焦炉煤气净化工艺的应用及发展

焦炉煤气净化工艺的应用及发展内容摘要：

初冷器却方法通常有间接式、直接式、间 直结合式 3 种。 冷却设备有直冷式喷淋塔、立管式初冷器和横管式初冷器。 间接式煤气冷却过程冷却水不与煤气接触 ,通过换热器完成两相传热。 由于冷却介质 水没有受到煤气中有害介质的污染 ,循环使用次数多。 间冷式适用于大多数缺水地区的焦化 厂。 由于煤气初冷时有大 量萘的结晶析出 ,所以采用立管式初冷器的工艺要求初冷器后集合温度不低 25℃ ,以防冷凝液管堵塞。 煤气中焦油的脱除及回收 煤气中大部分焦油在喷洒过程中随氨水冷却下来 ,其余部分随着煤气的初冷及焦油 捕集装置混合在氨水中。 目前各厂家采用的氨水焦油分离装置主要是依靠氨水、 焦油两相比重不同而分层分离 ,在分离过程中也有效去除了渣尘。 根据设备的不同 ,可分为机械化澄清槽和焦油氨水分离槽两种形式。 操作要点主要是温度及分离时间。 煤气中氨类的脱除 煤在干馏时 ,其中大部分氮转 化成以氨为代表的含氮化合物 ,因此粗煤气中含有 6～ 9g/ m3 的氨。 由于氨的腐蚀特性 ,作为有害成分必须从煤气中除去。 目前采用的脱氨方法主要有 3 类。 煤气中萘的脱除工艺 粗煤气中含萘约 10g/ m3,其中大部分在集气管初冷器中冷凝下来并溶于焦油中 ,经过6 6 初冷后 ,含量约为 2g/ m3 的萘处于过饱和状态 ,初冷后的煤气沿管道流向后序净化设 备时 ,一旦流速缓慢或温度进一步下降 ,萘就会沉积析出并造成堵塞 ,因此煤气进一步脱萘是必要的。 煤气中苯类的脱除及回收 煤气中苯类脱除 理论上可以通过冷冻、吸附、洗涤 3 种方式完成。 工业上主要采用 油洗涤方式 ,根据使用洗油的来源及组份差别 ,分为焦油洗油洗苯和石油洗油洗苯。 有粗焦油加工系统的大型焦化厂均采用自产焦油洗油洗涤方式。 煤气中 H2S 的脱除 直接从焦炉中出来的煤气约含 5～ 8g/ m3 的硫化氢和 1～ 215g/ m 的氰化氢。 目前国 内外关于 H2S 和 HCN 的脱除方式主要有 3 类 ,干式氧化工艺 ,湿式氧化工艺和湿式吸收 工艺。 干式氧化工艺常见的是氧化铁箱法。 氧化铁脱硫最早在德国应用 ,是 19 世纪 40 年代随着城市煤气工业的诞生而产生的。 干法脱硫工艺简单、 净化程度高。 煤气的输送及调节 鼓风机是煤气输送装置 ,按结构分为容积式和离心式两种。 离心式鼓风机按动力源又分为电动式和透平式。 在离心式鼓风机使用厂家中 ,按机前、机后压力调节方式可分为 循环煤气调节、自动调节机调节和改变鼓风机转速法调节。 大型焦化厂多数采用离心式鼓风机。 第三节 、 现有焦炉煤气净化技术存在的问题 随着世界范围内环保法规的日趋严格以及环保意识的不断增强 ,传统的煤气净化技术已不能满足需要 ,日益显示出资源浪费和环境污染等缺陷。 尤其是氨和苯多未回收或回 11 收率低 ,高热值煤气未合理利用 ,因而经济效益差。 焦炉煤气中 H2S , HCN 及其燃烧产物 对大气环境的污染问题日益突出 ,严重影响了焦化工业的可持续发展 ,改造现有焦炉煤气 净化工艺技术刻不容缓。 第四节 、 焦炉煤气净化新技术探讨 焦炉煤气的构成 焦炉煤气，又称焦炉气。 是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。 焦炉气是混合物， 其产率和组成因 炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别， 一般每吨干煤可生产焦炉气 300~350m3（标准状态）。 其主要成分为氢气（ 55%~60%） 和甲烷 7 7 （ 23%~27%） 另外还含有少量的一氧化碳 ， （ 5%~8%） C2 以上不饱和烃 、 （ 2%~4%） 、 二氧化碳（ %~3%)、氧气 (%~%))、氮气 (3%~7%)。 其中氢气、甲烷、一氧化 碳、C 2 以上不饱和烃为可燃组分，二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。 煤气净化新工艺简述 在简化工艺流程、减少投资占地、降低生产成本的前提下， 为满足城市煤气标准要求， 在对传统煤气净化工艺冷凝鼓风工段后各工序利弊分析的基础上，通过合并其同类功能、 取消某些单元操作或调整相关工序的前后顺序，推出了焦炉煤气净化新工艺。 下面以硫铵 流程为例，对新工艺简介如下： 新工艺流程为：粗煤气 → 气液分离 → 初冷 → 脱苯萘 → 捕洗油 → 脱硫 → 煤气输送 → 脱氨 → 净 煤气（城市煤气）。 来自焦炉集气管的粗煤气，经汽液分离器进入横管冷却器被冷却至 2527℃。 即当前 的终冷温度。 欧洲技术人员认为， 理论计算表明 28℃ 是最佳值， （ 1995） 芬兰 和瑞典 （ 1985） 的生产 实践即采用该值。 当前初冷集合温度降至趋于 2023℃ ，甚至有 18℃ 的。 洗苯萘贫油从煤气中吸收了苯、萘后，作为富油离开洗苯萘塔。 在富油脱苯萘装置中， 富油所含的源自于轻焦油雾滴中的苯、萘类轻组分经富油脱苯萘的蒸馏塔被分离到粗苯产品中，并提高了苯、萘类产品的收率或销售收入。 煤气净化新工艺特点 将传统粗煤气一次净。