太鋼焦化廠煤調濕技術的應用

泰鋼焦化廠有2個7.63m焦爐，年設計能力220萬噸焦化焦。為了節能增效,太鋼焦化廠于2008年底采用了煤調濕技術,將焦爐入爐煤水分從10%逐步降低至8.0%。煤調濕采用STD技術,通過間接加熱來降低和控制入爐煤水分。其效果是焦炭和化工產品產量增加、焦爐煤氣發生率提高、焦爐加熱用的煤氣用量減少、剩余氨水量減少。但是,煤調濕裝置投入使用后,煤氣中的煤粉夾帶量明顯增加,焦油與氨水分離困難,導致氨水中懸浮物及焦油含量上升、循環氨水噴嘴堵塞、鼓風機前導向調節范圍變小、橫管初冷器阻力居高不下、焦油質量下降、蒸氨塔件堵塞,影響焦爐、鼓冷、蒸氨工序的正常生產。目前,解決焦油、氨水分離困難的方法有機械、物理、化學等方法。使用化學破乳劑來加強焦油氨水的分離在國外已經應用了較長時間,屬于比較成熟的技術,而且破乳劑還能改善焦油的流動性,從而減弱氨水中殘余焦油的沉積趨勢。根據目前國際先進技術,結合太鋼現狀,太鋼焦化廠決定使用化學破乳劑技術,即在焦油氨水系統和橫管初冷器的循環噴灑液中投加一定量的破乳劑,解決焦油氨水分離困難的問題。1了解真菌病的性質和工作原則1.1非離子型化學破乳劑破乳劑可分為離子型和非離子型,由于非離子型化學破乳劑具有用量少、不產生沉淀、脫除的水中含油少、脫水成本低等優點,選用非離子型化學破乳劑經濟合理。非離子型化學破乳劑主要分為水溶性和油溶性兩類,由于油溶性化學破乳劑不會被脫除的水帶走,且隨著脫水量增加濃度逐漸增高,更有利于繼續脫除水分。因此,決定選用型號為N71700的破乳劑。1.2n7165,-焦油體系N71700是一種羥基、油包水、煤焦油的破乳劑。它既可以作為破乳劑,又是一種有效的減黏劑。作為破乳劑,N71700可以中和因乳化作用而在焦油表面形成的電荷,使冷凝下來的焦油更好結合,從而加強焦油氨水分離器內氨水和焦油的分離作用,減少氨水中的含焦油量和懸浮物量。作為減粘結劑,N71700可以緊緊地附著在焦油的表面,形成一層非常薄的膜,從而達到降低焦油黏度,提高焦油流動性,減少沉積的功效。2應用2.1焦油、氨氣分離破乳劑的投加要根據生產運行情況及現場實際情況決定。經過研究后決定在2處分別投加破乳劑。一處為循環氨水泵前,由于循環氨水是閉路循環系統,不便于重新開孔加藥。因此利用原有的采樣口,通過高壓計量泵將破乳劑送入循環氨水泵前的氨水管道內。破乳劑會隨著循環氨水進入焦爐進行煤氣的噴灑冷卻,之后再通過汽液分離器返回機械化焦油氨水澄清槽。在機械化焦油氨水澄清槽內破乳劑利用破乳及減黏作用,提高焦油、氨水的分離效果,改善循環氨水和焦油質量。另一處投加點為橫管初冷器上、下段循環噴灑液內,隨著循環噴灑液不斷噴灑橫管管壁,可以防止焦油、焦油渣、萘等物質附著在橫管壁上,提高了橫管初冷器的換熱效率,保證了橫管出口煤氣溫度達標。由于破乳劑的親油性質,最終它會隨著焦油進入焦油貯存系統。破乳劑對焦油管道內原有的沉積物還有剝離作用,因此它的調節應該是一個緩慢的過程,以避免過快的沉積物剝離造成管道和設備的堵塞。投加過程中在保證橋管和集氣管循環氨水噴淋不發生嚴重堵塞的前提下逐步調節破乳劑的加入量,最終破乳劑投加量要保證在200~400ppm才能有效保證焦油、氨水的分離。破乳劑的投加流程見圖1。2.2煤調濕系統投加破乳劑后的不穩定因素分析投加破乳劑N71700后,對焦爐、焦油、氨水等系統的穩定運行都有積極作用。1)循環氨水的噴嘴堵塞率下降了70%,保證了焦爐的正常操作。焦油會隨著焦爐煤氣的噴淋冷卻不斷冷凝出來,在循環氨水中的破乳劑會和焦油產生作用,降低焦油的黏度,從而減少沉積的產生。這樣使循環氨水噴頭更加清潔,降低了堵塞和清掃的頻率,同時循環氨水的噴淋也會變得更加均勻和有效。2)提高了循環氨水的質量。破乳劑加強了焦油和氨水的分離作用,使循環氨水變得更加清潔,循環氨水含油和含懸浮物指標大幅下降。投加破乳劑前后數據對比見表1。3)焦油質量明顯提高。未加藥劑前,焦油質量達不到規定的要求,尤其是黏度、水分以及甲苯不溶物不達標。通過投加破乳劑,降低了焦油的黏度,改善了焦油的流動性,從而保證了焦油的質量。焦油質量指標對比見表2。4)由于焦油發生嚴重乳化,焦油、氨水分離情況非常不好,嚴重時焦油貯罐內的水分高達40%,而外發焦油水分也超過客戶要求的4%,給焦化廠帶來了嚴重的經濟損失。為了保證外發焦油水分合格,在焦油貯罐內也投加了一定量的破乳劑,投加藥劑后焦油水分達到了規定要求。5)超級離心機故障清理周期明顯延長。由于從機械化焦油氨水澄清槽出來的焦油水分減少,使超級離心機的負荷下降,大幅提高了超級離心機的效率,也使超級離心機的故障清理周期由以前的每天1次延長至15天1次。同時,由于脫水量減少,超級離心機處理的能耗也大幅降低。6)氨水過濾器清洗頻率降低。為了保證氨水質量,循環氨水在送入焦爐前需經過濾器過濾。煤調濕裝置投用后,循環氨水中帶有大量的焦油和懸浮物,過濾器的清洗頻率變為1次/天,不僅影響正常生產,還加大了勞動強度。投加破乳劑后,循環氨水的質量明顯改善,使得氨水過濾器的清洗頻率下降至1次/半年。7)改善了橫管初冷器的運行情況。通過在橫管初冷器上、下段循環噴灑液中添加一定量的破乳劑,使原先橫管初冷器管壁上附著的焦油類物質脫落下來,增加了橫管的換熱面積,提高了橫管初冷器的換熱效率。橫管初冷器的阻力也由1500Pa降至800Pa左右,減少了橫管的吹掃次數,穩定了橫管初冷器出口煤氣溫度指標,而且煤氣中萘含量平均減少了20mg/m8)穩定了蒸氨系統,保證了污水系統的水質達標。之前由于氨水中有大量的焦油和懸浮物,且氨水在剩余氨水罐中的停留時間短,造成焦油和懸浮物帶入蒸氨廢水螺板換熱器及蒸氨塔內,每3個月就必須停產清理蒸氨塔的塔盤,嚴重影響后續污水處理的正常運行,而且蒸氨廢水螺板換熱器內還堵有大量的瀝青類物質,嚴重時必須更換換熱器,造成設備費用的增加。使用破乳劑后,剩余氨水指標明顯好轉,蒸氨廢水螺板換熱器和蒸氨塔盤內的焦油沉積大大減少,蒸氨塔的停產清理周期也延長至1次/年。3破乳劑的投用1)投加破乳劑可以有效減少循環氨水噴嘴堵塞的頻率,減輕清理噴頭的勞動強度。2)破乳劑可以有效改善循環氨水質量、降低焦油黏度、降低外發焦油水分,不僅保證了焦油氨水系統的正常運行,還可增加焦油收率。3)破乳劑對于蒸氨系統也有積極的作用