焦化工程初步设计方案方案说明-毕业论文.doc

焦化工程初步设计

第二篇 工程设计说明
目 录

1 备煤车间 1
2 炼焦车间 6
3 煤气净化车间 20
4 总图 34
5 建筑及结构 44
6 电力及电信 58
7 仪表自动化 78
8 热力 83
9 给水排水 99
10 采暖、通风及除尘 110
11 中心试验室、环境监测站 118
12 节 能 125
13 职工定员及技术经济指标 128
14 项目实施计划及资金来源与使用 138
15 财务计算及评价 139

1 备煤车间
1.1 概述
本车间是为JNDK43-99D型1´60孔单热式焦炉制备装炉煤，日处理炼焦用煤约1472t（干基），年处理煤量537280t(干基)。
本项目所需炼焦用煤采用火车运输。
1.2 工艺流程
车间采用工艺过程简单、设备较少、布置紧凑、操作方便的先配煤后粉碎工艺流程。整个车间由贮煤工段、配煤工段、粉碎工段、煤塔顶层以及相应的带式输送机通廊和转运站组成。
1.3 工艺设施及主要设备
1.3.1 贮煤工段
各种炼焦用煤经过贮煤场贮存后，能够达到煤质均匀化和脱水的目的，保证焦炉连续、均衡生产，并稳定焦炭质量。
贮煤场长约110m，宽约71m，其操作贮量为～1.2万t，相当于JNDK43-99D型1´60孔单热式焦炉8昼夜的用煤量。
贮煤场采用推土机和轮式装载机进行堆取作业。由火车运来的炼焦用煤，通过推土机和轮式装载机堆存到贮煤场上；堆存在贮煤场上的各种炼焦用煤，由推土机和轮式装载机根据来煤先到先用后到后用的规则取煤，经受煤坑和带式输送机转运站将炼焦用煤送入配煤工段。
1.3.2 配煤工段
配煤工段是把各种牌号的炼焦用煤，根据配煤试验确定的配比进行配合，使配合后的煤料能够炼制出符合质量要求的焦炭，同时达到合理利用煤炭资源，降低生产成本的目的。
从贮煤工段运来的单种煤，经配煤槽顶部的可逆移动带式输送机分别布入5个F7m的双曲线斗嘴配煤槽中。5个配煤槽为单排布置，每个槽的贮量为300t，总贮量为1500t，可供JNDK43-99D型1´60孔单热式焦炉1昼夜的用煤量。配煤槽采用等截面收缩率型双曲线斗嘴，对含水分高和煤泥量大的煤，有良好的适应性，操作稳定，可防止煤在配煤槽内棚料，提高配煤的准确性。
配煤槽下部设置自动配煤装置，主要由圆盘给料机、称量带式输送机、电子秤计量系统等组成。生产时按照给定值自动控制各单种煤的配量，确保配煤比连续稳定。采用自动配煤装置可以大大提高配煤的准确性和自动化程度，降低工人的劳动强度，提高生产效率。
配合后的炼焦用煤，经带式输送机运至粉碎工段。
1.3.3 粉碎工段
粉碎工段是将配合后的炼焦用煤进行粉碎处理，使其细度(粒度<3mm的煤)达到85~90%左右，从而保证装炉煤的粒度均匀，达到提高焦炭质量的目的。
由配煤工段运来的配合煤，先经除铁装置将煤料中的铁件吸净后，进入PFCK1212型可逆反击锤式破碎机进行粉碎。破碎机共2台，其中1台生产，1台备用。
粉碎后的装炉煤，经带式输送机送入煤塔顶层。
在粉碎机室低层还设有检验粉碎细度的设施，按规定制度进行采样检验，根据检验结果及时更换锤头保证装炉煤的细度达到规定要求。另外，在粉碎机室内的焊锤间设有直流弧焊机，及时对磨损的锤头进行补焊修理。粉碎机室顶层上设有机械除尘装置，使粉碎机室内的含尘量达到环保和卫生要求。
1.3.4 煤塔顶层
由粉碎工段来的装炉煤送至煤塔顶层后，经犁式卸料器布入煤塔中。
1.4 其他
备煤车间设置一台电子秤计量炼焦用煤。
备煤车间带式输送机的规格为：带宽为800mm，输送能力为120t/h。
备煤车间采用三班制操作，工艺生产过程采用PLC自动控制。
1.5 焦处理车间
1.5.1 概述
筛焦工段的任务是将熄焦后的焦炭进行充分冷却脱水，并按要求筛分成不同粒级，入筛贮焦楼后贮存或装车外运。
本系统是按筛分处理JNDK43-99D型1´60孔单热式焦炉生产能力－年产40万t焦炭设计的。整个系统由焦台、筛贮焦楼以及相应的带式输送机通廊和各转运站等设施组成。
1.5.1.1 焦炭分级
根据用户的要求，焦炭分为<10mm、10~25mm、25~40mm、>40mm四级。
1.5.1.2 工艺设施及主要设备
1.5.1.2.1 焦台
焦台的作用是将熄焦后的混合焦冷却、沥水、蒸发水分，并对剩余红焦补充熄焦。焦台长45m，倾角28°，晾焦时间～0.5h。焦台下采用刮板放焦机实现远距离操纵机械化放焦，可把从焦台上滑下来的混合焦均匀地刮到焦台地沟内的运焦带式输送机上，送至筛贮焦楼。
1.5.1.2.2 筛贮焦楼
筛贮焦楼的作用主要是对混合焦进行筛分处理，将不同粒级的焦炭分开，并分别贮存。
由焦台运来的混合焦进入筛贮焦楼后，经过JYA1836-AT振动筛和J2YAF1230-AT振动筛，将焦炭筛分成<10mm、10~25mm、25~40mm、>40mm四级并分别入槽贮存。JYA1836-AT振动筛和J2YAF1230-AT振动筛均为2台，一开一备。各级焦炭贮槽采用双排卸料口，其中一排卸料口用电液动装车闸门放焦装火车外运，另一排卸料口用电液动装车闸门放焦装汽车外运。
1.5.1.3 其它
焦处理车间设置一台电子秤计量混合焦。
焦处理车间的带式输送机宽度为1000mm，能力为120t/h。
焦处理车间采用三班制操作。工艺生产过程采用PLC自动控制。

2 炼焦车间
2.1 概述
炼焦车间新建1×60孔JNDK43-99D型单热式捣固焦炉，年产干全焦38.68万吨，日产焦炉煤气51.52万m3。采用湿法熄焦，并设装煤出焦除尘地面站。
2.2 炼焦基本工艺参数
炭化室孔数 1×60孔
每孔炭化室装煤量(干) 23.0t
焦炉周转时间 22.5h
焦炉年工作日数 365d
焦炉紧张操作系数 1.07
装炉煤水分 10％
煤气产率 350m3/t干煤
成焦率 72％
装炉煤水分10％用焦炉煤气加热时，炼焦干煤相当耗热量(计算生产用量) 2514kJ/kg
2.3 炼焦工艺流程
由备煤车间送来的配合煤装入煤塔，通过摇动给料器将煤装入捣固装煤车的煤箱内，将煤捣固成煤饼，由捣固装煤车按作业计划从机侧送入炭化室内，煤饼在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏炼制成焦炭和荒煤气。在装煤的同时，地面站集尘系统通过消烟车把从吸尘孔逸出的烟气抽出，经集尘管导至地面站，除尘净化后排入大气。
炭化室内的焦炭成熟后，用推焦机推出，经拦焦机导入熄焦车内，熄焦车由电机车牵引至熄焦塔内进行喷水熄焦。熄焦后的焦炭卸至晾焦台上，晾置一定时间后送往筛贮焦工段。焦炉出焦时产生的烟尘，用集尘罩将其收集，并通过集尘管导至地面站，经除尘净化后排入大气。
煤在干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间，进入上升管，经桥管进入集气管，700℃左右的荒煤气被桥管内喷洒的氨水冷却至90℃左右。荒煤气中焦油等同时被冷凝下来。煤气和冷凝下来的焦油同氨水一起，经吸煤气管道进入煤气净化车间。
焦炉加热用的焦炉煤气，由外部管道架空引入焦炉。煤气经预热器预热至45℃左右送入焦炉地下室，通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道，与从废气开闭器进入的空气汇合燃烧。燃烧后的废气通过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道，再经过蓄热室，由格子砖把废气的部分显热回收后，经过小烟道、废气交换开闭器、分烟道、总烟道、烟囱,最后排入大气。
上升气流的煤气和空气与下降气流的废气由加热交换传动装置定时进行换向。
2.4 炼焦车间布置
本项目新建1×60孔JNDK43-99D型焦炉，自成一个系统。
在焦炉两端分别设炉间台和炉端台,两侧设机焦侧操作台。在炉间台的机侧布置一座双曲线斗嘴的煤塔，贮量为859t。炉间台主要布置捣固机检修平台、煤气管道、休息室、办公室、配电室、交换机室和仪表室等。炉端台顶层设炉顶工人休息室和四吨旋转起重机，中间层设推焦杆托煤板更换站和炉门修理站，底层设工具间。
在炉端台沿焦炉中心线设一座高80ｍ的烟囱。在炉间台外设一套湿法熄焦系统。
2.5 焦炉炉体
2.5.1 焦炉炉体的主要尺寸
见附表1。
2.5.2 焦炉炉体结构及特点
a)JNDK43-99D型捣固焦炉为双联火道,废气循环,宽炭化室,宽蓄热室,焦炉煤气下喷的单热式焦炉,是在总结焦炉多年生产经验的基础上设计的炉型,它在结构上作了许多改进,使焦炉炉体坚固严密,加热均匀,焦炉的操作环境和劳动条件得到了较大改善。
b)炉顶排烟孔和上升管孔砌体，用带有沟舌的异型砖砌筑，保证了砌体的整体性，炉顶更加严密，减少荒煤气窜漏，防止横拉条烧损。
c)加热水平699mm，可使炉顶空间空度合适焦饼上下同时成熟，减少炉顶空间长石墨。
d)燃烧室炉头采用高铝砖直缝炉头，可以防止炉头火道倒塌，高铝砖与硅砖之间的隐蔽逢采用小咬合结构，在砌炉期间炉头不易被踩活，烘炉后也不必为两种材质砖的高向膨胀差作特殊处理。
e)该焦炉炭化室的平均宽度为500mm，属于宽炭化室。宽炭化室焦炉具有很大的优越性，不仅推焦容易、改善焦炭质量、延长焦炉寿命，而且还减少推焦次数、减少机械磨损，减少污染。
f)炭化室墙采用“宝塔”形砖，消除了炭化室与燃烧室之间的直通缝，使炉体严密，荒煤气不易窜漏，并便于炉墙剔茬维修。
g)燃烧室盖顶大砖采取在一对火道内设拱顶的结构，使上面负荷归集在立火道隔墙上，加强了炉体结构强度。
h)燃烧室采用废气循环和加高焦炉煤气灯头结构，保证了沿炭化室高向加热均匀性。此外，因为有废气循环，可以降低废气中氮氧化合物含量，减弱了对大气的污染。由于焦炉煤气采用了高灯头，因此当焦炉延长结焦时间操作时，也不会短路。
i)由于本设计为焦炉煤气加热的单热式焦炉，故采用宽蓄热室，不仅简化了炉体结构，而且还减少了价格较贵的硅砖用量，节约了建设投资。蓄热室主墙厚370mm，是用带有三条沟舌的异型砖相互咬合砌筑，砖煤气道与外层墙面又无直通缝，既大大增加了结构强度保证了砌体的整体性和锁闭性，又大大提高了砖煤气道的气密性。
j)为增加蓄热室封墙的严密性，取消了效果不佳的隔热罩，外抹隔热效果好且又不龟裂的新型保温材料CFBT-93。
k)小烟道采用扩散型箅子砖，利用扩散型的特性使大小孔径正反方向所造成的不同阻力来克服小烟道内变量气体所产生的内外压力差，使蓄热室的气体分布均匀，提高热效率。
l)为了保证在宽炭化室增宽的情况下捣固焦炉的强度，采用了加大炭化室中心距至1200mm的措施。
2.5.3 焦炉用砖量
见附表2。
焦炉主要尺寸及技术指标表
附表1
序号
名称
单位
数量
1
炭化室全长
mm
14080
2
炭化室有效长
mm
13280
3
炭化室全高
mm
4300
4
炭化室有效高
mm
4100
5
炭化室平均宽
mm
500
6
炭化室锥度
mm
10
7
炭化室中心距
mm
1200
8
炭化室有效容积
m3
26.68
9
燃烧室立火道中心距
mm
480
10
燃烧室立火道个数
mm
28
11
加热水平
mm
699

焦炉砖量表
附表2
序号
名称
单位
数量
1
硅砖
t
6103.0
2
粘土砖
t
1895.7
3
粘土格子砖
t
1306.4
4
高铝砖
t
90.8
5
漂珠砖
t
122.1
6
隔热砖230x113x65(mm)
块
59000
7
隔热砖250x123x65(mm)
块
102530
8
红 砖240x115x53(mm)
块
209560
9
上升管，桥管衬粘土砖
t
26.1
10
烟道衬粘土砖
t
651.9
11
炉门衬堇青石砖
t
177.4
12
膨胀珍珠岩砖
t
18.2
注：本表砖量为1×60孔JNDK43-99D型焦炉所需的砖量

2.6 焦炉机械配置
2.6.1 焦炉机械配置及数量
见附表2-3。
焦炉机械配置表 表 2-3
序
号
名　　　称
数 量 (台)
操 作
备 用
1
捣固装煤车
1
0
2
推焦机
1
0
3
消烟除尘车
1
0
4
除尘拦焦机
1
0
5
电机车
1
0
6
熄焦车
1
0
7
捣固机
2
0
8
液压交换机
1
0

2.6.2 焦炉机械的主要性能及特点
这些焦炉机械在总结国内焦炉机械操作经验的基础上，吸取国外焦炉机械的优点，主要以提高机械效率、降低劳动强度和改善操作环境为出发点，并以先进、可靠、实用为原则进行选用的，主要特点如下：
1)设计选用六锤捣固机，增加了煤饼的堆积密度，提高了焦炭质量。
捣固机主要技术性能如下：
锤数
6个
轨距
2000mm
电机总功率
~59kw
设备自重
~22t
2)推焦机主要设有走行、启闭炉门、推焦等装置。司机室设有采暖和降温措施。
推焦机主要技术性能如下：
轨距
10000mm
电机总功率
~225kw
设备自重
~165t
3)捣固装煤车主要设有走行、装煤等装置。司机室设有采暖和降温措施，改善了操作工人的劳动条件。
捣固装煤车主要技术性能如下：
轨距
10000mm
电机总功率
~250kw
设备自重
~275t
4)为了消除装煤时逸散的烟尘，炉顶采用双吸口的消烟除尘车，同时消烟除尘车上设有抽吸装煤烟尘的导套装置、烟气管道、冷空气掺混装置和伸缩连接器等环保装置。在装煤时，伸缩连接器与设在炉顶的集尘干管相连，使装煤烟尘通过集尘干管被抽吸到地面站进行净化处理。
消烟除尘车主要技术性能如下：
轨距
5835mm
电机总功率
~89kw
设备自重
~90t
5)拦焦机主要设有走行、启闭炉门、导焦装置。为减少对大气的污染，机上设有集尘罩，将推焦时扬起的高温烟尘，经集尘罩和集尘干管抽吸到地面站，净化后外排。由于采用常规的移动接焦熄焦车，因此拦焦机集尘罩较长，为使拦焦机结构合理和走行平稳，故采用带有第三条轨道的拦焦机，用第三条轨道来承担集尘罩的大部分重量。司机室采取降温措施。
拦焦机的主要技术性能如下：
轨距
1800mm
允许最大走行速度
88m/min
电机总功率
～88kw
设备自重
～57t
6)电机车与熄焦车采用移动接焦方式操作，电机车牵引熄焦车。电机车上设有采暖和降温设施。由气缸开闭熄焦车车门,稳妥可靠。熄焦车车厢为固定斜底，结构简单、淌水快。
电机车和熄焦车的技术性能如下：
轨距
1435mm
电机车通过的最小曲率半径
114m
熄焦车厢底倾角
28°
熄焦车厢有效长度
13.19m
熄焦车宽度
4.82m
熄焦车装焦量
16.9t
熄焦车自重
～55t
熄焦车通过的最小曲率半径
60m
电机车电机总功率
～147kw
电机车自重
～29t
7)液压交换机用于驱动交换拉条以完成煤气、空气、废气的定时换向。液压交换机包括油缸、双泵双阀系统的液压站及控制系统等。全部操作采用PC控制，并配手动交换装置。当煤气低压时有自动报警和切断煤气供应等安全措施。
液压交换机的主要技术性能如下：
交换周期
20～30min
自动交换一次时间
32s
手动交换一次时间
10min
液压系统工作压力
6MPa
电动机功率
7.5kw
设备自重
~5.1t
2.7 工艺装备
2.7.1 集气系统
集气系统包括上升管、桥管与阀体、集气管、吸气弯管、焦油盒以及氨水管道系统与相应的操作台等。
设计采用单集气管，双吸气管。荒煤气经上升管、桥管、集气管和吸气弯管引至煤气净化车间。
上升管内衬粘土砖和隔热材料，以降低上升管外表温度，改善炉顶操作条件。下部用铸铁座与炉体连接，上部用水封盖密封。桥管与水封阀的联接采用承插式内部水封结构，避免了荒煤气的泄漏。在桥管内装有氨水喷咀，用低压氨水进行喷洒，使700℃的荒煤气冷却到90℃左右。
吸气弯管上设手动和自动调节翻板，调节集气管内煤气压力，使其保持规定的压力，不使炭化室出现负压操作现象。
集气管上设有集气管自动放散点火装置，以减少对环境的污染。
2.7.2 护炉铁件
护炉铁件包括炉柱、纵横拉条、弹簧、保护板、炉门框和炉门等。
JNDK43-99D型焦炉采用H型钢结构的炉柱，沿炉柱的高向设八线小弹簧。在纵横拉条的端部设有弹簧组，能对焦炉产生一定的压力，保证了焦炉结构的完整和严密。大保护板能有效的保护炉头不受损坏，箱形断面的厚炉门框抗变形性能好，机械强度适当，不易断裂。敲打刀边炉门密封效果好，结构简单、便于维修。
2.7.3 加热交换系统
焦炉用焦炉煤气加热。焦炉煤气主管由外部管道架空引进到焦炉地下室。煤气主管上设有温度、压力和流量的测量和调节装置。各项参数的测量、显示、记录、调节和低压报警都由自动控制仪表来完成。在焦炉煤气主管上设有预热器，保证了入炉煤气温度的稳定。在废气系统中，焦炉的分烟道上设自动调节翻板，总烟道上设手动调节翻板，使加热系统的吸力得以调节和稳定。
焦炉加热用的煤气、空气和燃烧后的废气在加热系统内的流向由液压交换机驱动交换拉条来控制，每隔20～30min换向一次。
2.7.4 熄焦系统
设计采用湿法熄焦系统，包括熄焦泵房、熄焦塔、除尘用捕集装置、粉焦沉淀池、清水池、电动单轨抓斗起重机等。
熄焦泵房内设有自灌式水泵，一开一备，由电机车司机控制水泵的开启，进行直接熄焦，由时间继电器控制每次熄焦时间为90～120s。
熄焦塔高36m，塔的下部设有熄焦喷洒管，顶部设有折流式木结构的捕集装置，可捕集熄焦时产生的大量焦粉和水滴，其除尘效率可达60%以上。
粉焦沉淀池有足够的容积，可保证焦粉的沉降和熄焦水的循环使用。
设计选用了容积为1.5m3的单轨抓斗起重机，可定期将沉淀池的粉焦抓到粉焦脱水台经脱水后外运。
2.7.5 辅助设施
在炉端台的中层设炉门修理站。炉门修理站设有卷扬机，并在机焦两侧各设起落架，使炉门既能旋转又能放倒，方便炉门维修。炉门修理站的主要操作是修理和更换刀边、零部件和衬砖。
在炉端台的顶层设有4t旋转起重机，用来吊运各种设备和材料以减轻工人的劳动强度。
炉端台中层还设有推焦杆、托煤板更换站，用来检查或更换推焦杆和托煤板。
炉间台顶层设有捣固机检修平台，方便捣固机维修。
在焦炉地下室设有排水泵，可及时排除冷凝液和其它污水，保证地下室的整洁。
2.7.6 焦炉除尘设施
本工程对焦炉生产过程中阵发性烟尘和连续性烟尘治理采取以下措施：
2.7.6.1 阵发性烟尘治理
a)装煤除尘：装煤除尘采用消烟除尘车，依靠地面站的风机抽吸吸尘孔冒出的烟尘，掺混冷空气后，经集尘干管送到地面站除尘设备进行净化处理。
b)熄焦除尘：在熄焦塔顶部设有折流式木结构的捕集装置，捕集熄焦时产生的大量焦粉和水滴。
c)推焦除尘：在拦焦机上带有大型集尘罩，该集尘罩与地面站除尘设备之间用一条固定于焦侧的水平干管连接，通过干管将抽吸的烟气送到除尘设备处理净化后排放。
2.7.6.2 连续性烟尘治理
a)吸尘孔盖采用球状结构，使吸尘孔盖与座之间为球面接触，大大地增加了吸尘孔盖的严密性。
b)炉门密封采用敲打刀边，密封效果好。
c)炉顶上升管盖及桥管与阀体承插均采用水封结构，可以完全杜绝上升管盖和桥管承插处的冒烟现象。
d)上升管根部采用铸铁座，杜绝了上升管根部的冒烟冒火现象。
2.8 焦炉的主要生产操作指标
焦炉主要生产操作指标表
序 号
项 目
单位
焦炉煤气加热时
1
标准火道温度机侧
℃
1310

焦侧
℃
1320
2
过剩空气系数α

1.2～1.3
3
焦饼上下温度差
℃
<70
4
小烟道废气温度
℃
<350
5
焦饼中心温度
℃
1000±50
6
炉头火道温度
℃
≥1100
7
下降气流看火孔压力
Pa
0～5
8
炭化室底部压力
Pa
≥5
9
集气管内煤气温度
℃
～90
10
低压氨水管氨水压力
MPa
～0.25
11
地下室煤气主管压力
Pa
1200
12
地下室煤气横管压力
Pa
700～800
13
炉柱上部弹簧负荷（总）
kN
～160
14
炉柱下部弹簧负荷（总）
kN
～100
3 煤气净化车间
3.1 概述
煤气净化车间为年产40万吨冶金焦配套设计，煤气处理量为23307m3/h(包括氨分解尾气1840m3/h)。其车间组成为冷凝鼓风工段、脱硫工段（H.P.F法）、氨苯洗涤工段、蒸氨氨分解工段、粗苯蒸馏工段。
3.2 设计基础数据
3.2.1 设计基础数据及产品回收率
a)小时装煤量
61.3t/h
b) 装炉煤水份
10%(对干煤)
c)煤气发生量
350m3/t干煤
d) 煤气流量
23307m3/h(尾气1840m3/h)
e) 焦油产率
3.5%(对干煤)
f) 粗苯产率
1%(对干煤)
3.2.2 煤气净化指标
煤气中杂质含量 净化前 净化后
NH3（g/m3） 6～8 <0.1
H2S（g/m3） 4～6 0.5
粗苯（g/m3） 30～38 £6
焦油（g/m3） £0.05
萘（g/m3） £0.4
3.2.3 能源条件（设计要求值）
a)电
电压等级 10kV 380V 220V
频率 50±0.5HZ
b)蒸汽
低压汽 0.6MPa(表压)
c)循环水
供水温度 32°C
回水温度 £45°C
供水压力 0.5MPa(表压)
d)低温水
供水温度 16°C
回水温度 £23°C
供水压力 0.5MPa(表压)
e)压缩空气
供气温度 30°C
供气压力 0.6MPa(表压)
f)焦炉煤气（洗苯后）
温度 25~27°C
压力 ~6000Pa(表压)
热值（兑入尾气后） 16896kJ/m3
3.3 原材料及产品
3.3.1 原料及辅助材料的品种与质量
a)洗油
密度(20°C)g/cm3 1.03~1.06
馏程：(大气压760mmHg)
230°C前馏出量%（V） ≤3
300°C前馏出量%（V） ≥90
酚含量%（V） ≤0.5
萘含量%（Wt） ≤15
水份% ≤1
粘度(E50) ≤1.5
结晶物(15℃) 无
b)氨分解炉催化剂
NCA-2型催化剂：Ni为主要活性组分球形颗粒。
堆密度(g/cm3) 1.4~1.5
比表面积(m2/g) ~4
强度(N/颗) ≥800
c)H.P.F催化剂
3.3.2 产品质量指标

a)焦油
符合YB/T5075-93 (2号指标)

密度(20°C)g/cm3 1.13～1.22

含水 ≤4%

灰分 ≤0.13%

粘度(E80) ≤4.2

甲苯不溶物(无水基) ≤9%

b)硫膏
含水
～30%

c)粗苯
符合YB/T5022—93

密度(20℃)g/ml
馏程:
75℃前馏出量%(容):
180℃前馏出量%(重)
≤0.900

≯3
≥91

d)净煤气
焦油
萘
H2S
NH3
粗苯
≤0.05 g/m3
≤0.4 g/m3
0.5 g/m3
0.05
≤6 g/m3
3.4 工艺说明
3.4.1 冷凝鼓风工段
3.4.1.1 工艺流程
来自焦炉～82℃的荒煤气，与焦油和氨水沿吸煤气管道一并进入气液分离器,气液分离后的荒煤气由上部出来，进入3台并联操作的横管初冷器。在初冷器内分两段冷却：上段用32℃循环水、下段用16℃低温水将煤气冷却至21~22℃，由下部排出后进入2台并联操作的电捕焦油器，除掉其中夹带的焦油雾，再由鼓风机压送至脱硫工段。
在初冷器上段和下段，分别连续送入焦油、氨水混合液清除冷却管壁上的积萘，提高初冷器冷却效果。
初冷器上段排出的冷凝液经水封槽自流入上段冷凝液槽，用泵将其送入初冷器上段循环喷洒，多余部分送至吸煤气管道。初冷器下段排出的冷凝液经水封槽自流入下段冷凝液槽，加兑一定量焦油﹑氨水后,用泵将其送入初冷器下段循环喷洒，多余部分流入上段冷凝液槽。
由气液分离器分离下来的焦油和氨水进入机械化氨水澄清槽，在此进行氨水、焦油和焦油渣分离。上部的氨水流入循环氨水中间槽，再由循环氨水泵送至焦炉集气管循环喷洒。剩余氨水送入剩余氨水槽，再用剩余氨水泵送至洗涤工段的富氨水槽。机械化氨水澄清槽下部的焦油靠静压流入焦油中间槽,经沉降分离后, 焦油经泵送往焦油贮槽，定期装汽车外销。机械化氨水澄清槽底部沉降的焦油渣，排入焦油渣车，定期送往煤场。
3.4.1.2 工艺特点
a)初冷器采用高效横管冷却器,将煤气冷却到21~22℃,使煤气中的焦油和萘通过冷却脱除,确保后序设备无堵塞之患。
b)初冷器采用两段结构,中间带断塔盘,节省了低温水,降低了操作费用。
c)焦油渣回兑炼焦煤中,有利于环境保护。
d)采用新型高效的电捕焦油器,处理后煤气中焦油雾可控制在50mg/m3以下,有利于后续工段的生产操作。
3.4.1.3 主要技术操作指标：
初冷器后煤气温度 21~22℃
初冷器上段循环水入口温度 32℃
初冷器上段循环水出口温度 45℃
初冷器下段新水入口温度 16℃
初冷器下段新水出口温度 23℃
初冷器阻力 1.5kPa
电捕焦油器阻力 0.5kPa
3.4.1.4 主要设备
设备名称及规格 主要材质 台数
横管初冷器 FN2000m2 碳钢 3
电捕焦油器 DN3400 碳钢 2
机械化氨水澄清槽 VN300m3 碳钢 2
煤气鼓风机 D550 2
3.4.2 脱硫工段
3.4.2.1 工艺流程
鼓风机后的煤气进入脱硫塔，与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触,以吸收煤气中的H2S、HCN。脱除H2S的煤气去洗涤工段。
吸收了H2S、HCN的脱硫液从塔底流出，经液封槽进入反应槽，用循环泵经加热（冬）或冷却（夏）后送入再生塔，同时自再生塔底部通入压缩空气，使溶液在塔内得以氧化再生。再生后的溶液从塔顶经液位调节器自流回脱硫塔循环使用。
浮于再生塔顶部的硫磺泡沫，流入硫泡沫中间槽,再用泵送入戈尔薄膜液体过滤器，硫泡沫经过滤分离，清液流入反应槽，硫饼装袋外销。
为避免脱硫液盐类积累影响脱硫效果，排出少量废液送往配煤。
3.4.2.2 工艺特点
a) 采用以氨为碱源、H.P.F为催化剂的焦炉煤气脱硫工艺，具有流程短、脱硫效率高、基建投资省和运行费用低的特点。
b) 脱硫废液送往配煤，工艺简单，无污染。
c) H.P.F脱硫位于洗苯前（即称为前脱硫），减轻了粗苯设备的腐蚀。
3.4.2.3 主要技术操作指标
脱硫液入塔温度 35～40℃
脱硫塔阻力 1.5kPa
3.4.2.4 主要设备
设备名称及规格 主要材质 台数
脱硫塔 DN4600 H=32800 碳钢 1
再生塔 DN3200 H=44000 碳钢 1
反应槽 DN3200 L=12500 碳钢(玻璃钢衬里) 1
戈尔薄膜液体过滤器FN15m2 2
3.4.3 氨苯洗涤及蒸氨氨分解工段
3.4.3.1 工艺流程
本工段包括洗氨、洗苯、蒸氨氨分解装置。
由脱硫工段来的煤气首先进入1#洗氨塔下部煤气终冷段，利用冷却后的终冷循环水将煤气冷却到大约23℃后，进入上部洗氨。从2#洗氨塔来的半富氨水送入1#洗氨塔顶部分配盘，喷淋洗涤煤气，使煤气中的大部分氨在此塔中除去。洗氨后的氨水进入塔下部的终冷段，与终冷循环水一起冷却洗涤焦炉煤气。塔底氨水一部分作为富氨水进入富氨水槽，与冷凝鼓风工段来的剩余氨水一起作为蒸氨的原料，用富氨水泵送至蒸氨装置，其余的作为终冷循环水回终冷段。从1#洗氨塔顶部出来的煤气进入2#洗氨塔下部。从蒸氨装置来的蒸氨废水经蒸氨废水二段冷却器冷却到大约23℃后，去2#洗氨塔洗氨，2#洗氨塔底半富氨水经半富氨水泵抽出，一部分送往1#洗氨塔顶部，其余的经半富氨水冷却器冷却后回到塔中部循环。从2#洗氨塔顶部出来的煤气进入洗苯塔，用粗苯蒸馏工段来的冷贫油吸收煤气中的苯，洗苯后的煤气一部分送至焦炉及氨分解炉、管式炉加热,其余部分外送。塔底富油送往粗苯蒸馏工段。
从洗氨装置来的原料氨水（富氨水和剩余氨水混合物）经原料氨水/蒸氨废水换热器换热至95℃后，进入蒸氨塔进行蒸馏。塔底的蒸氨废水经原料氨水/蒸氨废水换热器、蒸氨废水冷却器（一段）冷却至40℃后，一部分送洗涤装置用于洗氨，其余部分送至酚氰污水处装置进一步处理。蒸氨塔顶出来的氨汽经分缩器冷却至95℃后，送至氨分解装置。
氨汽进入氨分解炉中，氨汽中的NH3和HCN在催化剂和通过燃烧煤气产生的高温作用下分解生成N2、H2和CO。
氨分解炉中的主要反应如下：
NH3 → 1.5 H2 + 0.5 N2
ΔH = +2922kJ/kg.NH3 (吸热反应)
HCN + H2O → 1.5 H2 + CO + 0.5 N2
ΔH = +62kJ/kg.HCN (吸热反应)
分解后产生的高温尾气从炉气冷却塔下部进入,被自上而下的循环氨水直接冷却,冷却后的尾气送入气液分离器前的吸煤气管道。
3.4.3.2 工艺特点
a)设备材质为普通碳钢，投资省。
b)用蒸氨废水洗氨代替软水洗氨，节省软水，并可减少废水的外排量。
c)洗氨塔中段循环喷洒，强化洗氨。
d)采用还原气氛催化分解氨的工艺流程，氨汽中的氮化物的分解率可达95%以上，分解后的尾气可作为低热值煤气返回煤气系统，既增产了煤气又不污染大气。
3.4.3.3 主要技术操作指标
入终冷段煤气温度 ～40℃
终冷后煤气温度 23～24℃
1#洗氨塔后煤气温度 23～24℃
2#洗氨塔后煤气温度 23～24℃
洗苯塔后煤气温度 25℃
入洗氨塔蒸氨废水温度 23℃
入洗氨塔终冷循环水温度 22℃
入洗苯塔贫油温度 27～30℃
1#洗氨塔阻力 1.5kPa
2#洗氨塔阻力 1.5kPa
洗苯塔阻力 1.0kPa
2#洗氨塔后煤气含氨 0.05g/m3
洗苯塔后煤气含苯 ≤6g/ m3
处理原料氨水量 28m3/h
进蒸氨塔原料氨水温度 95℃
氨分缩器氨汽出口温度 95℃
氨分缩器氨汽出口压力（表压） 32kPa
氨分解炉炉温 1100℃
煤气入分解炉温度 35℃
空气入分解炉温度 130℃
炉气冷却塔后尾气温度 85℃
3.4.3.4 主要设备的选择
设备名称及规格 主要材质 台数
a)洗氨塔DN2800， H=40000 碳钢 2
b)洗苯塔DN2800， H=31100 碳钢 1
c)蒸氨塔DN2000 H=18300 铸铁 2
d)氨分缩器 F = 100m2 铝 2
e)氨分解炉 内装催化剂 碳钢衬耐火砖 2
DN2200 H=7620
f)炉气冷却塔 DN2000 H=23600 碳钢 2
3.4.4 粗苯蒸馏工段
3.4.4.1 工艺流程
由氨苯洗涤工段来的富油，经油汽换热器与脱苯塔顶部来的93°C油汽换热后，进入油油换热器，使富油温度升至130~135°C，然后进入管式炉对流段、辐射段，加热至180°C，进入脱苯塔内进行蒸馏。从脱苯塔顶部出来的油汽进入油汽换热器及冷凝冷却器，所得粗苯流入油水分离器。分离出水后的粗苯进入回流槽，部分经回流泵送到脱苯塔顶部回流，其余的流入粗苯中间槽，用粗苯产品泵送至粗苯贮槽，再用粗苯产品装车泵打入粗苯高位槽装车外送。
在脱苯塔上部设有断塔板，将塔板积存的油和水引出，流入到脱苯塔油水分离器，将水分离后，油进入下层塔板。
从脱苯塔侧线引出的萘溶剂油，自流到残渣、萘溶剂油扬液槽，用蒸汽压送到冷凝鼓风工段。
脱苯塔底部来出的170°C热贫油，经油油换热器换热后进入热贫油中间槽。用热贫油泵将热贫油送至贫油一段冷却器、贫油二段冷却器。在贫油二段冷却器用二次水将其冷却至27°C后，进入冷贫油槽，再用贫油泵，将贫油送到氨苯洗涤工段洗苯塔循环使用。
为保持稳定的洗油质量，由管式炉加热后的富油管线上引出~1.5%的富油进入再生器，用管式炉来的~400°C过热蒸汽直接蒸吹再生。再生器顶部出来的汽体进入脱苯塔下部，再生器底部排出的残渣定期排放至残渣、萘溶剂油扬液槽，用蒸汽压送到冷凝鼓风工段。
粗苯油水分离器、脱苯塔油水分离器分离出来的水，依次进入第一、第二控制分离器，进一步将油、水分离。分离出来的油流入油放空槽，用液下泵送到氨苯洗涤工段，分离出来的水流入水放空槽，用液下泵送到冷凝鼓风工段。
由槽车送来的新洗油进入到洗油卸车槽，然后经泵送入新洗油槽，再经贫油泵送到氨苯洗涤工段。
3.4.4.2 主要特点
a)脱苯塔上段设有断塔板，防止塔板积水，利于脱苯塔的操作。
b)脱苯塔为铸铁材质，条型泡罩结构，30层塔板，塔顶打回流，带萘侧线，保持系统萘平衡。
c)贫油一段、贫油二段冷却器采用冷却效率高，占地少的螺旋板换热器,降低了工程投资。
d)本工段各贮槽的放散气，汇集后接到吸煤气管道，有利于环境保护。
3.4.4.3 主要技术操作指标
油汽换热器后富油温度 75°C
贫富油换热器后富油温度 135°C
贫富油换热器后贫油温度 ~105°C
管式炉富油出口温度 180°C