焦化工艺汇报

焦化工艺汇报2010年11月5日汇报内容•焦化的一些基础性概念•焦化工艺流程焦化的一些基础性概念•焦化一般指有机物质碳化变焦的过程。•煤炭焦化又称煤炭高温干馏。以煤为原料，在隔绝空气条件下，加热到950℃左右，经高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺。为保证焦炭质量，选择炼焦用煤的最基本要求是挥发分、粘结性和结焦性；绝大部分炼焦用煤必须经过洗选，以保证尽可能低的灰分、硫分和磷含量。选择炼焦作煤时，还必须注意煤在炼焦过程中的膨胀压力。用低挥发分煤炼焦，由于其胶质体粘度大，容易产生实高膨胀压力，会对焦炉砌体造成损害，需要通过配煤炼焦来解决。焦化概念焦化原料焦化过程焦化产品焦化的一些基础性概念•煤主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95％以上，是非常重要的能源，也是冶金、化学工业的重要原料•煤中游离水和化合水，煤的游离水分又分为外在水分和内在水分。•煤的灰分，是指煤完全燃烧后剩下的残渣•煤的挥发分，即煤在一定温度下隔绝空气加热，逸出物质（气体或液体）中减掉水分后的含量•煤中去掉水分、灰分、挥发分，剩下的就是固定碳•煤中硫分，按其存在的形态分为有机硫和无机硫两种。•煤的性质：•焦化厂主要用3/1煤主焦煤瘦煤肥煤焦化概念焦化原料焦化过程焦化产品焦化的一些基础性概念•干燥和预热（常温～200℃）水分蒸发，吸附在煤的气孔中和表面上的二氧化碳和甲烷等气体逐渐析出，煤质不变。•开始分解（200~350℃）从煤中析出气体，不同变质程度的煤开始分解的温度不同。如在一般炼焦升温速度下，气煤在210℃开始分解，肥煤约260℃，而焦煤、瘦煤开始分解温度更高。此阶段的分解产物，主要是化合水、二氧化碳、一氧化碳、甲烷等气体及少量焦油蒸汽。•生成焦质体（350~450℃）此时煤进一步分解、生成气态、液态和固态产物。由于气态产物不能立即析出，形成气、液、固三相共存的焦体，称胶质体。凡是能生成胶质体的煤都有粘结性。开始出现胶质体的温度，称作煤的“软化”温度，它随变质程度加深而升高，胶质体有一定粘度，其中气体产物不能自由析出，因此出现膨胀现象。不同煤生成的胶质体数量、质量、膨胀情况也不同。焦化概念焦化原料焦化过程焦化产品焦化的一些基础性概念•胶质体固化与半焦生成（450~550℃）随温度升高，胶质体中液态产物逐渐分解，一部分分解产物呈气态析出，一部分与胶质体中故态产物相互缩聚、固化、生成固体的半焦。不同煤的半焦不同。不生成胶质体或胶质体很少的，半焦多呈粉状；胶质体数量多的，半焦呈块状。胶质体开始固化时的温度，称固化温度，它随变质程度加深而升高。固化温度与软化温度之差，称为胶质体温度间隔。它愈宽。处于胶质体状态的时间愈长，即胶质体热稳定性越好，胶质体中气、液、固三相之间的作用越充分，块状半焦内的结合情况愈好。•半焦收缩（550~650℃）半焦进一步析出气体而收缩，同时产生裂纹。析出的气体以甲烷和氢气为主。•生成焦炭（650~900℃）半焦继续析出气体，因而半焦继续收缩，出现的裂纹逐渐扩大、加深、延长。析出的气体，主要是氢气，且数量愈来愈少，最终生成比半焦结构致密的焦炭。不同煤生成的焦炭不同，半焦呈粉状的，焦炭也呈粉状；半焦呈块状的焦炭也呈块状。但煤变质浅的，裂纹多，焦炭块小而不抗碎；煤变质深的裂纹少，焦块大而不耐磨；只有中等变质的煤所生成的焦炭，抗碎耐磨、块度适中。焦化概念焦化原料焦化过程焦化产品•焦炭：–焦炭是高炉冶炼不可缺少的基本原料之–一，几乎所有的高炉都有使用焦炭作燃料。–焦炭在高炉中的作用：•提供冶炼所需热量•还原矿石所需的还原剂•在高温区，焦炭是唯一的固态物体，是支撑的骨架和使气流畅通的透气通路。焦化概念焦化原料焦化过程焦化产品•煤焦油：–煤干馏过程中得到的黑褐色黏稠产物，按焦化温度不同所得焦油可分为高温焦油、中温焦油和低温焦油。–主要是芳香族化合物，而且大多数是两个环以上的稠环芳香族化合物，而烷烃，烯烃和环烷烃化合物很少；–还有杂环的含氧，含氮和含硫化合物；–含氧化合物如呈弱酸性的酚类以及中性的古马隆，氧芴等；–含氮化合物主要包括弱碱性的吡吩，喹啉及它们的衍生物，还有吡咯类如吲哚，咔唑等；–含硫化合物是噻吩，硫酚，硫杂茚等；–煤焦油中各种烃的烷基化合物数量甚少，而且它们的含量随着分子中环数增加而减少．–其组成极为复杂，多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用.焦油各馏分进一步加工，可分离出多种产品，如樟脑丸，沥青，塑料，农药等。焦化概念焦化原料焦化过程焦化产品•粗苯：–粗苯是煤煤热解生成的粗煤气中的产物之一,经脱氨后的焦炉煤气中含有苯系化合物，其中以苯含量为主，称之为粗苯。–粗苯主要用于深加工制苯、甲苯、二甲苯等产品，苯、甲苯、二甲苯都是宝贵的基本有机化工原料。焦化概念焦化原料焦化过程焦化产品•硫膏：–化工生产的副产物，硫膏加热脱水后就成硫磺了，它是一种含水量很高的膏状物，主要成分：单质硫+水，水含量少就变稠。–主用于橡胶轮胎、烟花爆竹、农药、化肥、食品工业、花草林木果树、日化助济、工业制品焦化概念焦化原料焦化过程焦化产品•硫酸铵–硫酸铵，无机化合物，纯品为无色斜方晶体,工业品为白色至淡黄色结晶体，易溶于水。硫酸铵主要用作肥料，适用于各种土壤和作物。还可用于纺织、皮革、医药等方面。焦化概念焦化原料焦化过程焦化产品汇报内容•焦化的基础性概念•焦化工艺流程业务管理思路--焦化功能焦化功能●实现焦化的正常、安全、稳定性生产，生产适量、适质的焦炭、焦炉煤气、焦油、粗苯、硫铵、高压蒸汽（送汽轮发电机组发电）。●致力于环境保护，达到清洁生产目标。●降低工序成本，实现效益最大化。业务管理思路--焦化鸟瞰效果图业务管理思路—管理机构焦化厂组织架构介绍：厂长1生产副厂长设备副厂长作业规划室运焦备煤作业区炼焦作业区煤气净化作业区设备检修室检修外协三冶业务管理思路--焦化生产工艺流程荒煤粗煤洗精煤焦炭净煤气氨水运焦皮带粗苯干熄炉电捕焦油筛焦楼鼓风机脱硫工段终冷洗苯工段凉焦台熄焦车（焦灌）煤气初冷熄焦塔拦焦车推焦车1#、2#、3#焦炉装煤车焦炉煤塔硫铵工段焦油氨水分离运焦皮带焦粉焦丁冶金焦煤焦油硫膏硫酸铵运煤皮带焦炭荒煤粗煤洗精煤焦炭净煤气氨水运焦皮带粗苯煤场堆取干熄炉配煤电捕焦油筛焦楼鼓风机脱硫工段终冷洗苯工段凉焦台熄焦车（焦灌）螺旋卸车煤气初冷熄焦塔拦焦车推焦车1#、2#、焦炉装煤车焦炉煤塔配合煤粉碎运煤皮带硫铵工段焦油氨水分离运焦皮带焦粉焦丁冶金焦煤焦油硫膏硫酸铵运煤皮带焦炭焦化项目生产工艺流程图破碎运煤皮带运煤皮带运煤皮带备煤工艺洗精煤煤场堆取配煤螺旋卸车焦炉煤塔配合煤粉碎运煤皮带运煤皮带破碎运煤皮带运煤皮带运煤皮带炼焦工艺荒煤干熄炉筛焦楼凉焦台熄焦车（焦灌）熄焦塔拦焦车推焦1#2#焦炉装煤车焦炉煤运焦皮带焦粉焦丁冶金焦焦炭运焦皮带•焦炉煤气净化的工艺•荒煤气中除净煤气外的组成（克/标米3）：一、焦炉煤气净化工艺设置水蒸汽250—450焦油汽80—120粗苯30—45氨8—16硫化氢6—30其他硫化物2—2.5氰化氢1—2.5萘8—12吡啶盐基0.4—0.6一、焦炉煤气净化工艺设置•净化焦炉煤气的组成：名称含量（体积分数）%氢气54—59甲烷（CH4）24—28一氧化碳（CO）5.5—7氮气（N2）3—5二氧化碳（CO2）1—3烃类（CnHm）2—3氧气（O2）0.3—0.7•煤的组成元素：一、焦炉煤气净化工艺设置ＣHONSKCaNaMgAlSi•煤在炭化室内热解大致可分为三个阶段•第一阶段：120℃前主要脱水，约200℃完成脱气（CH4、CO2和N2）。•第二阶段：是以分解反应为主，生成和排出大量挥发物，450℃焦油量最大，450-550℃气体析出最多。•第三阶段：又称二次脱气阶段，以缩聚反应为主，析出的焦油量极少，挥发分主要是煤气。一、焦炉煤气净化工艺设置•煤气系统图一、焦炉煤气净化工艺设置鼓风机洗苯气液分离器初冷电捕脱硫预冷脱氨终冷用户脱苯•荒煤气为什么要进行冷却？1、防止荒煤气中的化合物发生裂解和聚合。2、从煤气中回收化学产品时，要在较低的温度下才能保证较高的回收率。3、降低输送煤气的管道和设备尺寸，特别是降低鼓风机负荷及能量消耗。4、安全合理地输送煤气。5、减轻煤气净化系统的管道和设备的堵塞及腐蚀。一、焦炉煤气净化工艺设置•水：能溶解煤气中的水溶性的酸、碱物质而引起腐蚀。•焦油：会给回收氨、苯等操作带来不利影响，并因变质硬化和煤粉混合而产生堵塞物。•硫化氢及硫化物：是引起煤气系统设备腐蚀的主要原因，生成硫化铁引起堵塞，燃烧会污染大气。•氰化氢：有剧毒，其水溶液腐蚀钢铁，能和硫化合生成硫氰酸盐，溶于水将产生高的COD。•氨：其水溶液腐蚀设备和管路。一、焦炉煤气净化工艺设置工艺流程-化产初冷器气液分离器电捕焦油器鼓风机脱硫塔饱和器终冷塔气柜煤气来自焦炉液相去机槽气相冷凝液去机槽净煤气外送去总厂煤气去石灰回炉煤气去管式炉洗苯塔焦炉气液分离器机械化氨水澄清槽初冷器焦油中间槽氨水中间槽循环氨水中间泵氨水中间槽焦油中间泵焦油槽焦油泵氨水、焦油粗煤气氨水焦油氨水1#剩余氨水槽气浮除油机剩余氨水泵2#剩余氨水槽电捕焦油器鼓风机蒸氨塔下段冷凝液水封上段冷凝液水封上段冷凝液水封油库下段冷凝液水封上段冷凝液槽下段冷凝液槽冷凝液上段冷凝液泵下段冷凝液泵电捕水封地下槽冷凝液冷凝液电捕焦油器鼓风机脱硫工段冷凝鼓风工艺脱硫工艺预冷塔脱硫塔鼓风机煤气煤气煤气饱和器预冷塔循环泵循环液冷却器更新液去氨水总管低温水水上低温水回水再生塔再生液液封槽反应槽脱硫液催化剂脱硫液循环泵脱硫液压缩空气泡沫槽硫泡沫泡沫泵板框压滤机滤液硫膏预热器硫铵贮斗饱和器母液贮槽满流槽大母液循环泵结晶槽小母液循环泵结晶泵硫酸高位槽离心机螺旋输送机脱硫来的煤气蒸氨来的氨汽煤气去终冷洗苯干燥床仓库氨汽硫酸母液母液母液60%结晶料60%结晶料含水3%结晶颗粒含水低于1%硫酸铵合格硫铵母液蒸氨塔鼓冷来剩余氨水蒸氨废水泵蒸氨废水换热器氨蒸废水氨分缩器氨汽氨汽进入饱和器蒸氨废水去生化碱液氨汽进入饱和器氨汽去脱硫硫铵工艺终冷洗苯洗苯塔终冷塔上段冷凝液泵下段冷凝液泵上段冷凝液冷却器下段冷凝液冷却器富油泵冷凝液冷凝液硫铵来煤气煤气煤气去加压站富油去粗苯低温水上水低温水回水循环水上水粗苯蒸馏工艺管式炉脱苯塔油气换热器苯冷凝冷却器再生器油油换热器粗苯贮槽一段冷却器油水分离器控制分离器回流柱回流泵二段冷却器富油富油富油苯蒸汽苯蒸汽苯蒸汽粗苯粗苯粗苯粗苯泵油库富油槽富油泵去洗苯塔的贫油蒸汽分离水冷鼓贫油贫油泵蒸汽分离水油库工序焦油贮槽分离水地下槽各工段冷鼓工段来的焦油卸车槽焦油装槽车冷鼓工段酸/碱/洗油贮槽酸/碱/洗油泵循环水工序低温水用户制冷站吸水井系统补水酚氰处理站冷却塔循环水用户吸水井吸水井酚氰处理站冷却塔工业净排水工业净排水无阀过滤器无阀过滤器循环水工序低温水用户制冷站吸水井系统补水酚氰处理站冷却塔循环水用户吸水井吸水井酚氰处理站冷却塔工业净排水工业净排水无阀过滤器无阀过滤器废水处理工序二沉池过滤水吸水井污泥反应池回流水吸水井混合井混凝污泥井生物滤池过滤水吸水井反应池缺氧池鼓风机好氧池溶气罐除油池浮选池厌氧进水吸水井厌氧池污泥浓缩池带式压滤机混凝沉淀池污泥去煤场水外排敬請指教