煤化工工艺学第4章第三节分解.ppt

4.3 焦油的回收 从焦炉炭化室生成的荒煤气在化产回收车间进行冷却、输送，回收焦油、氨、硫、苯族烃等化学产品，同时净化煤气。这一方面是为得到有用的化学产品，另一方面是为了便于煤气顺利地输送、储存和用户的使用。煤气中的焦油雾是在煤气冷却过程中形成的，焦化厂一般采用冷却、冷凝的方法除去煤气中的焦油和水；用电捕方法除少量的焦油雾。 荒煤气中所含焦油蒸气80~120g/m3，在初冷过程中，除有绝大部分冷凝下来形成焦油液体外，还会形成焦油雾，以内充煤气的焦油气泡或极细的焦油滴(φ1~17μm)存在于煤气中。由于焦油雾滴又轻又小，其沉降速度小于煤气运行速度，因而悬浮于煤气中并被煤气带 初冷器后煤气中焦油雾的含量一般为2~5g/m3（立管初冷器后）或1.0~2.5g/m3（横管冷却器后或直接冷却塔后）。煤气中焦油雾需较彻底地清除，否则对化产回收操作产生严重影响。焦油雾在饱和器凝结下来，会使硫铵质量变坏，酸焦油增多，并可能使母液起泡沫，降低母液密度，而使煤气有从饱和器满流槽中冲出的危险；焦油雾进入洗苯塔内，会使洗油质量变坏，影响粗苯的回收；当煤气进行脱除硫化氢时，焦油雾会使脱硫塔脱硫效率降低，对水洗氨系统，焦油雾会造成煤气脱萘效果差和洗氨塔的堵塞。因此，必须采用专门的设备予以清除，化产回收工艺要求煤气中所含焦油量最好低于0.02g/m3。从焦油雾滴的大小及所要求的净化程度来看，采用电捕焦油器最为经济可靠。 4.3.1焦油氨水分离 初冷器的煤气冷凝液由初冷器上段和下段分别流出，分别进入各自的初冷器水封槽，初冷器水封槽的煤气冷凝液分别溢流至上、下段冷凝液循环槽，分别由上、下段冷凝液循环泵送至初冷器上下段喷淋洗涤除萘及焦油，如此循环使用，下段冷凝液循环槽多余的冷凝液溢流至上段冷凝液循环槽，上段冷凝液循环槽多余部分由泵抽送至机械化氨水澄清槽。从气液分离器分离的焦油、氨水与焦油渣并联进入三台机械化氨水澄清槽。 澄清后分离成三层，上层为氨水，中层为焦油，下层为焦油渣。分离的氨水并联进两台循环氨水槽，然后用循环氨水泵送至焦炉冷却荒煤气及初冷器上段和电捕焦油器间断吹扫喷淋使用。多余的氨水去剩余氨水槽，用剩余氨水泵送 至脱硫工段进行蒸氨。分离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，焦油用焦油泵送至酸碱油品库区焦油槽。分离的焦油渣定期送往煤场掺混炼焦。 机械化氨水澄清槽和离心分离相结合的方法应用较为广泛，其工艺流程如图4-11由集气管来的液体混合物先进入机械化氨水澄清槽，分离了氨水的焦油由此进入焦油脱水澄清槽，然后泵送连续式离心沉降分离机除渣，分离出的焦油渣放入收集槽，净化的焦油放入焦油中间槽，再送入贮槽。 图4-11 重力沉降和离心分离结合的焦油氨水分离工艺 1—氨水澄清槽；2—焦油脱水澄清槽；3—卧式离心沉降分离机；4—焦油渣收集槽；5—焦油中间槽；6—焦油贮槽；7——氨水中间槽；8—氨水槽 焦油中水分、灰分、甲苯不溶物是焦油质量的重要指标，它主要取决于冷凝工序的生产操作。操作中应注意如下几点： （1）焦油氨水澄清槽内应保持一定的焦油层厚度，—般为1.5～2m，排出焦油时应连续均匀，不宜过快，要求夹带的氨水和焦油渣尽可能少，最好应装有自动控制装置。 （2）严禁在焦油澄清槽内随意排入生产中的杂油、杂水，以利于焦油、氨水、焦油渣分层，便于分离。 （3）静置脱水的焦油储槽，严格控制温度在80~90℃，保证静置时间在两昼夜以上。同时应按时放水，向精制车间送油时应均匀进行，且保持槽内有一定的库存量。 （4）严格控制初冷器后的集合温度符合工艺要求，避免因增大风机吸力而增加煤粉和焦粉的带入量。另外，焦炉操作应力求稳定，严格执行各项技术操作规定，尽量减少因煤粉、焦粉带入煤气而形成焦油渣，防止焦油氨水分离困难。 5）机械化氨水澄清槽氨水满流情况、焦油压油情况、油水界面升降，减速机、刮渣机运行情况保持正常。 图4-12 机械化氨水澄清槽 1—入口管；2—承受隔室；3—氨水溢流槽；4—液面调节器；5—浮焦油渣挡板；6—活动筛板；7—焦油渣挡板；8—放渣漏斗 9—刮板输送机 焦油、氨水和焦油渣组成的液体混合物是一种悬浮液和乳浊液的混合物，焦油和氨水的密度差较大，容易分离。因此所采用的焦油氨水澄清分离设备多是根据分离粗悬浮液的沉降原理制作的。主要有卧式机械化氨水澄清槽、立式焦油氨水分离器、双锥形氨水分离器等。广泛应用的是卧式机械化氨水澄清槽，较新的发展是将氨水的分离和焦油的脱水合为一体的斜板式澄清槽。 4.3.1.1 卧式机械化氨水澄清槽 卧式机械化氨水澄清槽的作用是将焦油氨水混合液分离为氨水、焦油和焦油渣。其结构如图4-12所示机械化氨水澄清槽是一端为斜底，断面为长方形的钢板焊制容器，由槽内纵向格板分