閥門在焦油生產工藝應用

                     上海申弘閥門有限公司

*章 冷鼓工段

1、焦油生產工藝 
從焦爐炭化室出來的荒煤氣在橋管處被循環氨水噴灑冷卻，溫度由700～800℃降至75～85℃，經氣液分離器后煤氣進入三臺并聯操作的橫管冷卻器，在此被冷卻至22℃左右后進入電捕焦油器，除去焦油霧后經鼓風機送往后序工序凈化；焦油氨水混合液進入三臺并聯操作的機械化氨水澄清槽，在此焦油氨水與焦油渣按自重分層，上部氨水靠自流進入循環氨水槽，中部焦油自流進入焦油中間槽，下部沉淀下來的焦油渣被刮板機連續不斷地刮至排渣裝臵，用焦油渣小車送至煤廠摻混煉焦。 
煤氣在橫管冷卻器中分兩段冷卻，上段用循環水，下段用制冷水。上段和下段的冷凝液分別通過冷凝液液封槽進入上下段循環槽，然后分別用上下段循環泵送回初冷器進行循環噴灑，吸收煤氣中的焦油、萘等雜質。上下段循環槽互相連通，下段循環槽多余的冷凝液送至機械化氨水澄清槽；為了保證橫管冷卻器冷卻效果，在其頂部用熱氨水定期沖洗，以清除管壁上的焦油、萘等雜質。含焦油霧的煤氣進入電捕焦油器后，通過氣體分布篩板被均勻地分布到各沉淀管中，在電極區發生電離，塵粒荷電使焦油霧和煤氣分離。被分離出來的焦油霧滴沿著蜂窩狀的沉淀極向下流動，從電捕底部流出，進入電捕水封槽，由液下泵送至機械化氨水澄清槽，捕除焦油霧的煤氣進入鼓風機。

進入循環氨水槽的氨水，大部分做為循環氨水送往焦爐冷卻荒煤氣，少部分送至橫管冷卻器、電捕焦油器、終冷塔、預冷塔等處用來清洗設備，還有一少部分用做高壓氨水用于焦爐的無煙裝煤。而多余的氨水送至剩余氨水槽，由剩余氨水泵送往蒸氨塔進行蒸氨。進入焦油中間槽的焦油，靜臵分離后送往罐區外售。

2、焦油生產工藝技術指標 冷凝鼓風系統 煤氣系統 

掛一根金屬導線，金屬導線與高壓直流電的負極相連，為電暈極。 當電壓升高到一定數值時，電暈極周圍的小范圍內（即電暈極內）會出現微光，并發出微微茲茲聲，電暈極附近的氣體發生了電離現象，在電暈區內產生了大量的正負離子，和電子，在電暈區外即電場的大部分空間內充滿負離子和電子。 
夾帶著焦油霧滴的煤氣流經電場，大部分焦油霧滴與負離子和電子相遇結合成負電荷的霧滴，及少量的在電暈區與相遇結合成帶正電荷的霧滴，在電場力的作用下帶正負電荷的焦油霧滴分別向沉淀極和電暈極移動，到達兩電極的焦油霧滴在受重力的作用下向下流動，匯集排出器外，使焦油霧滴從煤氣中分離。

4、焦油船工作原理 
機械化氨水澄清槽是一端為斜底，斷面為鋼板焊制容器，由槽內縱向隔板分成平行的兩格 焦油、氨水和焦油渣組成的混合物是一種乳濁液的混合物，因而所采用的澄清分離設備多是根據分離粗懸浮液的沉降原理制作的如下圖每格底部設有傳送鏈帶動的刮板輸送機，焦油、氨水和焦油渣由入口管徑承受隔室進入澄清槽，使之均勻分布在焦油層的上部，澄清后的氨水經溢流槽流出，沉積于槽下部的焦油經液面調節器引出，以控制焦油液面，保證焦油足夠的分離時間，焦油層厚1.3-1.5m，此部位應在外部保溫，以維持油溫和穩定其粘度。沉積于槽底的焦油由刮板輸送機送至前伸頭部漏斗內排出，焦油渣經過氨水層時洗去焦油，露出水面后瀝干水分，刮板線速度為1.74～13.5m/h,速度過高易帶出焦油和氨水。

 ⑴、焦油水分大 
①焦油分離過程中靜止時間不夠 ②壓加油過程中速度過快帶走一部分氨水 ⑵焦油灰分 
焦油的灰分主要由煉焦配煤比的引入，原料煤的灰分高所產生的焦油灰分也高 ⑶焦油密度大 
①裝煤時負壓過大，結焦時間過長 
②在煤料條件不變的情況下,煉焦溫度的提高,使炭化室爐墻溫度升高,初次產物的二次熱解程度相對增大,其結果是焦油中的酚類及中性油類的產率降低,而萘、蒽、瀝青的產率增加,所以密度增大 
⑷甲苯不容物過高 

①爐頂空間溫度的波動，導致新區焦油質量跟隨波動焦爐的爐頂空間溫度波動趨勢,與新區焦油甲苯不溶物含量的數據波動趨勢相似，從而爐頂空間溫度是導致焦油中甲苯不溶物偏高的主要因素。 
②造成甲苯不溶物偏高有一部分是較大的顆粒，這部分中較大顆?？捎媒褂桶彼蛛x槽進行分離，所以回收的操作對焦油質量也有直接影響。若焦油氨水在焦油氨水分離槽中沒有足夠的時間靜臵分離或分離槽內溫度不夠等因素都會影響固體物分離，降低分離槽的分離效率。此外，而且幾個分離槽間的操作不平衡和液體波動也會破壞靜臵狀態縮短停留時間，導致焦油質量的不合格、氨水質量變差 ③配煤比中灰分過大

6、解決辦法

⑴、焦油水分大 
① 穩定焦油氨水分離槽操作溫度，增大焦油氨水分離時間.

②壓焦油時將閥門開度開小，放慢壓焦油速度

⑵焦油灰分 
合理制定配合煤的配比，并對配合煤的主要工藝指標嚴格控制。適當增加焦煤、瘦煤比例，并采取分組粉碎，降低裝爐煤的揮發份，減小焦炭成熟的收縮率

⑶焦油密度大 
①減短結焦時間，縮短裝煤時間，做好焦爐集氣管吸力調節，嚴格控制集氣管的吸力在正常工藝范圍內，觀察裝煤時爐頂、爐門冒煙情況。單個炭化室如果出現1h以上的負壓，應及時調節和修復 

②爐頂空間溫度應控制在850℃以下 ⑷甲苯不容物過高 
①爐頂空間溫度直接影響焦油的質量，且爐頂空間溫度每升高38℃ ，就能使甲苯不溶物顯著增加為此，按照經驗，爐頂空間溫度應控制在850℃以下 
②穩定焦油氨水分離槽操作溫度，增大焦油氨水分離時間，及時清理氨水焦油分離槽中沉渣等 
③合理制定配合煤的配比，并對配合煤的主要工藝指標嚴格控制。適當增加焦煤、瘦煤比例，并采取分組粉碎，降低裝爐煤的揮發份，減小焦炭成熟的收縮率。尤其是小于0.5mm的煤粒容易帶入煤氣中，其比例不能過高，應小于35％。焦油渣重新配入煤塔進行循環利用，焦油渣的配入也要適量，一次不能過大，否則易造成分解，對焦油的質量造成負面影響

第二章  脫硫工段 
1、生產工藝流程概述

1.1、脫硫系統 
本工段所采用的是以煤氣中的氨為堿源，PDS+栲膠為催化劑的濕法氧化脫硫法。其工藝是：從冷鼓工段來的約45℃煤氣，首入預冷塔冷卻至30℃左右，然后串聯進入兩座脫硫塔，與脫硫塔頂噴淋下來的脫硫液逆流接觸，以此吸收煤氣中的H2S、HCN。脫硫后，煤氣經脫硫塔頂部脫硫液捕霧段捕集煤氣夾帶的脫硫液后送入硫銨工段。 

從脫硫塔中吸收了H2S和HCN的脫硫液經脫硫塔液封槽至溶液循環槽，適當補充濃氨水和催化劑后用溶液循環泵送至再生塔，脫硫液經與壓縮空氣并流再生，再生后的溶液于塔上部經“U”型管自流入脫硫塔頂循環噴灑脫硫。若溶液溫度低時兩股去再生的溶液中的部分溶液可進溶液換熱器進行加熱，匯合后進再生塔。 
再生塔內產生的硫泡沫則由再生塔頂部擴大部分自流入硫泡沫槽，硫泡沫在硫泡沫槽中經攪拌，靜臵沉淀后送入離心機，生產的硫膏外售。硫泡沫槽中的上層清液自流入低位槽中，然后由低位槽液下泵送至溶液循環槽循環使用，少部分送至煤場噴灑配煤。離心機排出的清液進入溶液緩沖槽，經緩沖槽液下泵加壓送回溶液循環槽循環使用。 
脫硫過程中消耗的催化劑要及時補充，根據脫硫液中催化劑濃度的化驗結果適量補充催化劑。催化劑經計量后投入循環槽上方的催化劑貯槽中，加水攪拌充分溶解后，均勻加入循環槽中。 
由于堿源不斷的消耗，脫硫液的堿度會不斷降低，故采用蒸氨工段采出氨汽冷凝形成的濃氨水作為脫硫液堿度的補充（也可用液堿作為堿度補充，系統初開工時用液堿作為堿源配制脫硫液）。

預冷塔阻力：≦1.0kpa 脫硫塔阻力：≦2.0kpa 
脫硫液循環泵出口壓力≦0.8Mpa 脫硫液中間泵出口壓力≦0.8Mpa 入再生塔空氣壓力﹥0.40Mpa 低壓蒸汽壓力：0.40～0.6Mpa 蒸氨塔頂壓力：﹤5.0KPa 蒸氨塔底壓力：﹤35KPa 溫度 
預冷塔后煤氣溫度25～27℃ 脫硫液溫度：35℃左右 所有電機軸承溫度：≦65℃ 泡沫槽加熱溫度：＜50℃ 蒸氨塔頂溫度：94～97℃ 蒸氨塔底溫度：100～103℃ 濃氨水溫度：～30℃ 液位 

循環槽溶液液位：報警下限1000mm，報警上限5500mm 事故槽溶液液位報警：報警上限6100mm 
脫硫塔液位報警：報警下限4100mm，報警上限5000mm 低位槽液位報警：報警下限300mm，報警上限1600mm 溶液緩沖槽液位報警：報警下限300mm，報警上限1600mm 廢水槽液位報警：報警下限300mm，報警上限1600mm 堿液貯槽液位報警：報警下限300mm，報警上限2100mm 冷凝液地下槽液位報警：報警下限300mm，報警上限1500mm 3、脫硫效率 H2S脫硫效率下降原因 ⑴、氣液比不當 ⑵、溶液比不當 ⑶、再生空氣量少 ⑷、入口H2S含量高 ⑸、填料堵或有偏流現象 
⑹、煤焦油、萘含量高，將溶液污染 ⑺、溶液溫度高或低 
⑻、溶液或向差副反應高，溶液粘度大吸收不好 解決辦法

⑴、調節循環量

⑵、按分析情況具體添加

⑶、增加古風強度 

⑷、調節溶液循環量 
⑸、用稀氨水或硫化銨溶液洗滌填料或停車檢修 ⑹、排放溶液從新配制溶液 ⑺、調節溶液溫度 
⑻、加大脫硫液的排放，提高氨含量加大催化劑量并補充一部分新液 
第三章  硫銨工段 
1、生產工藝流程概述： 
來自脫硫工段的粗煤氣經煤氣預熱器加熱至60～70℃， 進入硫銨飽和器上段的噴淋室，在此煤氣分成兩股沿飽和器內壁與內除酸器外壁的環行空間流動，并與循環母液逆向噴灑，與母液充分接觸，使其中的氨被母液中的硫酸所吸收，生成硫酸銨結晶。然后煤氣合并成一股，沿切線方向進入飽和器內的除酸器，分離煤氣中夾帶的酸霧后被送往洗脫苯工段。 
在飽和器下段結晶室上部的母液，用母液循環泵連續抽出送至上段噴淋室進行噴灑，吸收煤氣中的氨，并循環攪動母液以改善硫銨的結晶過程。飽和器母液中不斷有硫銨結晶生成，且沿飽和器內的中心管進入下段的結晶室，用結晶泵將其連同一部分母液送至結晶槽，在此分離的硫銨結晶及少量母液排放到離心機內進行離心分離，濾除母液，并用熱水洗滌結晶。離心分離出的母液與結晶槽溢流出來的母液一同自流回飽和器。 
從離心機分離出的硫銨結晶，由螺旋輸送機送至振動流化床干燥器，經熱空氣干燥后進入硫銨貯斗，然后稱量包裝送入成品庫。 振動流化床干燥器用的熱空氣是由送風機從室外吸入空氣經熱風器用低壓蒸汽加熱后送入, 振動流化床干燥器用的冷空氣是由冷風機從室外吸入空氣后送入。振動流化床干燥器排出的熱空氣經旋風除塵器捕集夾帶的細粒硫銨結晶后，由排風機抽送至水浴除塵器進行濕式再除塵，后排入大氣。 

水浴除塵器工作原理：帶有較細硫銨粉塵的尾氣，由尾氣進口進入水浴除塵器后，風速明顯下降，尾氣和箱體中的水份充分接觸后，硫銨粉塵極易溶于水中，含有水汽的尾氣在經過除霧折板后，水滴被擋住，純潔尾氣排空，從而達到凈化空氣的作用。箱體中母液達到一定濃度后由箱體下部的排污口排至母液貯槽。 
來自罐區的硫酸先入硫酸貯槽貯存，再由硫酸泵送至硫酸高位槽，經控制自流入飽和器的滿流管和母液循環泵入口，調節飽和器內母液的酸度。 
硫銨飽和器是周期性的連續操作設備，當定期大加酸、補水并用水沖洗飽和器時，所形成的大量母液從飽和器滿流口溢出通過插入液封內的滿流管流入滿流槽，再經滿流槽滿流至母液貯槽暫時貯存。滿流槽液面上的酸焦油可用人工撈出。而在兩次大加酸的正常生產過程中，又將所貯存的母液用母液泵送回飽和器作補充。此外，母液貯槽還可供飽和器檢修、停工貯存飽和器內的母液之用。 

2、工藝技術指標  
 3、主要設備（飽和器） 
     噴淋式飽和器全部采用不銹鋼制作，噴淋式飽和器與上部的噴淋室與除酸器和下部結晶室組成，體外有整體保溫層，吸收室友本體、環形室、母液噴淋管組成，煤氣進入吸收室后分成兩股，在本體與內筒體間形成的環形室內流動，與噴淋管噴出的的母液接觸，然后匯成一股進到飽和器的后室，，被噴灑管噴出的母液二次噴淋，進一步吸收煤氣中的氨，，再沿切線方向進入內筒體—內臵除酸器，旋轉向下進入內套筒，由頂部煤氣出口排出，外套筒與內套筒想成旋風式除酸器，起到除去煤氣中夾帶的液滴，在煤氣入口與出口間分隔成兩個弧形分配箱，其內設臵數個噴嘴數個，朝向煤氣流，在吸收室的下部設臵滿流管，控制吸收室下部的液面，促使煤氣由入口向出口在環形室內流動，吸收室以降液管與結晶室連通，循環母液通過降液管從結晶室的底部向

4、產品質量 
⑴游離酸含量超標的原因 ①母液酸度過大 
②提取結晶時未用熱水洗滌 ③結晶顆粒較小 
④噴淋泵損壞導致不能噴灑 ⑤酸度波動較大，酸度不均勻 ⑵水分含量超標的原因 ①流化床溫度不夠 ②離心機下料太濕 ⑶含氮量低的原因 
①母液里面雜質多，尤其是酸焦油

5、解決辦法 
⑴游離酸含量超標的原因 
①飽和器采用連續加酸制度保證母液事宜酸度，正常生產加入的硫酸量為中和煤氣帶入飽和器的氨量 ②提取結晶應未用熱水洗滌 
③加酸攪拌，使母液酸度降低；在保證不被稀釋的情況下降低煤氣預熱器溫度 
④及時對泵體檢修，開啟備用泵 ⑤采用連續加酸 

⑵水分含量超標的原因 
①檢查旋風除塵器是否堵塞，查看風機風量，及時將流化床溫度控制在指標范圍內 
②減少下料量，提高離心機轉速 ⑶含氮量低的原因 
減低酸焦油，當形成酸泡沫時立即將滿流槽內加人廢機油，或洗油，隨時撈出母液內酸焦油；母液內結晶不要過多提取 
第四章 粗苯工段 
1、生產工藝流程概述 
來自硫銨工段的粗煤氣，經終冷塔上段的循環水和下段的制冷水換熱后，將煤氣由55℃降至27℃。后由洗苯塔底部入塔，自下而上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去外管送往各用戶。 上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調節閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。應用在糧油加工系統中。用于涂料行業的生產管線生產，及加工。
洗苯塔底富油由富油泵加壓后送至粗苯冷凝冷卻器，與脫苯塔塔頂出來的粗苯氣換熱，將富油預熱至60℃，然后至油油換熱器與脫苯塔塔底出來的貧油換熱，由60℃升至130℃，后進入粗笨管式加熱爐被加熱至180℃左右，進入脫苯塔，從脫苯塔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16℃制冷水冷卻至30℃左右，然后進入粗苯油水分離器進行分離，分離的粗苯入粗苯回流槽，部分粗苯經粗苯回流泵送至脫苯塔塔頂作回流，其余部分流入粗苯中間貯槽，粗苯定期送綜合罐區，粗苯需要外售時由粗苯輸送泵送往裝車站外售。 

在粗苯油水分離器分離出的油水混合物入控制分離器，在此分離出的洗油至地下放空槽，并由地下放空槽液下泵送入貧油槽，分離出的粗苯分離水送至冷凝液貯槽，并由冷凝液輸送泵打到冷鼓。 
脫苯后的熱貧油從脫苯塔底流出，自流入油油換熱器與富油換熱，使其溫度降至100℃左右，入貧油槽并由貧富油泵加壓送至一段貧油冷卻器和二段貧油冷卻器，分別被32℃循環水和16℃制冷水冷卻至約30℃，送洗苯塔循環噴淋洗滌煤氣。 
外購的新洗油卸入新洗油地下槽，然后由新洗油地下槽液下泵送入新洗油槽，作循環洗油的補充。 
0.5MPa蒸汽被管式加熱爐加熱至400℃左右，部分作為洗油再生器的熱源。管式加熱爐所需燃料由洗苯后的煤氣外管供給。 
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，由洗油再生器將部分熱貧油再生。用過熱蒸汽加熱，蒸出的油汽進入脫苯塔，殘渣排入殘油池定期送往煤場。 
為了降低洗油中的含萘量，脫苯塔設有側線采萘，萘油流入萘揚液槽，用蒸汽壓出送冷鼓焦油槽。 
煤氣經終冷塔冷凝所得的冷凝液由冷凝液輸送泵送終冷塔下段噴淋，多余部分送冷鼓，終冷塔上段用冷鼓來的氨水定期噴灑除萘。與本文相關的論文有：YK43F先導活塞式減壓閥在煤氣管道應用