煤气的初冷和焦油氨水的分离
第二章 煤气初冷和煤焦油氨水的分离
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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。
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由上述数据可见，煤气虽然已显著冷却，但集 气管内不仅未被水汽所饱 和，经冷却后煤气温度仍高于煤气的露点温度。
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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，所带入的矿物杂质会增加 沥青的灰分。此外，由于水温很低，使集气管底部剧烈冷却、冷 凝的煤焦油粘度增大，易使集气管堵塞。
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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（直冷）；被冷却的煤气与 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 间壁式冷却器，简称为间接冷却器或间接冷却（间 冷）。
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。
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冷鼓工段技术操作规程(成型)
冷鼓工段工艺流程简介从焦炉来的荒煤气、氨水、焦油首先在气液分离器进行气液分离，荒煤气从分离器上部进入初冷器；氨水焦油混合液则由分离器直接流出，进入机械化氨水澄清槽，其他生产单元产生的各种含油冷凝液（机前下液、电捕下液等），一起进入机械化氨水澄清槽。
由气液分离器来的氨水焦油混合液自流入机械化氨水澄清槽，在槽内经重力分离作用，上部为澄清氨水，连续满流至循环氨水槽，氨水经循环氨水泵加压后，部分送焦炉桥管处喷洒冷却荒煤气；部分经除焦油器除焦油后送至剩余氨水槽，除掉的焦油流至地下放空槽。
澄清槽中部的焦油，自流入焦油中间槽。
焦油渣则沉淀于澄清槽底部，经链条刮板机连续刮出槽外，送备煤车间。
剩余氨水根据剩余氨水槽的液位，经剩余氨水泵输送到碳铵工段。
来自气液分离器的煤气由顶部自上而下通过初冷器，经上段循环水间接冷却，使煤气由75～85℃降温至38～40℃，再经下段低温水间接冷却，使煤气进一步降温至21～25℃。
初冷器上下段间设有断塔盘，不仅能使煤气在初冷器内被分段冷却，而且还具有焦油洗萘、除尘的作用。
在初冷器产生的冷凝液和循环喷洒洗涤液一同经回水管满流到冷凝液槽。
当冷凝液槽液位高于满流口时，冷凝液满流至机械化氨水澄清槽地下槽，再经由冷凝液泵压出送至机械化氨水澄清槽。
为保证初冷器效果，初冷器设有上、下段冷凝液循环喷洒、洗涤、冲刷清洗冷却管束附着的焦油、萘和煤尘装置，从而提高了初冷器冷却效率，为使冷凝液中含有足够的轻焦油保持较高的溶萘作用，从气浮除油机取出一定量的新鲜的轻焦油补充到冷凝液中。
经初冷器冷却和洗萘的煤气仍含有5～10g/m3的焦油雾，经煤气鼓风机加压后送至电捕焦油器。
在风机出口总管上设有煤气大循环管，用大循环管或风机变频调节鼓风机的输出煤气量。
鼓风机运转频率与集气管压力连锁，改变鼓风机运转速度保证集气管压力稳定。
在风机下液管上设有蒸汽管，定时清扫下液管，防止下液管堵塞，造成风机内积液冲击叶轮，损坏设备。
在风机出口管上设有蒸汽管道，必要时可用低压蒸汽和下液管蒸汽进行暖机，使附着在机壳内及叶轮上的油污清除。
化产回收讲义
炼焦化学产品的回收煤气的初冷和焦油的回收荒煤气的主要成分有净焦炉煤气、水蒸气、煤焦油气、苯族烃、氨、萘、硫化氢、其他硫化物、氰化氢等氰化物、吡啶盐等。
回收炼焦化学产品具有重要的意义。
煤在炼焦时，除有75%左右变成焦炭外，还有25%左右生成多种化学产品及煤气。
来自焦炉的荒煤气，经冷却和用各种吸收剂处理后，可以提取出煤焦油、氨、萘、硫化氢、氰化氢及粗苯等化学产品，并得到净焦炉煤气，氨可以用于制取硫酸铵和无水氨；煤气中所含的氢可用于制造合成氨、合成甲醇、双氧水、环己烷等，合成氨可进一步制成硫酸铵等化肥；所含的乙烯可用于制取乙醇和三氯乙烷的原料，硫化氢是生产单质硫和元素硫的原料，氰化氢可用于制取黄血盐钠或黄血盐钾；粗苯和煤焦油都是很复杂的半成品，经精制加工后，可得到的产品有：二硫化碳、苯、甲苯、三甲苯、古马隆、酚、甲酚和吡啶盐及沥青等，这些产品有广泛的用途，是合成纤维、塑料、染料、合成橡胶、医药、农药、耐辐射材料、耐高温材料以及国防工业的重要原料。
回收工艺的组成为：焦炉炭化室生成的荒煤气在化学产品回收车间进行冷却、输送、回收煤焦油、氨、硫、苯族烃等化学产品，同时净化煤气。
化产回收车间一般由冷凝鼓风工段、HPF脱硫工段、硫铵工段、终冷洗苯工段、粗苯蒸馏工段等工段组成。
冷凝工段1、煤气的初冷和焦油氨水的分离煤气初冷的目的一是冷却煤气，二是使焦油和氨水分离，并脱除焦油渣。
在炼焦过程中，从焦炉碳化室经上升管逸出的粗煤气温度为650 ~ 750C,首先经过初冷，将煤气温度降至25〜35C，粗煤气中所含的大部分水汽、焦油气、萘及固体微粒被分离出来，部分硫化氢和氰化氢等腐蚀性物质溶于冷凝液中，从而可减少回收设备及管道的堵塞和腐蚀；煤气经初冷后，体积变小，从而使鼓风机以较小的动力消耗将煤气送往后续的净化工序；煤气经出冷后，温度降低，是保证炼焦化学产品回收率和质量的先决条件。
煤气的初冷分为集气管冷却和初冷器冷却两个步骤。
煤焦化学产品回收与加工 (2)
第四章 煤气中氨和粗轻吡啶的回收
第一节 硫酸吸氨法回收煤气中的氨 三、硫酸铵生产的方法原理
第三节 粗轻吡啶的制取
五、粗轻吡啶生产的主要设备
（1）母液中和器 （2）文氏管中和器 （3）沉淀槽 （4）冷凝冷却器 （5）计量槽
第四章 煤气中氨和粗轻吡啶的回收
第四节 剩余氨 （2）回收吡啶盐基时，用以中和母液中游离酸和
分解硫酸吡啶。 （3）在半负压HPF法脱硫系统中，氨气冷凝成氨
锌法等）。 （2） 改良ADA法和栲胶法脱硫。 （3） HPF法脱硫。 （4） AS法脱硫。
第五章 焦炉煤气中硫化氢和氰化氢的脱除
第二节 焦炉煤气的干法脱硫 一、干法脱硫原理 (1)脱硫反应
2Fe(OH)3+3H2SFe2S3+6H2O Fe2S3 2FeS+S Fe(OH)2+H2SFeS+2H2O
第二章 煤气初冷和煤焦油氨水的分离
二、煤气在初冷器的冷却 煤气冷却的流程：间接冷却 直接冷却 间冷-直冷混合冷却
第二章 煤气初冷和煤焦油氨水的分离
三、煤焦油氨水的分离 1.混合物的性质 重质煤焦油 轻质煤焦油
第二章 煤气初冷和煤焦油氨水的分离
三、煤焦油氨水的分离 2.分离方法和流程 蒽油稀释 用初冷冷凝液洗涤 用微孔陶瓷过滤器过滤 煤焦油蒸发脱水 振动过滤和离心分离
（1）母液酸度对硫酸铵结晶的影响。 （2）温度和浓度对硫酸铵结晶的影响。 （3）母液的搅拌对硫酸铵结晶的影响。 （4）晶比对硫酸铵结晶的影响。 （5）杂质对硫酸铵结晶的影响。
第二章 煤气的初冷和焦油氨水的分离
第一节
煤气在集气管内的冷却
二、煤气在集气管内冷却的技术要求
1、用72~78℃的氨水而不用冷水喷洒 2、焦炉形式不同，所需循环氨水量不同 （原因）
3、经常对设备进行清扫
第一节
煤气在集气管内的冷却
三、循环氨水量的计算
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 化合水 2.0 煤焦油 4.0 粗苯 1.1 氨 0.3 硫化氢 0.3 焦炭 76.5
第一节
第二节
第一节
煤气在集气管内的冷却
一、煤气在集气管内的冷却机理
75℃左右的循环氨水喷洒煤气
图2-1 上升管、桥管和集气管 1—集气管； 2—氨水喷嘴； 3—无烟装煤用蒸汽入口； 4—桥管； 5—上升管盖； 6—水封阀翻板； 7—上升管
图2-2 桥管
第一节
传热
煤气在集气管内的冷却
平衡时
（温差）
图2-3 立管式间接煤气冷却器
第二节
煤气在初冷器的冷却
煤气
煤气
气液 分离 器
煤气 初冷 器
鼓风机
电捕 焦油 器 冷凝液槽
氨水
煤焦油 三层 剩余氨水
煤焦油渣
机械化焦油 氨水澄清槽
循环氨水 (主要含有固定铵盐)
冷凝液 中间槽
冷凝氨水中主要含有挥发铵盐
第二节
煤气在初冷器的冷却
2、剩余氨水量的计算 m1 煤气 气液 分离 器 m2 由物料衡算 煤气 煤气 初冷 m1 = m2+ m3 器 其中， m1 =配煤水分+化合水
第二节煤气的间接初冷煤气的直接初冷第二节煤气在初冷器的冷却相结合煤气的间接初冷煤气的直接初冷立管式初冷器横管式初冷器相结合第二节煤气在初冷器的冷却一煤气的间接初冷1立管式冷却器间接初冷工艺流程集合温度冷凝氨水图23立管式间接煤气冷却器冷凝液挥发铵盐固定铵盐循环氨水混合分离和单独分离剩余氨水煤气第二节煤气在初冷器的冷却气液分离器气液分离器煤气初冷器煤气初冷器鼓风机电捕焦油器电捕焦油器煤气剩余氨水机械化焦油氨水澄清槽机械化焦油氨水澄清槽冷凝液中间槽冷凝液中间槽冷凝液槽氨水煤焦油煤焦油渣氨水煤焦油煤焦油渣三层循环氨水主要含有固定铵盐冷凝氨水中主要含有挥发铵盐主要含有固定铵盐冷凝氨水中主要含有挥发铵盐第二节煤气在初冷器的冷却2剩余氨水量的计算气液分离器气液分离器集气管煤气初冷器煤气初冷器煤气m1m2m1m2m3由物料衡算其中由物料衡算其中煤气机械化焦油氨水澄清槽机械化焦油氨水澄清槽m3剩余氨水循环氨水剩余氨水循环氨水m1配煤水分化合水150008515010085002m215010085340352106第二节煤气在初冷器的冷却总结剩余氨水量取决于总结剩余氨水量取决于配煤水分和化合水的量以及煤气初冷后的的量以及煤气初冷后的集合温度和压力的高低
焦油氨水分离技术介绍
焦化厂氨水焦油品质改进技术介绍Introduction to Improve Tar & Liquor Quality济南万和水处理技术有限公司纳尔科工业服务（苏州）有限公司1. 概述除了焦炉煤气之外，焦炉煤气喷淋冷凝产生的氨水和焦油是炼焦工艺中两个最主要的副产品。
焦油所产生的经济效益可以帮助焦化厂补偿煤气洗涤所带来的成本的压力。
虽然循环氨水并不象焦油那样可以带来经济上的效益，但是如果不进行妥善的处理，不但会对生产工艺带来影响，还会遇到环保排放方面的压力。
很多方面来看，焦油和石油都很相似，是一种日趋减少的资源。
现代西方的炼焦工业越来越注重于无回收的炼焦工艺，未来焦油市场必将出现供小于求的市场格局。
所以，优化回收工艺，最大可能的回收炼焦工艺产生的焦油无论是在当前还是在未来都将为焦化厂带来可观的经济效益。
由于工艺问题和场地的因素，依靠增加设备的手段来改进焦油氨水质量受到限制，在国外企业应对此问题的方法是在生产过程中添加化学药剂，提高焦油和氨水的分离程度，降低焦油粘度，这样既达到脱水的目的又能防止循环氨水中所含焦油在系统设备中的沉积。
目前，国际上已有一些化学方法可以提高焦油质量，其中主要包括以下两种：水基技术方案和油基技术方案。
这种化学的方案和现场设备操作改进结合在一起，取得了良好的使用效果。
•水基技术方案水基技术方案（破乳剂）通常是将化学药剂加入焦油产品中，从而进入到储罐中，通过一段时间的停留，水基药剂将破坏这些乳液，使氨水从中分离出来并重新流回到系统当中。
这种技术能够有效地达到降低焦油含水率的目的，但它对循环氨水质量的作用很小甚至没有作用。
•油基技术方案这种技术是在集气管和桥管喷淋回路中加入焦油减粘剂和破乳剂，通过这种方法，不仅能够提高焦油脱水率，而且对循环氨水的质量也有积极的影响。
纳尔科焦油脱水剂同时也是一种优秀的减粘结剂，它会在焦油的表面生成一层膜使得焦油的粘结性大大降低。
另一个影响焦油脱水率和循环氨水质量的因素是喹啉不溶物的含量，这是因为喹啉不溶物与焦油和氨水形成稳定的乳状液。
氨水分离器主要承担焦炉煤气冷却后的焦油氨水混和物的分离 (1)
氨水分离器主要承担焦炉煤气冷却后的焦油氨水混和物的分离。
由于受停留时间、焦炉煤气中夹带煤粉以及乳化物等影响，氨水分离器的界面也产生波动，严重时造成焦油含水量大幅上升，同时使循环氨水中夹带大量焦油，影响焦炉以及焦油装置的正常生产，并且影响剩余氨水的后续处理。
目前，焦化厂主要依靠调整温度、增加停留时间以及离心分离等手段改善焦油质量和提高氨水焦油的分离效果。
国内使用化学药剂改善氨水焦油分离效果的情况并不多见，但在日本、北美和欧洲已经开始推广使用这项技术。
考虑到宝钢煤调湿装置投入使用可能带来的煤粉夹带量增加以及氨水焦油分离困难等问题，本文对在氨水焦油分离系统中使用化学破乳剂进行了探索性研究，为煤调湿进行技术储备。
1 静态试验本试验选用的化学品代号为N9961，其主要的理化性质见表1。
表1 N9961基本的理化性质其工作原理为：破乳剂N9961为一种水溶性的破乳和减粘剂，药剂加入系统后，大部分同氨水中的焦油相结合，在分离器内，可加强焦油氨水分离速度和分离效果，并通过破乳、分散、减粘作用，使氨水焦油乳化层变薄，达到提升氨水焦油在分离器内分离效率的目的，从而降低氨水中夹带的悬浮物含量，适当降低焦油的表面张力，加速焦油与焦油渣的分离以获得含水分及渣更低的焦油，同时最大限度地减少夹带进入氨水中的悬浮物及油含量，改善循环氨水质量，加强剩余氨水处理效果。
实验室静态模拟研究主要是模拟现场工况条件下（氨水分离器内部温度：75～80℃），对N9961化学药剂进行实验室小试，确定理论最佳投放浓度，评估该药剂使用后对焦油质量的影响。
通过模拟工况条件下的静态试验研究，确定了该药剂的理论最佳投放浓度为100～400ppm。
同时对添加药剂情况下焦油质量进行了分析，变化不显著，见表2。
表2 添加药剂前后焦油性能的分析结果2 工业化试验2.1试验流程本试验选择在宝钢一期氨水系统中进行。
高位槽中的药剂通过定量泵连续加入到氨水中间槽，由于N9961属水溶性产品，其随循环氨水返回焦炉后在冷却上升管煤气后进入氨水分离器。
冷鼓电捕岗位技术操作规程
冷鼓电捕岗位技术操作规程1、工艺流程：来自焦炉的荒煤气进入气液分离器（F81501），煤气与焦油、氨水等在此分离。
分离出的粗煤气经初冷器(C81501ABC)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(F81502AB)分离。
初冷器分上、中、下三段，在初冷器上段，煤气与冷却管内采暖水换热（冬季），煤气从80℃冷却到78℃，采暖水由55℃升到65℃。
在夏季，上段则采用循环水与煤气换热。
然后，煤气进入初冷器中段，在此，煤气与冷却管内循环水换热，从～78℃冷却到45℃，循环水由32℃升到40℃。
然后，煤气进入初冷器下段与冷却管内的制冷水换热，从45℃冷却到22℃，制冷水由16℃升到23℃。
冷却后的煤气并联进入电捕焦油器(Y81501AB)，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(J81501AB)进行加压，加压后的煤气送往硫铵工段。
初冷器的煤气冷凝液分别由初冷器上段和下段流出，经初冷器水封槽(F81507A～F)后进入上段冷凝液循环槽(F81512)，由上段冷凝液循环泵(J81506AB)加压后送至初冷器上段喷淋，上段冷凝液循环槽中多余的冷凝液溢流至下段冷凝液循环槽(F81513)，由下段冷凝液循环泵(J81507AB)加压后送至初冷器下段喷淋，多余部分送至气液分离器(F81501)的荒煤气入口管，其流量视下段冷凝液循环槽液位高低自动控制。
从气液分离器(F81501)分离的焦油、氨水与焦油渣汇合后自流至机械化氨水澄清槽(F81502AB)，澄清后分离成三层，上层为氨水，中层为焦油，下层为焦油渣。
分离的氨水汇合后溢流至循环氨水槽(F81503AB)，然后用循环氨水泵(J81503AB)加压送往焦炉冷却荒煤气。
当本工段初冷器和电捕焦油器需要清扫时，从循环氨水管中抽出一部分定期清扫。
多余的氨水，即剩余氨水，由剩余氨水泵送至剩余氨水槽(F81504AB)，静置分离后用剩余氨水泵(J81504AB)送至硫铵工段进行蒸氨。
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第一节 煤气在集气管内的冷却
2. 集气管用氨水而不用冷水喷洒，原因？ ①因冷水温度低不易蒸发，使煤气冷却效果不好， 所带入的矿物杂质会增加沥青的灰分。 ②由于水温很低，使集气管底部剧烈冷却、冷凝 的焦油黏度增大，易使集气管堵塞。 ③氨水又有润滑性，便于焦油流动，可以防止煤 气冷却过程中煤粉、焦粒、焦油混合形成的焦油 渣因积聚，而堵塞煤气管道。
煤气的初冷和焦油氨水的分离
2. 含有大量水汽的高温煤气体积大(例如0℃时lm3 干煤气，在80℃经水蒸汽饱和后的体积2.429m3，而在2 5℃经水汽饱和的体积为1.126m，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，且大部 分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。
高温冷却阶段：间接冷却 低温冷却阶段：直接冷却
第二节 煤气在初冷器的冷却
4、间冷和直冷结合的煤气初冷原理
高温冷却阶段50-55℃：间接冷却 ？ ①自集气管来的荒煤气几乎为水蒸汽所饱和，水蒸 汽热焓约占煤气总热焓的94%，所以煤气在高温阶 段冷却所放出的热量绝大部分为水蒸汽冷凝热，因 而传热系数较高； ②在温度较高时(高于52℃)，萘不会凝结造成设备 堵塞。Βιβλιοθήκη 第二节 煤气在初冷器的冷却
煤气冷却的流程: 间接冷却 直接冷却 间直混合冷却
三种流程各有的优缺点？ 中国目前广泛采用的是横管式冷却器间接初冷工 艺。
第二节 煤气在初冷器的冷却
三、间冷和直冷结合的煤气初冷
煤气的直接初冷法，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。
煤气的初冷和焦油氨水的分离
第七章
煤气的初冷和焦油氨水的分离
一、将出炉煤气在鼓风机前进行初步冷却的原因？ 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，这是因为:
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，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;
第二节 煤气在初冷器的冷却
低温冷却阶段：直接冷却？ 低温冷却阶段，由于煤气中水汽含量已大为减少， 气体对壁面间的对流传热系数低，同时萘的凝结也 易于造成堵塞。所以，此阶段宜采用直接冷却。
第二节 煤气在初冷器的冷却 循环氨水、剩余氨水？
第四节 煤气冷却和冷凝的主要设备
一、煤气冷却设备
横管式间接冷却器 结构、特点及工作原理 直接式冷却塔 结构、特点及工作原理
第四节 煤气冷却和冷凝的主要设备
二、机械化澄清槽
结构及工作原理
三、冷凝液水封槽
结构及工作原理
感谢下 载
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