焦化生产工艺流程

,焦化生产工艺简介备煤一车间刘毅,安全注意事项,河北旭阳焦化有限公司简介,河北旭阳焦化有限公司目前拥有7座焦炉，其中60孔JNDK43-99D焦炉3座，60孔JNDK55-05F焦炉2座，60孔JND6.25-07焦炉2座。焦炭、焦油、粗苯、硫铵产能如下表所示：,煤场存煤能力，其中：备煤一车间020库煤场面积约7万,最大存煤量约8万吨，备煤二车间二期煤场面积约6.4万,三期煤场面积约7.5万，最大存煤量约15万吨。,焦化生产工艺图,原料煤场,配煤,煤的粉碎,煤塔,高温干馏,捣固装煤,加热管理,装车,筛分分级,运焦,熄焦,电捕,焦炭,出厂,荒煤气,澄清槽,硫酸铵,饱和器,鼓风加压,气液分离器,初冷器,出厂,煤焦油,脱苯,洗苯,终冷,包装,粗苯,出厂,出厂,净煤气回炉,净煤气送往甲醇,HPF法脱硫,硫膏外售,脱硫液提盐,第一部分备煤工艺,第一节备煤工艺简介1、汽运来煤磅房煤场堆取料机皮带2、火运来煤螺旋卸皮带堆取料机配煤仓配煤盘皮带粉碎机皮带炼焦煤塔河北旭阳现用煤种大的方面来分主要有四种：气煤、肥煤、焦煤和瘦煤。老厂020库可存煤8万吨，旧煤场可存煤5万吨。园区机械化煤场可存煤15万吨。,化验,化验,第二节备煤工艺主要要点,1、煤场管理岗位工艺指标保证炼焦煤不过期不变质，做到先来先吃，贮存日期不超过三个月，每季度彻底清理一次。做到平铺直取，不同煤种标牌显示，分开存放。保证不混煤，煤中大块及杂物及时捡出。2、堆取料机岗位园区现有两台堆取料机，生产能力：堆料1200t/h，取料800t/h；堆料高度：轨上11.5米，轨下1.5米；回转半径：30米；回转角度：正负100度（一般不超90度）。,3、配煤盘岗位1）、在手动状态下，开车后待下煤均匀后跑盘验证下煤量，通过调节变频调节下煤量。2）、在自动状态下，在电脑显示数据稳定后进行跑盘验证，保证实际下料量和理论下料量吻合。3）、配煤合格率95%。4、粉碎机岗位1）、煤的粉碎细度3mm以下占85%以上。2）、配合煤水分控制在912%。5、皮带岗位严格开车顺序，开车时按先上后下，停车时按先下后上的顺序。,1输送带2上托辊3缓冲托辊4料斗5导料挡板6改向滚筒7螺旋拉紧装置8尾架9空段清扫器10下托辊11中间架12弹簧清扫器13头架14传动托辊15头罩,堆取料机,配煤核子秤,圆盘给料机,除铁器、金属探测仪,粉碎机,第二部分炼焦工艺,第一节炼焦工艺简介焦炉简介：河北旭阳年产焦炭200万吨，现有焦炉JNDK43-99D三座、JNDK55-05F两座。JNDK43-99D炭化室60孔/炉立火道28个/燃烧室单炉产量18吨/炉JNDK55-05F炭化室60孔/炉立火道32个/燃烧室单炉产量29吨/炉JND6.25-07炭化室60孔/炉立火道34个/燃烧室单炉产量34吨/炉三室两区五大车：炭化室、燃烧室、蓄热室，斜道区、炉顶区，捣固装煤车、推焦车、除尘车、拦焦车、熄焦车。,捣固装煤车,推焦车,消烟除尘车,拦焦车,熄焦车,凉焦台,熄焦塔喷淋装置,第二节炼焦工艺主要要点,1、交换机岗位1）、焦炉加热气用回炉煤气与甲醇驰放气的混合气，两种气体的比例是根据炼焦加热热值要求来执行。2）、每30分钟交换一次，交换工作完成后，遛烟道路线从交换机端焦侧开始，机侧返回5-6分钟完成。3）、按车间要求及时调节煤气流量、压力和吸力，并按规定保持好加热制度。2、测温岗位1）、使用远红外线测温仪按车间规定的测温制度，定期真实准确地完成测温工作和临时的测温项目。2）、根据车间所制定的标准温度，将异常燃烧室炉号及时反馈给调火工，以便及时地调整炉温。,3、调火岗位1）、根据测温记录，及时调整炉温，保证焦炉各部温度、压力及各种系数、耗热量达到规定指标，保证焦炭质量、化产品质量、产量、收率等控制指标。2）、按规定及时准确测量调整各部温度、压力、炉长、钢柱曲线等，维护好焦炉加热设备及护炉铁件、交换系统设备、水封、预热器等，保证不因调火工作而破坏炉体。3）、按规定执行各部位的温度与压力控制指标。4、上升管岗位1）、负责上升管、桥管、翻板座清扫，要保证上升管、桥管畅通。2）、集气管温度：80。3）、氨水压力：0.30.4MPa。5、五大机车岗位1）、捣固装煤车、推焦车、除尘车、拦焦车、熄焦车。2）、装煤高度：一系为3.83.95米，二系为5.105.20米，二系为5.90米。3）、推焦串序：一系为92串序，二系为52串序，三系为52串序,6、推焦顺序、推焦计划，K1、K2、K3的意义及计算：推焦计划是为了保证各炭化室结焦时间一致，使整个炉组出炉时间准时，定时对设备进行预防性维修而编制的焦炉各个炭化室的推焦顺序及时间。公司4.3米捣固焦炉采用9-2串序，5.5米捣固焦炉采用5-2串序,6.25米捣固焦炉采用5-2串序。K1推焦计划系数，表示M班计划推焦炉数，A1计划与实际接焦时间相差5分钟以上的炉数K2推焦执行系数，表示N班实际推焦炉数，A2超过计划推焦时间10分钟以上的炉数，M班计划推焦炉数K3推焦总系数，表示,煤气导入与废气导出流程,焦炭,化学反应,煤的结焦过程,室内结焦原理,室内结焦原理,各层处于结焦过程的不同阶段，总是在炉墙附近先结成焦炭而后逐层向炭化室中心推移，这就是所谓的成层结焦。炭化室中心面上炉料温度始终最低，因此结焦末期炭化室中心面温度（焦饼中心温度）可以作为焦饼成熟程度的标志，称为炼焦最终温度。,室内结焦原理,单种煤的结焦特性,煤化程度低的褐煤热解过程不形成胶质体，仅发生剧烈分解，析出大量气体和焦油，无粘结性，形成的半焦呈粉状。加热到高温生成焦粉。,高变质的无烟煤的热解是一个连续析出少量气体的分解过程，即不能生成胶质体，也不能生成焦油。因此无烟煤不适于用干馏的方法进行加工。,现阶段我公司主要使用煤种为气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、1/3焦煤，按一定配比混合炼焦,室内结焦原理,现代炭化室的缺点:结焦过程无法调节各阶段的加热,缺点：加快焦饼收缩速度，不利半焦收缩，产生的裂纹多,优点：提高弱粘结性的气煤、弱粘煤甚至长焰煤的粘结性，扩大了炼焦煤源,室内结焦原理,改变加热速度,工艺条件对结焦过程的影响,a、,煤料细度,室内结焦原理,增加装炉煤的堆密度，使煤粒间隙减小，膨胀压力增大，填充间隙所需的液态物质减少，可以改善煤的粘结性。,堆密度的增大，使收缩应力增加，焦炭裂纹增加。因此，配气煤多时，采用增加堆密度的方法来提高焦炭的强度,堆密度,室内结焦原理,可添加高沸点沥青、无烟煤、焦粉,煤料粘结性不好时，可以加入沥青等粘结剂，增加结焦过程中的液相以改善粘结性。当煤料收缩性很大时，加入经细粉碎的无烟煤粉、焦粉等瘦化剂以减少收缩内应力，从而提高焦炭块度。,添加物,室内结焦原理,图31焦炉炉体结构模型图,焦炉结构,a、焦炉砌体剖面图,焦炉结构,b、炭化室构造图,焦炉结构,c、燃烧室构造图,焦炉结构,砌筑中的炭化室和燃烧室,焦炉结构,从燃烧室排出的废气温度常高达1300左右，这部分热量必须利用。蓄热室的作用就是利用蓄积废气的热量来预热燃烧所需的空气和贫煤气。蓄热室通常位于炭化室的正下方，其上经斜道同燃烧室相连，其下经废气盘分别同分烟道、贫煤气管道和大气相通,d、蓄热室结构,焦炉结构,砌筑中的蓄热室结构图,焦炉结构,九孔薄壁格子砖,连通蓄热室和燃烧室的通道称为斜道。斜道位于蓄热室顶部和燃烧室底部之间，用于导入空气和煤气，并将其分配到每个立火道中，同时排出废气。,2.1.5斜道区结构,焦炉结构,焦炉结构,砌筑中的斜道结构图,炭化室盖顶砖以上部位即为炉顶区。炉顶区砌有装煤孔、上升管孔、看火孔、烘炉孔及拉条沟等。为减少炉顶区散热，改善炉顶区的操作条件，其不受压部位砌有隔热砖。焦炉炉顶一般都用粘土砖砌成。为了减少散热和改善炉顶操作条件，在炉顶区没有孔洞或不承受压力的部位，用绝热砖砌筑。炉顶表面应用耐磨性好的缸砖砌筑。,2.1.6炉顶区区结构,焦炉结构,焦炉结构,砌筑完成的炉顶区,2.2气体途径,焦炉结构,2.2.1煤气流程,2.2.1空气流程,2.2.1废气流程,2.2.4加热气体在炉内的流动方式,双联下喷式焦炉加热气体流动途径,焦炉结构,2.2.5双联火道、废气循环焦炉炉内气体流动示意图,焦炉结构,焦炉砌体的外部应按装护炉设备，如图5-3。这些设备包括：炉拄、保护板、纵横拉条、弹簧、炉门框、抵抗墙及机焦侧操作台等。,护炉设备装配简图1拉条；2弹簧；3炉门框；4炉柱；5保护板；6炉门挂钩,焦炉结构,2.3护炉铁件,Textinhere,抵消温差及推焦应力,机焦侧平台及集气管的支架,护炉铁件的作用,保证正常膨胀，每年5mm,焦炉结构,2.3护炉铁件,JNDK43-99D,JNDK55-05F,JND6.25-07F,JN:焦耐院设计D:捣固焦炉K:超宽炭化室43：炭化室高度4.3m99：99年设计D:单热式焦炉,JN:焦耐院设计D:捣固焦炉K:超宽炭化室55：炭化室高度5.5m05：05年设计F:复热式焦炉,JN:焦耐院设计D:捣固焦炉6.25：炭化室高度6.25m07：07年设计F:复热式焦炉,河北旭阳现有焦炉型号比较,焦炉结构,现我公司有4.3m焦炉、5.5m焦炉和6.25m焦炉三种，焦炉尺寸如下：,焦炉结构,第三部分化产工艺,第一节化产工艺简图化产工艺煤气流程示意图：气液分离器初冷器电捕鼓风机预冷塔脱硫塔煤气预热器喷淋饱和器迷宫捕雾器终冷塔洗苯塔,回炉,甲醇,外供,管式炉,制冷机,发电,1、得到有用的化学产品；2、便于煤气顺利地输送、储存和用户使用,第二节回收目的,萘：以固体结晶析出，堵塞设备和煤气管道；煤焦油：影响氨和苯族烃的回收；氨：形成铵盐堵塞管道，燃烧时产生的氧化氮污染大气硫化物：腐蚀设备和管道，生成的硫化铁会堵塞管道，拆开设备时遇空气会自燃；不饱和碳氢化合物（苯乙烯、茚等）能聚合为“液相胶”,荒煤气,净煤气,氨,煤焦油,硫化氢,苯族烃,降温捕集,降温酸吸收,降温洗油吸收,降温碱吸收,煤气初冷,冷却降温,被吸收在一种溶剂（水、酸、洗油）中，在低温下溶解度大。,在高温下为气态，在低温下为液态，从煤气中分离出来，,第三节分离原理,第四节煤气初冷,从煤气中回收化学产品时多采用冷凝法、冷却法和吸收法，在较低温度下才能保证较高的回收率含有大量水汽的煤气体积大，所需管道、鼓风机能力较大在冷却过程中，大部分煤焦油和萘也被分离，部分硫化物、氰化物溶于冷凝液中，减少回收设备和设备腐蚀。,煤气初冷的必要性：,煤气初冷分两步进行：,1、在集气管和桥管中用大量循环氨水喷洒，使煤气冷却到80-90；2、在煤气初冷器中冷却。冷却到25-35。,风机工段工艺简图,焦油渣,剩余氨水,循环氨水,焦油,荒煤气、焦油、氨水等,气液分离器,横管初冷器下段,电捕焦油器,低温冷却水,煤气鼓风机,横管初冷器上段,脱硫工段,循环氨水槽,氨水泵,焦炉桥管,剩余氨水槽,焦油储槽,焦油渣车,煤场配煤,除油净化机,地下槽,蒸氨装置,煤气,氨水焦油焦油渣,循环冷却水,焦油库外销,焦油,机械化焦油氨水澄清槽,风机工段主要设备,离心式鼓风机,机械化焦油氨水澄清槽,第五节硫化氢和氰化物的危害,燃烧生成SO2，在大气中形成酸雨，污染环境；腐蚀煤气管道；用作合成原料气，会造成催化剂中毒；用于冶炼优质钢，会降低钢的质量。,焦炉煤气中含硫化氢4-10g/m3，有机硫0.3g/m3;氰化氢0.5-1.5g/m3河北旭阳脱硫采用的是HPF法，以对苯二酚、PDS作为催化剂,塔后H2S要求控制在50mg/m3,脱硫工段主要设备,离心机,板框式压滤机,脱硫液循环泵,第六节氨的回收,初冷器后煤气含氨约4-6g/m3,煤气中的氨与硫化氢、氰化氢化合，对管道和设备腐蚀严重；煤气中的氨在燃烧时生成氧化氮，污染环境；氨在粗苯回收中能使洗油和水形成乳化物，影响油水分离。,煤气中氨的回收原理,对煤气中氨的回收是采用化学酸碱中和法，煤气在饱和器内通过母液（酸）喷淋充分接触后，经过化学反应将煤气中的氨吸收，生成硫酸铵和硫酸氢铵，硫酸氢铵继续反应，最终生产硫酸铵晶体，长大的晶体在结晶槽内进行颗粒分级，当母液晶比达10%时开离心机，经离心作用后再进行热风干燥，得硫铵成品。,硫铵工段主要设备,结晶槽,离心机,干燥床,第七节粗苯的回收与制取,粗苯回收原理：,焦炉煤气含苯族烃20g/m3左右，经苯回收后煤气中苯族烃的含量降低到了2-4g/m3。,粗苯回收属于物理法，循环洗油在洗苯塔内与煤气逆流充分接触后，将煤气中的苯族烃吸收后，成为富油，富油经过管式炉加热至180左右由脱苯塔中上部进入塔内，在塔内过热蒸汽从塔底向上通过鼓泡与富油逆流、充分接触，进行汽提和蒸馏，苯蒸汽由塔顶逸出后，进行冷却，而脱苯后的贫油在经过换热冷却后，继续循环使用。用洗油回收煤气中的苯族烃服从道尔顿定律和拉乌尔定律，为了降低富油脱苯的温度，采用了水蒸汽蒸馏法进行操作。,粗苯工段主要设备,再生器,管式炉,第八节污水处理,在焦化产品生产过程中，除净化了焦炉煤气、回收了化学产品外，还产生了大量的废水，在废水中含有酚、氰化氢、氰化物、硫氰化物、油、硫化氢、吡啶、苯、萘等多种物质，其中以酚的含量为