室高度6.25m07：07年设计F:复热式焦炉河北旭阳现有焦炉型号比较焦炉结构现我公司有4.3m焦炉、5.5m焦炉和6.25m焦炉三种，焦炉尺寸如下：炉型4.3m焦炉5.5m焦炉6.25m焦炉炭化室尺寸全长140801598017000有效长132801522016130平均宽500550530全高430055506170有效高410053006000锥度102040加热水平700810775单孔装煤量24t40.6t45.0t单孔产焦量17.253

22、0.0033.25立火道孔数283234设计结焦时间22.525.526.5焦炉结构第三部分第三部分 化产工艺化产工艺第一节 化产工艺简图化产工艺煤气流程示意图：气液分离器 初冷器 电捕 鼓风机 预冷塔 脱硫塔 煤气预热器 喷淋饱和器 迷宫捕雾器 终冷塔 洗苯塔 回炉甲醇外供管式炉制冷机发电1、得到有用的化学产品；2、便于煤气顺利地输送、储存和用户使用第二节 回收目的萘：以固体结晶析出，堵塞设备和煤气管道；煤焦油：影响氨和苯族烃的回收；氨：形成铵盐堵塞管道，燃烧时产生的氧化氮污染大气硫化物：腐蚀设备和管道，生成的硫化铁会堵塞管道，拆开设备时遇空气会自燃；不饱和碳氢化合物（苯乙烯、茚等）能聚合为

23、“液相胶”荒荒煤煤气气净煤气净煤气氨氨煤焦油煤焦油硫化氢硫化氢苯族烃苯族烃降温捕集降温捕集降温酸吸收降温酸吸收降温洗油吸收降温洗油吸收降温碱吸收降温碱吸收煤气初冷煤气初冷冷却降温冷却降温被吸收在一种溶剂（水、酸、洗油）中，在低温下溶解度大。在高温下为气态，在低温下为液态，从煤气中分离出来，第三节 分离原理第四节 煤气初冷 从煤气中回收化学产品时多采用冷凝法、冷却法和吸收法，在较低温度下才能保证较高的回收率 含有大量水汽的煤气体积大，所需管道、鼓风机能力较大 在冷却过程中，大部分煤焦油和萘也被分离，部分硫化物、氰化物溶于冷凝液中，减少回收设备和设备腐蚀。煤气初冷的必要性：煤气初冷分两步进行：1、

24、在集气管和桥管中用大量循环氨水喷洒，使煤气冷却到80-90；2、在煤气初冷器中冷却。冷却到25-35 。 风机工段工艺简图焦油渣剩余氨水循环氨水焦油荒煤气、焦油、氨水等气液分离器横管初冷器下段电捕焦油器低温冷却水煤气鼓风机横管初冷器上段脱硫工段循环氨水槽氨水泵焦炉桥管剩余氨水槽焦油储槽焦油渣车煤场配煤除油净化机地下槽蒸氨装置煤气氨水焦油焦油渣循环冷却水焦油库外销焦油机械化焦油氨水澄清槽风机工段主要设备离心式鼓风机机械化焦油氨水澄清槽第五节 硫化氢和氰化物的危害燃烧生成SO2，在大气中形成酸雨，污染环境；腐蚀煤气管道；用作合成原料气，会造成催化剂中毒；用于冶炼优质钢，会降低钢的质量。焦炉煤气中含

25、硫化氢 4-10g/m3，有机硫0.3g/m3;氰化氢0.5-1.5g/m3河北旭阳脱硫采用的是HPF法，以对苯二酚、PDS作为催化剂,塔后H2S要求控制在50mg/m3脱硫工段主要设备离心机板框式压滤机脱硫液循环泵第六节 氨的回收 对煤气中氨的回收是采用化学酸碱中和法，煤气在饱和器内通过母液（酸）喷淋充分接触后，经过化学反应将煤气中的氨吸收，生成硫酸铵和硫酸氢铵，硫酸氢铵继续反应，最终生产硫酸铵晶体，长大的晶体在结晶槽内进行颗粒分级，当母液晶比达10%时开离心机，经离心作用后再进行热风干燥，得硫铵成品。初冷器后煤气含氨约4-6g/m3煤气中的氨与硫化氢、氰化氢化合，对管道和设备腐蚀严重；煤气

26、中的氨在燃烧时生成氧化氮，污染环境；氨在粗苯回收中能使洗油和水形成乳化物，影响油水分离。煤气中氨的回收原理硫铵工段主要设备结晶槽离心机干燥床第七节 粗苯的回收与制取粗苯回收原理： 焦炉煤气含苯族烃20g/m3左右，经苯回收后煤气中苯族烃的含量降低到了2-4g/m3。 粗苯回收属于物理法，循环洗油在洗苯塔内与煤气逆流充分接触后，将煤气中的苯族烃吸收后，成为富油，富油经过管式炉加热至180左右由脱苯塔中上部进入塔内，在塔内过热蒸汽从塔底向上通过鼓泡与富油逆流、充分接触，进行汽提和蒸馏，苯蒸汽由塔顶逸出后，进行冷却，而脱苯后的贫油在经过换热冷却后，继续循环使用。用洗油回收煤气中的苯族烃服从道尔顿定律和拉乌尔定律，为了降低富油脱苯的温度，采用了水蒸汽蒸馏法进行操作。 粗苯工段主要设备再生器管式炉