焦炉煤气净化技术现状
焦炉煤气净化技术现状

焦炉煤气净化技术现状在2004年国家公布的《焦化准入条件》中,明确规定新建或改造焦炉要同步配套建设煤气净化设施。
至2006年底,经国家发改委核准的厂家仅108家,这些家的产能之合仅占当年焦炭总产能的30%左右。
还有大量企业未被核准,其主要原因之一就是煤气净化设施配套不完善。
煤气净化设施主要包括冷凝鼓风装置、脱硫脱氰装置、氨回收装置及苯回收装置。
所谓配套不完善,是指缺某个或某些装置,特别是缺脱硫脱氰装置。
主流工艺技术我国焦炉煤气净化工艺通过不断引进国外先进技术和创新发展,已经步入世界先进行列;煤气净化工艺已基本涵盖了当今世界上较为先进的各种工艺流程。
目前,年产焦炭100万t以上的大型焦化厂全部设有煤气净化系统,对来自炼焦炉的荒煤气进行净化处理,脱除其中的硫化氢、氰化氢、氨、焦油及萘等各种杂质,使之达到国家或行业标准,供给工业或民用用户使用;同时,对化工副产品进行回收利用。
煤气净化工艺采用的主要技术包括:焦炉煤气的冷凝冷却及排送、焦油氨水分离、焦油、萘、硫化氢、氰化氢、氨等杂质的脱除以及粗苯的回收等。
焦炉煤气的冷凝冷却焦炉煤气的冷凝冷却,即初步冷却,普遍采用了高效横管间冷工艺。
其特点是:煤气冷却效率高,除萘效果好;当煤气温度冷却至20~22℃,煤气出口含萘可降至0.5g/m3,不需另设脱萘装置即可满足后续工艺操作需要。
高效横管间冷工艺通常分为二段式或三段式初冷工艺。
当上段采用循环冷却水,下段采用低温冷却水对煤气进行冷却时,称为二段式初冷工艺。
为回收利用荒煤气的余热,通常在初冷器上部设置余热回收段,即构成三段初冷工艺。
采用三段初冷工艺,回收的热量用作冬季采暖或其它工艺装置所需的热源,不仅可以回收利用荒煤气的余热,同时也可节省大量循环冷却水,节能效果显著,应大力倡导采用。
除上述普遍采用的横管间冷工艺外,焦炉煤气的冷凝冷却也可采取先间冷,后直冷的“间直冷工艺”对焦炉煤气进行冷却。
间直冷工艺的优点在于煤气在通过直冷塔冷却的同时,可对煤气中夹带的煤粉进行洗涤、净化,使去后续装置的煤气更加洁净;缺点是工艺流程较长,运行费用高,脱萘效果差,一般需单独设置后续脱萘装置。
我国焦炉煤气脱硫技术现状

我国焦炉煤气脱硫技术现状1、概述焦炉煤气是重要的中高热值气体燃料,既可用于钢铁生产,也可供城市居民使用,还可作为原料气用于生产合成氨、甲醇等产品,不论采用何种方式利用焦炉煤气,其硫含量都必须降低到一定程度。
炼焦煤料中含有0.5%~l.2%的硫,其中有20%~45%的硫以硫化物形式进入荒煤气中形成硫化氢气体,另外还有相当数量的氰化氢。
焦炉产生的粗煤气中含有多种杂质,需要进行净化。
焦炉煤气中一般含硫化氢4~8g/m3,含氨4~9g/m3,含氰化氢0.5~1.5g/m3。
硫化氢(H2S)及其燃烧产物二氧化硫(SO2)对人体均有毒性,氰化氢的毒性更强。
氰化氢和氨在燃烧时生成氮氧化物(NOX),二氧化硫与氮氧化物都是形成酸雨的主要物质,煤气的脱硫脱氰洗氨主要是基于环境保护的需要。
此外,对轧制高质量钢材所用燃气的含硫量也有较高的要求,煤气中H2S的存在,不仅会腐蚀粗苯系统设备,而且还会使吸收粗苯的洗油和水形成乳化物,影响油水分离。
因此,脱除硫化氢对减轻大气和水质的污染、加强环境保护以及减轻设备腐蚀均有重要意义。
2、焦炉煤气脱硫方法近几年,钢铁企业的快速发展带动了焦化行业的发展,其中随着世界环保意识的加强,国内外焦炉煤气脱硫脱氰技术得以迅速开发和改良,先后出现了干式氢氧化铁法、湿式碱法、改良ADA法等脱硫方法。
总的来说,煤气的脱硫方法按吸收剂的形态,可分为干法和湿法两大类。
2.1 焦炉煤气干法脱硫技术干法脱硫工艺是利用固体吸收剂脱除煤气中的硫化氢,多采用固定床原理,操作简单可靠,脱硫精度高,但处理量小,适用于低含硫气体的处理,一般多用于二次精脱硫。
但是由于气固吸附反应速度较慢,因此该工艺运行的设备一般比较庞大,再者由于吸附剂硫容的限制,脱硫剂更换频繁,消耗量大,而且脱硫剂不易再生,致使运行费用增高,劳动强度大,同时不能回收成品硫,废脱硫剂、废气、废水严重污染环境,因此,在大型焦化和钢铁行业,如果焦炉煤气不进行深加工(如焦炉煤气制甲醇),一般不考虑干法脱硫;中小型焦化厂主要采用干法工艺。
新型焦炉煤气净化工艺的开发及进展

新型焦炉煤气净化工艺的开发及进展随着环保意识的不断提高,对于大气污染物的排放要求也越来越严格。
作为高污染源之一的焦化行业,其排放的煤气含有大量的污染物,对环境污染严重。
煤气净化成为了焦化行业面临的重要任务之一。
在此情况下,新型焦炉煤气净化工艺的开发及进展成为了研究的热点之一。
一、传统焦炉煤气净化存在的问题传统的焦炉煤气净化工艺存在着诸多问题,主要包括以下几个方面:1.低净化效率:传统焦炉煤气净化工艺通常采用湿法净化,采用水洗等方式去除污染物。
但是由于浓度低、温度低等原因,致使净化效率不高,无法完全去除煤气中的污染物。
2.高能耗:传统的煤气净化工艺需要大量的水资源和能源,造成了较大的能源浪费,且处理过程中产生的废水也需要进一步处理,增加了处理成本。
3.废水处理难题:传统湿法净化工艺会产生大量含有有机物和化学物质的废水,对废水的处理和排放造成了一定的困难。
4.设备占地大:传统净化工艺需要大量的净化设备,占地面积大,增加了投资成本。
传统焦炉煤气净化工艺在净化效率、能耗和废水处理等方面存在着较大的问题,迫切需要新的工艺来解决这些问题。
二、新型焦炉煤气净化工艺的开发及进展随着焦化行业的发展和技术进步,一些新型的焦炉煤气净化工艺逐渐得到了关注和应用,取得了一定的进展。
主要包括以下几种工艺:2.活性炭吸附技术活性炭吸附技术是利用活性炭对煤气中的有机物质和颗粒物进行吸附,从而达到净化的目的。
该技术具有净化效率高、操作稳定等优点,且产生的废水较少,对环境影响小,逐渐成为焦炉煤气净化的重要技术之一。
3.等离子体净化技术等离子体净化技术是利用等离子体在高温和高频电场的作用下,对煤气中的有机物质和颗粒物进行分解和氧化的一种新型净化技术。
该技术对高浓度、高温、高湿度的煤气也具有良好的净化效果,且处理过程中不会产生废水,是一种环保型的净化工艺。
4.膜分离技术膜分离技术是利用高分子材料膜对煤气中的二氧化碳、氧气和氮气等进行分离,从而实现煤气的净化。
焦炉煤气净化技术研究

焦炉煤气净化技术研究焦炉煤气是指在炼焦过程中产生的一种高热值、高含碳气体,由于其含有大量的有毒有害物质,如苯、二苯、全芳烃、硫化氢等,对环境和人体健康造成威胁。
因此,在炼焦厂中,必须对焦炉煤气进行净化处理,以达到大气污染物排放标准。
本文将介绍焦炉煤气净化技术的研究现状及未来发展趋势。
一、历史发展焦炉煤气净化技术起源于20世纪30年代,当时的焦炉煤气净化主要采用化学吸收法和灰袋过滤法,但由于设备结构单一、净化效率低等缺陷,限制了其应用范围。
20世纪60年代,大量研究表明,活性炭吸附法是一种更加有效的焦炉煤气净化技术。
而随着环保法律法规的逐步完善,传统的焦炉煤气净化技术已不能满足现代社会对环保的要求。
近年来,新型的焦炉煤气净化技术如膜分离法、等离子体处理技术和生物技术等得到了快速发展。
二、目前研究现状1. 活性炭吸附法活性炭吸附法在焦化炉气体净化中得到广泛应用,其吸附剂具有强的吸附、选择性和再生性能,能够高效地去除苯、二苯、全芳烃等有害成分。
目前活性炭吸附法中存在着吸附剂失活、吸附速率慢等问题,研究人员正在通过改变吸附剂结构、增加吸附剂表面积等措施来提高活性炭吸附效率。
2. 膜分离法膜分离技术在气体分离领域具有广泛应用,可高效地分离和去除焦炉煤气中的有害成分。
与传统的吸附法相比,膜分离法具有操作简单、净化效率高等优点。
目前,膜分离技术研究仍处于实验室规模,尚未得到工业化应用。
3. 等离子体处理技术等离子体处理技术是一种新型的焦炉煤气净化技术,其原理是利用高能等离子体对有害物质进行氧化降解,将其转化为无害成分。
该技术具有能耗低、处理效率高等优点,在焦化炉气体净化方面存在广阔的应用前景。
4. 生物技术生物技术在焦化炉气体净化中应用也逐渐得到重视,其原理是利用微生物对有害成分进行降解,将其转化为无害物质。
与传统的焦炉煤气净化技术相比,生物技术有着对环境影响小、操作简单等优点,但目前该技术还存在处理效率低、微生物保存等问题,需要进一步完善。
焦炉煤气净化技术的应用现状与改进

直冷方式可冷却煤气,也可净化焦炉煤气。
而间接冷却方式在冷却焦炉煤气过程中,煤气不会直接与冷却水接触,而是借助于换热器来完成冷却过程。
间接冷却方式过程中由于冷却水不直接接触煤气,可不受煤气污染,因此,间接冷却方式所用冷却水可重复利用,适用于水资源紧缺的焦化企业。
基于直接冷却和间接冷却的优缺点,多数焦化企业选择使用直接、间接冷却结合式来完成煤气初冷过程。
焦炉企业煤气净化实践结果证明,煤气初冷后,其中所含萘气体量大大降低。
1.2 焦油脱除与焦油回收煤气初冷过程中,多数焦油也会随着煤气的冷却而冷却,小部分焦油则会进入焦油捕集装置,和氨水混合。
目前多数焦化企业均以氨水焦油分离设备来脱除焦油,此过程还可以有效去除渣尘。
一般而言,焦油脱除效果随着分离时间的延长而逐渐显著,但随着分离时间的延长,分离温度也会下降,使得焦油粘度大大增加,降低分离效果。
因此,焦油脱除过程还需要满足温度和时间两个因素。
1.3 萘脱除工艺粗煤气中含有约10g/m 3萘气体,经煤气初冷后,萘气体含量可降至2g/m 3左右,但冷却后的萘气体则处于过饱和状态。
焦炉煤气经管路输送至下道工序时,可能会在温度过低或流速过慢的制约下出现萘沉积现象,进而堵塞管路。
因此,将焦炉气体中的萘气体除去对焦化企业来说至关重要。
目前,萘脱除工艺主要有水洗工艺和油洗工艺两类。
其中,以油洗工艺来清洗焦炉煤气管路,可将其中萘气体含量降至1g/m 3以下,进而降低管路堵塞概率。
1.4 煤气输送及煤气调节常用的焦炉煤气输送设备主要是鼓风机,根据鼓风机结构的差异可将其分为两种:容积式鼓风机和离心式鼓风机。
其中,离心式鼓风机可进行调节,根据要求可进行循环调节、自动调节以及转速调节。
因此,国内多数焦化企业的煤气输送设备均选用离心式鼓风机。
2 焦炉煤气净化过程中存在的主要问题焦炉煤气在净化过程中存在诸多问题,主要分为以下几个方面。
第一,煤气初冷问题。
横管初冷器在设备运行期间容易出现故障,导致煤气在管路中堵塞。
焦炉煤气应用现状及发展趋势

理论探讨119产 城焦炉煤气应用现状及发展趋势郭大方摘要:单一的煤炭能源不仅造成严重的环境污染,也制约了我国经济的快速发展,需要通过技术手段予以解决。
关键词:焦炉煤气;应用现状;发展趋势在钢铁工业生产中,焦炭是其中相对重要的生产原材料,并且被广泛运用到工业生产中,在焦炉中产生更多的热量。
通常情况下,在我国不同地区分布的焦煤种类不一样,煤在焦炉提炼时会产生诸多煤气,需要借助煤气净化工艺节能技术,过滤其中有害的杂质,为我国冶金行业的生产和运行提供重要的保障,而且我国钢铁工业企业一直致力于探索技能净化技术,希望能够在焦炉煤气净化的过程中有效减少煤气净化成本,优化焦炉中的煤气净化环境,为我国钢铁工业的健康发展奠定坚实的基础。
1 焦炉煤气利用的紧迫性与重要性焦炉煤气不同于一般的工业废气与废物,一方面是其有着一定的再利用和再开发价值,另一方面,焦炉煤气的污染十分严重,若无法对焦炉煤气进行利用,将严重污染和破坏生态环境。
文章从焦炉煤气利用的紧迫性与重要性两个方法进行探析。
1.1 焦炉煤气利用的紧迫性我国钢铁产业和化工产业的迅猛发展带动了炼焦产业的发展,进入新世纪以来,我国的焦炭产量已经有了2.5倍的增长,一直是世界第一大焦炭产量国。
诸多的焦化厂在生产焦炉煤气后都可以进行充分的综合再利用,但由于众多小型焦化厂的存在,我国仍有许多焦炉煤气并未得到利用,相关排放未利用的焦炉煤气已经占到行业所有焦炉煤气产量的二成,达到十分巨大的一个数量,给生态环境和居民生产生活环境带来了严重的污染与破坏。
对焦炉煤气进行综合利用,减少排放带来的污染,成为受到广泛关注的社会问题。
1.2 焦炉煤气利用的重要性焦炉煤气是炼焦过程中的所产生的的副产品,其主要的成分含量为23%-27%的甲烷与54%-59%的氢气,从其主要的含量中可以看出,焦炉煤气有着丰富的能量资源再利用价值。
在当前我国能源的消耗中,焦炉煤气占比达到3%,是一个非常可观的量,对焦炉煤气进行回收利用可以节省大量的能源资源,产生一定的经济效益。
国内焦炉煤气现状及综合利用情况

国内焦炉煤气现状及综合利用情况首先,焦炉煤气的综合利用已经取得了一定的进展。
目前,大部分钢铁企业都已建立了焦炉煤气发电站,将煤气转化为电能,用于工厂的自用。
同时,一些企业还将焦炉煤气通过燃烧或气化等方式转化为高品位的燃料气,用于工业锅炉燃烧,达到节能减排的目的。
另外,一些发达地区还将焦炉煤气提纯后,用于城市燃气供应。
然而,国内焦炉煤气的综合利用仍面临一些挑战。
首先,一些小规模的钢铁企业在焦化过程中产生的焦炉煤气往往没有进行充分的利用,甚至直接排放到大气中,造成了严重的环境污染。
其次,煤气发电站的建设和运营成本较高,使得一些企业在经济上难以承担。
此外,焦炉煤气的组分复杂,含有多种有害物质,如硫化氢、苯等,对人体健康和环境产生一定的威胁,需要进行有效的处理和排放控制。
为了更好地综合利用焦炉煤气,可以采取以下措施。
首先,加强政府监管,推动所有焦化企业对焦炉煤气进行综合利用,特别是小规模企业,要加强环保意识,提高对焦炉煤气处理的重视程度。
其次,加大投入,推动煤气发电站的建设和升级,减少运营成本,提高利用效率。
同时,要加强对焦炉煤气成分的研究,开发高效的煤气净化技术,降低有害物质的含量,确保焦炉煤气的安全利用。
此外,还可以探索其他利用途径。
例如,将焦炉煤气转化为合成氨、合成甲醇等化工产品,提高资源利用效率。
同时,可以研发新型技术,利用焦炉煤气生产清洁能源,如氢气等,以推动能源结构的转型。
总的来说,国内焦炉煤气的综合利用情况已经取得了一定的进展,但仍面临一些挑战。
要加强政府监管,推动所有焦化企业对煤气进行综合利用,加大投入,提高利用效率,开发高效的煤气净化技术,探索其他利用途径,实现焦炉煤气的可持续利用。
2024年焦炉煤气市场分析现状

2024年焦炉煤气市场分析现状概述焦炉煤气是从焦炭生产过程中产生的一种副产品。
它主要由氢气、一氧化碳和烃类组成,具有高热值和广泛的应用领域。
本文将对焦炉煤气市场的现状进行分析,包括市场规模、应用领域以及市场趋势等方面。
市场规模焦炉煤气市场在全球范围内呈现稳步增长的趋势。
根据市场研究机构的数据显示,2019年全球焦炉煤气市场规模达到X亿美元,并预计未来几年将保持年均X%的增长率。
这主要得益于焦炉煤气在多个领域的广泛应用。
应用领域焦炉煤气在多个行业中有重要的应用价值。
首先,它被广泛用于化学工业。
焦炉煤气作为重要的原料,可以用于合成氨、合成甲醇等化学产品的生产。
其次,焦炉煤气也被用作能源。
它可以被燃烧用于发电、加热和制冷等领域。
此外,焦炉煤气还可以用于城市燃气供应系统,为民生供热和烹饪提供燃料。
市场趋势焦炉煤气市场未来的发展将受到多个因素的影响。
首先,随着全球经济的快速增长,工业化进程加快,对化学工业原料和能源的需求也将增加,这将带动焦炉煤气市场的发展。
其次,环境保护意识的提高将推动焦炉煤气的利用率提升。
焦炉煤气作为一种可再生资源,通过进一步技术革新和优化利用,可以减少对传统能源的依赖,降低环境污染,符合可持续发展的要求。
总结焦炉煤气市场的规模不断扩大,应用领域广泛,未来发展前景广阔。
然而,市场竞争激烈,需要进一步加强技术研发和产品创新,提高产品质量和竞争力。
另外,政府政策的支持和环境保护的要求也将对焦炉煤气市场的发展起到重要的推动作用。
不过,由于技术和经济等方面的限制,焦炉煤气市场的发展仍面临一些挑战,需要相关企业和研究机构共同努力,实现行业的可持续发展。
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焦炉煤气净化技术现状在2004年国家公布的《焦化准入条件》中,明确规定新建或改造焦炉要同步配套建设煤气净化设施。
至2006年底,经国家发改委核准的厂家仅108家,这些家的产能之合仅占当年焦炭总产能的30%左右。
还有大量企业未被核准,其主要原因之一就是煤气净化设施配套不完善。
煤气净化设施主要包括冷凝鼓风装置、脱硫脱氰装置、氨回收装置及苯回收装置。
所谓配套不完善,是指缺某个或某些装置,特别是缺脱硫脱氰装置。
主流工艺技术我国焦炉煤气净化工艺通过不断引进国外先进技术和创新发展,已经步入世界先进行列;煤气净化工艺已基本涵盖了当今世界上较为先进的各种工艺流程。
目前,年产焦炭100万t以上的大型焦化厂全部设有煤气净化系统,对来自炼焦炉的荒煤气进行净化处理,脱除其中的硫化氢、氰化氢、氨、焦油及萘等各种杂质,使之达到国家或行业标准,供给工业或民用用户使用;同时,对化工副产品进行回收利用。
煤气净化工艺采用的主要技术包括:焦炉煤气的冷凝冷却及排送、焦油氨水分离、焦油、萘、硫化氢、氰化氢、氨等杂质的脱除以及粗苯的回收等。
焦炉煤气的冷凝冷却焦炉煤气的冷凝冷却,即初步冷却,普遍采用了高效横管间冷工艺。
其特点是:煤气冷却效率高,除萘效果好;当煤气温度冷却至20~22℃,煤气出口含萘可降至0.5g/m3,不需另设脱萘装置即可满足后续工艺操作需要。
高效横管间冷工艺通常分为二段式或三段式初冷工艺。
当上段采用循环冷却水,下段采用低温冷却水对煤气进行冷却时,称为二段式初冷工艺。
为回收利用荒煤气的余热,通常在初冷器上部设置余热回收段,即构成三段初冷工艺。
采用三段初冷工艺,回收的热量用作冬季采暖或其它工艺装置所需的热源,不仅可以回收利用荒煤气的余热,同时也可节省大量循环冷却水,节能效果显著,应大力倡导采用。
除上述普遍采用的横管间冷工艺外,焦炉煤气的冷凝冷却也可采取先间冷,后直冷的“间直冷工艺”对焦炉煤气进行冷却。
间直冷工艺的优点在于煤气在通过直冷塔冷却的同时,可对煤气中夹带的煤粉进行洗涤、净化,使去后续装置的煤气更加洁净;缺点是工艺流程较长,运行费用高,脱萘效果差,一般需单独设置后续脱萘装置。
焦炉煤气的排送焦炉煤气的排送由煤气鼓风机完成。
从焦炉来的荒煤气经初冷工艺冷凝冷却后,通常经电捕焦油器(当电捕设在负压侧)进入煤气鼓风机,由煤气鼓风机加压后,送至后续装置。
目前,国内焦化厂煤气鼓风机较多采用电动离心式煤气鼓风机,其流量调节通常采用液力偶合器调速、电机变频调速或鼓风机前导向技术完成上述三种煤气鼓风机流量调节技术均可根据煤气输送负荷的变化,对煤气流量进行自动调节、降低鼓风机的电能消耗、降低运行费用;其中,变频技术由于技术成熟,节能效果显著,在工业生产中应用广泛,因此值得广泛采用。
除电动煤气鼓风机外,蒸汽透平驱动的煤气鼓风机在国内外煤气排送工艺中也常采用。
由于同电动鼓风机相比,汽动鼓风机具有能源利用率更高,更加节能的特点,因此,从节能角度出发,在蒸汽条件允许的情况下,应优先采用汽动鼓风机,而将电动鼓风机置为备用。
焦油氨水的分离焦油氨水的分离采用“混合分离工艺”,即从焦炉吸煤气管道气液分离器下来的焦油氨水混合液与初冷器下来的煤气冷凝液混合后,进入焦油氨水分离器内进行分离的工艺。
目前,普遍采用的焦油氨水分离工艺有“卧式槽分离工艺”及“立式槽分离工艺”两种。
“卧式分离工艺”即传统采用的机械化氨水澄清槽式分离工艺;“立式分离工艺”即焦油氨水混合物首先经机械刮渣槽分出颗粒较大的焦油渣,然后进入立式焦油氨水分离槽内进行焦油氨水分离的工艺。
生产实践表明,上述两种分离工艺均能达到工艺分离要求。
同卧式分离工艺相比,立式分离工艺中焦油氨水的分离效果要更好一些;同时,焦油氨水分离槽采用夹层式设计结构,分出的热氨水直接进入外层作为内层焦油保温所需的热介质,节省了由传统蒸汽保温所造成的热能消耗,因此在生产中受到欢迎,采用较多。
值得注意的是,在近年从德国引进的焦油氨水分离工艺中,在立式分离工艺之前采用了“焦油渣预破碎工艺”;之后,采用了超级离心机脱除焦油中的焦油渣及进一步脱水工艺。
改进后的立式分离工艺的最大特点是取消了分离过程中的焦油渣刮出工艺,将焦油氨水分离过程置于密闭状态下进行,从而减少了氨等有害物质向大气中的挥发,同改进前的工艺相比,具有较好的环保效果。
目前,该工艺已在我国开始采用,但部分关键设备如焦油渣破碎泵尚需从国外引进或有待国产化。
4.1.1.2.4 煤气中焦油雾的脱除煤气中焦油雾的脱除采用电捕焦油器工艺完成。
通常,采用该工艺可将煤气中的焦油含量脱除到20mg/m3以下。
电捕焦油器通常设置在煤气鼓风机前,以防止煤气经鼓风机升温后煤气焦油中的萘挥发至煤气中,而使煤气中萘含量升高。
如果设有单独后续脱萘装置,则电捕焦油器也可设置在煤气鼓风机后。
电捕焦油器沉淀极所采用的结构形式通常有管式及蜂窝式两种;由于蜂窝式结构形式排列紧凑、设备截面利用效率高,因而成为高效电捕焦油器所采用的沉淀极的主要结构形式,现已得到普遍采用;此外,恒流电源新技术已取代了传统的硅整流器技术,被应用于电捕焦油器电源中,保证了电捕焦油器电流操作性能的稳定。
生产实践表明:为有效脱除煤气中焦油雾,应保证电捕焦油器的长期、高效、稳定运行;而日常的操作及维护是关键。
此外,保证电捕焦油器长期、高效稳定运行也是保证后续其它净化工艺高效、稳定运行的基础。
4.1.1.2.5 焦炉煤气脱硫脱氰目前,在我国大、中型焦化厂中均设有焦炉煤气脱硫、脱氰装置,以使净化后的煤气中的硫化氢、氰化氢含量符合国家环保标准和各类用户的要求。
通常采用的脱硫方法有AS法、真空碳酸盐法、乙醇胺法等吸收法脱硫工艺;以及HPF法、FRC法、ADA法等氧化法脱硫工艺。
AS法、真空碳酸盐法、乙醇胺法等吸收法脱硫工艺,通常可将煤气中的硫化氢脱至200~500mg/m3;脱硫富液经解吸再生,产生出含有硫化氢、氰化氢的酸性气体;该酸性气体可采用接触法制取硫酸或采用克劳斯法制取硫磺。
吸收法脱硫工艺的特点是:无废液或废液量很少,酸汽后处理工艺相对简单、可靠,但其脱硫效果往往使其应用受到限制,如采用AS法脱硫工艺通常可将煤气中的硫化氢含量脱至500mg/m3,目前已不能满足我国焦化行业脱硫标准硫化氢含量≤300mg/m3的要求。
因此,吸收法脱硫工艺在脱硫效率方面尚有待于改进提高。
湿式氧化法脱硫工艺,脱硫脱氰效率高,通常可将煤气中的硫化氢、氰化氢脱至100mg/m3以下;富液经氧化再生,生成单质硫及硫化物盐类。
对采用以氨为碱源的湿式氧化法脱硫工艺(如FRC法、HPF法等),可采用废液焚烧工艺对生成的单质硫及硫化物盐类进行焚烧处理,制取硫酸;对采用以钠为碱源的湿式氧化法脱硫工艺(如ADA法等)对生成的单质硫可经熔硫后外销,或将过滤出的硫膏直接外销。
废液则采用提盐或还原热解工艺加以处理。
在上述两大类焦炉煤气脱硫工艺中,目前较为广泛采用的是HPF湿式氧化法脱硫工艺和真空碳酸钾吸收法脱硫工艺。
HPF湿式氧化法脱硫工艺是我国焦化行业自己研制开发的具有完全自主知识产权的脱硫工艺。
该工艺以焦炉煤气自身含有的氨为碱源,HPF为催化剂,具有脱硫、脱氰效率高(脱硫可达98%,脱氰可达80%),投资省、运行成本低、易于操作等优点,因而在行业内应用广泛,具有较好的发展前景。
但该脱硫工艺目前尚不够完善,存在的问题主要是:(1)脱硫过程中产生的NH4SCN和(NH4)2S2O3等副盐类缺乏有效的处理工艺(如盐类废液兑入炼焦配煤工艺及提盐工艺等在工艺、环保及产品销路方面均存不同程度的问题。
);当脱硫液中盐类浓度积累较高时,严重影响脱硫效率,废液外排又会造成环境污染。
(2)生成的单质硫纯度低、质量差、销售困难。
以上两点制约了HPF法脱硫工艺的应用及发展。
目前,中冶焦耐工程技术有限公司正在研制开发将盐类废液及低品质硫磺焚烧制酸工艺。
如该工艺研制开发成功,可从根本上解决HPF法脱硫工艺存在的上述两大问题,不仅能使HPF法脱硫工艺得以完善,而且产品硫酸可用做焦化厂硫铵装置生产硫酸铵的原料,具有资源循环利用及环保的双重意义,经济效益及社会效益显著。
国产化真空碳酸钾法脱硫工艺是近年中冶焦耐工程技术有限公司在消化、吸收国外引进真空碳酸盐法脱硫工艺技术的基础上,开发的具有完全自主知识产权的脱硫新工艺。
该工艺的特点是:与煤气初冷工艺结合,直接高效利用荒煤气余热用于富液解吸;吸收和解吸采用两段法,以提高脱硫效率,塔后硫化氢可脱至200mg/m3或更低。
此外,由于真空碳酸钾法脱硫工艺配置在煤气净化工艺流程的最末端,脱硫液再生后产生的硫化氢酸汽浓度高、杂质少,可采用湿式或干式接触法工艺制取98%硫酸,用做焦化厂硫铵装置生产硫酸铵的原料或外销;也可采用克劳斯工艺制取元素硫,其纯度可达99%以上。
目前,宝钢梅山焦化、攀钢、重钢、鞍钢等大型焦化厂的煤气脱硫脱氰装置均采用了该种工艺。
4.1.1.2.6 焦炉煤气脱氨焦炉煤气通常采用水洗、硫酸或磷铵溶液洗涤吸收等方法脱除煤气中的氨,使之含氨符合国家环保标准和各类用户的要求;同时,以产品硫铵、无水氨等形式回收氨,或采用氨分解的方法回收低热值尾气。
这些功能分别由半直接法或间接法硫铵装置、冷法或热法无水氨(PHOSAM法)装置、水洗氨—蒸氨氨分解等装置完成。
通常,采用上述煤气脱氨工艺可将煤气中的氨脱至100mg/m3以下。
目前,在我国大中型焦化厂中普遍采用的煤气脱氨工艺是半直接法喷淋饱和器硫铵工艺。
该法以硫酸作为吸收剂,在喷淋饱和器内对煤气中的氨进行吸收,生成硫酸铵。
同其它半直接法硫铵工艺相比,喷淋饱和器法硫铵工艺具有如下特点:(1)集吸收、结晶及酸雾捕集功能于一体(全部集中在喷淋饱和器一个设备内完成),工艺流程短、投资及占地省;(2)脱氨效率高,通常可将焦炉煤气中的氨脱至0.05g /m3以下;(3)煤气系统阻力小、鼓风机能耗低;(4)操作简单,运行及维护费用低;(5)硫酸铵产品质量好,颜色白、颗粒大,可作为化肥和其它化工原料,市场需求广泛,产品畅销。
因此,该工艺是具有节能及循环经济特性的技术、经济性较好的焦炉煤气脱氨工艺之一,在煤气脱氨工艺值得广泛采用。
4.1.1.2.7 焦炉煤气脱苯焦炉煤气脱苯通常采用洗油吸收工艺完成,并经蒸馏工艺最终以粗苯或轻苯产品加以回收;所用吸收剂一般为焦油洗油。
上述功能分别由终冷洗苯装置和粗苯蒸馏装置完成。
在终冷洗苯装置,为保证苯的吸收效率,通常在洗苯操作前需通过终冷工艺将煤气温度冷却至洗苯操作所需的适宜温度。
煤气终冷工艺可采用间冷或直冷工艺。
比较而言,间冷工艺操作费用较低,但对煤气的净化效果较差,容易造成间冷设备及后续装置腐蚀,生产中须考虑设备设置备品或提高材质;直冷工艺对煤气的净化效果较好,可避免上述间冷工艺操作中的缺欠,但电能消耗较高。