煤气的初冷输送及初步净化优质版课件.pptx

1、本章内容本章内容第一节第一节 煤气的初冷煤气的初冷第二节第二节 焦油氨水的分离焦油氨水的分离第三节第三节 煤气的输送及鼓风机煤气的输送及鼓风机第四节第四节 炼焦煤气中焦油雾的清除炼焦煤气中焦油雾的清除第五节第五节 炼焦煤气中萘的清除炼焦煤气中萘的清除安排：安排：2学时学时 第一章第一章 煤气的初冷、输送及初步净化煤气的初冷、输送及初步净化 0、概述概述:焦炉煤气为什么要进行初冷和初步净化？焦炉煤气为什么要进行初冷和初步净化？1)1)从煤气中回收化学产品时，要在较低的温度下从煤气中回收化学产品时，要在较低的温度下(25(253535)才能保证较高的回收率；才能保证较高的回收率；2 2）含有大量水

2、汽的高温煤气体积大）含有大量水汽的高温煤气体积大，例如例如1 1m m3 3干煤干煤气在气在8080经水汽饱和后的体积为经水汽饱和后的体积为2.429 2.429 m m3 3，而在而在2525经水汽饱和的体积为经水汽饱和的体积为1.126 1.126 m m3 3，前者比后者前者比后者大大1.161.16倍），显然所需输送煤气管道直径，鼓风倍），显然所需输送煤气管道直径，鼓风机的输送能力和功率均增大，这是不经济的；机的输送能力和功率均增大，这是不经济的；被水饱和的煤气的体积被水饱和的煤气的体积温度温度/(/(煤气煤气+水汽水汽)体积体积/m/m3 3 0 1.006 0 1.006 10 1

3、.049 10 1.049 20 1.098 20 1.098 25 1.126 25 1.126 30 1.158 30 1.158 35 1.195 35 1.195 40 1.236 40 1.236 50 1.348 50 1.348 60 1.518 60 1.518 70 1.841 70 1.841 80 2.429 80 2.429 90 4.317 90 4.317 99 38.830 99 38.830 3 3）在煤气冷却过程中，不但有水汽冷凝，且大部分）在煤气冷却过程中，不但有水汽冷凝，且大部分焦油和萘也被分离出来，部分焦油和萘也被分离出来，部分硫化物、氰化物、硫化物、氰

4、化物、氨氨等腐蚀性介质溶于冷凝液中，从而可减少回收等腐蚀性介质溶于冷凝液中，从而可减少回收设备及管道的堵塞和腐蚀。设备及管道的堵塞和腐蚀。2 2、煤气的初步冷却分两步进行：、煤气的初步冷却分两步进行：第一步：在集气管及桥管中用大量循环氨水第一步：在集气管及桥管中用大量循环氨水喷洒，使煤气冷却到喷洒，使煤气冷却到828286 86；第二步：在煤气初冷器中冷却到第二步：在煤气初冷器中冷却到252535 35（生产硫铵系统（生产硫铵系统)或低于或低于25 25(生产氨水系统）。生产氨水系统）。3 3、典型工艺流程、典型工艺流程1 1）正压系统）正压系统2 2）负压系统）负压系统 第一节第一节 煤气的

5、初冷煤气的初冷 一、煤气在集气管内的冷却一、煤气在集气管内的冷却 1 1、煤气在集气管内冷却的机理、煤气在集气管内冷却的机理 冷却过程如图所示。冷却过程如图所示。煤气在桥管和集气管内的冷却，是用表压为煤气在桥管和集气管内的冷却，是用表压为147147196196kPakPa的循环氨水通过喷头强烈喷洒进行的。的循环氨水通过喷头强烈喷洒进行的。当细雾状的氨水与煤气充分接触时，由于煤气温度当细雾状的氨水与煤气充分接触时，由于煤气温度很高而湿度又很低，故煤气放出大量显热，氨水大量蒸很高而湿度又很低，故煤气放出大量显热，氨水大量蒸发，快速进行着传热和传质过程。发，快速进行着传热和传质过程。传热过程取决于

6、煤气与氨水的温度差，所传递的热传热过程取决于煤气与氨水的温度差，所传递的热量为显热，约占煤气冷却所放出总热量的量为显热，约占煤气冷却所放出总热量的101015%15%。传质过程的推动力是循环氨水液面上的水汽分压与传质过程的推动力是循环氨水液面上的水汽分压与煤气中水汽分压之差，氨水部分蒸发，煤气温度急剧降煤气中水汽分压之差，氨水部分蒸发，煤气温度急剧降低，以供给氨水蒸发所需的潜热，此部分热量约占煤气低，以供给氨水蒸发所需的潜热，此部分热量约占煤气冷却所放出总热量的冷却所放出总热量的75%75%80%80%。另有约占所放出总热量另有约占所放出总热量10%10%的热量由集气管表面散失。的热量由集气管

7、表面散失。1、煤气的最终冷却与洗萘同时进行，简称冷法油洗萘；2、煤气的初步冷却分两步进行：水的潜热：2500 kj/kg所采用的油洗萘工艺流程主要有两种：冷法油洗萘工艺流程如图1-23所示。焦炉煤气为什么要进行初冷和初步净化？如在热法油洗萘工艺中，当入塔循环洗油温度为3540时，为使洗萘后煤气含萘量降至0.此流程的特点是：循环洗萘，富油间歇再生，煤气先洗萘后终冷，洗萘操作温度较高，在正常操作下，塔后煤气含萘也可降至0.管式电捕焦油器的工作电压为50000V，工作电流依型号不同分别为200mA和300mA。冷凝液由初冷器从荒煤气中冷凝下来的焦油和氨水的混合液统称为冷凝液。焦油雾:3050g/m3

8、煤气:25、第二步为焦油脱水和细粒固体物质的分离。萘为煤高温炭化时热分解产物，在荒煤气中的含量为 812g/m3，其产率主要取决于炭化温度，特别是取决于炭化室顶部空间温度。Pg煤气的表压力，kPa；水 分，%不大于 4 4第二步为焦油脱水和细粒固体物质的分离。鼓风机后的阻力（压出方）冷凝液由初冷器从荒煤气中冷凝下来的焦油和氨水的混合液统称为冷凝液。热量分配：热量分配：氨水升温（显热）：氨水升温（显热）：101015%15%氨水汽化（潜热）：氨水汽化（潜热）：757580%80%集气管散热：集气管散热：10%10%温度下降：温度下降：650650750750降到降到82828686 分离：分离：

9、60%焦油焦油冷却极限：露点冷却极限：露点13 焦油雾焦油雾:80:80120g/m120g/m3 3焦油雾焦油雾:30:3050g/m50g/m3 3循环氨水：循环氨水：727278 8 氨水：氨水：74748080 热量分配：热量分配：氨水升温（显热）：氨水升温（显热）：101015%15%氨水汽化（潜热）：氨水汽化（潜热）：757580%80%集气管散热：集气管散热：10%10%温度下降：温度下降：650650750750降到降到828286 分离：分离：60%焦油焦油冷却极限：露点冷却极限：露点13 焦油雾焦油雾:80:80120g/m120g/m3 3焦油雾焦油雾:30:3050g/

10、m50g/m3 3水的显热：水的显热：4.18kj/kg4.18kj/kg水的潜热：水的潜热：2500 kj/kg2500 kj/kg循环氨水：循环氨水：727278 8 氨水：氨水：74748080 通过上述冷却过程，煤气温度由通过上述冷却过程，煤气温度由650650750750降至降至82828686，同时有，同时有60%60%左右的焦油气冷凝下左右的焦油气冷凝下来。来。实际生产上，煤气温度可冷却至高于其最后实际生产上，煤气温度可冷却至高于其最后达到的露点温度达到的露点温度1 13 3。水的显热：水的显热：4.18kj/kg4.18kj/kg 水的潜热：水的潜热：2500 kj/kg250

11、0 kj/kg一、煤气在集气管内的冷却当细雾状的氨水与煤气充分接触时，由于煤气温度很高而湿度又很低，故煤气放出大量显热，氨水大量蒸发，快速进行着传热和传质过程。3、影响洗萘效率的因素分离下来的焦油、氨水和焦油渣一起进入焦油氨水澄清槽，经过澄清分为三层：上层为氨水；0 10.二、萘在洗油与煤气中的平衡关系负极氨水升温（显热）：1015%集气管技术操作的主要数据如下：循环氨水：7278 电场分布如图1-17所示。由第三槽底部排出的含水4%以下的洗萘富油送至粗苯工序富油泵入口，与洗苯富油混合，使在脱苯蒸馏的同时脱萘再生。第五节 炼焦煤气中萘的清除煤气:25、0 1.10 1.由第一、第二槽上部排出的

12、氨水满流入地下氨水槽，由泵送往蒸氨工段。鼓风机后的阻力（压出方）8m的情况下，焦油渣沉降分离需分两步：第一步为氨水分离；由第三槽上部排出的乳化物流入带分离器的地下槽，分离水由此流入氨水槽，油与乳化物被引入洗萘油泵入口，送往第一槽循环加热破乳。冷却过程如图所示。焦炉煤气与喷洒氨水、冷凝焦油等沿吸煤气主管首先进入气液分离器，煤气与焦油、氨水、焦油渣等在此分离。2、煤气、煤气露点露点与煤气中水汽含量的关系与煤气中水汽含量的关系 Dew point:The temperature at which air becomes saturated and produces dew.煤气的露点与煤气水分含量的

13、关系如图所示。煤气的露点与煤气水分含量的关系如图所示。煤气的冷却及所达到的露点温度同下列因素有煤气的冷却及所达到的露点温度同下列因素有关：煤气的水分、进集气管前煤气的温度、循环氨关：煤气的水分、进集气管前煤气的温度、循环氨水量和进出口温度以及氨水喷洒效果等，其中以煤水量和进出口温度以及氨水喷洒效果等，其中以煤料水分影响最大。料水分影响最大。由于煤气的冷却主要是靠氨水的蒸发，所以，由于煤气的冷却主要是靠氨水的蒸发，所以，氨水喷洒的雾化程度好，循环氨水的温度较高（氨氨水喷洒的雾化程度好，循环氨水的温度较高（氨水液面上水汽分压较大），氨水蒸发量大，煤气即水液面上水汽分压较大），氨水蒸发量大，煤气即冷

14、却得较好；反之则差。冷却得较好；反之则差。进入集气管前的煤气露点的温度也同装入煤进入集气管前的煤气露点的温度也同装入煤料的水分含量有关，当装入煤料总水分为料的水分含量有关，当装入煤料总水分为8 811%11%时，相应的露点度为时，相应的露点度为65657070。为保证氨水蒸发为保证氨水蒸发的推动力，进口水温应高于煤气露点温度的推动力，进口水温应高于煤气露点温度5 51010 所以采用所以采用72727878 的循环氨水喷洒煤气。的循环氨水喷洒煤气。对不同型式的炼焦炉所需的循环氨水量也有所对不同型式的炼焦炉所需的循环氨水量也有所不同，按经验确定的定额数值为：单集气管焦炉不同，按经验确定的定额数值

15、为：单集气管焦炉需氨水需氨水5 5m m3 3/t/t（干煤）；双集气管焦炉需循环氨水干煤）；双集气管焦炉需循环氨水6 6m m3 3/t/t（干煤）。干煤）。集气管技术操作的主要数据如下：集气管技术操作的主要数据如下：集气管前煤气温度，集气管前煤气温度，650750 离开集气管的煤气温度，离开集气管的煤气温度，8286 循环氨水温度，循环氨水温度，7278 离开集气管氨水温度，离开集气管氨水温度，7480 煤气露点，煤气露点，8083 循环氨水量，循环氨水量，m3/t干煤干煤 56 蒸发的氨水量，蒸发的氨水量，%（占循环氨水量）（占循环氨水量）23 冷凝焦油量，冷凝焦油量，%（占煤气中焦油量

16、）（占煤气中焦油量）60二、煤气初冷工艺流程二、煤气初冷工艺流程 1 1、煤气的间接冷却、煤气的间接冷却 图图1-21-2所示为煤气间接初冷工艺流程。所示为煤气间接初冷工艺流程。焦炉煤气与喷洒氨水、冷凝焦油等沿吸煤气主管首焦炉煤气与喷洒氨水、冷凝焦油等沿吸煤气主管首先进入气液分离器，煤气与焦油、氨水、焦油渣等在此分先进入气液分离器，煤气与焦油、氨水、焦油渣等在此分离。分离下来的焦油、氨水和焦油渣一起进入焦油氨水澄离。分离下来的焦油、氨水和焦油渣一起进入焦油氨水澄清槽，经过澄清分为三层：上层为氨水；中层为焦油；下清槽，经过澄清分为三层：上层为氨水；中层为焦油；下层为焦油渣。沉淀下来的焦油渣由刮板

17、输送机连续刮送至层为焦油渣。沉淀下来的焦油渣由刮板输送机连续刮送至漏斗处排出槽外。焦油则通过液面调节器流至焦油中间槽漏斗处排出槽外。焦油则通过液面调节器流至焦油中间槽，由此泵往焦油贮槽，经初步脱水后泵往焦油车间。氨水，由此泵往焦油贮槽，经初步脱水后泵往焦油车间。氨水由澄清槽上部满流至氨水中间槽，再用循环氨水泵送回焦由澄清槽上部满流至氨水中间槽，再用循环氨水泵送回焦炉集气管以冷却荒煤气。这部分氨水称为循环氨水。炉集气管以冷却荒煤气。这部分氨水称为循环氨水。7474 80807277278882828686焦油雾焦油雾:30305 50g/m0g/m3 325253535焦油雾焦油雾:1.52.5

18、g/m3 3t=1020t=102040405050焦油雾焦油雾:151525mg/m25mg/m3 3焦油渣焦油渣几个概念：几个概念：集合温度集合温度从各台初冷器出来的煤气温度是有差从各台初冷器出来的煤气温度是有差别的，汇集一起后的煤气温度称为集合温度。别的，汇集一起后的煤气温度称为集合温度。在生产硫铵系统中，要求集合温度低于在生产硫铵系统中，要求集合温度低于3535；在生产浓氨水系统中，则要求集合温度低于在生产浓氨水系统中，则要求集合温度低于2525冷凝液冷凝液由初冷器从荒煤气中由初冷器从荒煤气中冷凝下来的焦油和冷凝下来的焦油和氨水的混合液统称为冷凝液。氨水的混合液统称为冷凝液。轻质焦油轻

19、质焦油由冷凝液分离出来的焦油称为轻质焦由冷凝液分离出来的焦油称为轻质焦油。油。2 2、间冷直冷结合的煤气初冷、间冷直冷结合的煤气初冷 煤气的直接初冷，是在直接初冷塔内，由煤气和冷煤气的直接初冷，是在直接初冷塔内，由煤气和冷却水（经冷却后的氨水焦油混合液）直接接触传热而完却水（经冷却后的氨水焦油混合液）直接接触传热而完成的。此法不仅冷却了煤气，且具有净化煤气效果好、成的。此法不仅冷却了煤气，且具有净化煤气效果好、冷却效率较高及煤气阻力小等优点。冷却效率较高及煤气阻力小等优点。如图如图1-51-5所示所示，由集，由集气管来的气管来的8282左右的煤气经气、液分离后，进入横管式左右的煤气经气、液分离

20、后，进入横管式间接冷却器被冷却到间接冷却器被冷却到50505555，再进入直冷空喷塔冷却，再进入直冷空喷塔冷却到到25253535，在直冷空喷塔内，煤气由下向上流动，与，在直冷空喷塔内，煤气由下向上流动，与分两段喷淋下来的氨水焦油混合液密切接触而得到冷却。分两段喷淋下来的氨水焦油混合液密切接触而得到冷却。热法油洗萘工艺流程如图1-24所示。为了确定煤气管道的管径，可按表1-3所列数据选用适宜流速。2、煤气在终冷前进行洗萘，简称热法油洗萘。通过上述冷却过程，煤气温度由650750降至8286，同时有60%左右的焦油气冷凝下来。焦油雾:3050g/m3第二步为焦油脱水和细粒固体物质的分离。8m的情

21、况下，焦油渣沉降分离需分两步：第一步为氨水分离；(工作电压:50000V)由第三槽上部排出的乳化物流入带分离器的地下槽，分离水由此流入氨水槽，油与乳化物被引入洗萘油泵入口，送往第一槽循环加热破乳。大气温度的变化，对于没有保温的洗萘塔操作影响很大。带水的洗油会将煤气中的氨、硫化氢和氰化氢洗下来，造成油洗萘和洗萘富油脱萘设备和管路的腐蚀，同时也会使循环洗油质量变坏。3、影响洗萘效率的因素煤气露点，8083集合温度从各台初冷器出来的煤气温度是有差别的，汇集一起后的煤气温度称为集合温度。萘为煤高温炭化时热分解产物，在荒煤气中的含量为 812g/m3，其产率主要取决于炭化温度，特别是取决于炭化室顶部空间

22、温度。第一节 煤气的初冷萘为煤高温炭化时热分解产物，在荒煤气中的含量为 812g/m3，其产率主要取决于炭化温度，特别是取决于炭化室顶部空间温度。90 4.40 1.此流程的特点是：循环洗萘，富油间歇再生，煤气先洗萘后终冷，洗萘操作温度较高，在正常操作下，塔后煤气含萘也可降至0.0 5.10kPa（13502050mm水柱）。三、煤气冷却设备三、煤气冷却设备 1 1、立管式间接冷却器、立管式间接冷却器 2 2、横管式间接冷却器、横管式间接冷却器循环水循环水:25:25（3232）低温水低温水:18:18热水：热水：5050热水热水:22:22煤气煤气:82:828686煤气煤气:25:25、3

23、5 35第二节第二节 焦油氨水的分离焦油氨水的分离一、焦油氨水混合物的性质及分离要求一、焦油氨水混合物的性质及分离要求 在用循环水于集气管内喷洒荒煤气时，约在用循环水于集气管内喷洒荒煤气时，约60%60%的焦油冷凝下来，这种的焦油冷凝下来，这种集气管焦油是重质焦油，其相对密度为（集气管焦油是重质焦油，其相对密度为（2020）为）为1.221.22左右，粘度较大，左右，粘度较大，其中混有一定量的焦油渣，焦油渣内含有煤尘、焦粉、炭化室顶部热解产其中混有一定量的焦油渣，焦油渣内含有煤尘、焦粉、炭化室顶部热解产生的游离碳及清扫上升管和集气管所带入的多孔物质，其含量约为焦油渣生的游离碳及清扫上升管和集气

24、管所带入的多孔物质，其含量约为焦油渣的的30%30%，其余约，其余约70%70%为焦油。为焦油。焦油的脱水直接受温度和循环氨水中固定氨盐含盐量的影响，在焦油的脱水直接受温度和循环氨水中固定氨盐含盐量的影响，在80809090和固定铵盐浓度较低情况下，焦油与氨水较易分离，因此，在采用混和固定铵盐浓度较低情况下，焦油与氨水较易分离，因此，在采用混合氨水分离流程时，混合焦油的脱水程度较好，但只进行一步澄清分离仍合氨水分离流程时，混合焦油的脱水程度较好，但只进行一步澄清分离仍不能达到要求的脱水程度，还需要在焦油贮槽内于不能达到要求的脱水程度，还需要在焦油贮槽内于80809090下进一步澄清下进一步澄清

25、分离程度，可达到要求的质量标准。目前我国焦化厂生产的煤焦油质量标分离程度，可达到要求的质量标准。目前我国焦化厂生产的煤焦油质量标准如表准如表1-11-1。表表1-1 1-1 煤焦油质量标准煤焦油质量标准 指指 标标 指标名称指标名称 一级品一级品 二级品二级品 密度密度(20),kg/l 1.121.20 1.131.22(20),kg/l 1.121.20 1.131.22 水水 分，分，%不大于不大于 4 44 4 灰灰 分，分，%不大于不大于 0.15 0.50.15 0.5 游离碳，游离碳，%不大于不大于 6.0 10.06.0 10.0 粘粘 度，度，E E80 80 不大于不大于

26、5.0 5.05.0 5.0二、澄清分离设备二、澄清分离设备如图如图1-101-10所示所示，在采用氨水混合流程时，由于，在采用氨水混合流程时，由于焦油的密度较小，在保持槽内焦油温度为焦油的密度较小，在保持槽内焦油温度为70708080和焦油层高度为和焦油层高度为1.51.51.81.8m m的情况的情况下，焦油渣沉降分离需分两步：第一步为下，焦油渣沉降分离需分两步：第一步为氨水分离；第二步为焦油脱水和细粒固体氨水分离；第二步为焦油脱水和细粒固体物质的分离。物质的分离。同时，在确定化产回收工艺流程及所用设备时，除考虑工艺要求外，还应该使整个系统煤气输送阻力尽可能小，以减少鼓风机的动力消耗。焦炉

27、煤气为什么要进行初冷和初步净化？70 1.从煤气中回收化学产品时，要在较低的温度下(2535)才能保证较高的回收率；429 m3，而在25经水汽饱和的体积为1.第二步为焦油脱水和细粒固体物质的分离。如在热法油洗萘工艺中，当入塔循环洗油温度为3540时，为使洗萘后煤气含萘量降至0.鼓风机后的阻力（压出方）一、焦油氨水混合物的性质及分离要求传热过程取决于煤气与氨水的温度差，所传递的热量为显热，约占煤气冷却所放出总热量的1015%。8m的情况下，焦油渣沉降分离需分两步：第一步为氨水分离；如图1-18，1-19。（2）横管间冷及空喷直冷由第一、第二槽上部排出的氨水满流入地下氨水槽，由泵送往蒸氨工段。电

28、捕焦油器采用如图（b）的电场。5g/m3，入塔循环洗油含萘量应比图1-22所示的相应平衡值低。煤气由炭化室出来经集气管、吸气管、冷却及回收设备直到煤气贮罐或送回焦炉，要通过很长的管道及各种设备。萘为煤高温炭化时热分解产物，在荒煤气中的含量为 812g/m3，其产率主要取决于炭化温度，特别是取决于炭化室顶部空间温度。在用循环水于集气管内喷洒荒煤气时，约60%的焦油冷凝下来，这种集气管焦油是重质焦油，其相对密度为（20）为1.带水的洗油会将煤气中的氨、硫化氢和氰化氢洗下来，造成油洗萘和洗萘富油脱萘设备和管路的腐蚀，同时也会使循环洗油质量变坏。第一节 煤气的初冷由于煤气中的乃会在煤气管道中和某些设备

29、中沉积下来，不仅增加煤气流动阻力，且常引致破坏正常操作，故需要按要求清除煤气中的萘，目前得到使用的清除方法有下述几种：(0.03m/min(0.03m/min或或1.8m/h)1.8m/h)三、分离方法和流程三、分离方法和流程 大中型焦化厂一般采用图大中型焦化厂一般采用图1-21-2及图及图1-51-5所示的焦所示的焦油氨水分离流程。近年来，为改善焦油脱渣，改油氨水分离流程。近年来，为改善焦油脱渣，改善焦油质量，在生产中，以机械化焦油氨水澄清善焦油质量，在生产中，以机械化焦油氨水澄清槽和离心分离相结合的方法得到广泛应用。其工槽和离心分离相结合的方法得到广泛应用。其工艺流程艺流程如图如图1-11

30、1-11所示所示：第三节第三节 煤气的输送及鼓风机煤气的输送及鼓风机一、煤气输送系统一、煤气输送系统煤气由炭化室出来经集气管、吸气管、冷却及回收设煤气由炭化室出来经集气管、吸气管、冷却及回收设备直到煤气贮罐或送回焦炉，要通过很长的管道及各种备直到煤气贮罐或送回焦炉，要通过很长的管道及各种设备。为了克服这些设备和管道阻力及保持足够的煤气设备。为了克服这些设备和管道阻力及保持足够的煤气剩余压力，需设置煤气鼓风机。同时，在确定化产回收剩余压力，需设置煤气鼓风机。同时，在确定化产回收工艺流程及所用设备时，除考虑工艺要求外，还应该使工艺流程及所用设备时，除考虑工艺要求外，还应该使整个系统煤气输送阻力尽可

31、能小，以减少鼓风机的动力整个系统煤气输送阻力尽可能小，以减少鼓风机的动力消耗。消耗。1、煤气的输送系统及其阻力、煤气的输送系统及其阻力 煤气输送系统的阻力，因回收工艺流程及所用设备的煤气输送系统的阻力，因回收工艺流程及所用设备的不同而有较大差异，同时也因煤气净化程度的不同及是否不同而有较大差异，同时也因煤气净化程度的不同及是否有堵塞情况而用较大波动。现就大型焦化厂两种流程情况有堵塞情况而用较大波动。现就大型焦化厂两种流程情况比较介绍比较介绍如表如表1-2。吸入方（机前）为负压，压出方为正压，鼓风机后压吸入方（机前）为负压，压出方为正压，鼓风机后压力与机前压力差为鼓风机的总压头。力与机前压力差为

32、鼓风机的总压头。上述系统上述系统为目前国内有些大型焦化厂所采用的较为为目前国内有些大型焦化厂所采用的较为典型的生产硫氨的工艺系统，鼓风机所应具有的总压头为典型的生产硫氨的工艺系统，鼓风机所应具有的总压头为19.6125.50kPa（20002600mm水柱）水柱）。系统。系统同样是同样是生产硫氨的回收系统（脱硫工序可设于氨回收工序之前），生产硫氨的回收系统（脱硫工序可设于氨回收工序之前），由于多采用空喷塔式设备，鼓风机所需总压头仅需由于多采用空喷塔式设备，鼓风机所需总压头仅需13.2420.10kPa（13502050mm水柱）。可以显著降低水柱）。可以显著降低动力费用。动力费用。由第三槽上部

33、排出的乳化物流入带分离器的地下槽，分离水由此流入氨水槽，油与乳化物被引入洗萘油泵入口，送往第一槽循环加热破乳。循环氨水量，m3/t干煤 56氨水升温（显热）：1015%油洗萘的操作温度受洗油温度、煤气温度和大气温度的影响，由图1-20和图1-21可见，当洗油含萘浓度一定时，温度越低则与其平衡的煤气含萘量越少。图1-20和图1-21分别表明了各种温度下萘在焦油洗油和-10号轻柴油中的浓度与煤气中含萘量的平衡关系。在煤气冷却的同时，洗油与煤气于管束外壁接触，并冲洗凝结在管壁上的萘。冷凝焦油量，%（占煤气中焦油量）60煤气露点，8083煤气初冷：（1）并联立管Ptn t时萘的饱和蒸气压，kPa；因此

34、，适当降低洗油温度，有利于洗萘。水的潜热：2500 kj/kg分离下来的焦油、氨水和焦油渣一起进入焦油氨水澄清槽，经过澄清分为三层：上层为氨水；冷却极限：露点13 冷法油洗萘工艺流程如图1-23所示。第二步为焦油脱水和细粒固体物质的分离。99 38.8m的情况下，焦油渣沉降分离需分两步：第一步为氨水分离；分离下来的焦油、氨水和焦油渣一起进入焦油氨水澄清槽，经过澄清分为三层：上层为氨水；2、煤气在终冷前进行洗萘，简称热法油洗萘。（2）横管间冷及空喷直冷(电晕极)阻阻 力力 项项 目目mm水柱kPamm水柱kPa鼓风机机前的阻力（吸入方）集气管到鼓风机的煤气管道 煤气初冷：（1）并联立管（2）横管

35、间冷及空喷直冷 煤气开闭器 合 计鼓风机后的阻力（压出方）鼓风机到煤气贮罐煤气管道 电捕焦油器 氨回收：（1）鼓泡式饱和器（2）空喷式酸洗塔 油洗萘塔 煤气最终冷却器（1）隔板式（2）空喷式 洗苯塔（1）填料式（23台（2）空喷式（2台）脱硫塔（1）特拉雷特填料（2）木格填料 剩余煤气压力 合 计 150200100150 50150300500 3004003050550650 5010080120 150200 15020040050017102220 1.4711.9610.9811.471 0.4901.4712.9424.903 2.9423.9230.29420.4905.3946

36、.374 0.49050.9810.78451.177 1.4711.961 1.4711.9613.9234.90316.76921.77 150200 5010050150250450 3004003050 10020050100 1040 2080180230 4005001090-1600 1.4711.961 0.4901.9810.4901.4712.4524.413 2.9423.9230.29420.490 0.9811.9610.49810.981 0.09810.392 0.19610.78451.7650.77845 3.9234.90310.68915.691 流程阻力

37、流程阻力2 2、煤气输送管道、煤气输送管道煤气管道管径的选用和设备是否合理及操作是否正常，对焦煤气管道管径的选用和设备是否合理及操作是否正常，对焦化厂生产具有重大意义。为了确定煤气管道的管径，可按表化厂生产具有重大意义。为了确定煤气管道的管径，可按表1-31-3所列数据选用适宜流速所列数据选用适宜流速。管道直径，管道直径，mm流流 速，速，m/s管道直径，管道直径，mm流流 速，速，m/s80012182007400700101210063008804二、鼓风机及其操作性能二、鼓风机及其操作性能 第四节第四节 炼焦煤气中焦油雾的清除炼焦煤气中焦油雾的清除 出炭化室煤气含焦油雾约出炭化室煤气含焦

38、油雾约80120g/m3，离开集，离开集气管约气管约3050 g/m3，初冷器后煤气中焦油雾的含量初冷器后煤气中焦油雾的含量一般为一般为25g/m3（立管初冷器）或立管初冷器）或1.02.5 g/m3（横管冷却器后或直接冷却塔后）。煤气中焦油雾横管冷却器后或直接冷却塔后）。煤气中焦油雾需较彻底地清除，否则对化产回收操作影响严重需较彻底地清除，否则对化产回收操作影响严重。化产回收工艺要求煤气中所含焦油量最好低于。化产回收工艺要求煤气中所含焦油量最好低于0.02 g/m3，从焦油雾滴的大小及所要求的净化程，从焦油雾滴的大小及所要求的净化程度来看，采用电捕焦油器最为经济可靠。度来看，采用电捕焦油器最

39、为经济可靠。一、电捕焦油器的工作原理一、电捕焦油器的工作原理 正极正极(沉淀极沉淀极)负极负极 (电晕极电晕极)(工作电压工作电压:50000V)350mmL=3500mm煤气煤气:1.5m/s钢丝钢丝(3.54mm碳钢碳钢)(2mm镍铬钢镍铬钢)钢管钢管钢管钢管350mmL=3500mm煤气煤气:1.5m/s 根据板状电容的物理原理，如在两金属板间根据板状电容的物理原理，如在两金属板间维持一很强的电场，使含有尘灰或雾滴的气体通维持一很强的电场，使含有尘灰或雾滴的气体通过其间，气体分子发生电离，生成带有正电荷或过其间，气体分子发生电离，生成带有正电荷或负电荷的离子，于是正离子向阴极移动，负离子

40、负电荷的离子，于是正离子向阴极移动，负离子向阳极移动。当电位差很高是，具有很大速度向阳极移动。当电位差很高是，具有很大速度（超过临界速度）和动能的离子和电子与中性分（超过临界速度）和动能的离子和电子与中性分子碰撞而产生新的离子（即发生碰撞电离），使子碰撞而产生新的离子（即发生碰撞电离），使两极间大量气体分子发生电离作用。离子与雾滴两极间大量气体分子发生电离作用。离子与雾滴的质点相遇而附于其上，使质点带有电荷，即可的质点相遇而附于其上，使质点带有电荷，即可被电极吸引而从气体中除去。被电极吸引而从气体中除去。电场分布如图电场分布如图1-17所示。电捕焦油器采所示。电捕焦油器采用如图（用如图（b）的

41、电场。）的电场。金属园管为正极（沉金属园管为正极（沉淀极）、中心的钢丝为负极（电晕极）。淀极）、中心的钢丝为负极（电晕极）。两极间加以两极间加以50000V的工作电压，当煤气通的工作电压，当煤气通过时，负极放电，使焦油雾粒子带电而向过时，负极放电，使焦油雾粒子带电而向正极（管壁）运动，撞击管壁而沉积下来，正极（管壁）运动，撞击管壁而沉积下来，放电后转为中性，焦油雾得以脱除。放电后转为中性，焦油雾得以脱除。初冷器后煤气中绝大部分焦油是以焦初冷器后煤气中绝大部分焦油是以焦油雾的状态存在的，所以在电捕焦油器正油雾的状态存在的，所以在电捕焦油器正常操作的情况下，煤气中焦油雾可被除去常操作的情况下，煤气

42、中焦油雾可被除去99%左右。左右。二、电捕焦油器的构造二、电捕焦油器的构造在大型焦化厂中均采用管式电捕焦油器，在大型焦化厂中均采用管式电捕焦油器，如图如图1-1-1818所示所示，其顶部设有三个绝缘箱，高压电源即由此，其顶部设有三个绝缘箱，高压电源即由此引入，结构引入，结构如图如图1-191-19所示所示：管式电捕焦油器的工作电压为管式电捕焦油器的工作电压为5000050000V V，工作工作电流依型号不同分别为电流依型号不同分别为200200mAmA和和300300mAmA。引入高压电源的绝缘子（高压电瓷瓶）常会受引入高压电源的绝缘子（高压电瓷瓶）常会受到渗漏入绝缘箱内的煤气中所含焦油、萘及

43、水到渗漏入绝缘箱内的煤气中所含焦油、萘及水汽的沉淀所污染，绝缘性能降低，以致在高电汽的沉淀所污染，绝缘性能降低，以致在高电压下发生表面放电而被击穿，引致绝缘箱爆炸压下发生表面放电而被击穿，引致绝缘箱爆炸和着火，还会因受机械振动和由于绝缘箱温度和着火，还会因受机械振动和由于绝缘箱温度的急剧变化而破裂，因而常造成电捕焦油器停的急剧变化而破裂，因而常造成电捕焦油器停工。如图工。如图1-181-18，1-191-19。第五节第五节 炼焦煤气中萘的清除炼焦煤气中萘的清除一、概述一、概述 萘为煤高温炭化时热分解产物，在荒煤气中的含量为萘为煤高温炭化时热分解产物，在荒煤气中的含量为 812812g/mg/m

44、3 3，其其产率主要取决于炭化温度，特别是取决于炭化室顶部空间温度。荒煤气产率主要取决于炭化温度，特别是取决于炭化室顶部空间温度。荒煤气中绝大部分萘在初冷器中与焦油一起析出，但萘的挥发性很大，故初冷中绝大部分萘在初冷器中与焦油一起析出，但萘的挥发性很大，故初冷后煤气中萘的含量仍很高，其值随初冷方式及所用设备后煤气中萘的含量仍很高，其值随初冷方式及所用设备 不同而波动。不同而波动。初冷后煤气中的饱和萘气含量，主要取决于煤气温度（萘的露点温初冷后煤气中的饱和萘气含量，主要取决于煤气温度（萘的露点温度）。不同温度和压力下的焦炉煤气中饱和萘气含量可由附表度）。不同温度和压力下的焦炉煤气中饱和萘气含量可

45、由附表3 3查得，查得，也可用下式求得：也可用下式求得：（1-131-13）式中式中C Ct t在进行计算的煤气状态条件下，煤气饱和萘气含量，在进行计算的煤气状态条件下，煤气饱和萘气含量，g/100mg/100m3 3；P Pt tw w t t时饱和水蒸气压，时饱和水蒸气压，kPakPa；P Pg g煤气的表压力，煤气的表压力，kPakPa；P Pt tn n tt时萘的饱和蒸气压，时萘的饱和蒸气压，kPakPa；Wt4.22)33.101(1001000WtNtgNttPPpMPC实际上，初冷器后的煤气中的真正萘含量要高于相应温度下的饱和实际上，初冷器后的煤气中的真正萘含量要高于相应温度下

46、的饱和萘气含量，这是因有呈固体微粒结晶的萘存在于煤气中。萘气含量，这是因有呈固体微粒结晶的萘存在于煤气中。由于煤气中的乃会在煤气管道中和某些设备中沉积下来，不仅增加由于煤气中的乃会在煤气管道中和某些设备中沉积下来，不仅增加煤气流动阻力，且常引致破坏正常操作，故需要按要求清除煤气中的萘煤气流动阻力，且常引致破坏正常操作，故需要按要求清除煤气中的萘，目前得到使用的清除方法有下述几种：，目前得到使用的清除方法有下述几种：（a a）在横管式初冷器中段喷洒冷凝液，并控制初冷器后煤气温度不在横管式初冷器中段喷洒冷凝液，并控制初冷器后煤气温度不高于高于2020，可使出口煤气中含萘量在，可使出口煤气中含萘量在

47、0.70.7g/mg/m3 3以下。此法需要采用两段初以下。此法需要采用两段初冷流程。冷流程。（b b）采取间直冷系统，在空喷直冷塔下两段喷洒掺有初冷冷凝焦油采取间直冷系统，在空喷直冷塔下两段喷洒掺有初冷冷凝焦油的喷洒液，可使直冷后煤气含萘量降至约的喷洒液，可使直冷后煤气含萘量降至约0.6 0.6 g/mg/m3 3。（c c）初冷煤气的同时，用过量的水将煤气中的萘冲洗下来，即水洗初冷煤气的同时，用过量的水将煤气中的萘冲洗下来，即水洗萘法。萘法。（d d）在专用的洗涤塔内，用洗油洗涤煤气以除萘，即油洗萘法。油在专用的洗涤塔内，用洗油洗涤煤气以除萘，即油洗萘法。油洗萘法可将初冷后煤气中含萘量清除

48、至低于洗萘法可将初冷后煤气中含萘量清除至低于0.5 0.5 g/mg/m3 3，且无环境污染。该且无环境污染。该法现已得到广泛应用。法现已得到广泛应用。集合温度从各台初冷器出来的煤气温度是有差别的，汇集一起后的煤气温度称为集合温度。电场分布如图1-17所示。集气管技术操作的主要数据如下：由于煤气中的乃会在煤气管道中和某些设备中沉积下来，不仅增加煤气流动阻力，且常引致破坏正常操作，故需要按要求清除煤气中的萘，目前得到使用的清除方法有下述几种：如最终冷却温度低于初冷后煤气的露点温度，则会有水汽冷凝进入洗萘油中，因而洗萘富油需进行脱水。氨回收：（1）鼓泡式饱和器焦油雾:80120g/m3吸入方（机前

49、）为负压，压出方为正压，鼓风机后压力与机前压力差为鼓风机的总压头。鼓风机机前的阻力（吸入方）2）含有大量水汽的高温煤气体积大，例如1m3干煤气在80经水汽饱和后的体积为2.热法油洗萘工艺流程如图1-24所示。5 g/m3（横管冷却器后或直接冷却塔后）。该法现已得到广泛应用。第二步为焦油脱水和细粒固体物质的分离。当细雾状的氨水与煤气充分接触时，由于煤气温度很高而湿度又很低，故煤气放出大量显热，氨水大量蒸发，快速进行着传热和传质过程。5 g/m3（横管冷却器后或直接冷却塔后）。此法需要采用两段初冷流程。如图1-18，1-19。煤气露点，8083如图1-5所示，由集气管来的82左右的煤气经气、液分离

50、后，进入横管式间接冷却器被冷却到5055，再进入直冷空喷塔冷却到2535，在直冷空喷塔内，煤气由下向上流动，与分两段喷淋下来的氨水焦油混合液密切接触而得到冷却。鼓风机后的阻力（压出方）冷凝液由初冷器从荒煤气中冷凝下来的焦油和氨水的混合液统称为冷凝液。二、萘在洗油与煤气中的平衡关系二、萘在洗油与煤气中的平衡关系 油洗萘法可采用焦油洗油、轻柴油、蒽油等作为吸油洗萘法可采用焦油洗油、轻柴油、蒽油等作为吸收剂，属于物理吸收过程，其气液两相的平衡关系可用亨收剂，属于物理吸收过程，其气液两相的平衡关系可用亨利定律表明，故平衡曲线为一直线。利定律表明，故平衡曲线为一直线。图图1-201-20和图和图1-21