煤炭深加工畢業(yè)論文.doc

作者：申嘉錫 論文題目：焦化廠化產(chǎn)工藝流程的研究與思考 1 畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計（論文論文） 焦化廠化產(chǎn)工藝流程的研究與思考 所屬系部 煤炭化工系 所學專業(yè) 煤炭深加工與利用 班 級 0901 班 學生姓名 申嘉錫 指導(dǎo)教師 郭景念 張秀玲 職 稱 學生 2012 年 6 月 晉中職業(yè)技術(shù)學院教務(wù)處制 晉中職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 目 錄 概述 第一章 化產(chǎn)工藝流程 第一節(jié) 冷鼓工段工藝流程 3 第二節(jié) 循環(huán)水工藝流程 3 第三節(jié) 脫硫及硫回收系統(tǒng) 4 第四節(jié) 硫胺系統(tǒng) 4 第五節(jié) 粗苯系統(tǒng) 4 第六節(jié) 化產(chǎn)工藝流程圖 5 第二章第二章 冷鼓工段主要設(shè)備及工作原理冷鼓工段主要設(shè)備及工作原理 第一節(jié) 橫管式初冷器的工作原理.6 第二節(jié) 鼓風機的工作原理.6 第三節(jié) 電捕焦油器的工作原理 7 致謝 = 作者：申嘉錫 論文題目：焦化廠化產(chǎn)工藝流程的研究與思考 3 眾所周知，山西是一個煤炭大省。煤炭由高溫煉焦得到的焦炭可供高爐冶煉、鑄 造、氣化和化工等工業(yè)部門作為燃料和原料：煉焦過程中得到的干餾煤氣經(jīng)回收、精 制可得到各種芳香烴和雜環(huán)混合物，供合成纖維、醫(yī)藥、染料、 涂料和國防等工業(yè)做 原料：經(jīng)凈化后的焦爐煤氣既是高熱值燃料，也是合成氨、合成燃料和一系列有機合 成工業(yè)的原料。因此，高溫煉焦不僅是煤綜合利用的重要途徑，也是冶金工業(yè)的重要 組成成分。 第一章 化產(chǎn)工藝流程 第一節(jié)第一節(jié) 冷鼓工段工藝流程冷鼓工段工藝流程 來自82 83的荒煤氣，帶著焦油和氨水沿吸煤氣管道至氣液分離器，氣液分 離后荒煤氣進入橫管初冷器，在此分兩段冷卻：上段采用32循環(huán)水、下段采用16 制冷水將煤氣冷卻至22。冷卻后的煤氣進入煤氣鼓風機加壓后進入電捕焦油器，除 掉其中夾帶的焦油霧后煤氣被送至脫硫工段。 初冷器中段和下段排出的冷凝液進入冷凝液循環(huán)槽，由冷凝液循環(huán)泵送入初冷器 下端循環(huán)噴灑，如此循環(huán)使用，多余部分送機械化氨水澄清槽。 從氣液分離器出來的焦油、氨水進入機械化焦油氨水澄清槽，經(jīng)澄清分離后，上 部氨水送至循環(huán)氨水槽，由循環(huán)氨水泵及高壓氨水泵送往煉焦工段供冷卻荒煤氣和集 氣管吹掃及無煙裝煤使用。剩余氨水則由剩余氨水泵送至硫銨工段蒸氨。分離出的焦 油至焦油中間槽貯存，當達到一定液位時，用焦油泵將其送至焦油槽。焦油需外售時 ，有焦油泵送往裝車臺裝車外售。 機械化氨水澄清槽和機械化焦油澄清槽底部沉降的焦油渣，排入焦油渣車，定期 送往煤場配煤。 冷凝鼓風工段所有貯槽的放散氣均經(jīng)排氣風機接至排氣洗凈塔，由硫銨工段來的 蒸氨廢水洗滌后排放至大氣。塔底廢水由排氣洗凈廢水泵送生化處理。 第二節(jié)第二節(jié) 循環(huán)水工藝流程循環(huán)水工藝流程 由循環(huán)水池來的循環(huán)水經(jīng)循環(huán)水泵加壓后分別供給橫管初冷器一段、風機油冷卻 器、予冷塔換熱器，氨水廢水冷卻器、氨分縮器，粗苯冷凝冷卻器，一段油水換熱器、 空壓站。大部分回水進入涼水架，經(jīng)三臺冷卻風機冷卻后，自流入循環(huán)水池，少部分 回水經(jīng)過濾器過濾雜質(zhì)后回循環(huán)水池。 晉中職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 由廠區(qū)生產(chǎn)生活水管來的清水分別經(jīng)進入、段循環(huán)水池。由制冷水池來的水， 經(jīng)制冷泵加壓后進入制冷機冷卻到 16后，分別進入初冷器二段、終冷塔冷卻器及粗 苯冷凝冷卻器，二段油水換熱器，氨冷卻器回水進入制冷水池循環(huán)使用。 25制冷機冷卻水由冷卻水泵制冷機冷卻后到 32回涼水架風扇冷卻后，從塔下 水池進入冷卻水池，再入冷卻水泵。完成一個循環(huán) 第三節(jié)第三節(jié) 脫硫及硫回收系統(tǒng)脫硫及硫回收系統(tǒng) 來自鼓冷工段的粗煤氣進入脫硫塔下部與塔頂噴淋下來的脫硫液逆流接觸洗滌后， 吸收煤氣中的 h2s硫化氫和 hcn氰化氫等物質(zhì),脫除后的煤氣，全部送至硫銨工段。 從脫硫塔下部流出的脫硫液經(jīng)脫硫塔液封槽至溶液循環(huán)槽，另有催化劑儲槽補充 滴加催化后，用溶液循環(huán)泵抽送至再生塔，與空壓站來的壓縮空氣并流再生，再生后 的脫硫液脫硫液返回脫硫塔塔頂噴淋脫硫。從再生塔頂浮選出的硫泡沫自流入泡沫槽， 在此攪拌、加熱、沉淀、分離后，經(jīng)硫泡沫泵加壓后送熔硫釜連續(xù)熔硫，生產(chǎn)硫磺外 售。熔硫釜排出的清液進入溶液緩沖槽沉淀冷卻后，清液溢流進入地位槽，然后由液 下泵送至溶液循環(huán)槽。由鼓冷來的剩余氨水與老廠的剩余氨水混合后，加入含氫氧化 鈉（42%naoh）的堿液，與從蒸氨塔底來的蒸氨廢水在氨水換熱器中換熱，進入蒸氨塔。 在蒸氨塔中被蒸汽直接蒸餾，蒸出的氨汽入氨分縮器，用循環(huán)水冷卻，冷凝下來的液 體入蒸氨塔頂作回流，未冷凝的氨汽進入氨冷凝冷卻器冷凝成濃氨水送至溶液循環(huán)槽 作為脫硫補充液。塔底排出的蒸氨廢水在氨水換熱器中與剩余氨水換熱后，入廢水槽， 并由廢水泵加壓、廢水冷卻器冷卻后送生化處理。 第四節(jié)第四節(jié) 硫胺系統(tǒng)硫胺系統(tǒng) 由脫硫及硫回收工段送來的煤氣經(jīng)煤氣預(yù)熱器預(yù)熱后，進入噴淋式飽和器上段的 噴淋室，在此煤氣與循環(huán)母液充分接觸，使其中的氨被母液吸收。煤氣經(jīng)飽和器內(nèi)的 除酸器分離酸霧后送至洗脫苯工段。 在飽和器的母液中不斷有硫銨晶體生成，用結(jié)晶泵將其連同一部分母液送至結(jié)晶 槽分離，然后經(jīng)離心機分離、螺旋輸送機輸送至振動硫化床干燥器干燥后入硫銨貯斗 貯存、稱重、包裝即可外售。 在飽和器下段結(jié)晶室上部的母液，用循環(huán)泵連續(xù)送至上段噴淋室噴灑，吸收煤氣 中的氨，并循環(huán)攪動母液以改善硫銨的結(jié)晶過程。 噴淋室溢流的母液入滿流槽，將少量的酸焦油分離，分離酸焦油后的母液入母液 貯槽，經(jīng)小母液泵加壓后送噴淋室噴淋。 作者：申嘉錫 論文題目：焦化廠化產(chǎn)工藝流程的研究與思考 5 補充濃硫酸由硫酸高位槽自流至滿流槽補入系統(tǒng)中。由振動硫化床干燥器排出的 尾氣經(jīng)旋風除塵器捕集夾帶的細粒硫銨結(jié)晶后，由排風機抽送至霧膜水浴除塵器進行 濕式再除塵，最后排入大氣。 第五節(jié)第五節(jié) 粗苯系統(tǒng)粗苯系統(tǒng) 來自硫銨工段的粗煤氣，經(jīng)終冷塔冷卻后從洗苯塔底部入塔，由下而上經(jīng)過洗苯 塔填料層，與塔頂噴淋的循環(huán)洗油逆流接觸，煤氣中的苯被循環(huán)洗油吸收，再經(jīng)過塔 的脫除霧滴后離開洗苯塔，其中一部分送焦化裝置，剩余部分外供煤氣用戶。 洗苯塔底富油經(jīng)富油泵加壓后送至粗苯冷凝冷卻器，與脫苯脫頂粗苯汽換熱，將 富油預(yù)熱至 60左右，然后至油油換熱器與脫苯塔熱貧油換熱，由 60升到 130左 右，最后進入粗苯管式爐被加熱至 180左右，進入脫苯塔。從脫苯塔頂蒸出的粗苯 油水混合汽進入粗苯冷凝冷卻器分別被從洗苯塔底來的富油和 16制冷水冷卻至 30 左右，然后進入粗苯油水分離器，分離的粗苯至粗苯回流槽，部分粗苯經(jīng)粗苯回流泵 送至脫苯塔頂作回流，其余部分入粗苯儲槽，需要外售時由粗苯輸送泵送裝車臺裝車 外售。由粗苯油水分離器分離的油水混合液去控制分離器，在此分離出的油去地下放 空槽，分離出的水去冷凝液槽，與冷凝液一并送鼓冷機械化氨水澄清槽進一步分離。 脫苯后的熱貧油從脫苯塔底流出，自流入油油換熱器與富油換熱，使其溫度降至 90 左右入貧油槽，并由貧油泵加壓送至貧油冷卻器分別被循環(huán)水和制冷水冷卻至約 30， 送洗苯塔噴淋洗滌煤氣。 0.5mpa（表）蒸汽被粗苯管式爐加熱至 400左右，作為洗油再生器和脫苯塔的熱源。管式 爐所需燃料由洗苯后煤氣經(jīng)煤氣過濾器過濾后供給。 第六節(jié)第六節(jié) 化產(chǎn)工藝流程圖化產(chǎn)工藝流程圖 晉中職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 第二章 冷鼓工段主要設(shè)備及工作原理 第一節(jié)第一節(jié) 橫管式初冷器的工作原理橫管式初冷器的工作原理 焦化系統(tǒng)生產(chǎn)中煤氣橫管式初冷器主要結(jié)構(gòu)是包括初冷器殼體、冷卻管管束。 橫管式初冷器殼體是有鋼板焊制而成的直立的長方形器體，殼體的前后兩側(cè)是初冷器 的管板，管板外裝有封頭。在殼體側(cè)面上、中部有噴灑液接管，頂部為煤氣入口，底 部有煤氣出口。在橫管式初冷器的操作中，除了冷卻焦爐煤氣外，在冷卻器頂部及中 部噴灑冷凝液，來吸收焦爐煤氣中的萘，并沖刷掉冷卻管上沉積的萘，從而有效的提 高了傳熱效率。 第二節(jié)第二節(jié) 鼓風機的工作原理鼓風機的工作原理 離心式鼓風機的工作原理與離心式通風機相似，只是空氣的壓縮過程通常是經(jīng)過 幾個工作葉輪(或稱幾級)在離心力的作用下進行的。 鼓風機有一個高速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子， 轉(zhuǎn)子上的葉片帶動空氣高速運動，離心力使空氣在漸開線形狀的機殼內(nèi)，沿著漸開線 流向風機出口，高速的氣流具有一定的風壓。新空氣由機殼的中心進入補充。 單級高速離心風機的工作原理是：原動機通過軸驅(qū)動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，氣流由進口軸向 進入高速旋轉(zhuǎn)的葉輪后變成徑向流動被加速，然后進入擴壓腔，改變流動方向而減速， 作者：申嘉錫 論文題目：焦化廠化產(chǎn)工藝流程的研究與思考 7 這種減速作用將高速旋轉(zhuǎn)的氣流中具有的動能轉(zhuǎn)化為壓能(勢能)，使風機出口保持穩(wěn) 定壓力。 從理論上講，離心鼓風機的壓力-流量特性曲線是一條直線，但由于風機內(nèi)部存在 摩擦阻力等損失，實際的壓力與流量特性曲線隨流量的增大而平緩下降，對應(yīng)的離心 風機的功率-流量曲線隨流量的增大而上升。當風機以恒速運行時，風機的工況點將沿 壓力-流量特性曲線移動。風機運行時的工況點，不僅取決于本身的性能，而且取決于 系統(tǒng)的特性，當管網(wǎng)阻力增大時，管路性能曲線將變陡。風機調(diào)節(jié)的基本原理就是通 過改變風機本身的性能曲線或外部管網(wǎng)特性曲線，以得到所需工況。 第三節(jié)第三節(jié) 電捕焦油器的工作原理電捕焦油器的工作原理 高壓直流電源產(chǎn)生的負高壓，接入電暈極（陰極），它與沉淀極（陽極）之間產(chǎn) 生電場，電場強度超過一定極限后在陰陽兩極間即產(chǎn)生電暈放電。此時流經(jīng)電場區(qū)的 氣體發(fā)生電離，產(chǎn)生大量的離子和電子。周圍可以聽見強烈的電磁風聲。光線暗時可 見紫蘭色電暈。通過電場的煤氣中的焦油，粉塵，水霧等粒子與離子或電子結(jié)合而苻 電，在電場力的作用下向兩極運動。由于電子質(zhì)量小，運動速度快，空間分布廣，所 以主要是苻負電的粒子向沉淀極運動。到達沉淀極板中和后，依靠殘存的靜電引力和 分子間凝聚力首先吸附于沉淀極，而后靠自身重力沿極板下落，通過焦油出口排出。 近年來，大型煉焦裝置不斷建設(shè)，焦炭產(chǎn)能已經(jīng)過剩，單一煉焦已難以維持企業(yè) 可持續(xù)發(fā)展。為此，企業(yè)務(wù)需對生產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，只有節(jié)能挖潛改造、降低能 耗、延伸產(chǎn)業(yè)鏈，才是企業(yè)發(fā)展唯一出路。 致謝 本設(shè)計的順利完成，離不開各位老師、同學和朋友的關(guān)心和幫助，感謝大學期間 傳教知識的老