焦化项目主要工艺及设备.docx
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焦化项目主要工艺及设备
焦化项目主要工艺及设备
一、备煤
工艺技术:
备煤采用先配后碎的工艺技术。
备煤流程:
炼焦用精煤由汽车运来经取样后自卸入煤棚。
煤棚储煤上料采用不同煤种轮番上料,上料时,装载机将原料煤卸入受煤坑内(洗煤厂来煤经过皮带输送机),经电磁除铁器除铁后把煤送至预破碎厂房内,破碎后将煤送到配煤仓顶层(不需要破碎的煤种直接进入配煤仓)然后由卸料器将煤卸入相应的配煤仓内储存。
配煤仓中的各种煤种,通过仓下的电子自动配料秤,按相应的配合比例配给仓下的带式输送机,并经设在其上的电磁除铁器除铁后,煤进入可逆反击锤式破碎机,被破碎至<3mm占90%以上后,由带式输送机将煤送入煤塔内供炼焦用。
主要设备:
带式输送机、可逆反击锤式破碎机。
二、炼熄焦、装煤除尘、出焦除尘
工艺技术:
焦炉选用2×65孔ZHJL5552D型宽炭化室、宽蓄热室、双联火道、废气循环、下喷、捣固焦炉。
采用煤饼捣固,侧装高温干馏,二次熄焦工艺和地面站除尘系统。
工艺流程:
由备煤车间来的洗精煤,由输煤栈桥运入煤塔,装煤车行至煤塔下方,由摇动给料机均匀逐层给料,用捣固机分层捣实,然后将捣好的煤饼从机侧装入炭化室。
煤饼在950~1050℃的温度下高温干馏,经过~23.0小时后,成熟的焦炭被推焦车经拦焦车导焦栅推出落入熄焦车内,送至熄焦塔用水喷洒熄焦,熄焦后的焦炭由熄焦车送至凉焦台,经补充熄焦、凉焦后,由刮板放焦机放至皮带送焦场。
熄焦塔处设光电自动控制器,通过控制器中的时间继电器调整喷洒时间,保证红焦熄灭。
干馏过程中产生的荒煤气经炭化室顶部、上升管、桥管汇入集气管。
在桥管和集气管处用压力为~0.3MPa,温度为~78℃的循环氨水喷洒冷却,使~700℃的荒煤气冷却至84℃左右,再经吸气弯管和吸气管抽吸至冷鼓工段。
在集气管内冷凝下来的焦油和氨水经焦油盒、吸气主管一起至冷鼓工段。
焦炉加热用回炉煤气由外管送至焦炉,经煤气总管、煤气预热器、主管、煤气支管进入各燃烧室,在燃烧室内与经过蓄热室预热的空气混合燃烧,混合后的煤气、空气在燃烧室由于部分废气循环,使火焰加长,使高向加热更加均匀合理,燃烧烟气温度可达~1200℃,燃烧后的废气经跨越孔、立火道、斜道,在蓄热室与格子砖换热后经分烟道、总烟道,最后从烟囱排出。
装煤过程中逸散的荒煤气由炉顶设的导烟车导至相邻n+2或n-2炭化室,杜绝装煤烟气逸散。
导烟车走行到待装煤的炭化室定位后,利用U型导烟套筒把装煤烟气分别从上升管和机侧第三排除尘孔导入n+2炭化室的第一排除尘孔和第三排除尘孔,利用U型导烟套筒把烟气从第四排除尘孔导入n-2炭化室的第四排除尘孔,杜绝装煤时的烟气泄漏。
为防止装煤时烟气从机侧炉门处逸散,装煤车应配备装煤密封罩,另外装煤车上建议配备小型的布袋除尘装置,把局部逸散的装煤烟气由车上带的风机抽至脉冲袋式除尘器净化后排入大气。
焦炉出焦除尘采用干式出焦除尘地面站净化方式,即出焦时产生的阵发性烟尘在焦炭热浮力及风机作用下收入设置在拦焦车上的大型吸气罩,然后经过接口翻板阀使烟尘进入集尘干管,送入蓄热式冷却器冷却并分离火花后经脉冲袋式除尘器净化,排入大气。
除尘器收集的粉尘由链式输送机运至贮灰仓,为防止粉尘二次飞扬,污染环境,对输灰系统进行封闭,并在各产尘点设集气罩,接入地面站除尘系统,贮灰仓中的粉尘先经加湿处理后汽车外运。
主要设备:
焦炉及焦炉机械。
三、筛贮焦
工艺技术:
筛焦系统能力是按130万吨/年产焦炭焦炉的生产能力而配套设计的,其系统能力为350t/h.焦炭共分:
>40mm、40-25mm、25-10mm及<10mm四级,焦炭用汽车外运。
工艺流程:
焦炉生产的焦炭,熄焦后放于凉焦台,经刮板放焦机刮入焦1带式输送机,并经焦2带式输送机送至筛焦楼。
焦炭通过双层焦炭振动筛进行筛分,筛上物(>40mm的焦炭)由焦3带式输送机及可逆配仓带式输送机卸入>40mm的仓内贮存;也可通过焦4带式输送机输送到焦5带式输送机,并用焦5带式输送机上的卸料车将焦炭卸入焦棚堆放,筛中物(40-25mm的焦炭)则通过溜槽直接卸入40-25mm的仓内贮存;筛下物(<25mm的焦炭)则进入单层焦炭筛,将其分成25-10mm、<10mm两级,分别进入各自的仓中贮存。
焦仓均设有出料口,由反扇形闸门将焦炭放入汽车外运。
筛焦楼内设有2665焦炭振动筛和1530焦炭振动筛各两台。
均为一开一备。
设备带有行走机构、密闭防尘罩及筛下漏斗,使用维修方便。
主要设备:
双层振动筛、带式输送机。
四、冷鼓电捕
工艺技术:
本工段的主要任务是煤气的冷凝、加压输送;焦油、氨水和焦油渣的分离、贮存和输送;煤气中焦油雾滴及萘的脱除。
煤气的冷却采用间接冷却横管式初冷器;煤气加压采用离心鼓风机;煤气中焦油雾及萘的脱除采用高效蜂窝式电捕焦油器。
工艺流程:
来自炼焦炉的荒煤气通过气液分离器(V81501)实现气液分离,分离出的粗煤气并联进入初冷器(E81501A.B.C)进行冷却。
分离下来的焦油氨水和焦油渣一起进入机械化氨水澄清槽(V81502A,B,C)分离。
初冷器分上下两段,在初冷器上段,煤气与冷却管内的循环水换热,煤气从82C冷却到45C,循环水由32C升至40C。
然后,煤气进入初冷器下段与冷却管内的制冷水换热,煤气从45C冷却到22C,制冷水由16C升至23C。
经冷却后的煤气并联进入电捕焦油器(X81501A~C),最大限度地清除煤气中的焦油雾滴及萘,经电捕后的煤气进入离心鼓风机(C81501A,B)进行加压。
加压后的煤气送往脱硫工段。
初冷器的煤气冷凝液分别由初冷器上段和下段流出,分别经初冷器水封槽(V81507A~B)后进入上下段冷凝液循环槽(V81509,V81510),分别由上段冷凝液循环泵(P81504A,B)和下段冷凝液循环泵(P81505A,B)加压后送至初冷器上下段喷淋,如此循环使用,多余部分由下段冷凝液循环泵(P81505A,B)抽送机械化氨水澄清槽。
从气液分离器(V81501)分离的焦油、氨水与焦油渣自流至机械化氨水澄清槽(V81502A,B,C)。
澄清后分离成三层,上层为氨水,中层为焦油,下层为焦油渣。
分离的氨水溢流至循环氨水槽(V81503A,B),然后用循环氨水泵(P81501A,B)送焦炉冷却荒煤气。
当初冷器和电捕焦油器需要清扫时,从循环氨水泵后抽出一部分定期清扫。
多余的氨水由循环氨水泵抽送至剩余氨水槽(V81504A,B),充分沉降分离后用剩余氨水泵(P81502A,B)送至脱硫工段进行蒸氨。
当集气管发生堵塞时用高压氨水泵(P81511)抽送一部分氨水冲洗集气管。
分离的焦油至焦油中间槽(V81505),定期用焦油泵(P81503A,B)将其送往罐区。
分离的焦油渣定期送往煤场掺混炼焦。
经电捕焦油器(X81501A~C)捕集下来的焦油排入电捕水封槽(V81506A,B),当沉淀管用循环氨水冲洗时,冲洗液亦进入电捕水封槽中,由电捕水封槽液下泵(P81509A,B)送至机械化氨水澄清槽。
离心鼓风机(C81501A,B)及其煤气管道的冷凝液均流入鼓风机水封槽(V81508A,B),然后由鼓风机水封槽液下泵(P81507A,B)加压后送至机械化氨水澄清槽。
各设备的排净已通过管网接入废液收集槽(V81511),定期用废液收集槽液下泵(P81508A,B)送机械化氨水澄清槽(V81502A,B,C)澄清分离。
为防止各贮槽含氨尾气逸散,将各贮槽的尾气集中后,由排气风机(C81502A,B)抽送至排气洗净塔(T81501),用蒸氨废水循环洗涤后排放,由排气洗净泵(P81510A,B)连续抽送一部分送往生化处理。
主要设备:
横管初冷器、电捕焦油器、煤气鼓风机、机械化氨水澄清槽。
五、脱硫及硫回收(含蒸氨)
工艺技术:
本工段采用煤气中自身含有的氨为碱源,以PDS+栲胶为复合催化剂的湿式氧化法前脱硫工艺;脱硫液的再生采用压缩空气氧化法;剩余氨水采用再沸器间接蒸氨。
工艺流程:
来自冷鼓工段的粗煤气先进入预冷塔(T82504)将煤气温度由45℃降至30℃,而后依次串联进入填料脱硫塔(T82501A,B)下部与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触洗涤后(脱硫液与煤气完全逆流),煤气中H2S含量≤0.05g/Nm3,煤气经捕雾段除去雾滴后全部送至硫铵工段。
在脱硫塔内发生的主要反应如下:
NH3+H2O=NH4OH
(1)
H2S+NH4OH=NH4HS+H2O
(2)
NH4OH+HCN=NH4CN+H2O(3)
NH4OH+CO2=NH4HCO3(4)
NH4HS+NH4HCO3+(X-1)S=(NH4)2Sx+CO2+H2O(5)
从脱硫塔(T82501A,B)中吸收了H2S和HCN的脱硫液经脱硫塔液封槽(V82501A,B)至溶液循环槽(V82502A,B),补充剩余氨水蒸氨后的浓氨水和催化剂贮槽(V82503A,B)均匀加入的催化剂溶液后用溶液循环泵(P82501A,B,C)抽送至再生塔(T82502A,B)经溶液与空压站送来的压缩空气并流再生后从再生塔上部返回脱硫塔(T82501A,B)顶喷洒脱硫,如此循环使用;若溶液温度低时两股去再生的溶液中的部分溶液可进溶液换热器(E82501A,B,C)进行加热,汇合后进再生塔,溶液换热器(E82501B)为共同备用。
在再生塔内发生的主要反应如下:
NH4HS+1/2O2=S↓+NH4OH
(1)
(NH4)2Sx+1/2O2=Sx↓+2NH4OH
(2)
再生塔内产生的硫泡沫则由再生塔顶部扩大部分自流入硫泡沫槽(V82506A,B,C),经搅拌,净置沉淀后送入离心机(X82501A,B,C),生产硫膏外售。
离心机排出的清液进入溶液缓冲槽(V82507),经缓冲槽液下泵(P82504)加压送回溶液循环槽(V82502A,B)。
催化剂的配置:
在生产过程中需要及时补充催化剂,催化剂一天配制一次。
配料容器为催化剂贮槽(V82503A,B)。
先加入新鲜水再加入复合催化剂搅拌使其溶解,均匀加入溶液循环槽(V82502A,B)中。
由冷鼓来的剩余氨水进入原料氨水过滤器(V82508A,B)进行过滤,过滤剩余氨水中的焦油等杂质,然后进入氨水换热器(E82503A,B)与从蒸氨塔(T82503A,B)塔底来的蒸氨废水换热,剩余氨水由70℃加热至98℃进入蒸氨塔。
蒸氨塔(T82503A,B)塔底的氨水部分进入再沸器(E82506A,B),在再沸器内与低压蒸汽间接换热,氨及部分水气化后的汽水混合物进入蒸氨塔,与蒸氨塔提馏段来的剩余氨水逆流接触进行精馏。
当再沸器故障或不满足蒸氨要求时可用蒸氨塔(T82503A,B)上予留的直接蒸汽入口进行汽提蒸馏。
蒸出的氨汽入氨分缩器(E82502A,B)用32℃的循环水冷却,冷凝下来的液体直接返回蒸氨塔顶作回流,未冷凝的含NH3约10%的氨汽进入冷凝冷却器(E82505A,B)用16℃的制冷水冷却,冷凝冷却成约30℃浓氨水送至溶液循环槽(V82502A,B)作为脱硫补充液。
塔底排出的蒸氨废水在氨水换热器(E82503A,B)中与剩余氨水换热后,蒸氨废水由103℃降至60℃进入废水槽(V82509),然后由蒸氨废水泵(P82505A,B)送入废水冷却器(E82504A,B)被32℃的循环水冷却至40℃后至生化处理装置。
蒸氨塔(T82503A,B)塔底排出焦油渣进入焦油桶(X82502A,B),人工清理外运。
从酸碱库区来的NaOH(40%)溶液送入碱液贮槽(V82510),然后由碱液输送泵(P82506A,B)加压后送入剩余氨水蒸氨管线。
加入的碱量根据检测的PH值调节。
主要设备:
预冷塔、脱硫塔、再生塔、蒸氨塔。
六、硫铵
工艺技术:
本工段流程特点是采用喷淋式饱和器脱除焦炉煤气中的氨,它集酸洗与结晶为一体;用浓硫酸作吸收剂,脱除煤气中的氨,生成硫铵并将其干燥后得到硫铵产品。
工艺流程:
来自脱硫工段的煤气约36℃入煤气预热器(E81901AB)加热到65℃~70℃,进入硫铵饱和器(R81901AB)上部喷淋室,在此煤气沿饱和器内壁与除酸器外壁的环形空间流动,并经循环母液逆向喷洒,使其中的氨被母液中的硫酸所吸收,生成硫酸铵结晶。
脱氨后的煤气沿切线方向进入饱和器内的除酸器,分离其中夹带的酸雾后被送往洗脱苯工段。
在硫铵饱和器内发生的主要反应如下:
H2SO4+NH3=NH4HSO4
(1)
H2SO4+2NH3=(NH4)2SO4
(2)
NH4HSO4+NH3=(NH4)2SO4(3)
在饱和器下段结晶室上的母液,用母液循环泵(P81901AB)连续抽出送至上段喷淋室进行喷洒,吸收煤气中的氨,并循环搅动母液以改善硫铵的结晶过程。
饱和器母液中不断有硫铵结晶生成,硫铵结晶由上段喷淋室的降液管流至下段结晶室底部,用结晶泵(P81902AB)将其连同一部分母液送至结晶槽(V81904AB),硫铵结晶排放到离心机(M81901AB)内进行离心分离,滤除母液。
离心分离出的母液与结晶槽(V81904AB)溢流出来的母液一同自流回饱和器。
从离心机卸出的硫铵结晶,由螺旋输送机(M81902)送至振动流化床(D81901),用热空气干燥后进入硫铵贮斗(V81906),然后称量包装送入成品库。
振动流化床(D81901)用的热空气由送风机(C81901),(C81902)吸进,在热风器(E81902),(E81902)加热到130~140℃后送入。
振动流化床排出的尾气经旋风除尘器(V81905AB)捕集夹带的细粒硫铵结晶后,由排风机(C81904)抽送至湿式除尘器(V81907AB)进行湿式再除尘,最后排入大气。
从饱和器满流口溢出的母液通过插入液封内的满流管流入满流槽(V81901AB),满流槽液面上漂浮的酸焦油可用人工捞出,处理后予以回收。
母液满流进母液贮槽(V81902AB)循环使用。
来自罐区的硫酸先进入硫酸贮槽(V81912)中贮存,间断由硫酸泵(P81905AB)补入硫酸高位槽(V81903),经控制流量后加入母液系统中,调节母液的酸度。
主要设备:
硫铵饱和器、硫酸贮槽、结晶槽、流化床干燥器。
七、洗脱苯
工艺技术:
终冷采用横管间接终冷塔冷却焦炉煤气;洗苯用焦油洗油吸收终冷后煤气中的苯;脱苯采用管式炉加热富油脱除苯。
工艺流程:
来自硫铵工段的粗煤气,经终冷塔(E82201A,B)与上段的循环水和下段的制冷水换热后,将煤气由55C冷却至25C左右,由洗苯塔(T82201)底部入塔,自下而上与塔顶喷淋的循环洗油逆流接触,煤气中的苯被循环洗油吸收,再经过塔的捕雾段除去雾滴后离开洗苯塔(T82201)去外管送往界区外各用户。
洗苯塔底富油由富油泵(P82201B,C)加压后送至粗苯冷凝冷却器(E82202),与脱苯塔(T82202)塔顶出来的粗苯汽换热,将富油预热至60C,经油油换热器(E82204A,B,C)与脱苯塔(T82202)塔底出来的贫油换热,由60C升到约130C,最后进入粗苯管式加热炉(F82201)被加热至约180C左右,进入脱苯塔(T82202),从脱苯塔(T82202)塔顶蒸出的粗苯油水混和汽进入粗苯冷凝冷却器(E82202)被从洗苯塔底来的富油和16C制冷水冷却至30C左右,然后进入粗苯油水分离器(V82205)进行分离。
分离出的粗苯入粗苯回流槽(V82207),部分粗苯经粗苯回流泵(P82202A,B)送至脱苯塔(T82202)塔顶作回流,其余部分流入粗苯贮槽(V82204A.B.C.D),由粗苯输送泵(P82203A,B)送粗苯槽车装车外售。
分离出的油水混合物入控制分离器(V82206),在此分离出的洗油自流至地下放空槽(V82203),并由地下放空槽液下泵(P82205)送入贫油槽(V82201);分离出的粗苯分离水送至终冷器水封贮槽(V82211B)。
脱苯后的热贫油从脱苯塔(T82202)底流出,自流入油油换热器(E82204A,B,C)与富油换热,使其温度降至90C左右,入贫油槽(V82201),并由贫富油泵(P82201A,B)加压送至贫油冷却器(E82205A,B,C),分别被32C循环水和16C制冷水冷却至约30C,送洗苯塔(T82201)喷淋洗涤煤气。
外购的新洗油卸入新洗油地下槽(V82209),然后由新洗油地下槽液下泵(P82206)送入新洗油槽(V82202),作循环洗油的补充。
外供0.5MPa(表)蒸汽被管式加热炉(F82201)加热至400C左右,一部分作为洗油再生器(E82203)的热源,另一部分直接进脱苯塔(T82202)底作为热源。
管式加热炉(F82201)所需燃料由洗苯后的煤气经煤气过滤器(X82201)过滤后供给。
在洗苯脱苯的操作过程中,循环洗油的质量逐渐恶化,为保证洗油质量,洗油再生器(E82203)将部分洗油再生。
用过热蒸汽加热,蒸出的油汽进入脱苯塔(T82202),残渣排入残油池定期送往煤场。
为了降低洗油中的含萘量,脱苯塔(T82202)上部进行侧线采萘,萘油流入萘扬液槽(V82208)用蒸汽压出送冷鼓焦油槽。
终冷塔(E82201)设计了冷凝液以及洗油喷淋,正常生产时,通过冷凝液泵(P82204A,B)用冷凝液循环喷洒除萘。
所得的冷凝液流入冷凝水封槽(V82211A,B),然后进入冷凝液贮槽(V82212),多余冷凝液由冷凝液泵(P82204A,B)送至冷鼓工段。
主要设备:
终冷塔、洗苯塔、脱苯塔、管式炉。
八、酸碱油品库区
工艺技术;综合罐区是按130万吨/年焦化工程配套设计。
贮存物料包括焦油洗油、碱液、硫酸,焦油,粗苯。
原材料及产品的贮存量均按>20天能力设计。
粗苯槽设计为内浮顶罐,
工艺流程:
由冷鼓工段和洗脱苯工段送来的焦油和粗苯分别进入焦油槽和粗苯贮槽贮存,然后定期用焦油泵和粗苯泵通过各自装车鹤管装汽车外售。
外购焦油洗油由汽车槽车运至本罐区并卸入新洗油卸车槽,然后用新洗油卸车槽液下泵送至焦油洗油槽贮存,并定期用焦油洗油泵送至洗脱苯工段贫油槽作为焦油洗油的补充;外购碱液由汽车槽车运至本罐区并卸入卸碱槽,然后用卸碱槽液下泵送至碱液槽贮存,定期用碱液泵送至脱硫工段用于蒸氨固定氨的分解;外购硫酸由汽车槽车运至本罐区并卸入卸酸槽,然后用卸酸槽液下泵送至硫酸槽贮存,定期用硫酸泵送入硫铵工段。
主要设备:
粗苯贮槽、焦油贮槽、硫酸贮槽、碱液贮槽、洗油贮槽等。
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