第三分册--煤气净化部分

项目名称 ACRE 淮北临涣焦化股份有限公司一期220万吨焦化工程 淮北临涣焦化股份有限公司一期220万吨/年焦化工程职工培训教材第三分册(煤气净化部分)编写：王家石 赵惠明 审核：张兴柱 主讲：王家石 赵惠明目 录1煤气净化专业理论知识11.1煤气来源11.2影响焦化产品质量的主要因素11.3炼焦的配煤21.4煤气的组成及净化的必要性21.5煤气净化技术的发展简述32. 沙钢220万吨/年焦化工程煤气净化车间设计介绍72.1本工程煤气净化车间的组成72.2煤气净化车间的生产能力72.3净化车间工艺流程、特点及主要技术操作指标82.4煤气净化车间的控制水平142.5煤气净化车间主要设备配备情况143外部管道部分（厂区管网）154安全生产要领164.1焦炉煤气的爆炸极限及防止爆炸发生注意的问题164.2苯类生产的安全问题174.3煤气净化车间防止火灾发生管理要点175中心试验室、环境监测站和煤气防护站设计情况介绍185.1化验室185.2环境监测站195.3煤气防护站201煤气净化专业理论知识1.1煤气来源原料煤装入炼焦炉是在隔绝空气的条件下，对原料煤进行加热（即所谓的干馏），使原料煤发生热裂解而产生大量气体逸出焦炉进入集气管，这就是荒（粗）煤气。残留在炼焦炉内的分解剩余物就是焦炭。逸出的荒煤气经过冷却、洗涤、蒸馏等化工工艺的处理，得到一系列化工产品（焦油、粗苯、硫铵、硫磺等）。被净化后的残余气体即是我们要得到的净焦炉煤气。在结焦周期内不同时间得到的焦炉煤气的质量也不相同。装入炭化室的原料煤堆积形成和焦炉炭化室形状完全相同的煤饼，煤饼在焦炉炭化室内干馏变成焦炭是一个渐进的过程，是从煤饼外层（靠炭化室墙侧）逐渐向煤饼中心进行的，焦炭的形成也是从外层向中心逐渐形成的。煤料装入炭化室初期，受热首先蒸发煤料中的水分，水分除尽之后继续受热煤料开始裂解，首先分解出的是容易被分解的有机物，当煤料温度逐步升高到变成焦炭的温度时，这时分解出来的有机物大部分是分子量较大、比较粘稠的物质，或者说此时分解出的物质是只有在较高温度下才能分解的物质。这样，我们就会明白：炼焦过程中，不同时期所得到的荒煤气，其质量、数量是不同的，而且有较大的差异。1.2影响焦化产品质量的主要因素炼焦的主要产品为：焦炭、焦炉煤气及其回收的化学产品（焦油、粗苯、硫铵、硫磺）。当然，煤气净化工艺的不同，其回收产品品种也有所不同。影响这些产品的数量和质量的主要因素，第一是装入炭化室的煤料的煤质，第二是炼焦炉的操作制度。如果想得到低灰低硫的焦炭，就必须选用低灰低硫的原料煤。如果想得到抗碎性好、耐磨性好、热稳定性好的焦炭，就必须保证入炉煤采用结焦性好的煤料。如果想得到较多的煤气及焦油等化工产品，就必须将入炉煤的挥发份提高。焦炉的加热制度、加热的均匀性，对焦炭的质量和化学产品质量都有一定的影响。加热不均匀，焦炭有生有熟，自然既有碍焦炭质量，也影响化学产品的数量和质量。焦炉炉门不严，进凤漏气，同样影响焦炭质量和化学产品质量和数量。漏气侧损失部分化学产品，炭化室进入空气则烧掉部分焦炭和化产品。焦炉装煤不饱满，炉顶空间过大，致使煤饼干馏过程逸出的煤气在炉顶空间停留时间长，或炉顶空间温度过高，也会使化学产品发生裂解，影响化学产品的质量和数量。1.3炼焦的配煤为了获得高质量的焦炭和足够量的化学产品、焦炉煤气，国内外大中型焦化厂均采用配合煤炼焦，即将不同种类的煤配合在一起装入焦炉进行炼焦。只用单种煤可以炼出强度高、耐磨性好的焦炭的煤只有主焦煤。但这种煤在世界上储量少、分布不均、化学成分有优劣，因此，单种煤炼焦已满足不了工业发展的需求，必须节约焦煤，从而把焦煤和一些弱粘结性煤配合在一起使用。各种煤的含灰分、硫分不一样，其结焦性能各有不同，采用不同品种的配合煤使用，既可调整灰分、硫份，又可扩大资源有效利用范围。通常配合煤的煤种有四种：气煤、肥煤、焦煤和瘦煤，四种煤料的配比依各种煤自身的质量（可燃基挥发分Vr、胶质层厚度、结焦性、灰分、硫分）不同而不一样。中国一般推行区域配煤方案，即为减少运输，就周边煤矿资源质量指标选定配煤比，组织焦炭生产。1.4煤气的组成及净化的必要性1.4.1净煤气组成对于净煤气的组成，各种资料上的内容均略有差异，其原因为各厂用煤的煤质、操作情况、炉型结构有差异，同一厂不同时间入炉煤煤质也不可能完全相同。下面表中提供的是典型的净煤气体积百分比组成：煤气组成表煤气体积百分组成成分CO2CmHnO2COH2CH4N2百分比1.93.90.46.354.431.51.6注：任何煤气净化工艺都不可能将煤气中硫化氢、氨、苯类、焦油、萘等净化为零。因此，实际煤气中还含有下列杂质：硫化氢：500mg/m3氰化氢：150mg/m3焦油：50100mg/m3萘：400mg/m3苯：46g/m3氨：50mg/m31.4.2煤气净化的必要性煤气净化包含煤气的冷却、煤气的输送、净化回收煤气中有利用价值的化学组分和减少有害物质。在炭化室内刚刚裂解出来的荒煤气约计700左右，其中所含之焦油、粗苯、氨等均以汽态存在，如果这种荒煤气长时间处于700状态，必将导致许多化学组分发生裂解，因此，靠煤气鼓风机之吸力，将其抽致集气管、吸煤气管和冷凝鼓风工段进行处理。在进入集气管之前，利用喷洒的循环氨水将荒煤气急冷至80左右，然后继续进入初冷系统冷却，这样荒煤气中大部分水分、焦油等被冷却为液态产品。在初冷器内将煤器冷至21左右，还减少了煤气的体积，有利于减轻后续煤气净化设备的负荷。煤气鼓风机赋予焦炉产生的煤气以流动的动力，让煤气能够顺利通过集气管、初冷器、电捕焦油器及鼓风机后的诸多煤气净化设备，而送到用煤气的用户。没有煤气鼓风机的推动，这一切全不可能实现。被初冷器冷至21左右的煤气中，焦油及水汽大部分被冷却下来，但煤气中的硫化氢（H2S）、氨（NH3）及苯类等化学物质仍然以气态存在于煤气之中，在这样的条件下，煤气中一般硫化氢含量在58g/m3，如果煤气直接作为燃料燃烧，此硫化氢被氧化成二氧化硫排入大气，其废气中二氧化硫排入大气的绝对数量和废气含二氧化硫的浓度均超过国家环保规定的标准。如果煤气作为化学合成工业的原料，则对煤气中含硫浓度的要求更加严格，就是焦化厂已经脱硫，他们还要配备煤气精脱硫装置。除此之外，煤气中的硫还会对煤气净化设备及其通过的管道产生腐蚀破坏作用，因此，脱除煤气中的硫化氢可谓势在必需。煤气中的氨的净化：煤气中氨的含量一般在68 g/m3，其量不多，但不将它净化出去，就无法回收有价值的苯类物质，且氨对煤气净化设备和管道也有较强的腐蚀性，因此，煤气净化工艺中均将其中的氨清除，或生产硫铵作为化肥，或生产其它氨类产品。从煤气中回收苯类产品：因为焦化苯类产品用途较广，且产品价格每吨一直在千元以上，可为企业创造一定的经济效益，因此，一般焦化厂均予以回收。通过以上简要的介绍分析，我们会充分理解在大、中型焦化厂设置煤气净化系统的必要性，它既是获得一些化工产品的途径，又是从事焦化生产所必不可少的装备和技术手段。1.5煤气净化技术的发展简述1.5.1概述 焦炭是冶金企业炼铁不可缺少的原料，焦化工业的发展是紧跟冶金工业的发展而逐步发展起来的。如上所述，焦炉煤气是焦炭生产过程中的一种产品，也是一种宝贵的能源；净化后的煤气，既可作为冶金企业可贵的燃料，也可作为民用煤气或化工原料。因此，煤气净化工艺作为焦炭生产一个不可缺少的过程，也随着整个焦化技术的进步而得到不断的发展和提高。土法炼焦不回收煤气及化产品，小型焦炉设置简易回收系统，现代化大焦炉的回收系统已尽其所能的将可回收的焦油、硫、氨、苯等化产品进行净化回收利用，既可获得有用的产品，又可保护环境，还可使工厂获得珍贵的可利用煤气资源。1.5.2各种净化工艺的简述时至今日，焦炉大型化、煤气净化装置大型化、设备大型化、净化工艺技术多样化、产品品种多样化是技术发展的必然结果。我国国内目前在生产运行的大型焦化厂煤气净化技术约计十余种，在此就几种主要的工艺技术简单介绍一下：第一种煤气净化工艺流程酸洗法硫铵冷凝鼓风T.H法脱硫终冷洗苯粗苯荒煤气 净煤气 焦油硫铵 粗苯第二种煤气净化工艺流程冷法无水氨冷凝鼓风FRC脱硫制酸终冷洗苯粗苯荒煤气 净煤气 焦油 硫酸 无水氨 粗苯第三种煤气净化工艺流程终冷洗苯粗苯冷凝鼓风冷法无水氨苏尔菲班脱硫荒煤气 净煤气 焦油无水氨 粗苯硫酸第四种煤气净化工艺流程洗苯冷凝鼓风AS脱硫洗氨吸气机荒煤气 净煤气脱酸蒸氨粗苯蒸馏 焦油 粗苯氨分解硫回收 硫磺第五种煤气净化工艺流程洗苯冷凝鼓风AS脱硫洗氨吸气机荒煤气 净煤气脱酸蒸氨粗苯蒸馏 焦油粗苯小饱和器硫铵制硫酸 硫铵 硫酸 第六种煤气净化工艺流程冷凝鼓风AS脱硫洗氨洗苯荒煤气 净煤气粗苯蒸馏脱酸蒸氨 焦油 粗苯制硫酸无水氨 无水氨 硫酸 第七种煤气净化工艺流程终冷洗苯粗苯喷淋式硫铵冷凝鼓风HPF脱硫荒煤气 净煤气 焦油 硫磺硫铵粗苯1.5.3煤气净化工艺的选择上述七种煤气净化工艺均系国内大型焦化厂正在运行的现行技术，当然，也有些厂家的煤气净化工艺与上述七种工艺不同。就目前国内情况而言，第七种煤气净化技术在广泛的推行和应用，其特点为：技术完全为国内所有，且具有工艺流程短、技术成熟先进、生产费用低、操作管理方便、工程投资低、占地面积小、环保措施好等特点，我们为沙钢220万吨焦化工程选择的煤气净化工艺也为该工艺技术。选择煤气净化工艺时，我们本着以下的原则确定方案：a） 必须是成熟可靠的技术，有过生产时间考验，而不能在工程设计中标新立异，搞实验项目。b） 所选择的煤气净化工艺必须是工程投资省，设备制造费用低，生产成本低，并尽可能立足国内技术。c） 所选择净化工艺生产的产品具有良好的市场销路，工艺过程操作方便、容易，节约能源。d） 所选净化工艺必须使相关环保内容符合国家规定标准和要求。2. 沙钢220万吨/年焦化工程煤气净化车间设计介绍2.1本工程煤气净化车间的组成煤气净化车间与455孔JN60型焦炉、年产220万吨焦炭的炼焦生产能力相配套，一次设计，分期建设。煤气净化车间组成为：冷凝鼓风工段、HPF脱硫工段、硫铵工段（含剩余氨水蒸氨装置）、终冷洗苯工段、粗苯蒸馏工段和油库工段。其中油库工段按220万吨规模一次建成。2.2煤气净化车间的生产能力煤气处理量： m3/h，其中一期：52800m3/h2.2.1设计基础数据2.2.1.1净化前煤气中杂质含量（g/m3） NH3 8g/m3 H2S（脱硫塔前） 810g/m3 B.T.X 34g/m32.2.1.2产品产率焦油 3.5%(对干基)粗苯 1%(对干基)硫铵 0.85%(对干基)2.2.1.3净化后煤气质量 杂质成分 焦油 NH3 H2S 苯 萘 HCN 含量 g/m3 0.05 0.05 0.3 4 0.3 0.7此指标是在氨硫比不小于1的前提下的煤气质量指标2.2.1.4化学产品质量指标a）粗焦油 符合YB/T5075-93 （2号指标） 密度(20C) 1.131.22 g/ml 含水 4.0% 灰分 0.13% 粘度(E80) 4.2 甲苯不溶物（无水基） 9%b）硫磺 含硫 80% c）硫铵 氮含量(以干基计) 21% 含水 0.5% 游离酸含量 0.08%d）粗苯 符合YB/T5022-93（溶剂用） 密度（20C） 0.900g/ml 馏程：180前馏出量（重） 91% 水分：室温（1825）下目测无可见的不溶解水2.3净化车间工艺流程、特点及主要技术操作指标2.3.1冷凝鼓风工段 a) 工艺流程来自焦炉82C的荒煤气与焦油和氨水沿吸煤气管道至气液分离器，气液分离后荒煤气由上部出来，进入5台并联操作的横管初冷器（其中一期两开一备）分两段冷却。上段用32C循环水，下段用16C低温水将煤气冷却至2122C。由横管初冷器下部排出的煤气，进入3台并联操作的电捕焦油器（其中一期2台），除掉煤气中夹带的焦油，再由煤气鼓风机（共3台，其中一期2台）压送至脱硫工段。 为了保证初冷器冷却效果，在上、下段连续喷洒焦油、氨水混合液，在其顶部用热氨水不定期冲洗，以清除管壁上的焦油、萘等杂质。 初冷器上段排出的冷凝液经水封槽流入上段冷凝液槽，用泵将其送入初冷器上段中部喷洒，多余部分送到吸煤气管道。初冷器下段排出的冷凝液经水封槽流入下段冷凝液槽，加兑一定量焦油后,用泵将其送入初冷器下段顶部喷洒，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首先进入机械化氨水澄清槽，在此进行氨水、焦油和焦油渣的分离。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冷却煤气，剩余氨水送入剩余氨水中间槽。澄清槽下部的焦油靠静压流入机械化焦油澄清槽，进一步进行焦油与焦油渣的沉降分离，焦油用焦油泵送往油库工段焦油贮槽。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刮至焦油渣车，定期送往煤场，掺入炼焦煤中。 进入剩余氨水中间槽的剩余氨水用剩余氨水中间泵送入除焦油器，脱除焦油后自流到剩余氨水槽，再用剩余氨水泵送至硫铵工段剩余氨水蒸氨装置，脱除的焦油自流到地下放空槽。为便于三期工程施工，初冷器后煤气管道予留阀门，初冷器前煤气管道在总管予留接头。鼓风机室部分在煤气总管予留接头。b) 工艺特点 1) 初冷器采用高效横管冷却器,将煤气冷却到2122C，使煤气中的大部分萘通过初冷器脱除，从而实现了煤气降温、除油、除萘的目的，确保后序设备无堵塞之患，又大幅度降低了操作费用和工程投资。 2) 横管冷却器采用两段结构，中间带断塔盘，节省低温水用量，降低操作费用。 3) 采用新型高效的蜂窝式电捕焦油器，处理后煤气中焦油可控制在50mg/m3以下，有利于后序设备的正常操作。瓷瓶充氮气加以保护，减少维修量，延长瓷瓶的寿命。 4) 煤气鼓风机采用带液力偶合器的高效低耗的电动煤气鼓风机，使煤气鼓风机可根据煤气量实现无级调速，适合焦化厂煤气量周期性波动的特点，并可实现鼓风机前吸煤气管道压力自动调节。同时操作调节灵活，高效节能。 5）剩余氨水浮选技术集国内外各种氨水除油的先进技术于一身，使剩余氨水经浮选后焦油含量20mg/m3，减轻焦油在蒸氨塔塔盘上的聚合，保证蒸氨塔稳定操作，蒸氨废水质量稳定，有利于环境保护。c) 主要技术操作指标初冷器后煤气温度2122C初冷器上段循环水入口温度32C初冷器上段循环水出口温度45C初冷器下段低温水入口温度16C初冷器下段低温水出口温度23C电捕焦油器绝缘箱温度5060C初冷器阻力1.5kPa电捕焦油器阻力0.5kPa d) 主要环保措施 1）焦油渣回兑炼焦煤中，废渣不外排。 2）贮槽放散气体经压力平衡系统回吸煤气管道，废气不外排。 3）设备放空液、泵的漏液经地下放空槽回机械化氨水澄清槽，废水不外排。2.3.2脱硫工段a) 工艺流程由鼓风机送来的煤气首先进入预冷塔与塔顶喷洒的循环冷却水逆向接触，被冷至30；循环冷却水从塔下部用泵抽出送至循环水冷却器，用低温水冷却至28后进入塔顶循环喷洒。采取部分剩余氨水更新循环冷却水，多余的循环水返回冷凝鼓风工段。预冷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硫化氢（同时吸收煤气中的氨，以补充脱硫液中的碱源）。脱硫后煤气含硫化氢约500mg/m3，送入硫铵工段。 吸收了H2S、HCN的脱硫液从塔底流出，进入反应槽，然后用脱硫液泵送入再生塔，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，利用位差自流入泡沫槽，硫泡沫经泡沫泵送入熔硫釜加热熔融，清液流入反应槽，硫磺冷却后装袋外销。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。b) 工艺特点 1）采用以氨为碱源，HPF为催化剂的焦炉煤气脱硫脱氰新工艺，是焦耐总院和无锡焦化厂共同开发的新的脱硫专利技术。此法不但具有较高的脱硫脱氰效率，而且流程短，不需外加碱，催化剂用量少，脱硫废液处理简单，操作费用低，一次性投资省。 2）设计中采用2台脱硫塔并联操作的方式，当其中一塔检修时，脱硫效率仍可达80以上。脱硫塔中填充科斯特聚丙烯填料，不易堵塞，脱硫塔操作阻力小，拥有较好的使用业绩。3）脱硫塔、再生塔、反应槽、事故槽、废液槽、泡沫槽等设备的材质为碳钢，内壁涂防腐涂料；输送脱硫液的泵类、管道、管件及阀门为耐腐蚀不锈钢。 4）再生塔采用空气与脱硫液预混再生，节省压缩空气，从而使再生排放的尾气量少，排放氨量远远低于国家有关标准。 5）预冷塔、脱硫塔、再生塔充分采用了国外和焦耐总院特有的高效喷洒、预混、除雾设备内件，大大提高了气液分布、气液接触效果，有效提高脱硫的效率，从而在同等条件下可降低工程造价。 6）设计中采用了目前最新的熔硫新技术，克服了老式熔硫污染严重的问题，从而大大提高了环保效果。 c) 主要技术操作指标预冷塔后煤气温度30脱硫塔后煤气中H2S含量500mg/m3 d)主要环保措施 1)放空液、漏液收集于地下放空槽，返回脱硫系统不外排。 2)脱硫废液送炼焦配煤，排除了脱硫废液对环境的污染。2.3.3硫铵工段 a)工艺流程由脱硫工段来的煤气经煤气预热器进入饱和器。煤气在饱和器的上段分两股入环形室经循环母液喷洒，其中的氨被母液中的硫酸吸收，然后煤气合并成一股进入后室经母液最后一次喷淋进饱和器内旋风式除酸器，以便分离煤气所夹带的酸雾，再经捕雾器捕集下煤气中的微量酸雾后，送至终冷洗苯工段。饱和器下段上部的母液经母液循环泵连续抽出送至环形室喷洒，吸收了氨的循环母液由中心下降管流至饱和器下段的底部，在此晶核通过饱和母液向上运动，使晶体长大，并引起颗粒分级。用结晶泵将其底部的浆液送至结晶槽。饱和器满流口溢出的母液流入满流槽内液封槽,再溢流到满流槽，然后用小母液泵送入饱和器的后室喷淋。冲洗和大加酸时，母液经满流槽至母液贮槽，再用小母液泵送至饱和器。此外，母液贮槽还可供饱和器检修时贮存母液之用。结晶槽的浆液排放到离心机，经分离的硫铵晶体由皮带输送机送至振动流化床干燥机，并用被热风器加热的空气干燥，再经冷风冷却后进入硫铵贮斗。然后称量、包装送入成品库。离心机滤出的母液与结晶槽满流出来的母液一同自流回饱和器的下段。干燥硫铵后的尾气经旋风分离器分离后由排风机排放至大气。由油库送来的硫酸进入硫酸槽，再经硫酸泵抽出送至硫酸高置槽内，然后自流到满流槽。由冷凝鼓风工段送来的剩余氨水与蒸氨塔底排出的蒸氨废水换热后进入蒸氨塔，用直接蒸汽将氨蒸出，同时从终冷塔上段排出的含碱冷凝液进入蒸氨塔上部分解剩余氨水中固定铵，蒸氨塔顶部的氨汽经分缩器后，进入脱硫工段的预冷塔内。换热后的蒸氨废水经废水冷却器冷却后送至酚氰污水处理站。 b) 工艺特点 1) 采用喷淋式饱和器，材质为不锈钢,使用寿命长,集酸洗、除酸与结晶为一体，煤气系统阻力小，硫铵颗粒大,流程简单，工艺先进，技术可靠。 2) 硫铵母液和结晶系统管道因介质含硫酸浓度低，腐蚀性非常强，故均采用耐腐蚀不锈钢SUS316L。 3)为达到更佳的除酸效果，在饱和器后的煤气管道上增设一台捕雾器，并且在该设备与饱和器之间的煤气管道材质采用SUS316L。 4）硫铵干燥采用目前焦化厂普遍采用的振动硫化床干燥设备，具有工艺简洁、操作方便、干燥效果好等特点。 5）硫铵包装采用目前焦化行业先进的半自动硫铵包装系统，大大减轻了工人的劳动强度，提高了劳动生产率。 6) 蒸氨塔为铸铁泡罩塔（2台，其中一台为备品），蒸馏效率高，耐腐蚀性好，操作稳定。 7) 蒸氨加碱分解固定铵，提高了蒸氨废水质量指标。 c) 主要技术操作指标饱和器后煤气含氨0.05g/m3饱和器后煤气温度5055干燥后硫铵含水0.5%饱和器的阻力2000Pa废水冷却器后蒸氨废水的温度40蒸氨塔底的压力0.030.04MPa d) 主要环保措施 1) 放空母液、酚水进入地下放空槽，然后返回系统，不外排。 2) 干燥硫铵后的尾气经处理后排入大气,有利于环境保护。2.3.4终冷洗苯工段a) 工艺流程从硫铵工段来的约55的煤气，首先从终冷塔下部进入终冷塔分二段冷却，下段用约37的循环冷却水，上段用约24的循环冷却水将煤气冷到25后进入洗苯塔，煤气经贫油洗涤脱除粗苯后，一部分送回焦炉和粗苯管式炉加热使用，其余送往煤气柜。终冷塔下段的循环冷却水从塔中部进入终冷塔下段，与煤气逆向接触冷却煤气后用泵抽出，经下段循环喷洒液冷却器，用循环水冷却到37进入终冷塔中部循环使用。终冷塔上段的循环冷却水从塔顶部进入终冷塔上段冷却煤气后用泵抽出，经上段循环喷洒液冷却器，用低温水冷却到24进入终冷塔顶部循环使用。同时，在终冷塔上段加入一定量的碱液，进一步脱除煤气中的H2S，保证煤气中的H2S含量300mg/m3。下段排出的冷凝液送至酚氰废水处理，上段排出的含碱冷凝液送至脱硫工段蒸氨塔顶，分解剩余氨水中的固定铵。由粗苯蒸馏工段送来的贫油从洗苯塔的顶部喷洒，与煤气逆向接触吸收煤气中的苯，塔底富油经富油泵送至粗苯蒸馏工段脱苯后循环使用。 b)工艺特点 1) 终冷塔上段加入分解剩余氨水中固定铵盐所需的碱液，进一步脱除煤气中的H2S，起到一种原料二种用途的目的。2) 煤气终冷采用闭路循环连续排污新工艺，既减少污水排放量，又达到保护大气环境的目的。3) 终冷塔、洗苯塔采用先进的气液再分布和除雾技术，提高了气液有效接触，从而实现提高塔效率、降低工程投资的目的。4）终冷塔、洗苯塔中填充科斯特聚丙烯填料，不易堵塞，终冷、洗苯效果好，操作阻力小，拥有较好的使用业绩。5）换热设备根据本装置特点，采用目前先进的板式换热器。c) 主要技术操作指标出终冷塔的煤气温度25进终冷塔下段的循环喷洒液温度37进终冷塔上段的循环喷洒液温度24进洗苯塔的贫油温度27终冷塔阻力1000Pa洗苯塔阻力1500Pa洗苯塔后煤气含苯量4g/m3 d)主要环保措施 系统内的放空水、放空油和漏液集中回收，不对环境产生污染。2.3.5粗苯蒸馏工段a) 工艺流程从终冷洗苯装置送来的富油依次送经油汽换热器、贫富油换热器，再经管式炉加热至180后进入脱苯塔，在此用再生器来的直接蒸汽进行汽提和蒸馏。塔顶逸出的粗苯蒸汽经油汽换热器、粗苯冷凝冷却器冷却后，进入油水分离器。分出的粗苯流入粗苯回流槽，部分用粗苯回流泵送至塔顶作为回流，其余进入粗苯中间槽，再用粗苯产品泵送至油库。脱苯塔底排出的热贫油，经贫富油换热器换热后进入贫油槽，然后用热贫油泵抽出经一段贫油冷却器、二段贫油冷却器冷却至27后去终冷洗苯装置。在脱苯塔的顶部设有断塔盘及塔外油水分离器，用以引出塔顶积水，稳定操作。在脱苯塔侧线引出萘油馏份，以降低贫油含萘。引出的萘油馏份进入萘溶剂油槽，定期用泵送至油库。从管式炉后引出11.5%的热富油，送入再生塔内，用经管式炉过热的蒸汽蒸吹再生。再生塔顶汽体进入脱苯塔，再生残渣排入残渣槽,用泵送油库工段。系统消耗的洗油定期从洗油槽经富油泵入口补入系统。各油水分离器排出的分离水，经控制分离器排入分离水槽，再用泵送往冷凝鼓风工段。各贮槽的不凝气集中引至冷凝鼓风工段鼓风机前吸煤气管道。 b)工艺特点 1）采用单塔生产粗苯的工艺，具有流程短，设备少，占地小，能耗低等优点。 2）脱苯塔顶设断塔盘引水,保证了全塔的操作稳定,侧线产品易于合格。3）各槽器放散气均接入电捕焦油器后煤气管道,有利于环境保护。4）换热设备尽可能采用换热效果好、不易堵塞的螺旋板换热器，有效减少占地面积。 5）脱苯塔采用铸铁材质，使用年限长。 c) 主要技术操作指标 管式加热炉后富油温度180185 脱苯塔顶部温度9093 脱苯塔底部贫油温度170175 入再生器过热蒸气温度400 二段贫油冷却器后贫油温度27 脱苯塔底部压力0.03MPa 再生器顶部压力0.05MPa d)主要环保措施 1）各贮槽放散气体引入电捕焦油器后煤气管道，废气不外排。 2）系统内的放空水、放空油和漏液集中回收，不对环境产生污染。2.3.6油库工段 本工段产品和原料的贮存时间为20天。设置4个焦油贮槽，接受冷凝鼓风工段送来的焦油，并装船外运；设置2个粗苯贮槽，接受粗苯蒸馏工段送来的粗苯，并定期装汽车槽车外运；设置2个洗油贮槽用于接受外来的洗油，并定期用泵送往粗苯蒸馏工段；设置2个碱贮槽，、1个卸碱槽和2个硫酸槽、1个卸酸槽，用于接受外来的碱液（40%）和硫酸（93%），并定期用泵送至终冷洗苯工段和硫铵工段。除焦油外，油库工段的装卸车均采用汽车。2.4煤气净化车间的控制水平 煤气净化车间采用DCS集中控制、巡检工定期巡检的管理方式，车间内各泵的运行状态在中控室显示，从而大大提高了煤气净化车间的控制水平和管理水平。2.5煤气净化车间主要设备配备情况a)冷凝鼓风工段设备名称及规格主要材质台数一期三期初冷器FN4000m2Q235-A32电捕焦油器DN4600Q235-A21机械化氨水澄清槽VN=300m3Q235-A31机械化焦油澄清槽VN=140m3Q235-A1煤气鼓风机Q=1250m3/min H=22KPa21b)脱硫工段设备名称及规格主要材质台数一期三期予冷塔DN5600 H=21300Q235-A1脱硫塔DN7000 H=32500Q235-A11再生塔DN5000 H=45550Q235-A11脱硫液循环泵附电机N=400KW（10KV）SUS3042211熔硫釜DN1000 H=5000SUS30433c)硫铵工段设备名称及规格主要材质台数一期三期饱和器DN4200/3000 H=10165SUS316L21结晶槽DN2000SUS316L22氨水蒸馏塔DN2800 H=17254铸铁2母液循环泵附电机N=110KW904L2211d) 终冷洗苯工段设备名称及规格主要材质台数一期三期终冷塔 DN5600 H=27700Q235-A1洗苯塔 DN5600 H=35300Q235-A1e)粗苯蒸馏工段设备名称及规格主要材质台数一期三期脱苯塔 DN2800 H=27200铸铁1再生器 DN2200 H=9500Q235-A 1管式炉Q235-A13外部管道部分（厂区管网） 外部管道是厂内外输送各种物料的纽带，主要采用架空敷设的方式，其结构型式为综合管廊和一般管架相结合，在管线密集处采用综合管廊结构。 由于架空外部管道的设计包含了工厂内诸多外部管线的综合设计，因而具有设计合理，结构紧凑，节约占地，方便施工，利于管理的特点。它包括如下内容：1）连接各工段及厂边界的煤气管道； 2）输送各种物料的工艺管道； 3）部分公共设施管道及电缆（仅包括宜于架空敷设的公用设施管道及电缆）； 一期工程外部管道在管道密集的地方以管廊的方式敷设，管道稀少的地方以管带的方式敷设，并且为二期、三期共架管道预留了位置。 根据高炉煤气送出的压力(8000Pa9000Pa)及距焦炉的距离，以DN2600的管道输送，可满足焦炉的需要。4安全生产要领防止火灾发生和防止爆炸事故发生是焦化厂安全防范工作的重中之重。焦炉煤气是易燃易爆物资，而焦化厂区内煤气管道、煤气净化设备到处都有，且回收的化产品苯类更是易燃易爆的化学物，所以，焦化厂特别是煤气净化车间的防火防爆尤为重要。为了生产安全，设计上采取了许多技术手段，生产过程重必须确保所有技术手段有效。为了防止火灾和爆炸事故发生，生产中必须杜绝形成火灾和爆炸的环境，即首先杜绝可燃物泄漏散布造成可燃环境，也要杜绝可燃气体内混入空气达到爆炸极限范围，其次要消灭火种（人为明火火源）。4.1焦炉煤气的爆炸极限及防止爆炸发生注意的问题焦炉煤气爆炸极限（体积，%）焦炉煤气实测值计算值下限上限下限上限爆炸极限5.028.44.528.1这种爆炸极限值是可燃物扩散到大气中的体积百分比。当其在大气中的体积百分比浓度达到上述范围内时，一旦遇有明火火种即发生爆炸事故。当然，如果没有火种，就是可燃物浓度达到爆炸极限也不会发生爆炸。为了防止爆炸事故发生，我们认为应注意以下几点：（1）施工、检修、生产过程中必须确保通入煤气的设备和管道具有很好的严密性，勿使煤气向外泄漏，同时也防止空气进入煤气系统，这就可以阻止煤气系统爆炸气氛的产生。（2）煤气管道或通入煤气的生产设备初次开工或检修后再次投入生产时，要以惰性气体（蒸汽或N2气）置换其内部空气，然后再通入煤气置换惰性气体，以使煤气无与空气混合的机会消除了产生爆炸气氛的可能性。（3）煤气管道及煤气设备施焊动火检修时，必须在绝对安全条件下实施（断绝可燃气体来源，扫净管道、设备内可燃物），对设备、管道内气体进行化验分析认为安全才行。（4）凡以焦炉煤气为燃料的炉子（粗苯管式加热炉、克劳斯炉、氨分解炉、焦油加工管式炉等），点火开工时，先点燃火种，再送入煤气，而不可反之操作，以防止煤气空气混合物突然遇到明火发生爆炸。（5）从焦炉集气管至煤气鼓风机前的煤气管道及相关设备（气液分离器、初冷器、电捕焦油器等）在正常生产运行状态下，均处于负压状态，这些煤气管道和设备上都有若干放散管、取样口、清扫口及放散系统接口管，这些接口点操作不当都会带来不安全因素（空气吸入煤气管道里，使空气煤气发生混合）。在此，我们郑重提请各位注意：a）吸煤气管上清扫孔要严密。b）吸煤气管打压试验要合格。c）煤气管道上、设备上放散、取样口使用过后要关严，不可随意乱动。d）接入机前的压力平衡系统接点，必须在鼓风机稳定运行、生产系统正常运行、确认放散系统无问题之后，再将其并入机前煤气系统。换言之，开工初期压力平衡系统不能投入运行。4.2苯类生产的安全问题粗苯是苯类物质的混合物，它含有初馏分（初馏分中以CS2为主要组成），还含有苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等，粗苯是易燃的有机化合物，其受热会很快变成可燃的气体，其可燃气体与空气混合遇到明火也会爆炸。因此，粗苯的生产、贮存、运输过程防火防爆防止静电等都至关重要，苯的闪点为11.1，苯的引燃温度为555。苯气之爆炸极限列于下表：苯气爆炸极限范围（体积，%）品名下限上限浓度（V,%）1.28.0苯气之爆炸极限范围宽，起点体积百分组成低，这预示着苯类气体与空气混合极易发生爆炸，这告诉我们必须严格重视、充分注意苯类产品的防火防爆问题。而苯类产品在运输过程中产生静电的可能性也很高，所以防静电的技术措施也很严。不让苯类液体产品气化，不用蒸汽清扫管道和贮槽，苯类贮槽采取保温措施或在夏天喷洒冷却水，放散管口、装车鹤管插入口等容易有苯气之处远离火源火种，都应引起各位的高度注意。在座各位还应充分掌握粗苯生产区域消火措施和技术手段的正确使用。4.3煤气净化车间防止火灾发生管理要点4.3.1各岗位生产人员应掌握本岗位管辖范围内设备、工艺的情况及生产介质的特性，熟练的操作、管理、维护本岗位的设备，掌握管辖范围内设备、管道检修和再次投入生产所需具备的条件。4.3.2保持输送易燃物的管道和设备的严密性，即无外泄也无内漏。4.3.3杜绝可燃气体与空气（助燃气体）的混合物的产生。4.3.4在煤气净化区域内严格管制火种（火柴、火机、气焊、电焊、能产生火花的车辆的驶入、电气设备打火放电、设备及电气设备接地良好、静电联接系统完备等）。4.3.5如果发生火灾，断绝可燃气体的来源，设法隔绝助燃之空气，防止次生灾害的发生，防止火势的扩散。4.3.6各岗位的生产人员应熟练掌握本岗位的消防设施的使用方法，并能根据情况正确使用。5中心试验室、环境监测站和煤气防护站设计情况介绍5.1化验室5.1.1概述1）中心试验室主要承担的任务是对备煤、炼焦、煤气净化等车间的原材料、成品、半成品进行分析检验及生产过程中的中间控制分析。对热力设施中的水、蒸汽、润滑油等物料进行分析检验。2）环境监测站的主要任务是负责对厂内外排废水的监测和控制；对厂区大气有毒物质的监测及对污染源排放的烟气、粉尘等有毒物质的监测和控制；亦可开展诸如车间岗位噪声的监测和治理。中心试验室建筑面积约为800m2, 环境监测站建筑面积约为200m2 。5.1.2中心试验室5.1.2.1组成 化验室由煤焦工业分析室、煤质分析室、小焦炉试验室、胶质层测定室、元素分析室、煤气净化分析室、杂分析室、脱硫脱萘分析室、仪器分析室、处置室、天平室、规定液制备室、仪器校正室、玻璃细工室、维修室、仓库、办公室、配电室等生产房间和辅助房间组成。5.1.2.2各室的基本任务 煤焦工业分析室：该专业分析室由灼烧室、天平室组成，负责测定煤和焦炭的灰分、挥发分及固定碳等分析项目。配置了箱式电阻炉、烘箱、水分测定仪、分析天平等设备。 煤质分析室：负责测定煤的粘结指数等分析项目。该室配备粘结指数测定仪等分析设备。 元素分析室：负责测定煤和焦炭的碳氢含量以及含硫量等分析项目。该室配备碳氢元素分析仪、快速智能定硫仪等分析设备。 胶质层测定室：该室负责测定煤试样的最大胶质层厚度（Y值）、最终收缩度（X值）和记录体积曲线类型等指标，借以评定煤的粘结性能。配备带有程序控温自动记录仪的胶质层测定仪2台。 煤气净化分析室：该室负责煤气组分及杂质含量的测定；对冷凝鼓风、脱硫、硫铵、终冷洗苯和粗苯蒸馏等工段有关物料包括成品、半成品的检化验工作。配有分光光度计、烘箱、恒温水浴及其它分析设备。 杂分析室：该室主要负责对煤气净化车间使用的焦油、机械油（包括鼓风机的透平油、变压器油、减速机油）、酸、碱以及外来委托油样的分析、检验，鉴定样品的各种物理性质、化学性质和各种指标，借以评定样品质量的优劣。该室配备凝点测定仪、恩氏粘度计、闪点测定仪等设备。 仪器分析室：配有气相色谱仪4台，仪器装有氢火焰离子化检测器或热导池检测器，可分析沸点低于400样品。可用于测定洗涤塔前、后煤气中含萘含苯，贫富油含萘含苯，粗苯含量，煤气组成等分析项目。 处置室：主要承担对色谱柱担体的化学处理和装柱工作以及对标准样品的配制工作等。色谱处置工作应在通风柜内进行。 仪器校正室：该室主要负责对比重计、温度计、滴定管、容量瓶、移液管及湿式气体流量计等计量仪器、仪表的定期校正。该室配备有标准温度计、电热恒温油浴及超级恒温水浴等标准仪器、仪表。 规定液制备室：该室主要负责制备各种氧化还原类、酸类、碱类、盐类等各种浓度的标准溶液以及配制试剂、比色液等，供化验室使用。 天平室：各化学分析室、处置室、规定液制备室使用的感量为0.1mg的分析天平集中一起设置在该室内，既可避免腐蚀性介质对天平的侵蚀又能提高天平的利用效率，有利于天平的维护和保养，延长其使用寿命。 玻璃细工室：该室负责各化验室的一般玻璃仪器的修理和特殊玻璃仪器的制作。 仓库：该仓库主要存放日常化验中必备的各种试剂、药品及酸、碱等物品；存放化验室正常消耗的原材料、玻璃器皿及备用的设备和仪器。对于易燃、易爆、剧毒的试剂和药品不准存放于室内的药品仓库，其存放地点应做全厂统筹性安排。建议厂内应选择适当地点建立危险品仓库（可采用半地下室的建筑形式），其中留有专供各化验室保存易燃、易爆、剧毒药品的地方。 维修室：该室配备电气、仪表的维护和修理的专业人员，进行日常例行的维护和检修工作；维修室亦承担配合试验研究项目进行设备的安装、调试工作；小型简单的非标设备的制作加工亦应由该维修室来完成。5.2环境监测站 环境监测站各分析室的分析手段仍以化学分析为主，辅以必要的仪器分析。5.2.1组成 环境监测站由水质分析室、气体分析室、杂分析室、天平室、仓库、办公室组成。5.2.2承担的主要任务 a)制定本企业环境监测的年度计划与发展规划。 b)依据国家及