立式焦油氨水分离槽改进探讨
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燃料与化工
Fuel&Chemical Processes
Jan.2015
Vo1.46 NO.1
立式焦油氨水分离槽改进探讨
焦玉杰 齐洪涛’ 李明珠
(1.山西太钢不锈钢股份有限公司,太原030003;
2.中钢集团鞍山热能研究院有限公司,鞍山 114044)
摘要:介绍了焦油氨水分离槽的操作参数和注意事项,针对生产操作存在的问题,提出了改进意见,对立式焦油
氨水分离槽的改进和推广具有借鉴作用。
关键词:焦油;氨水;分离
中图分类号:TQ522.52 文献标识码:B 文章编号:1001—3709(2015)01—0054—02
Discussion on the improvement of vertical tar ammonia separator
Jiao Yujie Qi Hongtao Li Ming hu
(1.Coking Plant of Shanxi Taigang Stainless Steel Co.,Ltd.,Taiyuan 030003,China;
2.AnshanThermal Energy Research Institute of Sino—steel Group,Anshan 1 14044,China)
Abstract:This paper introduces the operation data and key points for operation of tar ammonia sepa-
rator.With regard to the problems found during operation,suggestions are provided to improve and
promote vertical tar ammonia separator.
Key words:Tar;Ammonia liquor;Separation
太钢焦化厂为7.63m焦炉配套的煤气净化系统
采用了立式焦油氨水分离槽,从气液分离器来的混
合液先进入焦油渣预分离器,分离出的焦油渣破碎
后返回焦油氨水混合物中,再一同进入焦油氨水槽,
利用重力沉降分离的原理对焦油和氨水进行分离。
立式焦油氨水分离槽设计复杂,调节装置较多,
在开工、调试的过程中劳动强度很大,而调试到位后
生产操作中一般不需再进行调整。
1 立式焦油氨水分离槽的设计
立式焦油氨水分离槽设计复杂,调节装置较多,
但一些调节装置在实际的生产过程中基本不会使用。
1.1焦油氨水混合液进口管道设置
}昆合液进口管道调节范围大,调节位置过高,不
易操作。立式焦油氨水槽的混合液进口管道设计高
度为7.1~7.5m,进口管道液面高度根据槽内焦油
液面的高度进行调节,优化焦油和氨水分离时间,降
低焦油水分,设计液面高度调节范围为6.1~6.5m。
收稿日期:2014—08—26
作者简介:焦玉杰(1970一),男,工程师
液面调节装置采用轮式调节,手轮设置在高度为
10.16m的分离槽顶部,距离调节装置高度差达3~
3.4m。槽内丝杆易于生锈,如长时问不操作,再次调
整时不易搬动,必须借助管钳等工具,劳动强度很大。
混合液处于分离槽内层,其液面高度根据焦油
层厚度进行调整,避免混合液处于乳浊液层造成分
离困难,但焦油层的液面高度不易确定,造成混合液
的液面不易确定。
1.2焦油排出管设计
焦油排出管调节位置过高。立式焦油氨水分离
槽设置的焦油排出管管中心位于5.87m处,液面调
节装置可调范围1.2m,焦油层排出的液面最低为
2.88m。焦油排出口管道的液面调节装置和焦油氨
水混合液进口管的调节装置一样,位于10.16m的
槽顶,通过手轮调节。
焦油层液面高度测量困难。焦油层是通过液位
计测定,液位计的球体比重、信号反馈等都对液位计
的准确性造成明显的影响,而且设计中无直观的液
位计或其他指示装置,液面高度不易判断。
2015年1月
第46卷第1期
燃料与化工
Fuel&Chemical Processes 55
1.3焦油渣清理
人工清理强度太大。焦油渣排出孔位于焦油氨 水分离槽的底部,考虑到焦油渣间接排出,存在堵塞 可能,设计时设置了密封球,用于底部排焦油渣口的 密封。还设置了钢钎进行搅拌、清理,钢钎长度为 12m,采用人工操作方式,操作时人站在10.16m的 槽顶。 1.4轻质焦油排出 焦油氨水分离槽内的轻质焦油与氨水分离主要 通过位于9m的溢流板进行分离,轻质焦油由调节 装置进入轻质油出口排出,混入乳浊液后掺入初冷 器的喷洒液使用;溢流板上溢出的轻质焦油通过满 流口排至地下放空槽。 缺少液位计,液面高度不易确定。轻质焦油与 氨水液面分层无直观性的液位计指示,轻质焦油液 面高度需要目测,而排出口又与乳浊液出口连通,中 间无采出口,液面高度很难确定。 2立式焦油氨水分离槽的生产操作 2.1 焦油氨水混合液进口管道液面确定 连续的生产过程中,一般采用调节焦油液面的 方式满足焦油质量要求,同时也调节了焦油氨水混 合液的分离时间。 根据经验,焦油氨水分离槽进口混合液一般处 于焦油层或氨水层,各层介质液面稳定,焦油氨水分 离明显。实际生产操作中,一般保持混合液处于焦 油层顶层,调节高度约为6.1m。在设备开工过程 中,当混合液处于乳浊液层时,停止焦油排出,快速 提高焦油层液面高度至6.3m以上,保证混合液进 入焦油层。 2.2焦油液面高度确定 由于焦油中分离出来的焦油渣长时间静置会结 (上接第53页) 参考文献 [1]潘志国,胡传顺,朱健,等.湿蒸汽发生器辐射段弯头腐蚀原因 分析[J].腐蚀科学与防护技术,2006,18(5):377-379. [2]吕瑞典,魏淋生,李如忠.蒸汽发生器炉管壁减薄机理[J].西南 块、硬化,容易造成焦油氨水分离槽底部的焦油渣排 出孔堵塞,而钢钎长度过长,挠性较大,单纯依靠钢
钎清理焦油渣时劳动强度太大,也不易操作,而且焦
油渣进人地下放空槽后不易处理。
考虑焦油氨水分离槽分离出的焦油水分一般远
高于4%的成品焦油质量要求,需要进行脱水处理,
采用超级离心机进行焦油脱水、脱渣,进入成品油库
后辅以静置脱水。太钢将焦油与焦油渣合并为一个
出口,焦油、焦油渣全部通过底部的焦油渣孔排出,
取消了焦油渣分离层,依靠焦油渣排出口、焦油泵前
后的阀门开度调节焦油液面,同时也减少了焦油渣
清理频次,提高设备利用率。
2.3轻质焦油的排出
由于氨水与轻质焦油分离时间较短,轻质焦油液
面又没有直观的监测设施,部分轻质焦油会随氨水带
入焦油氨水分离槽底部的外壳,作为循环氨水使用。
为减少轻质焦油带人循环氨水,降低轻质焦油排出
口,开大阀门,增大了向初冷器输送乳浊液量。
3 建议
1)取消焦油氨水混合液进口液面调节装置,固
定进口管道高度,既可实现生产过程按设计意图操
作,也可减小焦油氨水分离槽的制作难度,降低投资
费用。
2)取消焦油排出管及液面调节装置,取消焦油
渣的钢钎清理设施及密封球设施,从焦油渣出口排
放焦油,减少设备检修频次,改善现场操作环境。
3)选择直观、准确的液位计指示焦油液面及轻
质焦油液面,有利于生产操作判断,提高焦油氨水分
离效果,降低循环氨水含油量。
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甘李军编辑
石油学院学报,2000,22(2):84—87.
[3]张桂英,顾宇,邵:杰.核电站汽水管道流动加速腐蚀的影响因素
分析及对策[J].动力工程学报,2012,32(2):170—176.
张晓林编辑
焦油加工工艺改进节能降耗说明
焦油加工工艺改进节能降耗说明1.引言焦油是一种副产品,其质量对于焦化行业和环保都有重要影响。
传统的焦油加工工艺存在能源消耗高、排放物浓度大等问题。
为了解决这些问题,提高焦油利用率,降低能源消耗和环境污染,需要对焦油加工工艺进行改进。
2.传统焦油加工工艺问题传统焦油加工工艺主要存在以下问题:2.1能源消耗高传统焦油加工工艺中,加热炉和冷却装置等设备需要耗费大量能源。
尤其是加热炉在焦油加热过程中能耗较高。
2.2排放物浓度大传统焦油加工工艺中,焦油会产生大量的有害气体和固体颗粒物,严重影响环境空气质量和工作人员的健康。
2.3焦油利用率低传统焦油加工工艺中,焦油的利用率相对较低,部分高价值组分无法有效提取和利用。
3.焦油加工工艺改进措施为了解决传统焦油加工工艺存在的问题,以下是改进措施的介绍:3.1采用节能设备在焦油加热过程中,可以采用先进的节能设备替代传统加热炉,如高效搅拌器和聚能式喷嘴等。
这些设备能够提高焦油的加热效率,降低能源消耗。
3.2安装尾气处理系统通过安装尾气处理系统,能够有效收集焦油加工过程中产生的有害气体,并对其进行处理,减少对环境的影响。
3.3焦油研磨精炼技术通过采用焦油研磨精炼技术,可以将焦油中的高价值组分有效分离和提取。
这样既能提高焦油的利用率,又能够降低废料处理的负担。
3.4热回收利用在焦油加工过程中,可以采用热回收利用技术,将焦油加热过程中产生的余热用于其他工艺或设备中,减少能源的浪费。
4.改进效果及经济效益评估通过对焦油加工工艺的改进,可以达到节能降耗的目标,具体效果和经济效益如下:4.1能源消耗降低改进后的焦油加工工艺中,采用节能设备和热回收利用技术,焦油加热过程中的能耗大幅减少,能源消耗降低30%以上。
4.2环境污染减少通过安装尾气处理系统,焦油加工过程中产生的有害气体和固体颗粒物排放浓度大幅降低,环境污染减少50%以上。
4.3焦油利用率提高通过采用焦油研磨精炼技术,可以将焦油中的高价值组分有效分离和提取,焦油利用率提高30%以上。
焦化蒸氨系统堵塞的原因分析及防范措施探索
焦化蒸氨系统堵塞的原因分析及防范措施探索摘要:剩余氨水中带有少量的轻质焦油、焦油经过高温蒸馏后,解析转化形成了仿如沥清一样的焦油,沉积于蒸氨塔塔板及废水换热器中,造成蒸氨塔及换热器的堵塞,处理方法是将蒸氨塔及换热器停下来清除。
造成浪费能源,生产不稳定,增加工人劳动强度,污染现场环境。
本文分析了蒸氨系统堵塞原因,通过采取相应措施,可有效地防止蒸氨塔及换热器堵塞。
关键词:剩余氨水;蒸氨;堵塞;防范措施1 前言在焦化生产企业中,由冷鼓氨水系统送来的剩余氨水经过油水过滤器进入蒸氨塔蒸氨。
蒸氨塔顶出来的氨汽经分缩器冷凝后,一部分进入脱硫工段的溶液槽作为碱源,一部分进入硫铵饱和器作为生产硫铵的原料。
塔底采出蒸氨废水由废水泵送入废水生化处理系统。
为降低蒸氨废水中的氨氮含量,需加液碱(NaOH)分解原料氨水中的固定铵盐,所用的液碱经碱计量泵加压后加入蒸氨系统中。
攀煤联合焦化有限责任公司的蒸氨系统采用外置再沸器筛板塔,废水冷却采用的是螺旋板式换热器。
在生产过程中出现过塔盘、再沸器的列管及废水换热器堵塞,被堵塞的设备清理难度非常大[1]。
从这些堵塞设备中清理出来杂物属于危险废物,目前清理的主要方式是依靠人工进行物理剥离和清透,在清理和传运过程易造成环境污染。
2蒸氨系统堵塞的原因分析从机械化澄清槽沉淀分离出来的氨水称为循环氨水,主要用于焦炉集气管对煤气喷洒冷却,循环氨水中富余的氨水,称之为剩余氨水,进入蒸氨系统回收NH,为脱硫、硫铵工序生产提供碱源3和原料。
剩余氨水中带有少量的轻质焦油、焦油及其它盐类杂质等,经过高温蒸馏后,所有的杂质沉积在蒸氨塔塔釜的废水中。
轻质焦油、焦油经过高温蒸馏,解析转化形成了仿如像沥清一样的重油[3],在生产过程中也常称为焦油,焦油的粘结性非常高,且粘结性随着温度降低而增大。
焦油随废水在蒸氨塔塔盘间和再沸器长期循环,堵塞塔盘造成蒸氨塔阻力增大,影响蒸氨塔的运行效果,导致废-N升高。
从蒸氨塔塔釜出的废水进入螺旋式换热器冷却后送至废水生水中的NH3化处理系统,焦油也随之进入换热器冷却,随着温度降低焦油的粘结性增大,再加上螺旋换热器结构的特点更容易发生堵塞。
浅谈捣固焦炉循环氨水余热在煤化工系统中的改造应用
浅谈捣固焦炉循环氨水余热在煤化工系统中的改造应用随着我国社会经济的不断发展,人们的环护意识逐渐提高,当前对现有落后的项目设施进行改造升级成为节约资源、提高生产效率最有效的手段,基于此本文介绍了利用捣固焦炉循环氨水余热进行项目节能改造过程及其在煤化工系统的改造应用,实践证明经改造后该技术具有较高的经济效益。
标签:溴化锂制冷机;氨水;工艺流程;经济回报1项目背景与意义陕西陕焦化工有限公司70万吨/年煤焦化生产线是将炼焦煤在隔绝空气条件下加热到950-1050℃,经高温干馏产生焦炭、焦炉煤气和炼焦化学产品的工艺过程。
其中,焦炉煤气从炭化室经上升管逸出时的温度为700℃左右,此时煤气中含有焦油气、苯族烃、水汽、氨、硫化氢、氰化氢、萘及其它化合物,为回收和处理这些化合物,桥管及集气管中用大量循环氨水喷洒,当细雾状的氨水与荒煤气充分接触时,由于煤气温度很高而湿度又很低,故煤气放出大量热被冷却至83(±5)℃左右,氨水则吸收大量热量升温至80(±5)℃左右。
循环氨水携带被冷却下来的焦油经集气管和气液分离器与煤气分离,分离后液体流入机械化澄清槽与焦油分离,与焦油分离后的洁净氨水进入循环氨水罐,然后再经循环氨水泵进入焦炉循环利用。
该系统中循环氨水的热量白白浪费,造成了能源的浪费。
陕西陕焦化工有限公司70万吨/年焦化系统,初冷器下段、终冷塔、苯蒸汽冷凝、贫油冷却、预冷塔等工艺等都需要不同的冷量满足自身工艺运转,目前不同的焦化企业制冷站使用不同的制冷设备,都需要不同程度的提供高附加值的能源作为动力,达不到废热或余热利用目的。
目前70万吨/年焦化系统现有两台溴化锂制冷机组,由于使用年久,制冷效率严重下降,无法满足生产工艺要求,每年投运前都要进行维修,补充大量溴化锂溶液,且蒸汽消耗量过大。
2 改造实施总思路降低喷洒的循环氨水的过热度,将免费的高温循环氨水作为热源直接引入溴化锂制冷机组制冷水,实现焦炉荒煤气显热的回收,达到节能减排的目的,同时,根据公司不同制冷设备的热源降低相应热源能耗。
气化炉燃气(煤气)净化(去除焦油)工艺探讨及改进(七)
气化炉燃气(煤气)净化(去除焦油)工艺探讨及改进(七)下面我们来看一下传质的过程:1、污染物由气流主体扩散到气、液两相界面的气相一侧。
2、污染物在气、液两相界面由气相转入液相。
3、污染物由液相界面的液相一侧扩散到液相主体。
吸收是三个步骤都有,而粘附只有前两个步骤。
粘附的原理在目前为止并没有研究充分,但其目的是要让微小污染物粒子与洗涤剂接触并粘附在一起,从而脱离气流主体。
吸收洗涤塔目前有:填料塔、板式塔、旋流塔、水帘塔、喷淋塔、鼓泡塔等类型。
从使用效果上来说,填料塔,板式塔,喷淋塔要好些。
由于填料塔和板式塔无法解决提高净化效率与堵塞这对矛盾,所以喷淋塔逐渐形成主流。
喷淋塔的原理在这里介绍一下:粘附是一种表面性质,喷淋塔通过将洗涤剂碎化或雾化,极大地增加了洗涤液的气液相接触面积,并充分与气流主体接触,从而提高粘附效率和吸收效率。
我们可以做个计算:1m3洗涤剂被雾化成1mm3的液滴时,表面积增加1000倍,达到6000m2,所以从传质和传热面积上来讲,喷淋塔极具优势。
喷淋塔塔内构件较为简单,塔内堵塞的可能性不太,清理周期和实际运行效果明显优于填料塔和板式塔。
喷淋塔净化效果的好坏关键决定于:喷嘴、塔板、进气装置、气液和气固分离装置。
1、喷嘴。
喷淋塔的堵塞集中发生在喷嘴处,这里有一个矛盾:雾化效率与喷嘴堵塞。
从净化效果来说,应尽量增大洗涤剂表面积,也就是雾滴粒径更小,雾化效率更高,但同时也意味着喷嘴流道更小更精密,更容量堵塞。
各国的技术人员开发出了防堵喷嘴,但一般只能做雾滴粒径200 μm以上。
目前喷嘴核心技术绝大部分掌握在发达国家手里,并且形成对中国的专利壁垒,所以国内开发喷淋塔进展缓慢。
2、塔板。
单就吸收塔板来讲,国内少数公司掌握了核心技术,可以与国外公司分庭抗礼,但防堵性能不佳,无法在燃气净化中使用。
3、进气装置。
进气装置主要的功能就是均匀分布气流,而这在大型设备中往往起举足轻重的作用。
4、分离装置。
气化炉燃气(煤气)净化(去除焦油)工艺探讨及改进(一)
气化炉燃气(煤气)净化(去除焦油)工艺探讨及改进(一)
气化炉因为产气原料不同,而有多种气化炉,以煤为原料的叫煤气发生炉;以秸杆、木材、动物粪便等为原料的叫生物质能气化炉;以生活垃圾为原料的叫垃圾热解炉。
不管是哪种气化炉,其气化原理基本相同,其所产气体产品(下称燃气)都需要进行净化处理才能使用。
气化炉燃气中的焦油、烟尘、水、硫化物、氮氧化物和氯化物等一般都需要尽量去除。
焦油的产生条件与部分气化条件完全相同,所以燃气中必然带有焦油。
焦油实际是一种多物质的混合物,其中含有数百种数千种物质。
由于焦油的存在,导致了燃气净化至今也没有得到很好的解决。
焦油带来的危害有:1、堵塞管道及设备;2、损坏设备及管道;3、设备清理和维护成本高;4、污染环境。
烟尘是粒径为0.01μm~200μm的固体颗粒,主要成分是炭粒和飞灰。
烟尘与焦油混合在一起造成了极难清理的堵塞,必须停车解体用人工的方法清理,一方面成本高,一方面工作量大。
水和焦油一样,必然存在于燃气中,在某些气化炉所产燃气中占到大部分比例。
水带来的危害有:1、降低了燃气质量;2、增加了气体净化和输送成本;3、损坏和腐蚀设备和管道。
硫化物、氮氧化物和氯化物等主要是腐蚀设备和污染环境。
导热油技术在传统蒸氨工艺改造中的问题探讨
导热油技术在传统蒸氨工艺改造中的问题探讨吴恒奎(黑龙江建龙化工有限公司双鸭山155100)导热油蒸氨工艺是目前处理焦化废水工艺中先进的技术之一,其减少蒸汽的消耗,提高能源利用率,降低焦化废水排放量,缩短蒸氨废水处理附属过程流程等方面,起到了良好的推动作用。
但是导热油对传统的蒸氨工艺进行改造过程中,出现了废水中焦油含量波动、再沸器列管焦油挂壁或堵塞、蒸氨塔塔盘漏液、并联再沸器的作功不均衡等问题,直接影响到蒸氨废水中氨氮指标的波动。
针对上述问题,我们采取了相应的措施,生产实践表明,效果明显,现将传统蒸氨工艺实施导热油技术改造过程中的改进措施介绍于后,以供同行参考。
1改进措施1.1解决再沸器列管的堵塞改造前的剩余氨水蒸氨工艺见图1。
由循环氨水泵送来的富含焦油剩余氨水,首先进入剩余氨水中间槽,焦油氨水经短时间静止分离后,由剩余氨水中间泵送到机械化气浮焦油分离器分离焦油后自流入剩余氨水槽。
再用剩余氨水泵输送到微孔陶瓷过滤器和蒸氨换热器换热后进入蒸氨塔,从蒸氨塔底部侧线引出103~107℃的蒸氨废水,用蒸氨废水泵分别输送到再沸器和污水处理系统。
从蒸氨塔底部引出的富含焦油的蒸氨废水进入再沸器底部的排污槽,此处设置专用反冲泵,间歇反冲微孔陶瓷过滤器。
图1改造前的剩余氨水蒸氨工艺流程实践证明,由于在剩余氨水在原料氨水槽中的停留时间短暂,无法实现氨水和焦油的静止分离。
机械化气浮除焦油器去除剩余氨水中的焦油效率只有20%~40%,难以满足后续工序的生产要求。
虽然微孔陶瓷过滤器其除油效果良好,但微孔陶瓷过滤器专用的反冲流程仍存在诸多问题。
用蒸氨塔底排放的富含焦油的蒸氨废水定期反冲陶瓷过滤器时,由于温度不稳定,水量又较少,根本无法满足陶瓷过滤器反冲的需要,直接影响微孔陶瓷过滤器的除焦油效率,导致大量焦油随着蒸氨废水进入蒸氨塔和再沸器中。
再沸器的列管因焦油挂壁而堵塞,严重时再沸器失去加热蒸氨废水的功能。
针对上述问题,我们对剩余氨水蒸氨工艺流程进行了改造,改造后的工艺流程如图2所示。
油水分离处区改善案
ZML Power Crown過濾器製作及安裝採購規範一、廠商投標注意事項:(一)投標廠商需先至本公司申購現場單位勘查施工範圍及方式等相關事項,並請於至少兩天前連絡現場安排相關事宜,未先至本公司申購現場單位勘查而逕行投標之廠商,則視為不合格標。
本案屬侷限空間作業,須嚴格遵照相關法令規定辦理。
(二)廠商投標時須附上安全工作守則(報勞檢所回函)、勞安人員、缺氧作業主管、吊掛作業人員、有機溶劑作業主管、急救人員合格證書或證照之影印本各一份,合格證書持有人須實際督導或參與施工,否則本公司不准開始施工或勒令停工。
(三)投標廠商應確實遵守附件『唐榮公司承攬商安全衛生管理規則』及『唐榮公司承攬商於本公司廠區作業時使用各項機具、車輛之油品管理規定』。
(四)承攬商應於本公司通知施工日期期間投保員工及僱主意外責任險,要保金額每人不得低於500萬元,若僱主參與現場督導管理工作時,應一併加保。
其投保範圍:1. 被保險人之受僱人在保險期間內因執行職務發生意外事故遭受體傷或死亡,依法應由被保險人負責賠償而受賠償請求時,保險公司對被保險人負賠償之責。
保險公司依前項對被保險人所負之體傷賠償責任,以超過勞工保險條例、公務人員保險法或軍人保險條例之給付部份為限。
2.保險單所稱之「受僱人」係指在一定或不定之期限內,接受被保險人給付之薪津工資而服勞務,且年滿十六歲之人而言。
得標廠商(承攬商)應將上述保險資料作業起始日前七日交至本公司;作業期間當日人員有變動,以致部分人員未及時投保者,則承攬商須立切結書(內容為,若該員在當日發生工安事故,承攬商須賠償,其最高金額可達500萬元)一份,並立即於2小時內補投保程序。
若該員再發生有第二次當天未投保事宜,則該員不得進入本公司。
因人員調度所產生之施工延誤而有罰款事宜,由承攬商自行負責。
(五)每一工事施工前,承攬商應主動提出保單,正本審核後退還,影本供留存;相關保單若中途退保解約或修訂、變更保單內容時,承攬商應主動以正、影本示知本公司。
煤气水分离工艺优化及创新
煤气水分离工艺优化及创新摘要:煤气水分离装置的主要任务是分离煤气水中的溶解气、焦油1#、焦油2#、含尘焦油等组分,副产低压蒸汽、焦油1#、焦油2#,并向加压气化装置、变换冷却装置提供洗涤煤气水,向酚回收装置提供产品煤气水。
本文通过对煤气水分离工艺的详细介绍,针对内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司煤气水处理过程存在的难点问题,提出优化和改造措施,提高装置稳定运行。
关键词:煤气水分离脱油改造冷凝液回收1.工艺流程简介内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司煤气水分离装置主要用于初步处理碎煤加压气化炉生产过程中产生的煤气化废水,装置分一期和二期,一、二期装置主工艺完全相同。
每期装置均有四个单元,一期装置各单元分别以811/812/821/822为代号,二期装置各单元分别以831/832/841/842为代号,其中一期811/812单元与气化装置A单元配套,821/822单元与气化装置B单元配套,二期831/832单元与气化装置单元配套,841/842单元与气化装置D单元配套。
煤气水分离装置设计的目的是冷却来自加压气化、煤气变换冷却来的高温煤气水,膨胀分离来自加压气化、煤气变换冷却及低温甲醇洗来的加压煤气水中的溶解气,利用无压重力沉降原理分离出煤气水中的焦油1#、焦油2#及含尘固体颗粒。
为防止或减少乳化现象的发生,流程采用含油煤气水与含尘煤气水分别进入两个结构不同的膨胀器后进入油分离器和初焦油分离器进行处理,分离效果良好,另外设置了双介质过滤器,以保证送往酚氨回收装置的煤气水中含尘量合格。
煤气水中的物理溶解气经膨胀至接近大气压后气体解析去除,产生的膨胀气经冷却降温、气液分离后送往硫回收或者燎烧火炬。
煤气水中的焦油1#、焦油2#和含尘固体颗粒靠重力分离,控制适当的温度,以保证水和焦油1#、焦油2#有足够的密度差。
煤气水分离的主要产品是合格煤气水、焦油1#和焦油2#,产品煤气水中基本上不含焦油1#、焦油2#、尘及膨胀气。
破乳剂在氨水焦油分离中的应用研究
破乳剂在氨水焦油分离中的应用研究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。
由于受停留时刻、焦炉煤气中夹带煤粉和乳化物等影响,氨水分离器的界面也产生波动,严峻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,影响焦炉和焦油装置的正常生产,而且影响剩余氨水的后续处置。
目前,焦化厂主要依托调整温度、增加停留时刻和离心分离等手腕改善焦油质量和提高氨水焦油的分离效果。
国内利用化学药剂改善氨水焦油分离效果的情形。
考虑到某焦化厂煤调湿装置投入利用可能带来的煤粉夹带量增加和氨水焦油分离困难等问题,对在氨水焦油分离系统中利用化学破乳剂进行了探索性研究,为煤调湿进行技术储蓄。
1 静态实验本实验选用的化学品代号为JN-5301,其主要的理化性质见表1。
表1 JN-5301大体的理化性质物理状态液体凝固温度<-45℃外观琥珀色pH(20%)密度(25℃)~L 水溶性可溶其工作原理为:破乳剂JN-5301为一种水溶性的破乳和减粘剂,药剂加入系统后,大部份同氨水中的焦油相结合,在分离器内,可增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取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,增强剩余氨水处置效果。
实验室静态模拟研究主如果模拟现场工况条件下(氨水分离器内部温度:75~80℃),对JN-5301化学药剂进行实验室小试,肯定理论最佳投放浓度,评估该药剂利用后对焦油质量的影响。
通过模拟工况条件下的静态实验研究,肯定了该药剂的理论最佳投放浓度为100~400ppm。
同时对添加药剂情形下焦油质量进行了分析,转变不显著,见表2。
表2 添加药剂前后焦油性能的分析结果JN-5301添加量,ppm 0 (空白对比样) 400粘度(80℃)密度(15℃),kg/L甲苯不溶物, %焦油含渣量, %初馏点, ℃170 172170~230℃馏分,%230~300℃馏分,%300~350℃馏分,%>350℃馏分,%2 工业化实验实验流程本实验选择在某焦化厂一期氨水系统中进行。
第二章 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。
