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1、毕业设计（论文）焦化厂化产工艺流程的研究与思考所属系部 煤炭化工系 所学专业 煤炭深加工与利用班 级 0901班 学生姓名 申嘉锡 指导教师 郭景念 张秀玲 职 称 学生 2012年 6月晋中职业技术学院教务处制目 录概述第一章 化产工艺流程第一节 冷鼓工段工艺流程 .3第二节 循环水工艺流程 .3第三节 脱硫及硫回收系统 .4第四节 硫胺系统 .4第五节 粗苯系统 .4第六节 化产工艺流程图 .5第二章 冷鼓工段主要设备及工作原理第一节 横管式初冷器的工作原理.6第二节 鼓风机的工作原理.6第三节 电捕焦油器的工作原理 . 7致谢 = 众所周知，山西是一个煤炭大省。煤炭由高温炼焦得到的焦炭可
2、供高炉冶炼、铸造、气化和化工等工业部门作为燃料和原料：炼焦过程中得到的干馏煤气经回收、精制可得到各种芳香烃和杂环混合物，供合成纤维、医药、染料、 涂料和国防等工业做原料：经净化后的焦炉煤气既是高热值燃料，也是合成氨、合成燃料和一系列有机合成工业的原料。因此，高温炼焦不仅是煤综合利用的重要途径，也是冶金工业的重要组成成分。第一章 化产工艺流程第一节 冷鼓工段工艺流程 来自82 83的荒煤气，带着焦油和氨水沿吸煤气管道至气液分离器，气液分离后荒煤气进入横管初冷器，在此分两段冷却：上段采用32循环水、下段采用16制冷水将煤气冷却至22。冷却后的煤气进入煤气鼓风机加压后进入电捕焦油器，除掉其中夹带的焦
3、油雾后煤气被送至脱硫工段。 初冷器中段和下段排出的冷凝液进入冷凝液循环槽，由冷凝液循环泵送入初冷器下端循环喷洒，如此循环使用，多余部分送机械化氨水澄清槽。从气液分离器出来的焦油、氨水进入机械化焦油氨水澄清槽，经澄清分离后，上部氨水送至循环氨水槽，由循环氨水泵及高压氨水泵送往炼焦工段供冷却荒煤气和集气管吹扫及无烟装煤使用。剩余氨水则由剩余氨水泵送至硫铵工段蒸氨。分离出的焦油至焦油中间槽贮存，当达到一定液位时，用焦油泵将其送至焦油槽。焦油需外售时，有焦油泵送往装车台装车外售。机械化氨水澄清槽和机械化焦油澄清槽底部沉降的焦油渣，排入焦油渣车，定期送往煤场配煤。冷凝鼓风工段所有贮槽的放散气均经排气风机
4、接至排气洗净塔，由硫铵工段来的蒸氨废水洗涤后排放至大气。塔底废水由排气洗净废水泵送生化处理。第二节 循环水工艺流程 由循环水池来的循环水经循环水泵加压后分别供给横管初冷器一段、风机油冷却器、予冷塔换热器，氨水废水冷却器、氨分缩器，粗苯冷凝冷却器，一段油水换热器、空压站。大部分回水进入凉水架，经三台冷却风机冷却后，自流入循环水池，少部分回水经过滤器过滤杂质后回循环水池。 由厂区生产生活水管来的清水分别经进入、段循环水池。由制冷水池来的水，经制冷泵加压后进入制冷机冷却到16后，分别进入初冷器二段、终冷塔冷却器及粗苯冷凝冷却器，二段油水换热器，氨冷却器回水进入制冷水池循环使用。 25制冷机冷却水由冷
5、却水泵制冷机冷却后到32回凉水架风扇冷却后，从塔下水池进入冷却水池，再入冷却水泵。完成一个循环第三节 脱硫及硫回收系统 来自鼓冷工段的粗煤气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，吸收煤气中的H2S硫化氢和HCN氰化氢等物质,脱除后的煤气，全部送至硫铵工段。 从脱硫塔下部流出的脱硫液经脱硫塔液封槽至溶液循环槽，另有催化剂储槽补充滴加催化后，用溶液循环泵抽送至再生塔，与空压站来的压缩空气并流再生，再生后的脱硫液脱硫液返回脱硫塔塔顶喷淋脱硫。从再生塔顶浮选出的硫泡沫自流入泡沫槽，在此搅拌、加热、沉淀、分离后，经硫泡沫泵加压后送熔硫釜连续熔硫，生产硫磺外售。熔硫釜排出的清液进入溶液缓冲槽
6、沉淀冷却后，清液溢流进入地位槽，然后由液下泵送至溶液循环槽。由鼓冷来的剩余氨水与老厂的剩余氨水混合后，加入含氢氧化钠（42%NaOH）的碱液，与从蒸氨塔底来的蒸氨废水在氨水换热器中换热，进入蒸氨塔。在蒸氨塔中被蒸汽直接蒸馏，蒸出的氨汽入氨分缩器，用循环水冷却，冷凝下来的液体入蒸氨塔顶作回流，未冷凝的氨汽进入氨冷凝冷却器冷凝成浓氨水送至溶液循环槽作为脱硫补充液。塔底排出的蒸氨废水在氨水换热器中与剩余氨水换热后，入废水槽，并由废水泵加压、废水冷却器冷却后送生化处理。第四节 硫胺系统 由脱硫及硫回收工段送来的煤气经煤气预热器预热后，进入喷淋式饱和器上段的喷淋室，在此煤气与循环母液充分接触，使其中的氨
7、被母液吸收。煤气经饱和器内的除酸器分离酸雾后送至洗脱苯工段。 在饱和器的母液中不断有硫铵晶体生成，用结晶泵将其连同一部分母液送至结晶槽分离，然后经离心机分离、螺旋输送机输送至振动硫化床干燥器干燥后入硫铵贮斗贮存、称重、包装即可外售。 在饱和器下段结晶室上部的母液，用循环泵连续送至上段喷淋室喷洒，吸收煤气中的氨，并循环搅动母液以改善硫铵的结晶过程。 喷淋室溢流的母液入满流槽，将少量的酸焦油分离，分离酸焦油后的母液入母液贮槽，经小母液泵加压后送喷淋室喷淋。 补充浓硫酸由硫酸高位槽自流至满流槽补入系统中。由振动硫化床干燥器排出的尾气经旋风除尘器捕集夹带的细粒硫铵结晶后，由排风机抽送至雾膜水浴除尘器进
8、行湿式再除尘，最后排入大气。第五节 粗苯系统 来自硫铵工段的粗煤气，经终冷塔冷却后从洗苯塔底部入塔，由下而上经过洗苯塔填料层，与塔顶喷淋的循环洗油逆流接触，煤气中的苯被循环洗油吸收，再经过塔的脱除雾滴后离开洗苯塔，其中一部分送焦化装置，剩余部分外供煤气用户。 洗苯塔底富油经富油泵加压后送至粗苯冷凝冷却器，与脱苯脱顶粗苯汽换热，将富油预热至60左右，然后至油油换热器与脱苯塔热贫油换热，由60升到130左右，最后进入粗苯管式炉被加热至180左右，进入脱苯塔。从脱苯塔顶蒸出的粗苯油水混合汽进入粗苯冷凝冷却器分别被从洗苯塔底来的富油和16制冷水冷却至30左右，然后进入粗苯油水分离器，分离的粗苯至粗苯回
9、流槽，部分粗苯经粗苯回流泵送至脱苯塔顶作回流，其余部分入粗苯储槽，需要外售时由粗苯输送泵送装车台装车外售。由粗苯油水分离器分离的油水混合液去控制分离器，在此分离出的油去地下放空槽，分离出的水去冷凝液槽，与冷凝液一并送鼓冷机械化氨水澄清槽进一步分离。脱苯后的热贫油从脱苯塔底流出，自流入油油换热器与富油换热，使其温度降至90左右入贫油槽，并由贫油泵加压送至贫油冷却器分别被循环水和制冷水冷却至约30，送洗苯塔喷淋洗涤煤气。 0.5MPa（表）蒸汽被粗苯管式炉加热至400左右，作为洗油再生器和脱苯塔的热源。管式炉所需燃料由洗苯后煤气经煤气过滤器过滤后供给。第六节 化产工艺流程图第二章 冷鼓工段主要设备
10、及工作原理第一节 横管式初冷器的工作原理 焦化系统生产中煤气横管式初冷器主要结构是包括初冷器壳体、冷却管管束。横管式初冷器壳体是有钢板焊制而成的直立的长方形器体，壳体的前后两侧是初冷器的管板，管板外装有封头。在壳体侧面上、中部有喷洒液接管，顶部为煤气入口，底部有煤气出口。在横管式初冷器的操作中，除了冷却焦炉煤气外，在冷却器顶部及中部喷洒冷凝液，来吸收焦炉煤气中的萘，并冲刷掉冷却管上沉积的萘，从而有效的提高了传热效率。第二节 鼓风机的工作原理离心式鼓风机的工作原理与离心式通风机相似，只是空气的压缩过程通常是经过几个工作叶轮(或称几级)在离心力的作用下进行的。 鼓风机有一个高速转动的转子，转子上的
11、叶片带动空气高速运动，离心力使空气在渐开线形状的机壳内，沿着渐开线流向风机出口，高速的气流具有一定的风压。新空气由机壳的中心进入补充。单级高速离心风机的工作原理是：原动机通过轴驱动叶轮高速旋转，气流由进口轴向进入高速旋转的叶轮后变成径向流动被加速，然后进入扩压腔，改变流动方向而减速，这种减速作用将高速旋转的气流中具有的动能转化为压能(势能)，使风机出口保持稳定压力。从理论上讲，离心鼓风机的压力-流量特性曲线是一条直线，但由于风机内部存在摩擦阻力等损失，实际的压力与流量特性曲线随流量的增大而平缓下降，对应的离心风机的功率-流量曲线随流量的增大而上升。当风机以恒速运行时，风机的工况点将沿压力-流量
12、特性曲线移动。风机运行时的工况点，不仅取决于本身的性能，而且取决于系统的特性，当管网阻力增大时，管路性能曲线将变陡。风机调节的基本原理就是通过改变风机本身的性能曲线或外部管网特性曲线，以得到所需工况。第三节 电捕焦油器的工作原理高压直流电源产生的负高压，接入电晕极（阴极），它与沉淀极（阳极）之间产生电场，电场强度超过一定极限后在阴阳两极间即产生电晕放电。此时流经电场区的气体发生电离，产生大量的离子和电子。周围可以听见强烈的电磁风声。光线暗时可见紫兰色电晕。通过电场的煤气中的焦油，粉尘，水雾等粒子与离子或电子结合而苻电，在电场力的作用下向两极运动。由于电子质量小，运动速度快，空间分布广，所以主要
13、是苻负电的粒子向沉淀极运动。到达沉淀极板中和后，依靠残存的静电引力和分子间凝聚力首先吸附于沉淀极，而后靠自身重力沿极板下落，通过焦油出口排出。 近年来，大型炼焦装置不断建设，焦炭产能已经过剩，单一炼焦已难以维持企业可持续发展。为此，企业务需对生产装置结构进行调整，只有节能挖潜改造、降低能耗、延伸产业链，才是企业发展唯一出路。致谢 本设计的顺利完成，离不开各位老师、同学和朋友的关心和帮助，感谢大学期间传教知识的老师们，他们的言传身教使我打下了坚实的专业基础，解决了设计上的专业难题。感谢一起做设计的同学们为我提供了宝贵的参考资料和合理化建议。这一路走来我学到了很多的知识，弥补了自己的不足，在此表示深深的感谢！ 最后，衷心的感谢审阅本文的各位老师！谢谢你们在百忙之中抽出时间来阅读本文，热切期待各位的批评与指正。
