1、煤氣凈化系統工藝的優化與改進崔長青（北京眾聯盛化工工程有限公司）摘要對焦化廠的煤氣凈化工藝提出了13點改進意見，并詳細介紹了改進的方法。關鍵詞冷鼓脫硫硫銨洗脫苯蒸氨Optimization and Improvement of Coke Oven Gas-cleaning SystemCui ChangqingZhu Changjiang(Beijing ZHONGLIANSHENG chemical engineering CO.,LTD.)ABSTRACTThirteen improvement of Coke Oven Gas-cleaning System were developed

2、. And the modified methods were presented in detail. KEY WORDCondense-blast, Desulfurization, Ammonia sulfate, Crude benzol recovery ,Ammonia Distilling0前言結合焦化企業多年的生產實踐及我公司在焦化、化工設計領域豐富的工程設計經驗，我公司在為國內某焦化企業三期100萬噸/年焦化工程的設計中，對煤氣凈化車間的冷鼓、脫硫、硫銨、洗脫苯及蒸氨工段在生產工藝上進行了一些優化設計，得到了業主的一致好評。本文就設計工作中對工藝流程、設備布置進行的修改及其必

3、要性進行詳細論述。1該企業一、二期工藝流程簡述1.1冷鼓工段自氣液分離器來的荒煤氣經過初冷器后將煤氣溫度冷卻至22，后經電捕焦油器進一步脫除焦油后進入煤氣鼓風機，加壓后煤氣進入后續工段。氣液分離器分離出的液相自流進入機械化氨水澄清槽進行靜止分層。上層的氨水溢流至循環氨水槽，由循環氨水泵抽送至荒煤氣管冷卻荒煤氣，并自循環氨水泵后抽取部分氨水至初冷器噴灑沖洗使用。多余的氨水溢流至剩余氨水槽，用剩余氨水泵抽送至蒸氨工段。中層的焦油溢流至焦油中間槽，再次靜止分離脫水后泵送至焦油槽貯存、外售。底層的焦油渣定期運往煤場摻混煉焦。每臺初冷器下部設有兩臺初冷器水封槽（初冷器上、下段各對應一臺），煤氣冷凝液及初

4、冷器沖洗液經水封槽溢流至上、下段冷凝液循環槽，然后分別由上、下段冷凝液循環泵送至初冷器上下段噴淋，如此循環使用,多余部分由下段冷凝液循環泵送至機械化氨水澄清槽。并在下段冷凝液循環槽內設有蒸汽盤管加熱。1.2脫硫工段脫硫采用PDS栲膠為催化劑、煤氣中的氨為堿源的濕式氧化法、兩級脫硫、再生塔再生、熔硫釜生產硫磺的脫硫工藝。來自冷鼓工段的粗煤氣依次串聯進入兩個脫硫塔下部與塔頂噴淋下來的脫硫液逆流接觸進行洗滌后，煤氣經捕霧段除去霧滴后全部送至硫銨工段。從脫硫塔中吸收了H2S和HCN的脫硫液經脫硫塔液封槽溢流至溶液循環槽，用溶液循環泵抽送至再生塔下部與空壓站來的壓縮空氣并流再生，再生后的脫硫液返回脫硫塔

5、塔頂循環噴淋脫硫。硫泡沫則由再生塔頂部擴大部分排至硫泡沫槽，再由硫泡沫泵加壓后送熔硫釜連續熔硫，生產硫磺外售。熔硫釜內分離的清液送至溶液循環槽循環使用。1.3硫銨工段采用噴淋式硫銨飽和器發生產硫銨。由脫硫工段送來的煤氣經煤氣預熱器后進入硫銨飽和器上段的噴淋室，在此煤氣與來自飽和器下段的循環母液充分接觸，使其中的氨被母液吸收。煤氣經飽和器內的除酸器分離酸霧后送至洗脫苯工段。在硫銨飽和器內的母液中不斷有硫銨晶體生成，用結晶泵將其連同一部分母液送至結晶槽分離，然后經離心機分離、螺旋輸送機輸送至振動流化床干燥器干燥后入硫銨貯斗貯存、稱重、包裝即可外售。1.4洗脫苯工段該工段分為煤氣的冷卻、洗苯、脫苯三

6、部分。來自硫銨工段的粗煤氣，經終冷塔間接冷卻后從洗苯塔底部入塔，與塔頂噴淋的循環洗油逆流接觸，煤氣中的苯被循環洗油吸收，再經過塔的捕霧段脫除霧滴后離開洗苯塔。洗苯塔底富油經富油泵加壓后送至粗苯冷凝冷卻器，與脫苯塔頂出來的粗苯汽換熱，然后至油油換熱器與脫苯塔底出來的熱貧油換熱，最后進入粗苯管式爐被加熱至180°C左右，進入脫苯塔。從脫苯塔頂蒸出的粗苯油水混和汽進入粗苯冷凝冷卻器分別被從洗苯塔底來的富油和制冷水冷卻至30，然后進入粗苯油水分離器，分離的粗苯至粗苯回流槽，部分粗苯經粗苯回流泵送至脫苯塔頂作回流，其余部分入粗苯貯槽，定期由粗苯輸送泵送至罐區粗苯貯槽，貯存、外售。脫苯后的熱貧油

7、從脫苯塔底流出，自流入油油換熱器與富油換熱后入貧油槽，并由貧油泵加壓送至一、二段貧油冷卻器分別被循環水和制冷水冷卻至約30°C，送洗苯塔噴淋洗滌煤氣。0.5MPa（表）蒸汽被粗苯管式爐過熱至400°C左右，作為洗油再生器和脫苯塔的熱源。管式爐所需燃料由引自洗苯后的煤氣管道。在洗苯脫苯的操作過程中，循環洗油的質量逐漸惡化，為保證洗油質量采用洗油再生器將部分熱貧油再生。洗油再生量為循環洗油量的11.5，用過熱蒸汽加熱，蒸出的油汽進入脫苯塔，采用干排渣的方式將殘渣排入殘油池定期送往煤場或外售。1.5蒸氨工段采用直接蒸汽為熱源的蒸氨方法。2三期工程設計中對上述工段的改進2.1冷鼓工

8、段a、 原設計中每臺初冷器下部設有兩臺DN800初冷器水封槽修改為總共設計兩臺DN2000的初冷器水封槽；b、 將初冷器基礎標高由原設計的POS EL4.000加高為POS EL7.200，初冷器水封槽的基礎標高由原設計的POS EL0.600加高為POS EL1.500，機械化氨水澄清槽的基礎標高由原設計的POS EL1.860降低為POS EL1.000，同時取消上、下段冷凝液循環槽及上、下段冷凝液循環泵。修改設計后，煤氣冷凝液及初冷器沖洗液經水封槽直接溢流至機械化氨水澄清槽。見附圖：優點：因煤氣冷凝液中焦油含量較高，減少中間操作環節后，改善了初冷器平臺附近的操作環境；下段冷凝液循環槽中設

9、有蒸汽加熱盤管，實際生產中發生過因盤管腐蝕泄漏從而污染蒸汽冷凝液的事件，取消該循環槽，不僅減少蒸汽耗量，而且減少污染事件發生的一個源頭；取消上、下段冷凝液循環泵各兩臺，不僅節省投資，而且減少動力消耗37kW/h。c、 將原設計中的電捕水封槽、鼓風機水封槽由方形結構改為圓形結構，同時取消水封槽頂部的液下泵，冷凝液由原設計的由液下泵直接打入機械化氨水澄清槽改為自流入廢液收集槽，然后由廢液收集槽液下泵統一打入氨水澄清槽。優點：方形結構改為圓形結構，使得設備的結構更合理，減少鋼材用量；取消液下泵（共四臺），節省投資，減少動力消耗11Kw/h，簡化操作。d、 剩余氨水送去蒸氨工段前，增加PT963陶瓷管

10、過濾器，除去剩余氨水中絕大部分的焦油后再送往蒸氨工段。優點：保證蒸氨塔的正常操作，PT963陶瓷管過濾器布置在本工段而非蒸氨工段，主要考慮PT963陶瓷管過濾器反沖洗后得到的焦油可直接排至廢液收集槽，后有廢液收集槽液下泵統一送往氨水澄清槽； e、鼓風機煤氣入口管設計一段長度為450mm的兩端帶法蘭的直管段，在鼓風機設備安裝時，預先同風機入口連接好，為后期煤氣管道的安裝提供便利。2.2脫硫工段a、 取消由溶液循環泵出口至再生塔進口的脫硫液液封管道，由止回閥代替。并且在管道設計中，充分考慮止回閥的更換問題。優點：隨著機械加工水平的提高，現有的止回閥質量完全可以滿足使用要求，用止回閥代替上U型管道可

11、大大降低安裝成本。b、 在進再生塔的兩路壓縮空氣管道上，分別裝設調節閥。優點：保證了再生用壓縮空氣的穩定，保證再生效果。c、硫回收生產硫膏，采用臥式螺旋卸料沉降離心機代替傳統的三足式自動刮刀下部卸料離心機。優點：在生產硫膏質量相同的情況下，簡化了操作程序，使得生產的自動化水平提高。d、 催化劑配置槽布置在二樓離心機廠房內，將加藥方式由間歇加藥改為連續加藥。優點：保證了脫硫液中催化劑的均勻，并使藥劑能長時間穩定發揮作用，保證了脫硫塔后硫化氫含量的穩定性。2.3硫銨工段a、 傳統設計中硫銨倉庫的地坪標高由EL1.000變為EL0.000。優點：原設計中的硫銨倉庫標高主要是為裝車方便服務，但隨著社會

12、進步，汽車高度也不僅僅局限于原來的高度，因此原設計的地坪1米的標高逐漸失去了原有的作用，取消后不但節省了土建費用，而且在不改變原有層高的前提下，即可滿足自動稱量包裝設備需要的安裝高度。、在飽和器的下部結晶室增加了結晶母液射流懸浮攪拌系統。優點：增加了結晶旋轉懸浮的速度，使晶膜阻力減少，加快結晶成長并有利于消除硫銨沉積死角；另外，非正常生產時（如突然停電），飽和器下部母液中的硫銨結晶會迅速沉積在飽和器下筒體的底部，晶比高時會造成嚴重的堵塞，增加該攪拌系統后，啟動大母液泵會使結晶堵塞現象迅速消失，使硫銨機組在較短時間內順利恢復生產運行。2.4洗脫苯工段a、 在不明顯增加洗油消耗量的前提下，將原來的洗油再生器的干法排渣工藝改為濕法排渣工藝。具體為將排渣溫度由220降為190，通過增加一臺齒輪泵將濕渣直接送至冷鼓工段的氨水澄清槽。優點：減少了污染排放點，大大改善了工人的操作環境。2.5 蒸氨工段a、由原來的直接蒸汽加熱修改為通過再沸器的間接蒸汽加熱。蒸汽