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焦化行业工艺及监管要点
第一部分:焦化行业产业政策
现在已建成允许存在的机焦炉,炭化室高度大于或等于4.3
米的机焦炉和炭化室高度大于或等于3.2米捣固式机焦炉,
我县现存的主要焦化企业都符合这个条件,新建和改扩建机
焦项目,依据国家发改委76号公告,新建和改扩建机焦炉炭
化室高度必须达到4.3米以上(含4.3米),年生产能力60万
吨及以上。
第二部分:焦化工艺流程
焦厂洗煤工艺这块,与独立的洗煤厂完全相同,上一讲丽绒
已讲过,这里就不再讲述,洗煤厂的产品是精煤,而精煤是
焦厂的原料,在这里我我接着上一讲从精煤开始讲。
一、概述
焦化工艺简单的物质流程图:
精煤在焦炉内经过高温干馏,生成焦炭和荒煤气,焦炭作为
产品出售,荒煤气被降温通过气液分离器、电捕器,分离出
焦油、氨水,接着粗煤气送到脱硫塔,通过中和反应及再生
反应生成硫磺,接着粗煤气又被送到喷淋饱和器,在喷淋饱
和器中,荒煤气中的氨与硫酸反应生成硫铵,最后,煤气被
送到洗苯塔,在洗苯塔中煤气中的苯被洗油吸收,洗油富油
再在脱苯塔内脱去苯,煤气变成了净煤气。
通过从整个流程可以看出整个工艺工程可分五个工段:1、
炼焦工段,2、冷凝鼓风工段,3、脱硫工段,4、硫铵及
蒸氨工段,5、洗脱苯工段。这五个工段中,炼焦工段是
煤变成焦炭的过程,后四个工段是对荒煤气进行净化,回收
化产的过程,实际上焦化可以分为两大块,一块为炼焦,一
块为回收化产。下面把焦化工艺流程分为炼焦和化产两部分
进行详细讲述。
二、炼焦
1、分类
机焦的炉型比较多,根据炭化室高度、有效容积、蓄热室的
结构等技术指标,焦炉炉型一般用一串字母和数字表示,我
们从直观上看,可以分为顶装型和捣固型,顶装型焦炉就是
把精煤通过带式输送机送至焦炉煤塔顶层装煤车,装煤车从
焦炉炉顶的装煤孔按照顺序加入各炭化室。捣固型就是把精
煤在焦炉以外与炭化室尺寸相近的铁箱中进行捣固,捣固过
的致密煤饼通过打开的炉门送入炭化室。
捣固式焦炉通过对精煤进行捣固,精煤变成了致密煤饼,提
高了煤种的黏结性,黏结性不高的煤也可使用,捣固式焦炉
扩大用煤范围,提高了煤炭利用率,节约了能源,生产的焦
炭比顶装型焦炉生产的焦炭强度高、质量好。
2、工艺
不论是捣固型的焦炉,还是顶装型的焦炉,进入炭化室后的
炼焦过程都是一样的。
要想知道煤是如何变成焦炭的,首先了解焦炉的内部结构,
焦炉主要由炭化室、燃烧室、斜道、蓄热室及炉顶组成。炭
化室是将煤变成焦炭的部位,燃烧室位于炭化室两侧,这也
是机焦与改良焦的区别。煤气和空气在这里混和燃烧加热炭
化室,斜道位于炭化室及燃烧室下面,是煤气进入燃烧室的
通道,蓄热室位于斜道下部,没有蓄热室的焦炉,燃烧的回
炉煤气大约是自身产生的煤气的80%,有蓄热室,燃烧的回
炉煤气大约是产生的煤气的45%左右,大大减少了煤气的用
量,节约了能源。炉顶是位于炭化室盖顶砖以上的部位也就
是荒煤气进入的部位。
下面看看精煤在焦炉内是如何变成焦炭的,精煤通过装煤车
把精煤送入炭化室,在焦炉炭化室中,在隔绝空气的条件下,
由炭化室两侧的燃烧室燃烧回炉煤气进行加热(焦炉用的回
炉煤气就是荒煤气经过化产回收后的净煤气),当温度在
120—2000C时,煤释放出吸附的气体,随着温度的上升,
煤开始分解,温度继续升高,煤开始软化、收缩,分解反应
就越来越剧烈,生成了大量气体,这些气体到达炉墙边,沿
着高温的炉墙与焦炭的空隙到达炉顶空间,随着温度继续升
高,气体不断生成,不断涌到炉顶空间,这些气体形成荒煤
气。经过大约18小时,当温度达到9500C—10500C左右
时,就生成成熟的焦炭,同时产生大量荒煤气。推焦车把成
熟的焦炭推出,经拦焦车、导焦栅落入熄焦车内,送至熄焦
塔用水喷洒熄灭红焦,送至晾焦台,最后出售。荒煤气进入
后面的化产回收工段。装煤车、推焦车、拦焦车、熄焦车这
就是平时所说的焦炉四车。
三、化产
荒煤气不经过加工处理,是不能作为气体燃料使用的,在加
工的过程中,回收的煤焦油、粗苯经精制加工和深加工后获
得如苯、甲苯、二甲苯、酚、萘、蒽等100多种的产品,广
泛用于化学工业、医药工业、耐火材料工业和国防工业,对
我国国民经济发展具有十分重要的意义。
下面把化产回收工段分为四个工段来讲。这四个工段就是:
1、冷凝鼓风工段,2、脱硫工段,3、硫铵及蒸氨工段
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