对引进焦炉煤气净化技术的评述

总第期120 HEBEI YEJIN 6 建国以来煤气净化技术的发展与现状1 焦化工业是国民经济中的重要行业之一它分 布于冶金化工城建煤炭等部门据统计资料 表明焦化行业分布于全国大江南北二十七个省 市自治区遍及全国各地全国共有焦化企业 余家其中年生产能力超过万吨的约占十分200100 之一现有炼焦年生产能力超过亿吨中国焦炭产 量已跃居世界第一位焦化产品百余种焦炭主要 用于钢铁工业炼铁还为化工机械等部门提供原 料和燃料各种化工产品是化学工业医药轻 工国防等部门的重要原料焦炉煤气除了供给工 业部门燃料和制造化肥还供给城市煤气焦化工 业对国民经济的发展和城市建设起到了重要作用 中国焦化工业从建国以来大体上经过三次 里程碑式的飞跃第一次飞跃是世纪年代至205060 年代初中国有了自行设计制造装备的型焦炉为58 代表的焦化厂第二次飞跃是世纪年代中至206070 年代初以攀钢建设为重点以炭化室高米焦5 5 炉为代表并集中采用了多项新技术和新装备的焦 化厂第三次飞跃是改革开放以来以宝钢及部分 应用国外技术进行改造扩建而建成的具有世纪20 年代水平的焦化厂当然在这三次飞跃中由90 于中国地域辽阔发展水平不平衡所以各地又因 地制宜地建成了一大批中小型焦化厂改革开放以 来以经济建设为中心焦化行业与其它行业一 样得到了前所未有的发展在主要技术环节上 取得了可喜的成就在很多方面赶上和接近了世界 先进水平 焦炉煤气净化是焦化厂中重要组成部分多年 来中国各焦化厂大部分在沿用由前苏联引入焦炉 炉型相配套的初冷洗氨终冷洗苯的煤 气净化或称煤气回收工艺流程自世纪年2050 代末起中国焦化工作者冲破旧的工艺模式创造 性地设计和开发了与中国自行设计的型焦炉和其58 它炉型相适应的焦炉煤气净化工艺如氨水流 程硫铵流程脱硫工艺改良脱硫A D AA D A 工艺氨焚烧工艺单塔脱苯工艺氨法脱硫污 水处理工艺等技术但这些煤气净化工艺经各厂实 践表明存在着净化效果差设备腐蚀严重氨苯 回收率低产品质量差环境污染较严重等缺点 与生产发展环境保护及城市煤气的需要还很不相 适应与世界先进水平相比有较大差距世纪2070 总第期 120 河北冶金 Total 120 年第 期 20006 HEBEI METALLURGY 2000Number 6 对引进焦炉煤气净化技术的评述 李辉 河北工业职业技术学院河北 石家庄 050091 摘要介绍了中国煤气净化技术的发展并对几种主要引进的煤气净化技术特点做了分析作者就 此提出了几点见解和探讨 关键词煤气煤气净化净化工艺 中图分类号TQ5465文献标识码文章编号 10065008200006000603 PRELIMINARY DISCUSSION ABOUT IMPORTED COKE OVEN GAS CLEANING TECHNIQUE LI Hui Hebei Vocational Engineering Institute Shijiazhuang Hebei 050091 Abstract The development of gas cleaning technique in our country is introduced the features of several main kinds of imported gas cleaning technique are analyzed some opinions presented Key Words gas gas cleaning cleaning process 收稿日期20000715 河北冶金 年第 期20006 7 年代末以来国内一些焦化厂配合大容积焦炉投 产通过与国外厂家联合设计技术引进等方式先 后采用了全负压煤气净化工艺洗涤脱硫脱氰A S 工艺脱酸蒸氨工艺无饱合器法硫铵工艺F R 脱硫脱氰工艺索尔菲班法脱硫工艺冷法和热C 法弗萨姆无水氨工艺氨分解克劳斯工艺等国 外先进技术并在设备和材料国产化方面取得了突 破性的进展把中国煤气净化技术和装备推向了国 际先进先列这些煤气净化用脱硫脱氰等先进工艺 的引进无疑对焦化企业煤气净化技术的改进和提 高起到了重要作用 几种主要引进的焦炉煤气净化工艺的基本特2 点 法脱硫脱氰的煤气净化工艺 2 1 T H 该工艺流程是从焦炉煤气集气管来的80 90 煤气先进入间直冷初冷器 间接初冷器仍采用 传统的立管式间接初冷器煤气冷却至进入 30 电机可以调速的单级煤气鼓风机加压后进入V S 电捕焦油器除去焦油雾然后进入脱硫塔脱出 硫化氢和氰化氢再进入酸洗塔氨吸收塔即 无饱和器法生产硫铵脱氨后的煤气进入两段空喷 洗苯塔洗苯后得到净化的煤气送至用户 其工艺特点是以煤气中的氨和剩余氨水蒸馏出 的氨为碱源用萘醌磺酸钠作脱硫的催化剂1 4 2 进行脱硫脱硫液蒸发浓缩后进入湿式氧化塔将 脱硫液中的NH4OHSNH4CNS NH4 2S2O3全部 氧化成 NH4 2SO4及CO2氧化液进入硫铵工段生产 硫铵达到脱除H2和的目的SHCN 法脱硫脱氰的全负压煤气净化工艺 2 2 AS 该工艺流程是从焦炉集气管来的煤气80 90 先进入三段冷却的横管式间接初冷器将煤气冷却 运载以下进入电捕焦油器除焦油雾再进入25 脱硫塔洗氨塔洗苯塔最后进入鼓风机加压 净化后的煤气送至用户 此工艺流程的特点是改变了传统的正压净化煤 气工艺全部净化过程是在负压状态下进行的全 负压净化流程使整个煤气净化过程处于低温下避 免了风机处于前部时带来的煤气温度的 波动起伏 变化不需要终冷流程短简化了设备有利于 洗涤吸收由于煤气在低温下输送减少了介质的 腐蚀和容积脱硫方法采用脱硫依靠煤气AS 中的氨为碱源进行氨水脱硫脱硫富液经过过滤 进入克劳斯炉在和富氧条件下煅烧成11001200 硫磺同时产生一部份低热值煤气回配入焦炉煤气 系统中 另外脱硫富 液也可用去生产硫酸将酸再 送入饱和器采用酸洗法生产硫酸铵 脱硫脱氰的煤气净化工艺 2 3 F R C 该工艺流程是从焦炉集气管来的煤气8090 先进入两段冷却的横管冷却器经过调速煤气鼓风 机电捕焦油器等设备用苦味酸作催化剂脱硫脱 氰脱硫富液经过蒸发浓缩后进入库珀克斯法制酸 设备得到的硫酸送入硫铵工段的氨洗涤塔吸收 煤气中氨煤气经洗氨后送到粗苯工段终冷塔脱 萘塔洗苯塔净煤气送至用户 此工艺的特点也是以煤气中氨为碱源用苦味 酸作催化剂脱硫脱氰脱硫液是经煅烧制酸再去 生产硫铵 弗萨姆法生产无水氨的煤气净化工艺 2 4 在此煤气净化工艺中采用的是氨水脱硫工艺 进入蒸氨脱酸弗萨姆工艺吸收氨生产无水氨再 合成尿素酸性气体中在黄血盐吸收塔用碱HCN 液吸收后去生产黄血盐酸性气体中的H2进入制S 酸的燃烧炉燃烧制酸生产浓H2SO4其煤气净化 的前后工艺和其它正压净化工艺相似 此工艺的特点是将煤气当中的氨回收后采用 弗萨姆工艺生产无水氨用无水氨和高炉煤气燃烧 后的废气进入尿素合成塔合成尿素酸性气体中的 去生产黄血盐HCNH2去烧制成硫酸S 对引进煤气净化技术的几点设想3 引进的煤气净化技术重要的在于消化移1 植和改造创新上述介绍的几种引进的煤气净化及 煤气脱硫脱氰工艺技术均为几个焦化工业发达国家 或几个公司的正在采用先进技术和先进设备对中 国较落后的传统煤气化工艺的技术改造起到了重大 的推动作用中国焦化工作者应在消化移植这些先 进技术时逐步积累较完整的技术数据技术经济指 标投资占地能耗效益等以及与国内厂家 对比数据等以利于因地制宜地编制我们自己的设 计规范和操作规范 关于重复引进和技术保密2 从现有的已经引进的煤气净化工艺分析和十几 年来生产实践表明我们已经比较成熟的掌握了工 艺操作设备结构而相当一部分技术设备 材料国内已可以解决因此焦炉煤气的净化的软 件引进已没有太大必要了对已经引进的硬件关 键设备及材质等应组织有关研究和生产设计部门 进行攻关暂时可能耗资大一些但从长远上看 总第期120 HEBEI YEJIN 8 经济上是合理的它有利于我国整个煤气净化技术 消化吸收 煤气净化技术引进大都为某一个企业单独进行 的这些技术经消化吸收后不应成为某些企业单 独或局部所有财富应当为国家全民所有这才体 现了社会主义制度的优越性因此说在国内引进技 术不应当保密为避免重复引进国家主管部门应 制定有偿转让政策明确规定受益单位向持有引进 技术单位支付合理的补偿费引进厂对被转让厂家 应提供有关技术方案技术规程开工与操作细则 以及技术咨询等保证移植技术工程施工开工调 试及生产正常进行对于重大技术难点应在国家 有关部门领导下组织各方面专业技术人员进行专 项课题探讨和攻关以利于国内的技术推广这 样不仅国家节省大量外汇支出又打破了引进技 术的局部垄断有利于促进新工艺新技术新材 料的广泛移植进而加速焦炉煤气净化技术更新改 造振兴和发展我国的焦化工业 进一步更新观念深化对煤气净化的认3 识 自世纪年代以来传统观念一直认为焦炉2050 煤气自焦炉引出后系统称为化产回收只着眼于回 收煤气中的氨苯焦油统称三大回收自宝 钢世纪年代末引进日本焦炉后最先在国内把2070M 化产回收称谓煤气精制即煤气净化煤气净化 即把煤气作为一种有一定质量或较高质量要求的产 品来看待了同时要得到高质量的化学产品目 前全国进入中老年期的炉龄在年以上的焦炉约20 占三分之一以上面临二十一世纪初停炉大修那 么在这些焦炉大修改造时各焦化企业应与焦炉 大型化相配套的煤气净化工艺上给予很高的重视 对于那些中小型企业的简易或陈旧的煤气净化工艺 以及土焦生产厂家也应按国家有关技术政策予以改 进解决 不管是煤气净化传统工艺还是引进的新工 艺实践已证明煤气净化中初冷是基础电捕是 关键为了确保煤气净化能顺利进行初冷器和电 捕焦油器的选用和效果是十分重要的生产管理上 应进一步提高认识并从技术上操作上管理上 加强这方面的工作尤其应加强对电捕焦油器的研 究焦化安全规程中规定应设GB1271091 煤气含氧量超过时自动断电联琐装置一些1 0 厂操作实践表明的规定似乎有些偏严或保1 0 守由此而带来后果是电捕焦油器经常处于频繁的 开开停停状态直接影响了后序工段的正常运行 应建议向有关部门反映进行修定或作重新探讨放 宽煤气安全含氧量的要求以利于煤气净化工艺生 产的发展 另外在焦炉操作方面应重视焦炉高压氨水 无烟装煤操作的管理采取有力措施尽可能减少煤 气挟带烟尘对煤气净化效果及焦油质量的影响 关于煤气净化装置污水污染的控制4 早在世纪年代中国就进行了污水的生化2060 的两级处理在大中型焦化厂中先后建成了几十套 污水处理装置处理后废水酚含量均可达到国家标 准氰化物含量部份可达到国家标准但由于老的 煤气净化工艺产生的污水量大且水量和水质不稳 定就更增加了废水处理难度再加上某些焦化厂 的操作水平不高和领导重视不够造成外排水合格 率偏低今后应加强管理使已建成的装置能发挥 应有的效能并进一步完善新建的装置 随着中国环保工作管理的加强对工厂外排污 水水质要求越来越严格按国家环保条例规定从 年起开始对焦化污水中氨氮浓度有规定应引1994 起各厂领导的足够重视目前国内鞍山焦化耐火 设计研究院已开发的技术可将污水中