焦炉煤气净化及合成氨工艺的改进

2015-03-23 08:11王新静江苏三联安全评价咨询有限公司江苏南京211112
化工管理 2015年34期
关键词:焦炉煤气合成氨冷器

王新静(江苏三联安全评价咨询有限公司,江苏 南京 211112)

当前阶段的焦化企业当中,煤气净化与合成氨工艺主要如下所示,焦炉煤气经过横管式初冷器,这个过程中通过借助于开放式空冷循环水以及溴化锂制冷水完成冷却。之后,再经过电捕除焦油,以及煤气鼓风增压实现遇冷,并在之后,实现HPF湿法脱硫以及煤气预热等工序,针对剩余煤气通过脱硫以及预热等方式最终实现合成氨。另外,针对焦化废水进行零排放,随后进行蒸氨以及生化方面的处理。

1 主要存在问题

通过研究所示,焦炉煤气净化以及合成氨工艺当中具有几个方面的问题:

(1)煤气出冷方面 因为横管初冷器很容易发生堵塞,煤气冷却过程耗水实际较大,初冷之后在煤气当中可能会产生大量煤粉,进而造成高压氨水无烟装煤系统不能够良性运行。

(2)煤气终冷方面 造成这个类型问题产生的主要原因是溴化锂制冷循环水需求总量较大,硫胺饱和器当中存留的煤气会通过终冷塔完成冷却,这个过程中产生的效果不佳。

(3)煤气洗脱苯方面 洗苯塔当中存在较多煤气含苯情况。富油脱苯实际产生的能耗较高,这就会造成回收率相对比较低,环境相关表现相对较差。造成这种情况的主要原因是因为洗苯塔以及脱苯塔方面的结构设计缺乏合理性。

(4)煤气脱硫方面 煤气脱硫以及相关工艺实际流程相对较长,能耗也会因此增加。为此主要存在脱硫废液的增加。除此之外,因为煤气当中硫化氢是一种应用在硫膏方面的,为此,价格相对比较低。产生这种问题的主要原因在于工艺技术设计相对不科学。

(5)废水处理方面 针对剩余氨水焦化主要是在蒸氨以及生物脱酚两种级别处理后再进行湿法熄焦,但这个过程中存在的最大的问题在于熄焦尾气造成的二次污染。在大量的焦炭中存在较多剩余热量,缺乏二次回收利用。究其根本原因是现阶段针对剩余氨水处理工艺缺乏先进性造成的,使得用于蒸氨脱酚的水无法实现二次应用,仅实现对湿法熄焦方面应用。

(6)煤气压缩机组停机处理方面 当煤气压缩机出现停止工作现象时主要是由于出现系统堵塞问题,这就使得技术人员要频繁的停止运作并进行清理工作。造成这一常见问题的主要原因在于净煤气中含有较多较细的煤粉,当煤气压缩机运行起来后压力增加,温度降低,直接造成煤气流速下降,使煤粉较易出现沉淀现象,进而造成系统堵塞。

2 改进工艺流程分析

为了能够更好的解决上述问题,结合相关研究成果,针对当前阶段存在的问题与原因分析,形成创新改造,提升焦炉煤气净化以及合成氨工艺。

焦炉煤气采用了空冷器以及直冷塔与横管初冷装置完成除尘以及冷却,煤气完成电捕除焦油、鼓风预热、硫胺饱和器等实现初步净化。第一,需要进一步满足焦炉加热需要,富余煤气必须通过离心压缩机完成压力增加,并进入到低温甲醇洗涤系统当中实现脱苯,并再次进行精脱硫,除此之外,还应当脱除掉煤气当中存在的二氧化碳。

3 工艺创新

煤气净化以及合成氨工艺当中存在问题可以通过专项技术工艺完成改造与创新。

(1)煤气除尘、初冷 通过借助于空冷器、直冷塔、横管冷却装置技术,可以完成对焦炉煤气方面的除尘与冷却。这项技术也在这个过程中完成了对除尘以及冷却等方面的有机结合。煤气除尘等一级通过文丘里管对煤气顺流洗涤实现除尘。第二以及第三段当中横管初冷装主要采用的是开放式空冷循环水以及溴化锂制冷装置。为此,在采用相关技术完成洗涤以及冷却时,这项工艺当中需要消耗掉的水则更少,除尘效果相对也更佳,余热利用效果也将更好。为此,采用这项技术能够有效进一步实现创新。

(2)煤气终冷以及水洗创新 针对煤气终冷塔方面采用的技术主要包括两段,其中上段部分为不锈钢网波纹类型填料部分,下U 单当中采用的轻瓷。通过这项技术可以有效降低煤气中冷器实际产生的耗水量情况,并完成对煤气方面的两级洗涤,进一步降低煤气当中煤粉实际含量。除此之外,为了能够有效防止出现洗苯塔当中产生洗油污染,塔当中需要设置多层垂直筛板塔盘。进而就可以通过使用少量的水完成洗涤。

4 结语

综上所述,新工艺当中具有几个方面的优势特征:首先,焦化生产水平提升。吨焦耗水总量会在这个过程中下降,吨焦副产动力也会出现明显下降,同时运行十分可靠。其次,合成氨能力提升。运行效果更加可靠,开工率也十分高。最后,具有良好的环境保护功能。能够完成焦化零排放,进而确保高压氨水引射无烟装煤系统运行效果良好。

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