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焦化廠工藝培訓(xùn)課件
焦化廠成立于2000年3月21日,2000年11月1日1#焦?fàn)t投產(chǎn),2001年4月20日2#焦?fàn)t投產(chǎn),2007年2月9日4#焦?fàn)t投產(chǎn),2007年11月1日3#焦?fàn)t投產(chǎn),2009年8月8日6#焦?fàn)t投產(chǎn),2009年8月28日6#焦?fàn)t投產(chǎn)。組織機(jī)構(gòu)共十九個(gè)單位。生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)立備煤、第一煉焦、第二煉焦、第三煉焦、第一煤氣回收、第二煤氣回收、第三煤氣回收、輸焦、干熄焦、供汽、供排水一車間、供排水二車間12個(gè)車間。生產(chǎn)指揮保障系統(tǒng)設(shè)立生產(chǎn)科、機(jī)動(dòng)科、安全環(huán)??啤①|(zhì)檢科、核算科、配煤研究室六個(gè)科室。服務(wù)系統(tǒng)設(shè)綜合辦公室一個(gè)。五科二室。
一、備煤工藝備煤車間任務(wù):完成來煤的裝卸,貯存、測(cè)定及煤的配合、粉碎、輸送等任務(wù)。煤的生成煤是由死亡的植物形成的,這一點(diǎn)科學(xué)家已從顯微鏡下得到了證實(shí),世界各國都是公認(rèn)的。顯微鏡下含有木質(zhì)結(jié)構(gòu),含有孢子、花粉、木栓質(zhì)、角質(zhì)層等。低等植物煤←植物←↓—
變質(zhì)程度不同的煤,結(jié)構(gòu)性質(zhì)不同的煤。高等植物成煤過程成煤過程分兩個(gè)階段:1、植物殘骸的堆積。1.泥炭化階段:死亡→堆積→細(xì)菌→地質(zhì)→溫度→泥化2、生物化學(xué)作用。3、成巖作用褐煤生成。4、地質(zhì)化學(xué)作用。2.煤化階段:泥炭→褐煤→煙煤→無煙煤煤的工業(yè)分析㈠水分(Mad)灰分(Aad)揮發(fā)分(Vad)固定碳(FCad)
其中a指的是空氣d指的是干燥
①定義:煤的工業(yè)分析是指煤的水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳四個(gè)分析項(xiàng)目的總稱。
②工業(yè)分析:a:質(zhì)量b牌號(hào)c焦化產(chǎn)率1、水分:直接、間接影響煉焦過程主要影響幾個(gè)方面:1)堆密度。2)產(chǎn)率。3)能耗。
4)膨脹壓力的大小。因此水分要相對(duì)穩(wěn)定(6%-8%)水又分為(游離水、結(jié)晶水)或(內(nèi)在、外在)2、水分的分析:我們主要采用的是空氣干燥法。
1g空氣干燥煤樣置于105℃-110℃干燥箱中,在空氣流中干燥到質(zhì)量恒定,然后根據(jù)煤樣的質(zhì)量損失計(jì)算出水分的后分含量
M1煤樣干燥后失去的量gMad=—————————×100為了減少誤差,一般稱取500gM煤樣的質(zhì)量g㈡灰分(Aad)1、煤在一定條件下完全燃燒后得到的殘?jiān)?、煉焦工業(yè)中,煤中的灰分基本上全部轉(zhuǎn)化到焦碳中,與焦碳的灰成正比3、煤的灰分分為內(nèi)在灰分和外在灰分。4、內(nèi)在灰分來源原生礦和次生礦物質(zhì)很難洗選5、外在灰分來源于外來礦為質(zhì),比較容易洗選除去。6、灰分的測(cè)定:稱一定量的空氣干燥煤樣放入馬弗爐中,一定溫度下灼燒到質(zhì)量恒定,以殘留物的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)作為煤樣灰分的測(cè)定值。
M1灼燒后殘留物的質(zhì)量
Aad=—————————————×100M空氣干燥煤樣的質(zhì)量㈢揮發(fā)份1、定義:煤樣在隔絕空氣和一定溫度的條件下,加熱一定時(shí)間煤中有機(jī)質(zhì)受熱分解析出一部分氣態(tài)和蒸氣產(chǎn)物,即為揮發(fā)份,其占煤樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)稱為揮發(fā)份產(chǎn)率,簡(jiǎn)稱揮發(fā)份。2、作用:
①估算成焦率,煤氣和焦油產(chǎn)率
②判定煤的類別
③Vr和粘結(jié)指數(shù)預(yù)測(cè)M40、M10反應(yīng)性CRI,反應(yīng)后強(qiáng)度CSR3、測(cè)定方法
1g煤樣在高溫隔絕空氣的條件下,經(jīng)一定的時(shí)間加熱,煤中有機(jī)質(zhì)分解出一部分分子量較小的液態(tài)(此時(shí)是氣態(tài))
和氣態(tài)產(chǎn)物,稱為煤的揮發(fā)分。
M1煤樣加熱后減少的質(zhì)量
Vad=—————————×100-Mad(空氣干燥煤樣水分%)M空氣干燥煤樣固定碳定義:指從煤中除去水分、灰分、揮發(fā)分后殘留物。
FCad=100-Mad-Aad-Vad
FCad空氣干燥煤樣中的固定碳。煤中S
測(cè)定方法采用高溫燃燒中和法我們知道黃鐵礦300℃開始分解,有機(jī)硫和元素硫800℃以下可以分解。硫酸鹽硫1350℃分解,燃燒時(shí)加上一層三氧化鎢硫酸鹽硫可在1150℃-1200℃分解單種煤的結(jié)焦特性我公司所用配煤一般都是以氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤、1/3焦煤、氣肥煤等為主。氣煤變質(zhì)程度低,揮發(fā)分含量較高,粘結(jié)性低,煉焦時(shí)焦餅收縮較大并能形成垂直爐墻的縱裂紋。配煤中氣煤比例高時(shí),焦炭碎、強(qiáng)度低。肥煤是中等變質(zhì)程度的煤,粘結(jié)性很高,單獨(dú)成焦時(shí),焦炭有較多的橫裂紋,在焦根部有“蜂窩焦”,耐磨性稍差。焦煤是能單獨(dú)成焦的最好的煉焦煤,焦炭塊度大、裂紋少、耐磨性好,在配煤中起到提高焦炭強(qiáng)度的作用。瘦煤的粘結(jié)性不高,配煤中適當(dāng)配入瘦煤,可以降低半焦收縮,焦炭塊度較大,但配入量過多時(shí),使配煤的粘結(jié)性過低,焦炭的耐磨性下降,焦炭質(zhì)量不好。1/3焦煤是過渡性煤種,它是介于焦煤、肥煤、氣煤之間煤。也可單獨(dú)成焦,焦炭強(qiáng)度接近于肥煤,耐磨強(qiáng)度比肥煤低,比氣肥煤、氣煤要高。1/3焦煤由于有較高的粘結(jié)性,是配煤煉焦的骨架煤之一。氣肥煤的揮發(fā)分和粘結(jié)性都較高的較特殊性的煤種。單獨(dú)成焦時(shí),焦炭強(qiáng)度低于肥煤,但又高于氣煤,同時(shí)煤氣發(fā)生量大,化學(xué)產(chǎn)品率也高。配煤煉焦配煤煉焦是把各個(gè)配煤槽中的單種煤按一定的配方比例配合在一起煉焦。備煤車間工藝流程從外地運(yùn)來的各種牌號(hào)的煤,經(jīng)卸煤設(shè)備分別卸到煤場(chǎng)單獨(dú)堆放。用煤時(shí)由取煤設(shè)備送往配煤工序,配煤工序把各個(gè)配煤槽中的單種煤按一定的配方比例進(jìn)行配合在一起,再將配好的煤送至粉碎工序,經(jīng)粉碎機(jī)粉碎混合后,由輸送皮帶送至煤塔供煉焦使用來煤(火車/汽車)→煤場(chǎng)→配煤槽→配煤→粉碎→煤塔
備煤廠控指標(biāo)配煤準(zhǔn)確度(以微機(jī)測(cè)量值考核) ≥92%配煤水份 7-10% 配煤粉碎細(xì)度<3mm ≥72%
配合煤的質(zhì)量指標(biāo)高爐冶煉要求焦炭低灰、低硫、高強(qiáng)度、熱性能穩(wěn)定,對(duì)此,配合煤的質(zhì)量應(yīng)該符合以下質(zhì)量指標(biāo)。1、水分:配合煤水分每增加1%,要求立火道溫度上升5—7℃,煉焦耗熱量增加約30Kj/kg,結(jié)焦時(shí)間將延長10—15分鐘,生產(chǎn)中裝爐煤水分波動(dòng)大時(shí),造成爐溫調(diào)節(jié)困難,焦餅溫度過高或過低。因此規(guī)程中相鄰班的配合煤水分波動(dòng)不應(yīng)大于1%。(8-12%)2、灰分:焦炭的灰分來自配煤,配煤的灰分全部轉(zhuǎn)入焦炭,一般煉焦的全焦率為70%—80%,因此焦炭灰分是配煤灰分的1.3—1.4倍左右。配合煤的灰分高,煉出的焦炭強(qiáng)度低。(10.5-11.2%)4、揮發(fā)分:配合煤的揮發(fā)分高低,決定煤氣和化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率,同時(shí)對(duì)焦炭的強(qiáng)度也有影響。(26-28%)5、粘結(jié)性:粘結(jié)性是煤在煉焦時(shí),能形成塑性物的性能。煤加熱生成膠質(zhì)體中的液體部分多少?zèng)Q定了煤粘結(jié)性的好壞。(65-78%)6、細(xì)度:細(xì)度是煤料經(jīng)粉碎后,小于3mm的煤料占全部煤料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。細(xì)度過低,煤種之間混合不均勻,勢(shì)必影響焦炭?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)不均一,使焦炭強(qiáng)度降低。(≥72%
)3、硫分:煤中硫分約60%—70%轉(zhuǎn)入焦炭。焦炭中的硫在熔煉時(shí)轉(zhuǎn)入鐵中,降低鐵的質(zhì)量。(<1.0%)
配煤工藝流程:配煤有兩種工藝流程:
1、先配煤后粉碎的工藝流程
2、先單獨(dú)粉碎再配煤的工藝流程采用什么樣的流程依據(jù):①煤的粉碎性
②投資成本由于我國大多數(shù)煉焦煤的巖相差別不大,為了簡(jiǎn)化工藝,節(jié)省投資,大多數(shù)焦化廠都采用先配煤后粉碎的工藝流程。這種流程優(yōu)點(diǎn):
1、工藝簡(jiǎn)單,設(shè)備少,無需混合設(shè)備。
2、布置緊湊,操作方便,配煤容易(塊大)。
缺點(diǎn):
1、配煤準(zhǔn)確度差,塊大下料不均勻。
2、粉碎不均.(本來希望細(xì)粉碎氣煤、瘦煤但因其硬度高不易粉碎,配合煤中粒度較粗,肥煤、焦煤硬度小,易粉碎,配合煤中粒度反而較細(xì)。)備煤車間開停工操作和過程連鎖備煤工藝過程大體分為三大部分:卸煤→煤場(chǎng)→配煤槽→煤塔每部分連續(xù)進(jìn)行,生產(chǎn)過程中每個(gè)工序的設(shè)備啟動(dòng)停車對(duì)整個(gè)系統(tǒng)都有很大破壞性,輕者造成大量的煤料堆積,重者燒壞電機(jī)、撕裂皮帶,拉壞設(shè)備等,因此過程間進(jìn)行連鎖控制,以保證設(shè)備的安全,這就是設(shè)備上某種控制系統(tǒng),自動(dòng)控制系統(tǒng)開車是逆著工藝流程進(jìn)行,停車是順著工藝流程進(jìn)行。煤貯的接受與貯存焦化廠都設(shè)煤場(chǎng)和貯煤倉,并有一定的儲(chǔ)存量,目的有兩個(gè):1、保證焦?fàn)t正常生產(chǎn),10-15天出的量。2、保證煤質(zhì)的穩(wěn)定。存煤期限表名稱1季、4季2季、3季氣煤60天50天肥煤80天70天焦煤100天90天瘦煤100天90天煤的粉碎把煤粉碎到小于3mm煤粒占原煤的配比粉碎設(shè)備有:雙齒輥粉碎機(jī)(俗稱破碎機(jī))粗碎反擊式粉碎機(jī)靠反復(fù)打,沖擊作用,調(diào)節(jié)錘頭打擊距離的速度錘式粉碎機(jī)靠錘頭打擊以調(diào)節(jié)錘頭與箅子間隙主要機(jī)械設(shè)備
1、翻車機(jī)系統(tǒng)
2、堆取料機(jī)
3、粉碎機(jī)翻車機(jī)系統(tǒng)一、翻車機(jī)系統(tǒng)的組成:翻車機(jī)系統(tǒng)主要是由翻車機(jī)、夾輪器、撥車機(jī)、遷車臺(tái)、推車機(jī)、逆止器組成。1、翻車機(jī)目前國內(nèi)焦化廠使用的翻車機(jī)基本上有三種類型:(1)O型回轉(zhuǎn)式翻車機(jī)(2)KFJ-3A型轉(zhuǎn)子式翻車機(jī)(3)FZ1-2A型C型翻車機(jī)C型翻車機(jī)主要是用于冶金、焦化、煤炭、化工等企業(yè)的大型自動(dòng)卸車設(shè)備,可卸50-70噸高邊鐵路敞車所裝卸的散粒物料。C型翻車機(jī)機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)組成:C型翻車機(jī)主要由轉(zhuǎn)子、夾緊裝置、靠板、托輥裝置、端部止擋、振動(dòng)器、導(dǎo)料裝置、傳動(dòng)裝置、液壓系統(tǒng)組成。1、轉(zhuǎn)子主要由兩個(gè)“C”型端環(huán)、前梁、后梁、平臺(tái)組成。2、夾緊裝置主要由夾緊架、液壓缸等組成,其作用是由上向下夾緊車輛,在翻車機(jī)翻轉(zhuǎn)過程中支承車輛并避免沖擊。3、靠板組成主要由靠板體、液壓缸、耐磨板、撐桿等組成,其作用是側(cè)向靠緊車輛,在翻車機(jī)翻轉(zhuǎn)過程中支承車輛并避免沖擊。4、托棍裝置主要由輥?zhàn)印⑵胶饬旱鬃冉M成,其作用是支承翻車機(jī)翻轉(zhuǎn)部分在其上旋轉(zhuǎn)。5、端部止端共兩組,安裝在翻車機(jī)兩端,其作用是限制翻車機(jī)沿車輛進(jìn)行方向竄動(dòng)。6、振動(dòng)器主要由振動(dòng)電機(jī),振動(dòng)體緩沖彈簧、橡膠緩沖器等組成,其作用是振落車輛內(nèi)殘余物料。導(dǎo)料裝置主要由導(dǎo)料板、導(dǎo)料架等組成,其作用是防止物料在翻卸過程中溢出坑外和散落在托棍裝置上。傳動(dòng)裝置主要由電機(jī)、減速機(jī)、制動(dòng)器、聯(lián)軸器、傳動(dòng)小齒輪、底座及軸承座組成,其作用是驅(qū)動(dòng)翻車機(jī)轉(zhuǎn)子部分翻轉(zhuǎn)。液壓系統(tǒng)主要由電機(jī)、油箱、油泵、液壓閥、液壓管、液壓缸、壓力表組成。2、撥車機(jī)撥車機(jī)是翻車機(jī)卸車線成套設(shè)備中的輔助設(shè)備之一,用來撥送多種鐵路敞車,并使其在規(guī)定的位置上定位,以便翻車機(jī)完成翻卸作業(yè),是實(shí)現(xiàn)翻車機(jī)系統(tǒng)高效自動(dòng)化的關(guān)鍵設(shè)備。撥車機(jī)主要組成部分:主要由撥車臂機(jī)構(gòu),液壓系統(tǒng),驅(qū)動(dòng)裝置,車架,導(dǎo)向輪,固定輪,彈性輪,托輥裝置,液壓緩沖器,拖纜臂及欄桿,梯子,防護(hù)欄,液壓配管,提銷裝置,鉤舌檢測(cè)裝置,電纜架及導(dǎo)軌,東西兩個(gè)鋼絲繩固定座等組成.3、遷車臺(tái)遷車臺(tái)是用在翻車機(jī)卸車線上,將正常卸料的車輛從重車線移送至空車線上的設(shè)備.遷車臺(tái)結(jié)構(gòu)組成:
遷車臺(tái)主要由走行部分,車架,漲輪器,緩沖裝置,對(duì)位裝置,滾動(dòng)止擋,液壓系統(tǒng)等組成4、推車機(jī)推車機(jī)是折返式翻車機(jī)卸車線成套設(shè)備中的輔助設(shè)備之一,用來將遷車臺(tái)上的敞車推入空車線并集結(jié)成列,其特點(diǎn)是采用機(jī)械卷揚(yáng)傳動(dòng),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修方便,場(chǎng)地整潔美觀等優(yōu)點(diǎn).
推車機(jī)組成推車機(jī)主要由車架,臂裝配,走行輪裝置,導(dǎo)向輪裝置,卷揚(yáng)裝置,提銷裝置,鉤舌檢測(cè)裝置,電纜撥架,鋼絲繩漲緊支架和固定支架等組成5夾輪器夾輪器主要由座架,夾緊桿,液壓系統(tǒng)組成.
常開式夾輪器是翻車機(jī)卸車線上的輔助設(shè)備之一,用于將車輛定位在鐵軌上,不因外力的作用而移動(dòng),用于翻車前的準(zhǔn)備工作.
斗輪堆料機(jī)斗輪堆取料機(jī)主要由以下幾個(gè)部分組成:1.斗輪裝置:斗輪裝置安裝于懸臂梁的前端,隨懸臂梁一起俯仰和回轉(zhuǎn),以次來挖取不同高度和角度的物料,其主要由斗輪體,料斗,圓弧擋粒板,受料槽,斗輪軸,軸承座,電機(jī),液力偶合器,制動(dòng)器,減速機(jī)等組成2.懸臂梁裝置:懸臂梁是支持斗輪和懸臂皮帶機(jī)的部件,它是由兩片工字型斷面的主梁和水平橫架組成,工字梁主梁為鋼板焊接結(jié)構(gòu),水平橫架采用槽鋼與角鋼,組合成的焊接結(jié)構(gòu),皮帶機(jī)的支撐槽鋼焊在水平橫架上.3.懸臂皮帶機(jī):懸臂皮帶機(jī)為雙向可逆式,以滿足堆煤和取煤兩種情況的需要.其主要是由驅(qū)動(dòng)裝置,托輥組,改向滾筒組,重錘張緊裝置,漏斗等組成4.俯仰裝置:是調(diào)整斗輪和懸臂梁工作位置的機(jī)構(gòu),本機(jī)的俯仰裝置的俯仰范圍為上仰為+15.5度,下俯為-15度,以滿足堆取料高度的要求,其主要由拉桿,平衡三角架,卷揚(yáng)機(jī),滑輪組,平衡卷筒,配重等零部件組成.5.回轉(zhuǎn)裝置:回轉(zhuǎn)裝置由回轉(zhuǎn)支承和回轉(zhuǎn)傳動(dòng)兩大部分組成,本機(jī)的回轉(zhuǎn)支承采用圓錐滾子支承,這種支承形式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊,裝配與維護(hù)簡(jiǎn)單,無須專門潤滑,工作平穩(wěn),旋轉(zhuǎn)阻力小,磨損也小,壽命長.6.回轉(zhuǎn)鋼結(jié)構(gòu):回轉(zhuǎn)鋼結(jié)構(gòu)是套機(jī)可回轉(zhuǎn)部件的承載機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)的主體是由兩片L形箱型梁組成,并配有適當(dāng)?shù)臋M向聯(lián)接結(jié)構(gòu),以保證其足夠的強(qiáng)度和鋼度.7.走行機(jī)構(gòu):走行機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)臺(tái)車,從動(dòng)臺(tái)車,平衡梁,錨定器,夾軌器等組成,本機(jī)主機(jī)的走行輪為16個(gè),其中8個(gè)主動(dòng)輪,8個(gè)從動(dòng)輪.8.門座架裝置:是聯(lián)接走行機(jī)構(gòu)和上部回轉(zhuǎn)部件的承載機(jī)構(gòu).9.尾車裝置:主要由鋼結(jié)構(gòu),皮帶機(jī)附件及平臺(tái)等部分組成.10.配電室11.司機(jī)室12.除塵裝置:是消除粉塵,防止環(huán)境污染的重要措施13.潤滑及安全裝置錘式破碎機(jī)
錘式破碎機(jī)主要靠沖擊作用破碎物料,物料進(jìn)入破碎腔受到高速旋轉(zhuǎn)的錘頭沖擊而破碎,被破碎物料從錘頭處獲得的能量撞擊打擊板,蓖條,同時(shí)再加上物料間的相互碰撞,從而再次破碎,小于蓖條間隙的粒度被排出.
結(jié)構(gòu)組成架體部:架體部是組合焊件,由進(jìn)料斗,側(cè)蓋板,上蓋裝置門,支撐梁,排料筐,襯板等組成。轉(zhuǎn)子部:主要由主軸,端部錘盤,錘盤和8根錘軸及串在其上的錘頭和隔環(huán)等組成.蓖條部:主要由蓖條和折轉(zhuǎn)板等組成。調(diào)整部:調(diào)整部分左右調(diào)整部,其另件相同,只是安裝方向不同,由軸偏心輪、蝸輪、蝸桿、滾子軸承及軸承座等組成。1.1概述焦化廠三個(gè)煉焦焦?fàn)t型號(hào)都是JN60型,一煉焦2×50孔,年產(chǎn)90萬噸;二、三煉焦2×65孔,年產(chǎn)130萬噸。JN60型焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)為雙聯(lián)火道、廢氣循環(huán)、焦?fàn)t煤氣下噴、復(fù)熱式焦?fàn)t。它是在總結(jié)國內(nèi)6m焦?fàn)t多年生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用國內(nèi)外的新技術(shù)、新材質(zhì)和新經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的新型焦?fàn)t。此焦?fàn)t具有結(jié)構(gòu)嚴(yán)密、合理、加熱均勻、熱工效率高的特點(diǎn)。
二、煉焦工藝1.2煉焦原理
配合煤煉制成焦炭的過程是在焦?fàn)t中將煤隔絕空氣加熱的過程。焦?fàn)t是耐火磚砌體,是連續(xù)生產(chǎn)的大型工業(yè)窯爐。焦?fàn)t設(shè)有炭化室和燃燒室,分別用墻將其隔開。炭化室全長15980mm高6000mm機(jī)側(cè)420mm焦側(cè)寬480mm。炭化室的下面為蓄熱室,連接燃燒室與蓄熱室的是斜道區(qū)。在生產(chǎn)過程中,配合煤從爐頂?shù)难b煤孔裝入炭化室;燃燒室內(nèi),煤氣和空氣混合燃燒,燃燒后所放的熱量大部分傳給炭化室墻,炭化室中的煤料受到兩側(cè)燃燒室爐墻的加熱,經(jīng)過一段時(shí)間的逐漸分解,揮發(fā)物逐漸析出,殘留物逐漸收縮,加熱到1000℃±50℃煉成焦炭。JN60型焦?fàn)t蓄熱室斜道區(qū)炭化室爐頂區(qū)①、燃燒室和炭化室:燃燒室是煤氣燃燒的地方,通過與兩側(cè)炭化室的隔墻向炭化室提供熱量。燃燒室分成許多立火道,立火道的形式因焦?fàn)t爐型不同而異。②、蓄熱室:為了回收利用焦?fàn)t燃燒廢氣的熱量預(yù)熱貧煤氣和空氣,在焦?fàn)t爐體下部設(shè)置蓄熱室?,F(xiàn)代焦?fàn)t蓄熱室均為橫蓄熱室(其中心線與燃燒室中心線平行),以便于單獨(dú)調(diào)節(jié)。③、斜道區(qū):位于燃燒室和蓄熱室之間的通道。④、爐頂:位于焦?fàn)t爐體的最上部。設(shè)有看火孔、裝煤孔和從炭化室導(dǎo)出荒煤氣用的上升管孔等。1.3流程詳述
由備煤車間送來的配合煤裝入煤塔。裝煤車按作業(yè)計(jì)劃從煤塔取煤,經(jīng)計(jì)量后裝入炭化室內(nèi)。煤料在炭化室內(nèi)經(jīng)過一個(gè)結(jié)焦周期的高溫干餾煉制成焦炭并產(chǎn)生荒煤氣。在裝煤的同時(shí),地面站集塵系統(tǒng)把從裝煤孔逸出的煙氣抽出,經(jīng)集塵干管導(dǎo)至地面站,除塵凈化后排入大氣。炭化室內(nèi)的焦炭成熟后,用推焦機(jī)推出,經(jīng)攔焦機(jī)導(dǎo)入熄焦車內(nèi),并由電機(jī)車牽引熄焦車至熄焦塔內(nèi)進(jìn)行噴水熄焦。熄焦后的焦炭卸至涼焦臺(tái)上,冷卻一定時(shí)間后送往篩貯焦工段,經(jīng)篩分按級(jí)別貯存待運(yùn)。焦?fàn)t出焦時(shí)產(chǎn)生的煙塵,由攔焦機(jī)集塵罩將其收集,并通過集塵干管導(dǎo)至地面站,經(jīng)除塵凈化后排入大氣。
煤在炭化室干餾過程中產(chǎn)生的荒煤氣匯集到炭化室頂部空間,經(jīng)過上升管,橋管進(jìn)入集氣管。約800℃左右的荒煤氣在橋管內(nèi)被氨水噴灑冷卻至85℃左右?;拿簹庵械慕褂偷韧瑫r(shí)被冷凝下來。煤氣和冷凝下來的焦油等同氨水一起經(jīng)吸煤氣管道送入煤氣凈化車間。焦?fàn)t加熱用的焦?fàn)t煤氣,由外部管道架空引入。焦?fàn)t煤氣經(jīng)預(yù)熱后送到焦?fàn)t地下室。通過下噴管把煤氣送入燃燒室立火道底部與由廢氣交換開閉器進(jìn)入的空氣匯合燃燒。燃燒后的廢氣通過立火道頂部跨越孔進(jìn)入下降氣流的立火道,再經(jīng)過蓄熱室,由格子磚把廢氣的部分顯熱回收后,經(jīng)過小煙道、廢氣交換開閉器、分煙道、總煙道、煙囪,排入大氣。1.4煤的成焦機(jī)理從煤料煉成焦炭的整個(gè)過程叫做結(jié)焦過程.在結(jié)焦過程中,煤料有幾個(gè)變化階段:干燥和預(yù)熱,開始分解生成膠質(zhì)體,固化粘結(jié)形成半焦,進(jìn)一步分解收縮形成焦炭。1、干燥和預(yù)熱濕煤入爐后,水分開始蒸發(fā),未蒸發(fā)以前,煤的溫度低于100℃,這個(gè)階段需要大量的熱和很長時(shí)間。在100-200℃煤受到預(yù)熱,并放出吸附于煤表面和氣孔中的二氧化碳和甲烷等氣體。2、分解生成膠質(zhì)體煤料在形成膠質(zhì)體以前,在200-350℃時(shí)開始分解,析出氣體主要是化合水、二氧化碳、甲烷等。當(dāng)溫度升高到350-450℃時(shí)繼續(xù)分解產(chǎn)生大量焦油蒸氣、高沸點(diǎn)液體和殘留的固體一起形成具有一定黏度的膠質(zhì)體。由于膠質(zhì)體很黏,不透氣,因此產(chǎn)生膨脹,對(duì)爐墻有一定的膨脹壓力,并將固體小粒黏結(jié)在一起。3、固化形成半焦當(dāng)溫度升高到450-500℃時(shí)膠質(zhì)體開始固化,并分解出大量氣體,形成半焦。當(dāng)溫度到500-650℃時(shí)半焦開始收縮,焦質(zhì)變緊密并產(chǎn)生收縮裂紋。這個(gè)階段分解出的氣體主要是甲烷、氫氣等。4、半焦轉(zhuǎn)為焦炭當(dāng)溫度升高到650-950℃,繼續(xù)放出的氣體主要是氫,進(jìn)一步收縮、變緊、變硬、真比重增大,裂紋擴(kuò)大。溫度升高到950-1050℃,焦炭成熟。超過1050℃,焦炭就會(huì)變碎甚至石墨化。煉焦廠控指標(biāo)推焦總系數(shù)K3
>0.86 溫度均勻系數(shù)K均 >0.78溫度安定系數(shù)K安 >0.76 橫排溫度均勻系數(shù)K橫 >0.76 爐頭溫度系數(shù)K頭>0.76 爐頂空間溫度 800±30℃ 1.6焦炭的性質(zhì)焦炭性能1、焦炭的化學(xué)組成焦炭的化學(xué)組成包括水分、灰分、揮發(fā)分、硫分、磷分等。焦炭的揮發(fā)分是焦炭成熟程度的標(biāo)志。焦炭的揮發(fā)分與煉焦煤料、煉焦最終溫度有關(guān)。
2、焦炭的機(jī)械性能焦炭的機(jī)械強(qiáng)度:用焦炭的抗碎強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度兩項(xiàng)指標(biāo)說明焦炭的機(jī)械強(qiáng)度。①、焦炭在外力沖擊下抵抗碎裂的能力稱為焦炭的抗碎強(qiáng)度。M25(M40)是焦炭的抗碎強(qiáng)度指標(biāo)。②、焦炭抵抗磨擦力破壞的能力,稱為焦炭的耐磨強(qiáng)度。M10是焦炭的耐磨強(qiáng)度指標(biāo)。1.7焦炭質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)名稱指標(biāo)一級(jí)二級(jí)三級(jí)灰份(Ad)≤12.013.515.0硫份(St.d)≤0.600.801.00抗碎強(qiáng)度(M40)≥80.076.072.0抗碎強(qiáng)度(M25)≥92.088.083.0耐磨強(qiáng)度(M10)≤7.58.510.5熱反應(yīng)性CRI%≤3035反應(yīng)后強(qiáng)度CSR%≥5550揮發(fā)份(Vdaf)≤1.8水分(Wt)≤>40mm>25mm25-40mm4.0±1.05.0±2.0≤12.0焦末含量%≤4.0≤5.0≤12.01.8焦?fàn)t機(jī)械設(shè)備簡(jiǎn)介焦?fàn)t機(jī)械配置見下表。名稱操作備用推焦車20攔焦車20裝煤車20熄焦車11電機(jī)車11交換機(jī)201.9焦?fàn)t機(jī)械的主要性能及特點(diǎn)焦?fàn)t機(jī)械是在總結(jié)國內(nèi)焦?fàn)t機(jī)械操作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,吸取了國外焦?fàn)t機(jī)械的先進(jìn)技術(shù),以提高機(jī)械效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度和改善操作環(huán)境為出發(fā)點(diǎn),以先進(jìn)、安全、實(shí)用為原則進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造的。全套焦?fàn)t機(jī)械是按5-2推焦串序進(jìn)行操作,采用單元程序控制,并帶有手控裝置。焦?fàn)t機(jī)械包括推焦車、攔焦車
、裝煤車、熄焦車。推焦機(jī)和電機(jī)車之間設(shè)有事故聯(lián)鎖裝置。各司機(jī)室設(shè)有載波電話,提高設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性。5-2串序以2×65孔焦?fàn)t為例:1號(hào)箋:1、6、11、16、21、26、31、36、41、46、51、56、61、66、71、76、81、86、91、96、101、106、111、116、121、1263號(hào)箋:3、8、13、18、23、28、33、38、43、48、53、58、63、68、73、78、83、88、93、98、103、108、113、118、123、1285號(hào)箋5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、1302號(hào)箋2、7、12、17、22、27、32、37、42、47、52、57、62、67、72、77、82、87、92、97、102、107、112、117、122、127、4號(hào)箋4、9、14、19、24、29、34、39、44、49、54、59、64、69、74、79、84、89、94、99、104、109、114、119、124、129、推焦車推焦機(jī)采用5-2串序一次對(duì)位操作,推焦電流自動(dòng)顯示和記錄。設(shè)有推焦、平煤、啟閉爐門裝置,爐門、爐框和小爐門的機(jī)械清掃機(jī)構(gòu)和頭尾焦處理、清掃上升管根部石墨裝置、爐臺(tái)清掃裝置。司機(jī)室和電氣室設(shè)空調(diào)。各單元程序操作,均由PC機(jī)控制。推焦機(jī)主要技術(shù)性能如下:鋼結(jié)構(gòu)主體構(gòu)架形式 門型走行速度 約60m/min軌道中心距 12000mm電機(jī)總功率 約450kW設(shè)備自重 約414t攔焦車攔焦機(jī)采用一次定位型式,設(shè)有取閉爐門和導(dǎo)焦機(jī)構(gòu),機(jī)械清掃爐門、爐門框機(jī)構(gòu),頭尾焦回收裝置,煙塵收集和導(dǎo)出機(jī)構(gòu),爐臺(tái)清掃裝置等。攔焦機(jī)主要技術(shù)性能如下:走行速度 約60m/min軌道中心距 2700mm電機(jī)總功率 約230kW設(shè)備自重 約200t裝煤車裝煤車為除塵式裝煤車。采用一次定位、機(jī)械揭閉裝煤孔蓋以及機(jī)械清掃上升管。設(shè)計(jì)采用螺旋給料、順序裝煤,并設(shè)有爐頂清掃裝置。煤塔漏咀的開閉和煤塔震煤的操作均在司機(jī)室內(nèi)控制,方便可靠。司機(jī)室密閉隔熱,內(nèi)設(shè)空調(diào),改善了操作條件。為了實(shí)現(xiàn)無煙裝煤操作,裝煤車上設(shè)與焦側(cè)集塵干管對(duì)接的套筒,下煤導(dǎo)套等。除塵裝煤車主要技術(shù)性能如下:煤斗數(shù)量 4個(gè)裝煤方式 螺旋給料走行速度 約90m/min軌道中心距 7780mm電機(jī)總功率 約280kW設(shè)備自重 約170t熄焦車和電機(jī)車電機(jī)車用來牽引熄焦車。電機(jī)車上設(shè)空壓機(jī)和氣路系統(tǒng)控制熄焦車放焦門,穩(wěn)定可靠。熄焦車采用固定式接焦,車廂門采用氣動(dòng)開閉,車廂為固定斜底,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,趟水快,使熄焦后的焦炭帶水量少。電機(jī)車及熄焦車主要技術(shù)性能如下:軌距 2000mm
熄焦車底板傾斜角度 28°
熄焦車箱有效長度 約8000mm熄焦車載重量(干焦) 約24t熄焦車自重 約85t電機(jī)車電機(jī)總功率 190kW電機(jī)車自重 約45t交換機(jī)每臺(tái)液壓交換機(jī)設(shè)有液壓站、電控屏、操作臺(tái)、行程指示裝置。液壓站采用雙泵、雙閥系統(tǒng),互為備用,并有手動(dòng)裝置。在煤氣低壓時(shí),采用自動(dòng)報(bào)警和切斷煤氣供應(yīng)等安全措施,交換機(jī)的操作全部采用PC機(jī)控制。液壓交換機(jī)主要技術(shù)性能如下:交換周期 30min自動(dòng)交換一次時(shí)間 46s手動(dòng)交換一次時(shí)間 約10min電機(jī)總功率 7.5kW設(shè)備自重 約6t1.10煉焦除塵
a)裝煤除塵:采用單集氣管高壓氨水噴射,使上升管內(nèi)形成一定負(fù)壓,將裝煤時(shí)的部分煙塵吸入集氣管,另一部分煙塵經(jīng)除塵裝煤車,由地面站除塵風(fēng)機(jī)抽吸至地面站進(jìn)行除塵處理,使最終排放氣體達(dá)到環(huán)保的要求。為了提高裝煤煙塵捕集效果,推焦機(jī)上還設(shè)有平煤小爐門密封裝置。b)出焦除塵:采用地面站除塵系統(tǒng),在攔焦機(jī)上設(shè)有集塵罩,出焦時(shí)將產(chǎn)生的煙氣通過集塵罩、集塵干管抽吸到地面站進(jìn)行凈化后外排。c)熄焦除塵:在熄焦塔頂部設(shè)有折流式木結(jié)構(gòu)的捕集裝置,捕集熄焦時(shí)產(chǎn)生的大量焦粉和水滴。三、輸焦工藝生產(chǎn)工藝 輸焦車間負(fù)責(zé)焦化廠出爐焦炭的輸送、篩分及裝車任務(wù),三套系統(tǒng)全長6000余米,現(xiàn)共有皮帶輸送機(jī)39臺(tái),設(shè)計(jì)輸送能力一系統(tǒng)200噸/小時(shí),二、三系統(tǒng)260噸/小時(shí),裝車時(shí)間控制為15節(jié)車皮不大于55分鐘。生產(chǎn)運(yùn)行分為PLC自動(dòng)控制和手動(dòng)控制,一系統(tǒng)焦倉容量6000t,共有放焦口30個(gè),其中大塊焦放焦口26個(gè)、粉焦1個(gè)、粒焦1個(gè)、小塊2個(gè)。二系統(tǒng)焦倉容量大塊焦12000t、大塊焦放焦口44個(gè),粉焦4個(gè)容量1400t,粒焦4個(gè)容量1200t,小塊4個(gè)容量1200t。三系統(tǒng)焦倉容量大塊焦15000t、大塊焦放焦口52個(gè),粉焦2個(gè)容量600t,粒焦2個(gè)容量600t,小塊2個(gè)容量500t。三套系統(tǒng)焦炭篩分共分4個(gè)級(jí)別:分別為﹥40㎜、25—40㎜、10—25㎜、﹤10㎜。
廠控指標(biāo)焦炭篩分質(zhì)量:大塊>40mm含量 >70% 小塊25—40mm ≤30% 粒焦10—25mm ≤30%1、皮帶輸送機(jī)崗位
將上工序來焦送至皮帶機(jī)尾,皮帶在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下將焦炭送至機(jī)頭,經(jīng)溜槽送到下一工序。
2、堆焦機(jī)崗位
當(dāng)焦倉庫滿或焦后系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),通過焦13翻板將上工序焦炭送到堆焦機(jī),進(jìn)入落地焦場(chǎng)使焦炭落地。堆焦時(shí),要求從高往低堆放,且懸臂盡量放低以減少大塊焦的摔碎率。
3、激振篩崗位
上工序焦炭送至激振篩后,通過激振篩振動(dòng)篩分作用,將大于40mm的焦炭分離出來送至下工序,篩分后的大塊焦含量要達(dá)70%或以上。小于40mm的焦炭通過溜槽送到圓振篩崗位。為了確保激振篩的篩分效果故振篩每班倒用一次并及進(jìn)將篩網(wǎng)清理干凈。
4、小振篩崗位
激振篩分離后的焦炭送到小振篩,通過小振篩的振動(dòng)篩分作用,將小于40mm的焦炭篩分為25--40mm、10—25mm及10mm以下,送到下工序。由于輸送的物料濕度大粒度小故圓振篩篩網(wǎng)容易堵塞,為了確保篩分效果故振篩每班需倒用三至四次,特殊情況下每?jī)蓚€(gè)小時(shí)倒用一次,并將篩網(wǎng)清理干凈。
5、一系統(tǒng)可逆皮帶崗位、二系統(tǒng)焦207、焦208、焦212、焦213、三系統(tǒng)焦316、焦317
將上序焦炭通過皮帶裝入焦倉,裝焦時(shí)根據(jù)焦倉存量情況從高往低依次填充,盡量減少大塊焦摔碎率。
6、焦炭管理崗位
將裝入焦倉的各種規(guī)格的焦炭根據(jù)生產(chǎn)要求裝車。
7、一系統(tǒng)5#料倉存焦量下限不低于30%,上限不超過70%。
輸焦車間一系統(tǒng)工藝流程圖工藝流程圖焦炭焦2焦3焦4焦5焦6焦7焦81#2#激振篩5#倉>40焦111#2#圓振篩焦倉<10焦倉10-25焦倉25-40焦12可逆1可逆2焦倉裝車裝車裝車裝車焦13堆焦機(jī)焦場(chǎng)焦14焦15輸焦系統(tǒng)操作輸焦一系統(tǒng)操作:操作1、正常帶焦情況下,出爐焦?fàn)t經(jīng)過各轉(zhuǎn)運(yùn)站進(jìn)入振篩進(jìn)行篩分,大于40毫米的焦炭進(jìn)入5#倉,5#倉容量達(dá)70%后經(jīng)焦11、焦12、可逆進(jìn)入焦倉裝車。小于40毫米經(jīng)圓振篩選出三種規(guī)格:25—40㎜、10—25㎜、﹤10㎜進(jìn)入相應(yīng)焦倉。操作2、在焦3后系統(tǒng)故障或焦倉庫存滿的情況下打焦3流槽下部翻板,焦炭經(jīng)焦13皮帶、堆焦機(jī)進(jìn)行落地焦場(chǎng)。操作3、補(bǔ)帶落地焦,在正常帶焦情況下,焦場(chǎng)焦炭經(jīng)焦14、焦15皮帶輸送至焦5皮帶,經(jīng)過操作1進(jìn)行焦倉。但此操作比正常帶焦量較大易造皮皮帶輸送機(jī)過負(fù)荷而停車,且由于焦炭在落地過程中互相摔打故粉焦含量可能超標(biāo)易造皮振篩篩網(wǎng)堵塞造成混焦。
輸焦車間二系統(tǒng)工藝流程圖工藝流程圖焦臺(tái)焦201焦203焦204焦205焦206焦202應(yīng)急倉3#4#激振篩焦207焦208>40焦倉焦倉3#4#圓振篩焦倉25-40焦倉10-25焦倉<10焦2095#6#激振篩3#4#圓振篩焦倉25-40焦倉10-25焦倉<10焦210焦210焦212焦213焦倉焦倉輸焦系統(tǒng)操作輸焦二系統(tǒng)操作:操作1、正常帶焦情況下,出爐焦?fàn)t經(jīng)過轉(zhuǎn)運(yùn)站進(jìn)入3#4#激振篩、3#4#圓振篩并經(jīng)下部三通溜槽進(jìn)入焦207或焦208工序進(jìn)入焦倉裝車。操作2、正常帶焦情況下,出爐焦?fàn)t經(jīng)過轉(zhuǎn)運(yùn)站由焦206頭輪下部三通閘門進(jìn)入焦209皮帶經(jīng)5#6#激振篩、5#6#圓振篩至焦212或焦213工序進(jìn)入焦倉裝車。操作3、在焦203后系統(tǒng)故障或焦倉庫滿情況下,焦炭由焦203尾部溜槽處三通閘門至焦202進(jìn)入應(yīng)急焦倉,由汽車轉(zhuǎn)運(yùn)至焦場(chǎng)。輸焦三系統(tǒng)工藝流程圖三煉焦干熄焦焦302焦301焦303焦304堆焦機(jī)落地焦場(chǎng)焦307一系統(tǒng)焦13、堆焦機(jī)焦312焦305焦306落地焦場(chǎng)焦309焦308焦310焦312焦311焦315焦314焦3137#8#激振篩>40mm焦317焦316焦倉大于40mm7#8#圓振篩焦倉25~40
焦倉小于10
焦倉10~25
輸焦系統(tǒng)操作輸焦三系統(tǒng)操作:操作1、正常帶焦情況下,出爐焦?fàn)t經(jīng)過轉(zhuǎn)運(yùn)站進(jìn)入7#8#激振篩、7#8#圓振篩并經(jīng)下部三通溜槽進(jìn)入焦316或焦317工序進(jìn)入焦倉裝車。操作2、在焦307后系統(tǒng)故障或焦倉庫存滿的情況下打焦306尾輪上部閘門,焦炭經(jīng)焦13皮帶、堆焦機(jī)進(jìn)行落地焦場(chǎng)。四、回收工藝Ⅰ一回收車間:焦油、粗苯、硫磺Ⅱ二回收車間:焦油、粗苯、硫銨、熔融硫Ⅲ三回收車間:焦油、粗苯、硫銨廠控指標(biāo)一回收車間煤氣中氧含量 ≤0.6%集氣管壓力 80-140Pa 洗滌塔后H2S含量冬季 ≤0.5g/Nm3
夏季≤0.7g/Nm3
洗滌后氨含量 ≤0.1g/Nm3
電捕后焦油含量 ≤50mg/Nm3
入洗苯塔貧油溫度 24-32℃ 洗苯塔后苯含量 ≤4.0g/Nm3
氨分解爐熱點(diǎn)溫度 850±50℃ 克勞斯?fàn)t熱點(diǎn)溫度 900-1100℃ 廠控指標(biāo)二回收車間
煤氣中氧含量 ≤0.6% 洗苯塔后苯含量 ≤4.0g/Nm3
飽和器后氨含量 ≤0.05g/Nm3
脫硫塔后H2S含量 ≤0.3g/Nm3
集氣管壓力 80-140Pa 電捕后焦油含量 ≤50mg/Nm3
入洗苯塔貧油溫度 24-32℃廠控指標(biāo)三回收車間煤氣中氧含量
≤0.6%集氣管壓力 80-140Pa洗苯塔后苯含量 ≤4.0g/Nm3
飽和器后氨含量 ≤0.05g/Nm3
脫硫塔后H2S含量 ≤0.3g/Nm3 (在溶液過濾裝置投用前暫按≤0.5g/Nm3考核)電捕后焦油含量 ≤50mg/Nm3
入洗苯塔貧油溫度 24-32℃ 產(chǎn)品說明(一)焦油
焦油是在煤干餾和氣化過程中得到的黑褐色、粘稠油狀易燃有毒液體。焦油組份和物理性波動(dòng)范圍較大,主要取決于煉焦煤組成和煉焦操作工藝條件,焦化廠生產(chǎn)的焦油為高溫焦油,比重較大,主要是由芳香烴組成的復(fù)雜混合物,含有上萬種單質(zhì)有機(jī)物,目前已查明的約有500余種,大多數(shù)組份含量甚微。焦油的閃點(diǎn)為96—105℃,自燃點(diǎn)為580—630℃,燃燒熱為35700—39000KJ/Kg。在不同溫度下可蒸餾出不同產(chǎn)物,一般170℃前為輕油餾份,170—210℃為酚油餾份,210—230℃為萘油餾份,230—300℃為洗油餾份,300—360℃為蒽油餾份,360℃后為瀝青。焦油質(zhì)量指標(biāo)(YB/T5075-932號(hào)指標(biāo))
用途:焦油各餾份進(jìn)一步加工,可分離和制取多種產(chǎn)品,主要有萘、酚、蒽、菲、瀝青、炭黑等,可用于制作各種化學(xué)原料,生產(chǎn)塑料、合成纖維、染料、農(nóng)藥、油漆及國防工業(yè)用品。
指標(biāo)名稱指標(biāo)1號(hào)2號(hào)密度(20℃),g/cm31.15~1.211.13~1.22甲苯不溶物(無水基),%3.5~7.09灰份,%≤0.13≤0.13水份,%≤4.0≤4.0粘度(E80)≤4.0≤4.2(二)粗苯粗苯是黃色透明的油狀液體,比水輕,微溶于水。在儲(chǔ)存時(shí),由于低沸點(diǎn)不飽和化合物的氧化和聚合所形成的樹脂狀物質(zhì)能溶解于粗苯中,使其著色變暗。粗苯易揮發(fā)易燃,閃點(diǎn)為12℃,初餾點(diǎn)為40--60℃。粗苯蒸氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到1.4%--7.5%范圍時(shí)能形成爆炸性混合物。其主要組分苯的結(jié)晶點(diǎn)為5.53℃,沸點(diǎn)為80.1℃。粗苯是由多種芳香烴和其他化合物組成的復(fù)雜混合物,主要成分是苯、甲苯、二甲苯及三甲苯等芳香烴。此外,還含有一些不飽和化合物、硫化物、飽和烴及少量的酚類和吡啶堿類物質(zhì)等。其主要組分質(zhì)量含量如下表:用途:粗苯可作為提取苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等的原料,也可做溶劑用。
組分含量%備注苯55—80甲苯11—22二甲苯2.5—8同分異構(gòu)體和乙基苯總和三甲苯和乙基甲苯1.0—2.5同分異構(gòu)體總和不飽和化合物7—12硫化物0.3—1.8按硫計(jì)粗苯中各主要組分均在180℃前餾出,180℃后餾出物稱為溶劑油,故以180℃前餾出量作為粗苯質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。質(zhì)量指標(biāo)符合YB/T5022-93,具體如下表:指標(biāo)名稱粗苯加工用溶劑用外觀黃色透明液體密度(20℃)g/ml0.871—0.900≤0.90075℃前餾出量(容)%----≤3180℃前餾出量(重)%≥93≥91水分室溫(18—25)℃下目測(cè)無可見的不溶解水(三)硫銨純態(tài)的硫銨為無色長棱形結(jié)晶體,焦化廠生產(chǎn)的硫銨因雜質(zhì)影響有時(shí)呈淺綠色、藍(lán)色、灰色,多為片狀、針狀甚至粉末狀結(jié)晶。硫銨是一種強(qiáng)酸弱堿鹽,具有一定的酸性,分子式為(NH4)2SO4,分子量為132.15,化學(xué)純的硫銨含氮量為21.2%。硫銨晶體的密度為1766Kg/m3,堆密度在720—800Kg/m3范圍內(nèi)波動(dòng)。硫銨易溶于水,其水溶液成弱酸性,1%的溶液pH值為5.7,溫度變化對(duì)硫銨的溶解度影響不大,30℃時(shí)1Kg水可溶解781g硫銨。硫銨易吸潮結(jié)塊。(四)硫磺硫俗稱硫磺或硫黃,是一種黃色液體或固體,有雜質(zhì)時(shí)呈黑黃色,無毒,原子序數(shù)16、原子量32.06,由于成型方法不同,產(chǎn)品呈粉狀、粒狀、或片狀、塊狀,有結(jié)晶形和無定形兩種,結(jié)晶形硫主要有:α硫(斜方晶硫)、β硫(單斜晶硫),其中斜方晶硫最穩(wěn)定,相對(duì)密度分別為2.07、1.96、熔點(diǎn)分別為112.8℃、119.3℃,無定形硫相對(duì)密度為1.92,熔點(diǎn)為120℃。硫的沸點(diǎn)為444.6℃,閃點(diǎn)為209℃,自燃點(diǎn)232℃,易溶于二硫化碳(CS2)、四氯化碳和苯,不溶于水,略溶于酒精和醚類,導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性都很差。易揮發(fā),易燃燒,一般燃燒溫度為248--261℃,粉狀硫磺燃燒溫度為190℃,燃燒時(shí)呈藍(lán)色火焰,粉末硫磺在空氣中或與氧化劑混合易發(fā)生燃燒,甚至爆炸。硫磺粉塵易爆,850μm粒級(jí)硫黃粉塵,當(dāng)濃度大于2.3g/m3時(shí)會(huì)爆炸,最高允許濃度為2mg/m3。單質(zhì)硫加熱熔融后,得到淺黃、透明、易流動(dòng)的液體(S8環(huán)),繼續(xù)加熱至160℃左右,硫環(huán)開始斷裂,形成開鏈的線形分子,并聚合成長鏈的大分子,液體顏色變暗,粘度顯著增大,當(dāng)溫度達(dá)190℃左右粘度達(dá)最高,以致不能將熔融硫從容器中倒出,進(jìn)一步加熱至200℃,液體硫變黑,長鏈破裂成較小的鏈狀分子(S8、S6等)粘度又逐漸降低。再加熱至444.6℃液體沸騰,蒸汽中有S8、S6、S4、S2等分子。溫度愈高,分子中硫原子愈少。將加熱到190℃的熔融硫倒入冷水中迅速冷卻可得到玻璃狀彈性硫。彈性硫不溶于任何溶劑,靜置后緩慢地轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的晶狀硫。液體硫磺的一個(gè)重要特性是對(duì)硫化氫的溶解,其溶解度隨溫度升高而增加,溫度下降硫化氫即析出而污染環(huán)境。質(zhì)量指標(biāo)符合Q/14000SJJ001-2004指標(biāo)一級(jí)品合格品硫含量(干基)%≥98.5095.00水份%≤0.501.00灰份%≤0.300.50用途:硫磺是農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防軍工生產(chǎn)的主要原料之一,可用于制造硫酸、農(nóng)藥、化學(xué)纖維、橡膠、染料、造紙、醫(yī)藥、火柴、炸藥等,也可用于冶金、選礦以及硬質(zhì)合金的冶煉和鐵路枕木的處理。(五)、凈煤氣凈煤氣是分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜的煤分解的最終產(chǎn)品,是經(jīng)回收和凈化后的煤氣,是無色、有刺激性氣味的易燃、易爆有毒混合性氣體,主要組分有最簡(jiǎn)單的碳?xì)浠臀?、游離氫、氧、氮及一氧化碳等,其中氫、甲烷、一氧化碳、不飽和烴是可燃成份,氮、二氧化碳等是惰性組分,主要組成如下:名稱組成%H2CH4CON2CO2CnHmO2凈煤氣54--5924--285.5--73--51--32--30.3—0.7凈煤氣中氨、硫化氫等雜質(zhì)含量名稱焦油氣氨硫化氫氰化氫苯族烴萘指標(biāo)g/Nm3≤0.050.050.30.540.5凈煤氣的低熱值為17580—18420KJ/m3,密度為0.45—0.48Kg/m3。用途:可用于合成甲醇、合成氨等的原料,也可作為燃料提供熱能。(一)冷鼓工序焦?fàn)t來的荒煤氣通過高壓氨水、循環(huán)氨水的噴灑冷卻至82℃左右進(jìn)入氣液分離器,從頂部出來的煤氣通過橫管初冷器先后與循環(huán)水、低溫水間接換熱得到冷卻,使溫度降至22℃,冷卻后的煤氣從底部進(jìn)入捕霧器,除去霧狀液滴,再進(jìn)入電捕焦油器,在電捕內(nèi)經(jīng)高壓電場(chǎng)電離捕除煤氣中的焦油霧滴,再經(jīng)煤氣鼓風(fēng)機(jī)加壓送洗滌(硫銨)工段。在煤氣冷卻、電捕除油、鼓風(fēng)加壓的同時(shí)冷凝、分離出大量的焦油氨水混合液由上段冷凝液泵送入吸煤氣管道。從煉焦?fàn)t來的高壓氨水、循環(huán)氨水及荒煤氣冷卻冷凝下的焦油等形成的混合液沿吸煤氣管進(jìn)入氣液分離器,由底部排出,自流入機(jī)械化刮渣槽,刮除大部分焦油渣后,進(jìn)入焦油氨水分離槽,由于焦油渣、焦油比重較氨水比重大,沉于下層,底部的焦油渣用焦油渣泵抽送往刮渣槽,中下部的焦油從錐口壓出,經(jīng)滿流瓶流入焦油中間槽,由焦油泵外送,上部的氨水溢流入錐外空間(循環(huán)氨水槽),由循環(huán)氨水泵、高壓氨水泵抽送至焦?fàn)t噴灑荒煤氣,多余的氨水流入氣浮除焦油器,經(jīng)氣浮除油后的氨水進(jìn)入剩余氨水槽,用剩余氨水泵送洗滌工序硫化氫洗滌塔。工作原理:利用鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的吸力將焦?fàn)t產(chǎn)生的荒煤氣沿煤氣總管吸入并送至后工序,在初冷器中用循環(huán)水、低溫水與煤氣間接換熱,使煤氣中的焦油、水等冷凝發(fā)生相變同時(shí)降至煤氣溫度22℃左右,在電捕中利用電場(chǎng)放電使煤氣中的焦油霧滴帶電分離。電捕、初冷器冷凝分離的焦油一同送入吸煤氣管,與集氣管中冷凝的焦油、循環(huán)氨水、焦油渣等一同進(jìn)入刮渣槽,分離出焦油渣后焦油、氨水混合液一同進(jìn)入焦油氨水分離槽,利用其比重差異靜置分離,生產(chǎn)出焦油送油庫貯存、外運(yùn),大部分氨水送焦?fàn)t循環(huán)冷卻煤氣,多余的氨水經(jīng)氣浮除油后送蒸氨塔蒸氨處理。(二)洗滌工序
冷鼓工段送來的煤氣進(jìn)入H2S洗滌塔下段(終冷段),被經(jīng)冷循環(huán)水噴灑冷卻到22℃,進(jìn)入洗滌塔中段,被該塔上段來的22℃H2S洗滌水和脫酸貧液混合液噴淋洗滌、除去煤氣中的大部分H2S和HCN,進(jìn)入H2S洗滌塔上段,用1#洗氨塔來的并經(jīng)冷卻后的富氨水和鼓冷來的剩余氨水洗滌煤氣,除去煤氣中大部分氨與H2S。煤氣由H2S洗滌塔上部出來后,依次進(jìn)入1#、2#洗氨塔,與脫酸蒸氨來的汽提水在鋼板網(wǎng)填料表面上逆流接觸吸收,使煤氣出洗氨塔含量達(dá)到技術(shù)要求。
2#洗氨塔下段設(shè)有“堿洗段”,煤氣由1#洗氨塔上部出來進(jìn)入2#洗氨塔下部“堿洗段”,這是H2S最終洗滌段,在此噴淋NaOH溶液,進(jìn)一步脫除煤氣中的H2S。從洗氨塔出來的煤氣約23℃進(jìn)入洗苯塔,用粗苯蒸餾崗位送來的冷貧油洗滌煤氣中苯,使煤氣中含苯量≦4g/Nm3,從塔頂出來的煤氣稱為凈煤氣,送往用戶。1)、回爐煤氣;2)、鍋爐用煤氣;3)、粗苯管式爐、氨分解爐;4)、外送化肥廠、焦油加工廠煤氣1、A-S法脫S的原理:(一回收車間)煤氣中酸的脫除是利用煤氣中氨作堿源,即用洗氨后的富氨水去吸收煤氣中的酸性氣體H2S、HCN、CO2等。該工藝最大的優(yōu)點(diǎn)是脫硫的洗滌劑是焦?fàn)t煤氣本身的一種組分而不必外購洗滌劑。煤氣在用氨水洗滌過程中,發(fā)生如下基本反應(yīng):H2S+NH4OH=(NH4)2S+2H2OΔH=-1360KJ/kgH2SHCN+NH4OH
=NH4CN+H2OΔH=-1264KJ/kgHCNCO2+2NH4OH=(NH4)2CO3+2H2OΔH=-2122KJ/kgCO2H2S選擇吸收的要點(diǎn)是:較短的氣液接觸時(shí)間(如果時(shí)間長,CO2容易被洗滌);適當(dāng)?shù)腘H3/H2S比值;填料表面液膜無湍流形成。焦?fàn)t荒煤氣進(jìn)一步脫硫是在洗氨塔下部進(jìn)行的。洗氨塔下部設(shè)有堿洗段,在此段內(nèi),焦?fàn)t煤氣中殘留的部分H2S和其它酸性成份被或多或少地吸收,且依據(jù)下列反應(yīng)進(jìn)行:H2S+2NaOH→Na2S+2H2OΔH=69KJ/kgH2SCO2+2NaOH→Na2CO3+H2OΔH=-2380KJ/kgCO2HCN+NaOH→NaCN+H2OΔH=56KJ/kgHCN2、水洗氨原理氨易溶于H2O中,氨在水溶液中發(fā)生如下反應(yīng)
NH3+H2O→NH3.H2O氨在水溶液中主要以分子狀態(tài)存在,僅有少量以離子狀態(tài)存在,故溶液呈弱堿性。水洗氨的吸收過程中起主導(dǎo)作用的是物理吸收,吸收所能達(dá)到的程度取決于吸收條件下氣液兩相界面上平衡關(guān)系。吸收過程的推動(dòng)力是氨在煤氣中分壓與溶液表面上氨蒸汽分壓之差,差值越大吸收效果越好。3、洗油吸收粗苯的基本原理;洗油吸收粗苯為一物理吸收過程,其動(dòng)力學(xué)關(guān)系為:G=K·F·ΔPCP式中:G-回收的粗苯量公斤/時(shí)K-吸收系數(shù)公斤/米·時(shí)·毫米汞柱F-吸收面積m2ΔPCP-煤氣中苯族烴分壓和洗油液面上粗苯氣壓的對(duì)數(shù)平均壓力差,毫米汞柱。當(dāng)煤氣中苯族烴分壓P氣大于洗油界面上苯族烴的蒸汽壓時(shí),煤氣中的苯族烴即被洗油吸收,P氣與P液之間差值越大,則吸收過程進(jìn)行的愈容易,吸收速率也愈快。(三)脫酸蒸氨工序從洗滌崗位富液槽來的富液先進(jìn)入富液除油器,除油后約1/3由流量控制送入脫酸塔頂部來冷卻酸汽,約有2/3的富液分別經(jīng)脫酸貧液/富液換熱器、汽提水/富液換熱器、蒸氨廢水/富液換熱器,換熱到88℃后進(jìn)入脫酸塔肩部。在脫酸塔用蒸氨塔中部采出的氨汽作為熱源,將主要酸性組分HCN、H2S、CO2在約97℃時(shí)從富液中蒸出,從塔頂逸出進(jìn)入克勞斯?fàn)t。脫酸塔底的貧液由脫酸貧液泵抽出,一部分由流量控制經(jīng)貧/富液換熱器、脫酸貧液一、二段冷卻器冷卻到22℃送往洗滌崗位H2S洗滌塔中部噴灑,其余的脫酸貧液由流量控制送至揮發(fā)氨塔和固定銨塔。揮發(fā)氨塔10層、18層出來的含氨汽體供給脫酸塔底作為熱源,底部排出的汽提水經(jīng)汽提水泵抽出經(jīng)富液/汽提水換熱器、冷卻器,冷卻到22℃送往2#洗氨塔頂噴淋洗氨。
固定銨塔中的固定銨鹽用加入從洗氨塔來的循環(huán)堿液加熱分解。10層、18層引出氨汽供給脫酸塔底作為熱源和調(diào)節(jié)貧液揮發(fā)氨含量。兩塔頂引出的(固定銨、揮發(fā)氨塔)氨汽經(jīng)分縮器冷卻到85℃,由壓力控制送往氨分解爐。固定銨塔底蒸氨廢水用蒸氨廢水泵抽出經(jīng)富液/蒸氨廢水換熱器冷卻到40℃左右大部分送至生化處理,少量蒸氨廢水送至氨硫尾氣冷卻器、冷鼓、油庫排氣洗凈塔后再入生化,另有少量再經(jīng)堿液稀釋水冷卻器冷卻到22℃送往2#洗氨塔堿洗段。為節(jié)省蒸汽,揮發(fā)氨塔和固定銨塔皆有閃蒸室,經(jīng)蒸汽噴射器K—2301、K—2302,噴射產(chǎn)生負(fù)壓,降低閃蒸室壓力,部分廢水氣化,產(chǎn)生二次蒸汽,回入系統(tǒng)。工作原理:脫酸蒸氨的原料(富液)中的揮發(fā)銨鹽具有在高溫下易分解的特性,分解后生成氣態(tài)的NH3和H2S、HCN、CO2其反應(yīng)式為(NH4)2CO3→2NH3+H2O+CO2
(1)(NH4)2S→2NH3+H2S(2)
NH4CN→NH3+HCN(3)對(duì)于在高溫下不能分解的固定銨鹽,可利用鹽的復(fù)分解反應(yīng),先將固定銨鹽和堿或弱酸強(qiáng)堿鹽反應(yīng),使其轉(zhuǎn)換成揮發(fā)銨鹽,然后加熱分解,以NH4Cl為例,它與洗氨塔底堿洗段送來的循環(huán)堿作用,發(fā)生如下反應(yīng):
2NH4Cl+Na2S→2NaCl+2NH3+H2S(4)
NH4Cl+NaCN→NaCl+NH3+HCN(5)
2NH4Cl+Na2CO3→2NaCl+2NH3+H2O+CO2(6)
NH4Cl+NaOH→NaCl+NH3+H2O(7)每個(gè)反應(yīng)中包含兩個(gè)反應(yīng)過程,即首先是生成揮發(fā)銨鹽的反應(yīng),接著是熱分解反應(yīng)。(四)氨分解硫回收工序氨分解工藝流程來自蒸氨塔的氨汽進(jìn)入氨分解爐的混合室(即燃燒器)與來自煤氣增壓機(jī)的凈煤氣和來自空氣鼓風(fēng)機(jī)的空氣按一定比例混合燃燒,在氨分解爐的底部空間溫度高達(dá)1000~1200℃,氨發(fā)生分解反應(yīng),反應(yīng)過程延續(xù)到中部大約900℃的催化床,反應(yīng)結(jié)束后的尾氣(因含有可燃成份,故作為低熱值煤氣予以回收,稱為過程氣),經(jīng)過廢熱鍋爐,把軟水汽化升溫成蒸汽,尾氣從鍋爐出來后進(jìn)入軟水預(yù)熱器進(jìn)行換熱,此時(shí)尾氣被冷卻到大約200℃左右,被送到尾氣冷卻塔,用來自鼓冷的循環(huán)氨水或脫酸蒸氨來的廢水噴淋冷卻,同時(shí)將尾氣中H2S、NH3吸收下來,冷卻后的尾氣被送吸煤氣總管,循環(huán)氨水又回到冷鼓崗位吸煤氣管道,蒸氨廢水送往生化。氨分解生產(chǎn)原理氨在高溫(1000℃-1200℃)下會(huì)發(fā)生分解反應(yīng),生成N2和H2此反應(yīng)是吸熱反應(yīng),為了保持最佳反應(yīng)溫度,必須補(bǔ)充一定量的焦?fàn)t煤氣,通過煤氣的燃燒,來維持氨分解反應(yīng)所需熱量,主要反應(yīng)如下:2NH3=N2+3H2ΔH=2922KJ/kgNH32HCN+2H2O=2CO+N2+3H2ΔH=62KJ/kgHCN由于煤氣燃燒和氨汽中酸性氣體參與反應(yīng),反應(yīng)十分復(fù)雜,需要補(bǔ)充一定量的焦?fàn)t煤氣維持熱平衡和抑制硫元素生成,防止堵塞尾氣管道。硫回收工藝流程來自脫酸塔的酸性氣體與凈煤氣和壓縮空氣在克勞斯?fàn)t混合室按一定比例混合后從噴嘴噴出燃燒,發(fā)生一系列氧化還原反應(yīng),其中H2S氧化還原生成硫的反應(yīng)稱為克勞斯反應(yīng),在該爐中大約60﹪的H2S轉(zhuǎn)化成元素硫,從克勞斯?fàn)t出來的過程氣流經(jīng)廢熱鍋爐與軟水進(jìn)行熱交換,使軟水變?yōu)檫^熱蒸汽,過程氣本身冷卻270—300℃后進(jìn)入克勞斯反應(yīng)器一段下部,過程氣中的H2S、SO2繼續(xù)反應(yīng)生成元素硫的反應(yīng)外,過程氣中的COS、CS2有機(jī)硫會(huì)發(fā)生與H2O的反應(yīng)生成H2S。從一段反應(yīng)器出來的過程氣經(jīng)過與硫冷凝器上段出來的溫度較低的過程氣換熱,然后進(jìn)入硫冷凝器,用軟水冷卻到154℃左右,硫蒸汽被冷凝成液態(tài),
經(jīng)過氣液分離器,硫被分離下來,過程氣經(jīng)與一段反應(yīng)器出來的過程氣換熱后,到二段反應(yīng)器,此時(shí)溫度在220—230℃之間,其中H2S和SO2繼續(xù)反應(yīng)生成元素硫,經(jīng)過二段反應(yīng)器的過程氣,經(jīng)硫冷凝器下段被冷卻到154℃左右,然后流經(jīng)硫分離器中,進(jìn)行氣液分離。從硫分離器出來的過程氣與氨分解后的過程氣匯合,進(jìn)入尾氣冷卻器,冷卻后送往吸煤氣總管。從硫分離器分離下來的液態(tài)硫經(jīng)過硫密封槽,流至硫池中,在硫池中加熱到150℃左右后,用硫泵打到元素硫結(jié)片機(jī)經(jīng)冷卻結(jié)晶,造片后從漏斗落至元素硫溜槽,從溜槽下部裝袋,入庫外銷。硫的回收生產(chǎn)原理克勞斯反應(yīng)機(jī)理酸性氣體在燃燒爐內(nèi)有催化劑的情況下,進(jìn)行高溫部分燃燒反應(yīng),反應(yīng)速度非常快,約1分鐘內(nèi)完成全部反應(yīng)過程。理論轉(zhuǎn)化率為60-75%,反應(yīng)式如下:
3H2S+3/2O2=3S+3H2OΔH=665.1KJ/kgH2SH2S+3/2O2=SO2+H2OΔH=518.4KJ/kgH2S2H2S+SO2=3S+2H2OΔH=146.7KJ/kgH2S在燃燒爐中H2S除發(fā)生克勞斯反應(yīng)外還會(huì)與CO2作用生成COS、CS2。
H2S+CO2=COS+H2O2H2S+CO2=CS2+2H2O生成的COS和CS2如果不加以控制與轉(zhuǎn)化,既影響硫的回收率又增加過程氣的硫含量,必須將反應(yīng)后的過程氣在催化劑的作用下與水反應(yīng)生成H2S,H2S繼續(xù)發(fā)生克勞斯反應(yīng)生成硫,在轉(zhuǎn)化反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)如下:
COS+H2O=H2S+CO2CS2+2H2O=2H2S+CO2該反應(yīng)特點(diǎn)是溫度越低越有利于硫的轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化率理論值可達(dá)100%,考慮到液硫沉積作用,將轉(zhuǎn)化器溫度控制在220℃-350℃之間。(五)硫銨工序(二、三回收車間)由鼓風(fēng)機(jī)來的煤氣經(jīng)煤氣預(yù)熱器預(yù)熱至55--60℃后進(jìn)入噴淋式飽和器,在飽和器上段分兩股通過環(huán)形室,在后室匯合后進(jìn)入內(nèi)置的旋風(fēng)分離除酸器,分離夾帶的酸霧,在前室、環(huán)形室、后室與循環(huán)噴淋的硫酸母液反應(yīng),煤氣中的氨及堿性組份與硫酸反應(yīng)得以脫除。煤氣由飽和器頂部出來的煤氣進(jìn)入迷宮式捕霧器進(jìn)一步捕除煤氣夾帶的酸霧,離開迷宮式捕霧器的煤氣進(jìn)入終冷洗苯工序。飽和器下段(結(jié)晶室)上部的母液經(jīng)母液循環(huán)泵連續(xù)抽出送至飽和器前室、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,在此晶核通過飽和介質(zhì)向上運(yùn)動(dòng),使晶體長大,并引起顆粒分級(jí)。用結(jié)晶泵將其底部的漿液連續(xù)抽送至結(jié)晶槽。飽和器滿流口溢流出的母液流入滿流槽內(nèi)液封槽,再與硫酸高位槽來的濃硫酸混合一起溢流至滿流槽,然后用小母液泵抽送至飽和器后室噴淋。補(bǔ)水和大加酸時(shí),多余的母液經(jīng)滿流槽自流至母液貯槽,再用小母液泵抽送至飽和器。此外母液貯槽還可供飽和器檢修時(shí)貯存母液用。在結(jié)晶槽內(nèi)大顆粒結(jié)晶與母液分離,母液及小顆粒結(jié)晶由結(jié)晶槽上部溢流管溢流回飽和器下段結(jié)晶室。沉降于結(jié)晶槽底部的大顆粒硫銨結(jié)晶及漿液定期放入離心機(jī)。離心機(jī)分離的母液自流回飽和器結(jié)晶室,分離出的濕硫銨結(jié)晶靠自重落入螺旋輸送機(jī),螺旋輸送機(jī)將濕硫銨結(jié)晶送至振動(dòng)式流化床干燥機(jī)內(nèi)。熱風(fēng)機(jī)將過濾后的空氣送至加熱器加熱至120℃左右后進(jìn)入干燥床的熱風(fēng)腔,通過流化床的流風(fēng)孔由下而上垂直吹入濕硫銨結(jié)晶,使硫銨呈沸騰狀。干燥床在振動(dòng)電機(jī)的激振力作用下產(chǎn)生定向均勻振動(dòng),使硫銨穩(wěn)定翻滾前行進(jìn)入冷風(fēng)端;由冷風(fēng)機(jī)送來的冷空氣進(jìn)入干燥床的冷風(fēng)腔,通過流化床的流風(fēng)孔由下而上垂直吹入硫銨結(jié)晶,使硫銨呈沸騰狀同時(shí)得以降溫冷卻,振動(dòng)床上腔形成的濕氣由引風(fēng)機(jī)抽出,經(jīng)除塵器將濕氣中的硫銨顆?;厥?,廢濕氣通過引風(fēng)機(jī)排入大氣。干燥后的硫銨自落入硫銨料倉,進(jìn)行計(jì)量包裝后作為產(chǎn)品儲(chǔ)存、外運(yùn)。冷鼓工序送來的剩余氨水與蒸氨塔底排出的蒸氨廢水換熱后,再與終冷洗苯工段的堿泵送來的堿液混合一同進(jìn)入蒸氨塔,用直接蒸汽將氨蒸出,頂部的氨汽經(jīng)分縮器后進(jìn)入飽和器。蒸氨塔底部排出的蒸氨廢水經(jīng)氨水換熱器與廢水冷卻器冷卻降溫后由廢水泵送至生化處理。工作原理:用硫酸吸收煤氣中的氨生產(chǎn)硫銨,按煤氣與硫酸母液接觸方式不同分為三種:半直接法、間接法和直接法,本車間采用噴淋式飽和器半直接法。鼓風(fēng)機(jī)送來的煤氣進(jìn)入預(yù)熱器余熱后與蒸氨塔來的氨汽一同進(jìn)入噴淋式飽和器內(nèi)與硫酸母液接觸,氨被硫酸母液吸收,發(fā)生中和反應(yīng),其反應(yīng)式為2NH3+H2SO4(NH4)2SO4ΔH=-275KJ/mol該反應(yīng)為不可逆放熱反應(yīng)。當(dāng)酸過量時(shí)生成酸式鹽(NH4HSO4),反應(yīng)式為NH3+H2SO4NH4HSO4ΔH=-275KJ/mol隨著被氨飽和程度的增加,酸式鹽(NH4HSO4)又可轉(zhuǎn)變?yōu)橹惺禁}((NH4)2SO4),反應(yīng)式為NH4HSO4+NH3(NH4)2SO4溶液中酸式鹽和中式鹽的比例取決于母液中游離酸的含量,這種含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示,成為酸度。當(dāng)酸度為1—2%時(shí)主要生成中式鹽。當(dāng)硫銨含量達(dá)到飽和及過飽和時(shí)就會(huì)結(jié)晶析出,由于酸式鹽較中式鹽易溶于水和稀硫酸中,在60℃酸度小于19%時(shí),析出的固體結(jié)晶為硫酸銨。剩余氨水在蒸氨塔中加熱升溫、用蒸汽氣提蒸餾,其中的揮發(fā)銨鹽具有在高溫下易分解的特性,分解后生氣態(tài)的NH3、H2S、HCN、CO2等,反應(yīng)式為(NH4)2CO3Δ2NH3+H2O+CO2(NH4)2SΔ2NH3+H2SNH4CNΔNH3+HCN對(duì)于在高溫下不能分解的固定銨鹽,利用鹽的復(fù)分解反應(yīng),先將固定銨鹽與堿或弱酸強(qiáng)堿鹽反應(yīng),使其轉(zhuǎn)化為揮發(fā)銨鹽,然后加熱分解,反應(yīng)式如下:(NH4)2SO4+2NaOHΔNa2SO4+2NH3+2H2ONH4Cl+NaOHΔNaCl+NH3+H2ONH4NO3+NaOHΔNaNO3+NH3+H2O以上每個(gè)反應(yīng)中包含兩個(gè)反應(yīng)過程,首先是鹽的復(fù)分解反應(yīng),接著是熱分解反應(yīng)。(六)終冷洗苯工序(二、三回收車間)從硫銨工段來的約55℃的煤氣,首行進(jìn)入終冷塔,在終冷塔內(nèi)分二段冷卻。約37℃的循環(huán)噴灑液從塔中部進(jìn)入終冷塔下段,與煤氣逆向接觸,將煤氣冷到約39℃后進(jìn)入終冷塔上段。噴灑液溫度升至約44℃,用下段噴灑液循環(huán)泵抽送至下段循環(huán)噴灑液冷卻器,用循環(huán)水冷卻到37℃進(jìn)入終冷塔循環(huán)使用。24--25℃的循環(huán)噴灑液從塔頂部進(jìn)入終冷塔上段,與煤氣逆向接觸,將煤氣冷到約25--27℃后送至洗苯塔。噴灑液溫度升至約32℃后,用上段噴灑液循環(huán)泵抽送至上段循環(huán)噴灑液冷卻器,用低溫水冷卻到24℃進(jìn)入終冷塔循環(huán)使用。下段排出的終冷水由下段噴灑液循環(huán)泵送至氣液分離器前的吸煤氣管道。從終冷塔出來的煤氣進(jìn)入洗苯塔,經(jīng)貧油洗滌脫除苯后送往脫硫工段。由粗苯蒸餾工段送來的貧油從洗苯塔頂部進(jìn)入噴灑,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。(七)、改良ADA脫硫(二回收車間)洗苯塔來的煤氣進(jìn)入兩臺(tái)并聯(lián)操作的脫硫塔,與塔頂噴淋下來的脫硫液逆向接觸以吸收煤氣中的硫化氫,脫硫后硫化氫含量≤300mg/m3的凈煤氣作為回爐煤氣、甲醇原料氣及其它用戶用氣。吸收了H2S、HCN的脫硫液經(jīng)液封槽分別進(jìn)入反應(yīng)槽,用脫硫液泵分別送入再生塔,與壓縮空氣一同進(jìn)入再生塔底,脫硫液在塔內(nèi)氧化再生,再生后的溶液從塔頂經(jīng)液位調(diào)節(jié)器自流回脫硫塔頂循環(huán)使用。1、回爐煤氣;2、粗苯管式爐;3、甲醇原料煤氣;4、通過氣柜進(jìn)管線與一系統(tǒng)煤氣并在一起形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、少部分并人氣柜出口經(jīng)煤氣增壓機(jī)外送(主要目的是提高煤氣增壓機(jī)入口壓力來彌補(bǔ)氣柜出口阻力大的問題)。此外,也可不經(jīng)煤氣增壓機(jī)直接供焦油加工廠使用。浮于再生塔頂部的硫泡沫,利用位差自流入硫泡沫槽,溢流的脫硫液返回反應(yīng)槽,槽底硫溶液用泡沫泵送入熔硫釜加熱熔硫,分離出的清液流入清液槽,用清液泵經(jīng)清液冷卻器冷卻后返回反應(yīng)槽或排至溶液槽車送老廠提鹽。熔硫釜底部放出的硫磺自然冷卻后裝袋外銷。在溶堿槽配制好堿液,用堿液泵送入循環(huán)槽以補(bǔ)充消耗。(八)真空碳酸鉀脫硫(三回收車間)洗苯后的煤氣,通過脫硫前的捕霧器捕除煤氣中夾帶的洗油霧滴等雜質(zhì)后,從脫硫塔底部進(jìn)入,與脫硫塔頂部噴淋的貧液逆向接觸,塔內(nèi)聚丙烯拉魯環(huán)作為載體,確保氣液兩相充分接觸,煤氣中的H2S、HCN、CO2等酸性氣體被貧液中的有效成分K2CO3吸收,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),達(dá)到凈化煤氣的目的。通過K2CO3溶液的吸收,煤氣中的H2S含量可達(dá)到500mg/Nm3、HCN含量可達(dá)到300mg/Nm3。為了進(jìn)一步降低煤氣中的H2S含量,在脫硫塔頂部增加了NaOH溶液洗滌段。在堿洗滌段,用5%NaOH溶液洗滌經(jīng)K2CO3溶液吸收H2S后的煤氣,最終將煤氣中的H2S含量將至200mg/Nm3以下,HCN含量將至150mg/Nm3以下。脫硫塔NaOH洗滌后的NaOH溶液,送往蒸氨塔用于分解剩余氨水中固定銨鹽。脫硫后的煤氣去用戶。1、回爐煤氣;2、苯精制廠原料煤氣;3、鍋爐燃燒用氣,少部分并人二系統(tǒng)去甲醇廠煤氣管線上做為補(bǔ)充氣用;4、供焦油加工廠、炭黑使用。脫硫塔底部得到的富液自流入富液槽,用富液泵將富液往貧液/富液換熱器與再生塔底部出來的熱貧液換熱后,由頂部進(jìn)入再生塔再生,塔內(nèi)裝有聚丙烯拉魯環(huán)以確保煤氣液相的充分接觸、在真空低溫狀況下,使酸性成分解吸再生。富液再生所需熱量由脫硫溶液塔外循環(huán)吸熱來提供。脫硫液循環(huán)泵連續(xù)將再生塔內(nèi)脫硫液抽出,在熱水再沸器內(nèi)與初冷器余熱水段來的熱水換熱后,送往脫硫塔內(nèi),來保證富液再生所需熱量。正常情況下,熱量由熱水再沸器提供。當(dāng)熱量不夠時(shí),由外管蒸汽作為熱源的再沸器提供。來自再生塔底部的再生貧液由貧液泵輸送,在貧液/富液轉(zhuǎn)換器中與來自脫硫塔的富液換熱后,再進(jìn)一步在貧液冷卻器中用低溫水冷卻,送到脫硫塔中循環(huán)使用。再生塔頂出來的酸性氣體,進(jìn)入酸汽冷凝冷卻器,經(jīng)汽液分離器除去冷凝液后,經(jīng)真空泵外送,同時(shí)確保再生塔內(nèi)真空度達(dá)技術(shù)要求。冷凝液進(jìn)入真空冷凝液槽,送富液槽循環(huán)使用,部分外排。新堿(
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