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煤气初冷和煤焦油氨水的分离
第二章煤气初冷和煤焦油氨水的分离
焦炉煤气从炭化室经上升管逸出时的温度为650~750℃、此时煤气中含有煤焦油气、苯族烃、水汽、氨、硫化氢、氰化氢、萘及其他化合物,为回收和处理这些化合物,首先应将煤气冷却,原因如下:
①从煤气中回收化学产品和净化煤气时,多采用比较简单易行的冷凝法、冷却法和吸收法,在较低的温度下(25~35℃)才能保证较高的回收率;
②含有大量水汽的高温煤气体积大(例如由附表1查得0℃时1m3干煤气,在80℃经水蒸气饱和后的体积为2.429m3,而在25℃经水汽饱和的体积为1.126m3前者比后者大1.16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。
③在煤气冷却过程中,不但有水汽冷凝,巨大部分煤焦油和萘也被分离出来,部分硫化物、氰化物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。
煤气的初步冷却分两步进行:
第一步是在集气管及桥管中用大量循环氨水喷洒,使煤气冷却到80~90℃;第二步再在煤气初冷器中冷却。
在初冷器中将煤气冷却到何种程度防化学产品回收与煤气净化所选用的工艺方法而异,经技术经济比较后确定。
例如若以硫酸或磷酸作为吸收剂,用化学吸收法除去煤气中的氨,初冷器后煤气温度可以高一些,一般为25~35℃;若以水作吸收剂用物理吸收法除去煤气中的氨初冷后煤气温度要低些一般为25℃以下。
第一节煤气在集气管内的冷却
一、煤气在这气管内的冷劫机理
l.冷却的机理
煤气在桥管和集气管内的冷却是用表压为150~200kPa(表压〕的循环发水通过喷头强烈喷洒进行的(如图2-1所示)。
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。
传热过程推动力是煤气与氨水的温度差,所传递的热量为显热,是高温的煤气将热量传给低温的循环氨水。
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75~80%,另有约占所放出总热量l0%的热量由集气管表面散失。
通过上述冷却过程,煤气温度由650~750℃降至80~85℃,同时有60%左右的煤焦油气冷凝下来,含在煤气中的粉尘也被冲洗下来,有煤焦油渣产生。
在集气管冷却煤气主要是靠氨水蒸发吸收需要的相变热、使煤气显热减少温度降低,所以煤气温度可冷却至高于其最终达到的露点温度1~3℃。
煤气的露点温度就是煤气被水汽饱和的温度,也是煤气在集气管中冷却的极限。
2.煤气露点与煤气中水汽含量的关系
煤气的冷却及所达到的露点温度同下列因素有关;煤料的水分、进集气管前煤气的温度、循环氨水量、进出口温度以及集气管压强、氨水喷洒效果等。
其中以煤料水分影响最大,在一般生产条件下,煤料水分每降低l%,露点温度可降低0.6~0.7℃。
显然,降低煤料水分,对煤气的冷却很重要。
煤气露点与煤气中水汽含量之间的关系如图2—2所示。
图2-1上升管﹑桥管和集气管图2-2煤气露点与煤气中水
1-集气管;2-氨水喷洒;3-无烟装煤用蒸汽入口汽含量的关系
4-桥管;5-上升管盖;6-水封阀翻板;7-上升管
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(氨水液面上水汽分压较大),氨水蒸发量大,煤气即冷却得较好,反之则差。
二、煤气在集气管内冷却得技术要求
1.集气管技术操作指标
集气管技术操作的主要数据(中国沿海地区数据)如下:
集气管前煤气温度/℃650~750煤气露点/℃79~83
离开集气管得煤气温度/℃80~85循环氨水量/℃5~6
循环氨水温度/℃72~78蒸发得氨水量(占循环氨水量)/2~3
离开集气管得氨水温度/℃74~80冷凝煤焦油量(占煤气中煤焦油量)约60
由于上述数据可见,煤气虽然已显著冷却,但集气管内不仅不发生水蒸汽的冷凝,相反由于氨水蒸发,使煤气中水分增加、但煤气仍未被水汽所饱和,经冷却后煤气温度仍高于煤气的露点温度。
2.技术要求
①集气管在正常操作过程中用氨水而不用冷水喷洒,因冷水温度低不易蒸发,使煤气冷却效果不好,所带人的矿物杂质会增加沥青的灰分。
此外由于水温很低,使集气管底部剧烈冷却、冷凝的煤焦油黏度增大,易使集气管堵塞。
由于氨水是碱性,能中和煤油酸,保护了煤气管道。
氨水又有润滑性,便于煤焦油流动,可以防止煤气冷却过程中煤粉、焦粒、煤焦油混合形成的煤焦油渣因积聚而堵塞煤气管道。
②进入集气管前的煤气露点温度主要与装入煤的水分含量有关,煤料中水分(化合水及配煤水分,约占干煤质量的10%)形成的水汽在冷却时放出的显热约占总放出热量的23%,所以降低煤料水分,会显著影响煤气在集气管冷却的程度,当装入煤全部水分为8%~11%时,相应的露点温度为65~70℃。
为保证氨水蒸发的推动力,进口水温应高于煤气露点温度5~10℃,所以采用72~78℃的循环氨水喷洒煤气。
③对不同形式的焦炉所需的循环氟水量也有所不同,生产实践经验确定的定额数据为:
对单集气管的焦炉,每1t于煤田需5m3循环红水,对双集气管焦炉需6m3的循环氨水。
近年来,国内外焦化厂已普遍在焦炉集气管上采用了高压氨水代替蒸汽喷射进行无烟装煤,个别厂还采用了预热煤炼焦设置了独立的氨水循环系统,用于专设的焦炉集气管的喷洒,则它们的循环氨水量又各不同。
④集气管冷却操作中,应经常对设备进行清扫,保持循环氨水喷洒系统畅通,氨水压力、温度、循环量力求稳定。
三、集气管的物料平衡与热乎街
通过集气管的物料平衡和热平衡的计算可以了解集气管内物料转移的q情况以及求得冷却后的煤气温度。
若冷却后的煤气温度已确定,就可以求得必需的循环氨水用量及其蒸发量。
也可用以评定集气管操作好坏。
下面以中国某焦化厂实际生产数据为例计算煤气被冷却至一定温度时循环氨水的蒸发水量和集气管出口煤气的露点温度。
1.某厂实际生产数据
(1)产品产率(占干煤质量)
焦炉煤气/%15.80氨/%0.3
化合水/%2硫化氢/%0.3
煤焦油/%4.0焦炭/%76.5
粗苯/%1.l总计100.0
配合煤水分按每100kg湿煤含水8kg计算.
(2)操作指标
冷凝煤焦油量占总煤焦袖量/%60离开集气管的循环氟水温度/℃78
进人集气管的煤气温度/℃650标准状态下的煤气密度/(㎏/m3)0.465
离开集气管的煤气温度/℃82集气管内压力(绝压)/Pa1.013X105
进人集气管的循环红水温度/℃75
(3)热量分配情况(占总放出热量)
氨水蒸发所吸收的热量Q1/%75集气管的散热损失Q3/%10
氨水升愠所吸收的热量Q2/%15
(4)各种组分在82~650℃之间的平均比热容(由有关图表查到)
焦炉煤气/[kJ/(m3·℃)]1.591硫化氢/[kJ/(kg·℃]1.147
水汽/[kJ/(kg·℃]2.010煤焦油气/[kJ/(kg·℃]2.094
苯族烃/[kJ/(kg·℃]1.84282Y时煤焦油平均汽化潜热/(kJ/kg)330.8
氨/[kJ/(kg·℃]2.613水在82℃时的汽化潜热/(kJ/kg)2303.3
2.循环氨水量的计算
以1t干煤做计算基准,煤气在集气管内进行冷却时放出的总热量,可按如下计算:
煤气放出的显热
煤焦油气放出的显热
煤焦油气放出的冷凝热
水汽放出的显热
(650-82)=122160(kJ)
式中,0.107为1t干煤产生的总水分。
苯族烃放出的显热
(650-82)=11509(kJ)
氨放出的显热
(650-82)=4453(kJ)
硫化氢放出的显热
(650-82)=1954(kJ)
放出的总热量为
Q=307060+47564+7939+122160+11509+4453+1954=502639(kJ)
根据热平衡,则得:
Q=Q1+Q2+Q3=502639(kJ)
因循环氨水蒸发所吸收的热量Q1=0.75Q,所以蒸发水量为
m1=Q1/2303.9=0.
/2303.9=164(kJ)
因氨水升温所吸收的热量Q2=0.15Q,则循环氨水量为
m2=
=6002(kJ)
式中,4.187为水的比热容,kJ/(kg·℃)。
所以,以1t干煤计的循环氨水总量为164+6002=6166(kJ)
氨水蒸发量占循环氨水总量164/6166
100%=2.66%
3.煤气露点温度的确定
根据已知数据及计算结果,可求得离开集气管的煤气露点温度。
进入集气管的气态炼焦化学产品按体积计数量为
1000
(
)
22.4=487[m3/t(干煤)]
式中18、200、83、17、34分别为水、煤焦油、苯族烃、氨及硫化氢的相对分子质量。
在集气管内冷凝的煤焦油体积为
在集气管内蒸发的氨水体积为
164
=204[m3/t(干煤)]
在无烟装煤时喷射的蒸汽量对干煤的质量分数为:
单集气管1.5%;双集气管3%,现按双集气管的喷射蒸汽量求得体积为
1000
0.03
37.33[m3/t(干煤)]
离开集气管的水汽总体积为
1000
+204+37.33=374.49[m3/t(干煤)]
离开集气管的煤气总体积为
487+204+37.33-2.69-725.64[m3/t(干煤)]
集气管出口煤气中水汽分压力
P=1.0131
105
=51608(Pa)
由附表1查得相应的煤气饱和温度(露点)为82.15℃。
第二节煤气在初冷器的冷却
出炭化室的荒煤气在桥管、集气管用循环红水喷洒冷却后的温度仍高达80~85℃,且包含有大量煤焦油气和水蒸气及其他物质。
由于煤焦油气和水蒸气很容易用冷却法使其冷凝下来而且将它们先从煤气中除去,对回收其他儿学产品减少煤气体积节省输送煤气所需动力,都是有利的所以让煤气由集气管沿吸煤气主管流向煤气初冷器进一步冷却,煤气在沿吸煤气主管流向初冷器过程中吸煤气主管还起着空气冷却器的作用,煤气可降温l~3℃。
煤气冷却和煤焦油气、水蒸气的冷凝可以采用不同形式的冷却器。
被冷却的煤气与冷却介质直接接触的冷却器,称为直接混合式冷却器,简称为直接冷却器或直接冷却(间冷);冷却的煤气与冷却介质分别从固体壁面的两侧流过,煤气将热量传给壁面,再由壁面传给冷却介质的冷却器,称为间壁式冷热器,简称为间接冷却器或间接冷却(直冷)由于冷却器的形式不同,煤气冷却所采取的流程也不同.
煤气冷却的流程可分为间接冷却、直接冷却和间冷-直冷混合冷却三种.上述三种流程各有优缺点可根据生产规模、工艺要求及其他条件因地制宜地选择采用。
中国目前广泛采用的是间接冷却。
一、煤气的间接冷却
1.立管式冷却器间接冷却工艺流程
如图2-3所示为立管式煤气初冷工艺流程、焦炉煤气与循环氨水、冷凝煤焦油等沿吸煤气主管先进人气液分离器,煤气与煤焦油、氟水、煤焦油渣等在此分离、分离下来的氨水和煤焦油一起进入机械化(煤)焦油氨水澄清槽(习惯称机械化焦油氨水澄清槽,下同),利用密度不同经过静置澄清分成三层:
上层为氨水(密度为1.01~1.02kg/升),中层为煤焦油(密度为117~1.20kg/L)下层为煤焦油渣(密度为1.25kg/L)。
沉淀下来的煤焦油渣由刮板输送机连续刮送至漏斗处排出槽外。
煤焦油则通过液面调节器流至煤焦油中间槽,由此泵往煤焦油储槽,经初步脱水后泵往煤焦油车间、氟水由澄清槽上部港流至红水中间槽,再用循环氨水泵送回焦炉集气管以冷却荒煤气、这部分氟水称为循环氨水。
经气液分离后的煤气进入数台并联立管式间接冷却器(初冷器),用水间接冷却,煤气走管间冷却水走管内。
从各台初冷器出来的煤气温度是有差别的,汇集在一起后的煤气温度称为集合温度,这个温度依生产工艺的不同而有不同的要求:
在生产硫酸铵系统中,要求集合温度低于35℃在水洗氨生产系统中,则要求集合温度低于25℃。
随着煤气的冷却,煤气中绝大部分煤焦油气、大部分水汽和萘在初冷器中被冷凝下来,萘溶解于煤焦油中。
煤气中一定数量的氨、二氧化碳、硫化氢、氰化氢和其他组分溶解于冷凝水中形成了冷凝氨水。
煤焦油和冷凝氨水的混合液称为冷凝液。
冷凝氨水中含有较多的挥发铵盐[NH3与H2S﹑H2CO3形成的铵盐,如(NH4)S﹑NH4CN﹑(NH4)2CO3等],固定铵盐[如NH4CL、NH4CNS、(NH4)SO4和(NH4)S2O3等]的含量较少。
当其溶液加热至100℃即分解的铵盐为挥发铵盐,需加热到220~250℃或有碱存在的情
图2-3立管式煤气初冷工艺流程
1-气液分离器;2-煤气动冷器;3-煤气鼓风机;4-电捕焦油器;5-冷凝胶槽;6-冷凝液液下泵;
7-鼓风机水封槽;8-电捕焦油器水封槽;9-机械化焦油氨水澄清槽;10-氨水中间槽;
11-事故氨水槽;12-循环氨水泵;13-煤焦油泵;14-煤焦油储槽;
15-煤焦油中间槽;16-初冷冷凝液中间槽;17-冷凝液泵;
况下才能分解的铵盐叫固定铵盐、循环氨水中主要含有固定铵盐,在其单独循环时,固定铵盐含量可高达30~40g/L。
为降低循环氨水中固定铵盐的含量,以减轻对煤焦油蒸馏设备的腐蚀和改善煤焦油的脱水、脱盐操作,大多采用两种氨水混合的分离流程,混合氨水固定铵盐含量可降至1.3~3.5g/L。
如画2-3所示,冷凝液自流入冷凝液槽,再用泵送人机械化焦抽氨水澄清槽,与循环氨水混合澄清分离。
分离后所得剩余氨水送去蒸氨,蒸氨废水还应经生化处理后才能外排。
由管式初冷器出来的煤气尚含有1.5~2g/m3的雾状煤焦油,被鼓风机抽送至电捕焦油器除去其中绝大部分煤焦油露后,送往下一道工序。
当冷却煤气用的冷却水为直流水时(水源充足的地区),初冷器后的热水直接排放(或用作余热水供热)。
如为循环水时,则将热水送到凉水架冷却后循环使用冷却后的温度随地区、季节不同而异,在冬季自然冷却,在夏季靠轴流风机强制冷却,一般至25℃左右,再送回初冷器。
上述煤气间接初冷流程适用于生产硫酸铵工艺系统,当水洗氨给生产时,为使初冷后煤气集合温度达到20℃左右,宜采用两段初冷。
两段初冷可采用如图2-4所示具有两段初冷功能的初冷器,其中前四个煤气通道为第一段,后两个煤气通道为第二段。
在第一段用循环冷却水将煤气冷却到约45℃,第二段用低温水将煤气冷却到25℃以下。
也可采用初冷器并串联实现煤气两段初冷。
例如用“二单一”。
即煤气先
图2-4横管式煤气初冷工艺流程
通过作为第一段的两台并联的初冷器,再汇合通过作为第二段的一台初冷器,简称为“二串一”,第一段用循环水冷却,第二段用低温水冷却,可将煤气冷却到25℃以下,或用“三串一”工艺。
2.横管式初冷器间接初冷工艺流程
横管式煤气初冷器冷却,煤气走管间,冷却水走管内。
水通道分上下两段,上段用循环水冷却,下段用制冷水冷却,将煤气温度冷却到22℃以下。
横管式初冷器煤气通道,一般分上、中、下三段,上段用循环氨水喷洒,中断和下段用冷凝液喷洒,根据上、中、下段冷凝液液量和热负荷的计算可知:
上段和中段冷凝液液量约占总量的95%而下段冷凝液量仅占总量的5%;从上段和中段流至下段的冷凝液由45℃降至30℃的显热及喷洒的冷凝液冷却显热约占总热负荷的60%;下段冷凝液的冷凝潜热及冷却至30℃的显热,约占总热负荷的20%;下段喷洒冷凝液的冷却显热,约占总热负荷的20%。
由此可见,上段和中段喷洒的氨水和冷凝液全部从下段排出,显著地增加了下段负荷、为此推荐如图2-4所示的横管式煤气初冷工艺流程。
该流程上段和中段冷凝液从隔断板经水封自流至氨水分离器,下段冷凝液经水封自流至冷凝液槽。
下段冷凝液主要是轻质煤焦油,作为中段和下段喷洒液有利于洗萘。
喷洒液不足时,可补充煤焦油或上段和中段的冷凝液。
该流程最突出的优点是横管式初冷器下段的热负荷显著降低,低温冷却水用量大为减少。
新建焦化厂一般采用半负压回收系统横管式初冷器间接冷却煤气工艺流程,如图2-5所示。
从焦炉来的煤焦油氨水与煤气的混合物约80℃入气液分离器,煤气与煤焦油氨水等在此分离、分离出的粉煤气并联进人三台横管式初冷器,当其中任一台检修或吹扫时,其余两台基本满足正常生产时的工艺要求,初冷器分上、下两段,用循环水将煤气冷却到45℃,然后煤气入初冷器下段与制冷水换热,煤气被冷却到22℃,冷却后的煤气并联进人两台电捕焦油器,当一台电捕焦油器检修或冲洗时,另一台电捕焦油器基本满足正常生产时的工艺要求。
捕集煤焦油雾满后的煤气送煤气鼓风机进行加压,煤气鼓风机一开一备,加压后煤气送往脱硫及硫回收工段。
为了保证初冷器的冷却效果,在上、下段连续喷洒煤焦油氨水混合液,在具顶部用热氨水不定期冲洗,以清除管壁上的煤焦油、萘等杂质
初冷器的煤气冷凝液由初冷器上段和下段分别流出,并分别进入各自的初冷器水封槽,初冷器水封槽的煤气冷凝液分别溢流至上、下段冷凝液循环槽,再分别由上、下段冷凝液循环泵送至初冷器上、下段喷淋洗涤除萘及煤焦油,如此循环使用。
下段冷凝液循环槽多余的冷凝液溢流至上段冷凝液循环槽,上段冷凝液循环通多余部分由泵抽送至机械化焦油氨水澄清槽,从气液分离器分离的煤焦油氨水与煤焦油渣并联进入三台机械化焦油氨水澄清槽,澄清后分离成三层,上层为氨水,中层为煤焦油,下层为煤焦油渣。
分离的氨水并联进人两大循环氨水槽,然后用循环氨水泵送至焦炉冷却荒煤气及初冷器上段和电捕焦油器间断吹扫喷淋使用。
多余的氨水去剩余氨水槽,用剩余氨水泵送至脱硫工段进行蒸氨。
分离的煤焦油靠静压流入机械化焦油澄清槽,进一步进行煤焦油与煤焦油汹的沉降分离,煤焦油用煤焦油泵送至酸碱油品库区煤焦油槽、分离的煤焦油渣定期送往煤场掺入煤中炼焦。
3.剩余氨水量的计算
在氨水循环系统中,由于加入配煤水分和炼焦时产生的化合水,攸使氨水量增多而形成所谓的剩余氨水。
这部分氨水从循环氨水泵出口管路上引出,送去蒸氨。
其数量可由下列估算确定。
(1)原始数据
装入煤量(湿煤)/(t/h)150配煤水分/﹪8.5
干煤气产量/(m3/t(干煤)340化合水(干煤)/﹪2
初冷器后煤气温度/℃30
(2)计算如图2-6所示。
Qm8为循环氟水量,设于集气管喷洒冷却煤气时蒸发了2.6﹪,剩余部分即为由气液分离器分离出来的氨水量Qm2。
离开气液分离器的煤气中所含的水汽量Qm3。
即煤气带入集气管的水量Qm1和循环氨水蒸发部分之和。
初冷器后煤气带走的水量为Qm4,Qm3-Qm4即为冷凝水量Qm5。
从冷凝水量Qm5中减上需补充的循环氨水量Qm6。
(相当于蒸发部分),即得剩余氨水量Qm7。
从以上分析可见,如图2-6所示虚线围成的范围,作水的物料衡算有
Qm1=Qm7+Qm4,或Qm7=Qm1-Qm4
则送去加工的剩余氨水量即Qm7,即为Qm1与Qm4之差。
Qm1=150
0.085+150
(1-0.085)
0.02=15.495(t/h)
Qm4=150
(1-0.085)
340
=1.643(t/h)
式中35.2---每1m3煤气在30℃时经水蒸气饱和后的水汽含量,g(由附表1查得)。
则剩余氨水量为Qm7=Qm1-Qm4=15.495-1.643=13.852(t/h)
显然,剩余氨水量取决于配煤水分和化合水的数量以及煤气初冷后集合温度的高低。
图2-6煤气初冷系统的水平衡
1-集气管;2-气液分离器;
3-初冷器;4-机械化焦油氨水澄清槽
煤气初冷的集合温度不宜偏高,否则会带来下列问题。
①煤气中水汽含量增多,体积变大,致使鼓风机能力不足,影响煤气正常输送。
②煤焦油气冷凝率降低,初冷后煤气中煤焦油含量增多,影响后续序生产操作。
③在初冷器内,煤气冷却到一定程度(一般认为55℃)以下,萘蒸气凝结呈细小薄片晶体析出,可溶人煤焦抽中,温度愈低,煤气中萘蒸气含量也愈少,当集合温度高时,煤气中含萘量将显著增大。
根据现场资料甚至煤气中萘含量比同温下亲蒸气饱和含量高l~2倍。
这些未分离除去的萘会造成煤气管道和后续设备的堵塞,增加洗萘系统负荷,给洗氨、洗苯带来困难。
由上述可见,在煤气初冷操作中,必须保证初冷器后集合温度不高于规定值,并尽可能地脱除煤气中的萘。
焦炉煤气是多组分混合物。
其中的H2、CH4、CO、CO2、N2、CnHm(按乙烯计)、O2等,在常温条件下始终保持气态,而且在其后的冷却、加压及回收化学产品过程中,其总物质的量的流量不变,故这部分气体称为干煤气。
又因在标准状态下1kmol理想气体的体积为22.4m3,故以m3/h作为干煤气的流量的计量单位时,干煤气的体积流量也是不变的,与干煤气不同的是水蒸气、粗苯气、煤焦油气以及NH3、H2S、HCN等,在煤气冷却过程中,有的会冷凝成液体溶于水或在化学产品回收中采用吸收的方法将其从煤气中分离出去,这些成分是可变的,都不属于干煤气的成分,在煤气中的含量,常以g/m3为单位计量。
二、煤气的直接冷却
煤气的直接冷却,是在直接式煤气初冷塔内由煤气和冷却水直接接触传热完成的。
中国有些小型焦化厂大都用直接初冷却流程。
如图2-7所示。
由图2-7可见由吸煤气主管来的80~85℃的煤气经过气液分离器进入并联的直接式煤气初冷塔,用氨水喷洒冷却到25~28℃,然后由鼓风机送至电捕焦油器,电捕除焦油露后,将煤气送往回收氨工段。
由气液分离器分离出的氨水、煤焦油和煤焦油渣,经煤焦油盒分出煤焦油渣后流入焦油氨水澄清池从澄清池出来的氨水用泵送回集气管喷洒冷却煤气、澄清池底部的煤焦油流入煤焦油池,然后用泵抽送到煤焦油槽,再送往煤焦油车间加工处理。
煤焦油盒底部的焦油渣由人工捞出。
初冷塔底部流出的氨水和冷凝液经水封槽进入初冷循环氨水澄清池,与洗氨塔来的氨水混合并在澄清池与煤焦油进行分离、分离出来的煤焦油与上述煤焦油混合。
澄清后的氨水则用泵送入冷却器冷却后,送至初冷塔循环使用。
剩余氨水则送去蒸氨或脱酚。
从初冷塔流出的氨水,由氨水管路上引出支管至煤焦油氨水澄清池,以补充焦炉用循环氨水的蒸发损失。
煤气直接冷却,不但冷却了煤气,而且具有净化煤气的良好效果。
据某厂实测生产数据表明,在直接式煤气初冷塔内,可以洗去90%以上的煤焦油,80%左右的氨,60%以上的萘。
以及约50%的硫化氢和氰化氢、这对后面洗氨洗苯过程及减少设备腐蚀都有好处。
同煤气间接冷却相比,直接冷却还具有冷却效率较高,煤气压力损失小、基建投资较少等优点,但也具有工艺流程较复杂,动力消耗较大,循环氨水冷却器易腐蚀易给堵塞、各登清池污染严重,大气环境恶劣等缺点、因此目前大型焦化厂还很少单独采用这种煤气直接冷却流程。
国外一些大型焦化厂也有采用煤气直接冷却流程的,空喷塔和冷却器等采取防腐措施,各澄清池皆配有顶盖,排放气体的集中洗涤。
空喷塔用经过冷却的氨水煤焦油混合液喷洒。
在冷却煤气的同时,还将煤气中夹带的部分萘除去。
由初冷塔流出来的冷凝液进人专用的焦油氨水澄清槽进行分离,澄清后的氨水供循环使用,并将多余部分送去蒸氨加工。
三、间接冷却和直接冷却结合的煤气初冷
煤气的直接冷却是在直接冷却塔内,由煤气和冷却水(经冷却后的氨水焦油混合液)直接接触传热而完成的。
此法不仅冷却了煤气,且具有净化煤气效果良好、设备结构简单、造价低及煤气阻力小等优点。
间冷、直冷结合的煤气初冷工艺即是将二者优点结合的方法,在国内外大型焦化已得到采用。
自集气管来的荒煤气
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