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河南天锦实业有限公司一期年产90万t/a焦化工程化产回收方案设计靖江华冠机械科技有限公司2河南天锦实业有限公司化产回收工程设计说明一、总论1.1概述按照要求，靖江华冠机械科技有限公司进行配套设计90万t/a焦化工程化产回收装置。1.2.设计依据、标准及范围1.2.1设计依据（1）本工程设计是根据河南天锦实业有限公司提供的一期年产90万t/a焦化工程化产回收（2）焦化厂平面布置及相关工艺、设备和图纸。1.2.2设计范围：本工程的设计范围主要包括：（1）脱硫工段、（2）硫铵工段、（3）洗脱苯工段、（4）包括蒸氨工段。1.3工艺说明1.3.1工艺的先进性：(一)、脱硫及硫回收（按采用“喷射氧化再生槽工艺”和“塔式再生工艺”分别设计）A、采用喷射氧化再生槽（即“槽式自吸氧化再生）1概述1.1工段概况：本工段是与焦炉配套的煤气净化装置的第二个工序。本装置分为煤气脱硫脱氰、脱硫再生、硫回收、剩余氨水蒸氨四部分。主要是将煤气中的硫化氢含量脱至30mg/Nm3以下，保证后续干法脱硫稳定，并回收硫磺。1.2法及流程特点：本工段采用湿法硫酸，将煤气中的H2S含量脱至≤30mg/Nm3,并回收硫磺。剩余氨水采用直接蒸汽汽提蒸氨，生产浓氨水做脱硫的补充液。蒸氨废水送生化处理。本工段采用焦炉，煤气中自身喊有的氨为碱原，以PDS+栲胶为复合催化剂的湿式氧化法前脱硫工艺，该法不仅可脱去H2S，还可3脱去大部分HCN及部分有机硫，脱硫效益高，且不必外加碱源，循环液中含盐量积累慢，可不设提盐装置，产生的废液不多且可回兑炼焦煤中。因此不仅具有投资省，操作费用低，运行稳定的特点，而且具有良好的环保效果。脱硫富液的再生采用槽式自吸氧化再生，既免用了高大的再生塔，节省投资，又可节省加压空气需要的动力。硫回收采用连续融硫釜硫挥手硫磺具有操作环境佳，溶液富产盐量少。本工段的布置原则是：满足流程顺、结构紧凑、占地少、便于维修和组织生产，并符合有关防火防爆、安全生产等规范规定。1.3三废排及治理：再生尾气大约1600Nm3/h,分别由三个高度为20.0米的放散管排放。符合国家《恶臭污染物排放标准》。脱硫液日排放量为0.3m3，掺入炼焦煤中炼焦不外排。1.4生产制度：除硫回收外年操作日均为365天，按五班三运转连续运行；硫回收系统为两班工作制。2、原料、产品的规格及数量2.1原料的规格及耗量：（1）干煤气同冷鼓电捕工段送出的干煤气组成及数量。（2）剩余氨水同冷鼓电捕工段送出的剩余氨水组成及数量。（3）PDS+栲胶复合催化剂用量：2.5t/a（4）碱液用量：537t/aNaOH(42%)2.2产品的规格及产量：（1）煤气：煤气量：Nm3/h(干)温度：～+36℃压力～0.014Mpa(G)杂质含量（g/Nm3）:H2S有机硫HCN苯NH3焦油萘0.030.200.330.17.73微量0.4（2）硫磺：纯度：75%数量：315t/a4（3）蒸氨废水：水量：10m3/h温度：～40℃压力：0.35～0.45Mpa（G）3工段内危险性物料主要物性表序号名称分子量熔点℃沸点℃燃点℃在空气中爆炸极限（V%）国家卫生标准最大允许浓度1煤气10.1640～65036.94.70CO2:30mg/m3H2S:10mg/m32硫磺32112.8444.63633氨17-77.7-33.565127.415.730mg/m34、工艺流程简述来自冷鼓点捕动段的粗煤气先并联进入脱硫塔下部与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触洗涤后，在并联进入脱硫塔下部与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触洗涤后，煤气中H2S含量≤30mg.Nm3。煤气经捕雾段出去雾滴后进入旋流板捕雾器进一步除雾后，全部送至硫铵工段。该系统煤气与脱硫液的流向是互为逆向流动。在脱硫塔内发生的主要反应如下：NH3+H2O=NH4OH(1)H2S+NH4OH=NH4HS+H2O(2)NH4OH+HCN=NH4CN+H2O(3)NH4OH+CO2=NH4HCO3(4)NH4HS+NH4HCO3+（X-1）S=（NH4）2Sx+CO2+H2O(5)从脱硫塔中吸收了H2S和HCN的脱硫液经脱硫塔液封槽至富油槽，一同用富液泵抽送至喷射氧化再生槽，每个再生槽顶部设有喷嘴同时自吸空气并流再生，再生后的脱硫清液分别进入贫液槽，再用贫液泵分两路送至脱硫塔顶喷淋。入席循环使用。在喷射氧化再生槽内发生的主要反应如下：NH4HS+1/2O2=S↓+NH4OH(1)（NH4）2SSx+1/2O2=S↓+2NH4OH(2)产身的硫泡沫则由喷射氧化再生槽上部扩大部分排至流泡沫中间5槽，不定期由压缩空气加压后送硫泡沫槽经一条总管进入硫泡沫泵，可选择进入连续融硫釜，生产硫磺。从连续融硫釜内排出的脱硫清液选择进入事故槽静置、冷却，不定期加入到脱硫贫液中。催化剂的配置：在生产过程中需要及时补充催化剂，催化剂一天配制一次，配料容器为催化剂贮槽。先加入软水再加入复合催化剂搅拌使其溶解，在24小时内分别均匀递加到贫液槽脱硫液内。当系统需要检修时，将其脱硫液排至事故槽。当富液的温度过低或过高时，由富液泵送至喷射氧化再生槽的溶液需经溶液换热器用蒸汽或制冷水加热或冷却后，再入喷射氧化再生槽。由冷鼓来的剩余氨水进土原料氨水过滤器进行过滤，过滤剩余氨水中的焦油等杂质，然后进入氨水换热气与从蒸氨塔底来的蒸氨废水换热，剩余氨水由～70℃加热至～98℃进入蒸氨塔，一开一备。在蒸氨塔中被0.5Mpa（G）蒸汽直接气提，蒸出的氨气入氨分缩器用32℃的循环水冷却，冷凝下来的液体直接返回蒸氨塔顶作回流，未冷凝的含NH3～10%的氨气进入冷凝冷却器用16℃的制冷水冷却，冷凝冷却成约30℃浓氨水送至富液槽作为脱硫补充液。塔底排出的蒸氨废水在氨水换热器中与剩余氨水换热后，蒸氨废水由～103℃降至～60℃进入废水槽，然后由蒸氨废水泵送入废水冷却器被32℃的循环水冷却至40℃后至生化处理装置。蒸氨塔塔底排出焦油渣进入焦油桶，人工清理外运。由原料产品库区来的NaOH(42%)溶液送入碱液贮槽，然后由碱液输送泵加压后送入剩余氨水蒸氨管线。假如的碱量根据检测的PH值调节。B、采用塔式再生工艺1概述1.1工段概况：本装置分为煤气脱硫脱氰、脱硫液再生、硫回收、剩余氨水蒸氨四部分。1.2生产方法及流程特点：本工段采用湿法脱硫，将煤气中的H2S含量脱至工业用气标准≤300mg/Nm3,并挥手硫磺，剩余氨水采用直接氨气气提蒸氨，生产浓氨水作脱硫的补充液。蒸鞍废水送生化处理。本工段采用焦炉煤气中自含有的氨为碱源，以PDS+栲胶为复合6催化剂的湿式氧化法前脱硫工艺，该法脱硫效率高，不必外家碱源，循环液中副产物积累慢，可不用设提盐装置，产生的废液不多且可回兑炼焦煤中，因此不仅具有投资省，操作费用低，运行稳定的特点，而且具有良好的环保效果。脱硫采用新型轻瓷填料塔。轻瓷填料在传质过程中，填料表面始终保持一层液膜，形成了好的气液接触，比其他填料具有更高的传质效率。回收采用连续融硫釜，操作环境佳，硫磺质量好。本工段的布置原则是：满足流程顺、结构紧凑、占地少、便于维修和组织生产的要求，并符合有关防火防爆、安全卫生等规范的规定。1.3三废排放及治理：脱硫再生塔尾气～1100Nm3/h含有NH3、CO2、N2等，其他含NH3约为2.5g/Nm3(～7.1Kg/h),由45m的高度排放，，满足恶臭污染物排放标准GB4554-93的要求（45米高时氨允许排放量45Kg/h）。剩余氨水蒸氨后的蒸氨废水含氨≤300mg/l,硫化物≤50mg/l,送生化处理；脱硫残液主要含NH4CNS及（NH4）2S2O3，总量≤300g/l，配入精煤中炼焦。1.4生产制度：除硫回收外年操作日均为365天，按五班三运转连续运行；硫回收系统为两班工作制。2原料、产品的规格及数量2.1原料的规格及耗量：（1）干煤气同冷鼓电捕工段送出的干煤气组成及出量。（2）剩余氨水同冷鼓电捕工段送出的剩余氨水组成及数量。（3）PDS+栲胶复合催化剂：用量：2t/a（4）碱液：用量：700t/aNaOH(40%)2.2产品的规格及产量：（1）煤气：煤气量：Nm3/h(干)温度：-36℃压力：-0.014Mpa(表)7杂质含量（g/Nm3）NH3H2SHCN苯萘焦油6.740.30.2533.880.4微量（2）硫磺：纯度：≥96%数量：575t/a(3)蒸氨废水：水量：10m3/h温度：-40℃压力：-0.4Mpa(表)（4）浓氨水：-283kg/h,其中含氨-10%。3工段内危险性物料主要物性表序号命名分子量熔点℃沸点℃闪点℃燃点℃在空气中爆炸极限（V%）国家卫生标准最大允许浓度备注1煤气10.1640-65030.05.50CO：30mg/m3H2S:10mg/m32硫磺32112.8444.63633氨17-77.7-33.565127.415.730mg/m34工艺流程简述来自冷鼓工段的粗煤气串联进入填料脱硫塔下部与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触洗涤后（脱硫液与煤气完全逆流），使煤气中的H2S含量降至≤0.3g/Nm3,煤气经捕雾段除去雾滴后全部送至硫铵工段。在脱硫塔内发生的主要反应如下：NH3+H2O=NH4OH(1)8H2S+NH4OH=NH4HS+H2O(2)NH4OH+HCN=NH4CN+H2O(3)NH4OH+CO2=NH4HCO(4)NH4HS+NH4HCO+（X-1）S=（NH4）2Sx+CO2+H20(5)从脱硫塔中吸收了H2S和HCN的脱硫液经脱硫塔液封至溶液循环槽，补充剩余氨水蒸氨后的浓氨水和催化剂贮槽均匀加入的催化剂溶液后用溶液循环泵抽送至溶液换热器加热后再送至再生塔经溶液与空压站送来的压缩空气并流再生后从再生塔上部返回脱硫塔顶喷洒脱硫，如此循环使用。在再生塔内发生的主要反应如下：NH4+1/2O2=S↓+NH4OH（1）（NH4）Sx+1/2O2=Sx↓+2NH4OH（2）内产生的硫泡沫则由再生塔顶部扩大部分自流入硫泡沫槽，再由硫泡沫泵加压后送入连续熔硫釜，用0.5Mpa(G)的蒸汽见解加热连续熔硫，生产硫磺外售。熔硫釜排除的清液进入缓冲槽，降温后经溶液缓冲槽泵加压送回溶液循环槽。催化剂的配置：在生产过程中需要及时补充催化剂，催化剂一天配置一次，配料容器为催化剂贮槽。先加入软水在假如复合催化剂搅拌使其溶解，均匀加入溶液循环槽中。由冷鼓来的剩余氨水进入原料氨水过滤器进行过滤，过滤剩余氨水中的焦油等杂志，然后进入氨水换热器与从蒸氨塔底来的蒸氨废水换热，剩余氨水由-70℃加热至-98℃进土蒸氨塔。在蒸氨塔中被0.5Mpa（G）蒸汽直接气提，蒸出的氨气入氨分缩器用32℃的循环水冷却，冷凝下来的液体直接返回蒸氨塔顶作回流，未冷凝的含NH—10%的氨气进入冷凝冷却器用16℃的制冷水冷却，冷凝冷却成30℃浓氨水送至氨水溶液循环槽作为脱硫补充液，塔底排除的蒸氨废水在氨水换热器中与剩余氨水换热后，蒸氨废水由—103℃降至—60℃进入废水槽，然后由蒸氨废水泵送入废水冷却器被32℃的循环冷却至40℃后至生化处理装置。蒸氨塔塔底排除焦油渣进入焦油桶，人工清理外运。外购来的NaOH(40%)溶液送入卸碱槽，然后由卸碱槽液下泵加压后送入碱液贮槽中贮存，碱液贮槽中的碱液再由碱液输送泵送入剩余氨水蒸氨管线。加入的碱量根据检测的PH值调节。95三废排放量：序号排放物名称排放点排放物性状排放情况排放量组成及含量连续间断单位正常1蒸氨废水蒸氨塔底液√M3/h10含氨≤300mg/l硫化物≤50mg/l2再生塔尾气再生塔顶气√M3/h--1100含NH3-2.5g/Nm33脱硫残渣低位位置槽液下泵液√M3/d-4.5含NH4CNS及（NH4）2S202≤300g/l10(二)、硫铵1概述1.1工段概述本工段的主要任务是用硫酸作吸收剂，脱除煤气中的氨，生成硫氨并将其干燥后得到的硫氨产品。采用喷淋饱和器，集酸洗与结晶为一体，煤气系统阻力小，流程简单，工艺先进，技术可靠，干燥采用传统的沸腾干燥剂，技术成熟，操作稳定。1.2本工段分为煤气中氨的脱除及硫铵的干燥两部分。1.3生产制度年操作日为365天，按五班三运