煤化工专业毕业论文--煤气净化工艺的应用及发展

煤化工专业毕业论文--煤气净化工艺的应用及发展内容摘要：

就 氨水湿式氧化法脱 硫和 废液 加入 炼焦 煤 的 工艺 申请 了专 利日 本大 阪公 司发 明了 FUMAKS2RHODACS 2COMPACKS FRC 法 脱 硫 脱 氰 技术在湿式氧化工艺中 St ret ford 斯淳梯福特 法也是一种较为广泛采用的工艺英国的霍姆公司 法国的瑟雷芒日焦化厂 加拿大 意大利等国的焦化厂大多采用这种工艺焦炉煤气脱硫脱氰的湿式吸收法有 Vacuum Carbonate 真空碳酸盐 法 AS 循环洗涤法 Sul2fiban 法 索尔菲班法 等真空碳酸盐法脱硫系统的操作是基于吸收 解析的原理 焦炉煤气与碳酸钠混合物接触 只有酸性气体被溶液吸收 吸收了 H2S HCN 和 CO2 的溶液循环到再生塔 调节塔内的温度和压力 把酸性气 体从溶液中赶出来此法在原苏联乌克兰大多数的焦化厂采用 美国 德国等国家焦化厂也采用此法以氨为碱源的湿式吸收法目前在国外应用最为广泛 其中最典型的工艺AS 循环洗涤法 Sulfiban 法是一种高效的脱硫脱氰工艺 脱硫效率在 98 以上 脱氰率也高于 90 同时还能脱除焦炉煤气中的有机硫索尔菲班法与其它脱硫法相比工艺设备简单 操作弹性大 材质要求低 投资费用小 但由于单乙醇胺昂贵 且运转中有损耗 因此 该法操作费用大 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 3 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 1 消除焦炉加热煤气管道的堵塞 腐蚀等问题 改善焦炉加热条件 同时使合理利用焦炉煤气 促进焦炉生产正常化 2 确保氨 苯烃及焦炉煤气等资源的合理利用 节能降耗 降低焦炭生产成本 提高企业经济效益 3 降低中小型焦化厂生产过程中废水 废气 烟尘和有毒物质的排放量 保护环境 4 焦炉煤气净化新技术探讨 41 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 300350m3标准状态其主要成分为氢气 5560和甲烷 2327 另外还含有少量的一氧化碳 58C2 以上不饱和烃 24 二氧化碳 153 氧气 0308 氮气 37 其中氢气甲烷一氧化碳 C2 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 焦炉气为有毒和易爆性气体空气中的爆炸极限为 630 焦炉煤气主要由氢气和甲烷构成分别占 56和 27并有少量一氧化碳二氧化碳氮气氧气和其他烃类其低发热值为 18250kJNm3 密度为 0405kgNm3 运动粘度为 25 10 6 m2s 根 据焦炉本体和鼓冷系统流程图从焦炉出来的荒煤气进入之前已被大量冷凝成液体同时煤气中夹带的煤尘 焦粉也被捕集下来煤气中的水溶性的成分也溶入氨水中焦油氨水以及粉尘和焦油渣一起流入机械化焦油氨水分离池分离后氨水循环使用焦油送去集中加工焦油渣可回配到煤料中炼焦煤气进入初冷器被直接冷却或间接冷却至常温此时残留在煤气中的水分和焦油被进一步除去在脱硫塔内用脱硫剂吸收煤气中的硫化氢与此同时煤气中的氰化氢也被吸收了煤气中的氨则在吸氨塔内被水或水溶液吸收产生液氨或硫铵煤气经过吸氨塔时由于硫酸吸收氨的反应是放热反应煤气的温度升高 为不影响粗苯回收的操作煤气经终冷塔降温后进入洗苯塔内用洗油吸收煤气中的苯甲苯二甲苯以及环戊二烯等低沸点的炭化氢化合物和苯乙烯萘古马隆等高沸点的物质与此同时有机硫化物也被除去了 U D [9 m w4442 煤气净化新工艺简述 ]1 H B1 I1 v9 A H C 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℃是最佳值芬兰 1995 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℃的因此对初冷工序的节能大有裨益经过横管冷却器煤气中绝大部分的焦油汽大部分水蒸气和萘被冷凝后以焦油氨水冷凝液的形式排出显然若煤气输送工序设在脱苯兼脱萘工序之前则需在输送工序后脱苯兼脱萘工序前设置吸收煤气 加压绝热升温显热的冷却设施离开横管冷却器的粗煤气进入脱苯兼脱萘工序的 1～ 2 台贫油洗苯兼洗萘以下简称为洗苯萘塔其煤气含苯量通常为 2～ 3gm3 由于该工艺将脱苯兼脱萘工序设置在脱硫脱氨工序前因此脱苯蒸馏系统需采用相应的耐腐蚀材料当粗煤气进入脱苯萘工序的洗苯萘塔后 初冷后粗煤气中通常所含 1～ 5gm3 的轻焦油雾滴的绝大部被洗涤到洗苯萘贫油中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 入为此为了保证粗苯产品质量宜在富油脱苯的蒸馏塔上设有采出萘溶剂油的出料侧线源自于轻焦油雾滴中的洗油类组分被分离到用作煤气脱苯吸收剂的循环使用的洗苯萘贫油中并降低了洗苯洗油消耗或生产成本源自于轻焦油雾滴中的其正常沸点高于洗油类组分的重组分在一次性发挥了其洗苯萘能力后作为在富油脱苯萘装置中的再生器排渣被分离出这亦对降低洗苯洗油耗量有利在初冷与脱苯萘工序之间不设有捕焦油工序对 120 km3h 的煤气净化装置年可增收减耗粗苯萘溶剂油或洗苯洗油千余吨 3 y v 5 N s R a l2 o3 Y 脱硫工序采用以氨 为碱源的液相催化氧化法进行煤气脱硫由于将脱硫工序设置在脱苯兼脱萘工序之后并在脱苯萘与脱硫工序之间增设电捕洗油器最大限度地减少了待脱硫煤气中的萘焦油或洗苯洗油的含量并提高脱硫效率减少废液生成彻底解决单级脱硫或多级脱硫的第一级脱硫装置中的脱硫液的品质恶化对脱硫效率的不利影响粗煤气夹带的油类进入煤气脱硫装置的碱性溶液中会发生。