焦化生產(chǎn)與環(huán)境保護84

1、焦化消費與環(huán)境維護.主要內(nèi)容：一、焦化消費概略二、焦化消費工藝三、焦化消費環(huán)境維護.一、焦化消費概略干餾又稱碳化、炭化、焦化；carbonization 干餾是指固體或有機物在隔絕空氣條件下加熱分解的反響過程或加熱固體物質(zhì)來制取液體或氣體通常會變?yōu)楣腆w產(chǎn)物的一種方式。這個過程不一定會涉及到裂解或熱解。冷凝后搜集產(chǎn)物。.一、焦化消費概略與通常蒸餾相比，這個過程需求更高的溫度。運用干餾可以從炭或木材中提取液態(tài)的燃料。干餾也可以經(jīng)過熱解來分解礦物質(zhì)鹽，例如對硫酸鹽干餾可以產(chǎn)生二氧化硫和三氧化硫，溶于水后就可以得到硫酸。對煤干餾，可得焦炭、煤焦油、粗氨水、煤氣。.一、焦化消費概略煉焦化學(xué)工業(yè)是煤炭化學(xué)

2、工業(yè)的一個重要部分，煤炭主要加工方法是高溫?zé)捊?50-1050攝氏度、中溫?zé)捊?、低溫?zé)捊沟热N方法。冶金行業(yè)普通采用高溫?zé)捊箒慝@得焦炭和回收化學(xué)產(chǎn)品。產(chǎn)品焦炭可作高爐冶煉的燃料，也可用于鑄造、有色金屬冶煉、制造水煤氣；可用于制造消費合成氨的發(fā)生爐煤氣，也可用來制造電石(醋酸、醇解、皂化，聚乙烯醇，以獲得有機合成工業(yè)的原料。 .一、焦化消費概略在煉焦過程中產(chǎn)生的化學(xué)產(chǎn)品經(jīng)過回收、加工提取焦油、氨、萘、硫化氫、粗苯等產(chǎn)品，并獲得凈焦爐煤氣、煤焦油、粗苯精制加工和深度加工后，可以制取苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳等，這些產(chǎn)品廣泛用于化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、耐火資料工業(yè)和國防工業(yè)。凈焦爐煤氣可供民用和作為工業(yè)

3、燃料。苯氧化-順酐-1,4-丁二醇THF(-丁內(nèi)酯等). .一、焦化消費概略煤氣中的氨可用來制造硫酸銨、濃氨水、無水氨等。煉焦化學(xué)工業(yè)的產(chǎn)品已達數(shù)百種，我國煉焦化學(xué)工業(yè)已能從焦爐煤氣、焦油和粗苯中制取一百多種化學(xué)產(chǎn)品，這對我國的國民經(jīng)濟開展具有非常重要的意義。 .一、焦化消費概略1.1開展歷程山西省解放初期太原鐵廠焦化廠8.7萬噸，故縣鐵廠焦化廠3.0萬噸1978年365.5萬噸1984年太原煤氣化45萬噸/年機焦投產(chǎn)1990年1609萬噸1995年5298萬噸2007年9800萬噸.一、焦化消費概略年份全國山西年份全國山西195228942.52004209687293195778.7200

4、52390371971975241.720062805492021978356.5200732894980019854872417200831215823519901609200935300764919955298201038757847620004967201142779904720011005849872012443238612200211200585220134763590762003149936747山西省及全國歷年焦炭產(chǎn)生量 單位：萬噸.一、焦化消費概略.一、焦化消費概略2.2山西焦炭產(chǎn)業(yè)根本構(gòu)造及變化1迅猛開展期：1978年-1987年2淘汰落后產(chǎn)能期 1987年-2021年3兼并

5、重組期2021年-2021年.一、焦化消費概略.一、焦化消費概略2021年-2021年山西省將打造4個1000萬噸級的焦化園區(qū)孝義、介休、洪洞、河津3個1000萬噸級和10個500萬噸級特大型企業(yè)清徐、潞城、襄汾等2021年底焦化產(chǎn)業(yè)初步構(gòu)成“焦化并舉、上下聯(lián)產(chǎn)的格局。.千萬噸級焦化園區(qū)百萬噸級大型焦化基地.二、焦化消費工藝1.原料2.備煤工藝3.煉焦工藝4.化產(chǎn)工藝5.產(chǎn)品. 煉焦工藝外購洗精煤處置焦爐25mm冶金焦1025mm小焦10mm焦粉)粗煤氣去化產(chǎn)回收工段凈化凈煤氣運輸處置.1.1 原料： 煤 1.原料：煤炭是煉焦的主要原料，被譽為工業(yè)的“食糧、黑色的“金子。根據(jù)成煤的原始物質(zhì)條件

6、不同，自然界的煤可分為三大類，即腐植煤、殘植煤和腐泥煤。腐植煤在自然界中分布最廣，儲量最大，而且在煤炭利用和化學(xué)加工方面占有主要的位置。.1.2 煤的構(gòu)成 泥炭：大約三十多億年以前，地球上就曾經(jīng)有單細胞低等植物陸生植物植物隨著地殼下沉、水淹沒、被山石覆蓋在多水缺氧的情況下，堆積在水中的植物殘骸受一種“厭氧細菌作用 脫去不穩(wěn)定的含氧物質(zhì)(CO2和水)，使殘留物的氧和氫的含量減少，碳含量相對增高植物殘骸還遭到其他生物化學(xué)作用，產(chǎn)生大量的腐植酸及瀝青類物質(zhì)泥炭既含有植物殘骸，又含有腐植酸，且碳含量比植物殘骸高、水分比較大的物質(zhì)。 煤：在泥炭構(gòu)成的過程中伴隨植物生死交替和地殼不斷變動，泥炭在地?zé)岷蛪毫?/p>

7、的作用下，使得大分子縮合和構(gòu)化程度提高，C/H原子比增大，氫和氧含量減少，久而久之泥炭全部轉(zhuǎn)變成蛻變程度不同的煤。. 煤中除了一些稀有元素和礦物質(zhì)外，其主要化學(xué)成分是:1 碳(C)是煤的主要組成部分,以氫、氧、氮、硫構(gòu)成化合物的形狀存在；2氫(H)是煤的第二重要組成，位于炭環(huán)原子網(wǎng)周圍，它的含量隨煤蛻變程度的加深而減少；3氧(O)是煤中的重要元素之一，是反映才干最強的元素，再煤中存在的總量和形狀直接影響著煤的性質(zhì)。煤在蛻變過程中不斷放出二氧化碳和水，故煤中含氧量隨蛻變程度的加深而迅速降低。從泥炭到無煙煤，含氧量由30 40%逐漸降到2 5%；4氮(N)是構(gòu)成煤有機物的次要元素，主要由成煤植物的

8、蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化而來，其含量通常在0.8 1.8%；5硫(S)是煤中的雜質(zhì)，通常分為有機硫和無機硫，總稱全硫，煤含硫量普通在1.5%以下，但高的也可達78%。 1.3 煤的物質(zhì)組成.1.4 常用的煤目的 煤的工業(yè)分析水分、灰份、揮發(fā)份、固定炭它們測定方法簡便、迅速，所以較常用；除此之外還有硫份、G值、Y值、 X值、b值等，用于評定煤質(zhì)量好壞和蛻變程度。其中： a 硫份：洗精煤硫分是指洗精煤所含硫分在洗精煤中所占分量的百分比。 b G值：也叫粘結(jié)指數(shù)，表征煙煤粘結(jié)性的一種目的， G值越大，闡明結(jié)焦性越好. .1.5 我國煤的分類分類目的： (1)枯燥無灰基揮發(fā)分Vdaf；(2)粘結(jié)指數(shù)G(3)膠質(zhì)層最

9、大厚度y(4)奧亞膨脹度b。煤類的劃分和編碼 種類煤用兩位阿拉伯數(shù)碼表示。十位數(shù)系按煤的揮發(fā)分分組，無煙煤為0，煙煤為14，褐煤為5。個位數(shù)，無煙煤類為13，表示煤化程度；煙煤類為16，表示粘結(jié)性；褐煤類為12，表示煤化程度。 按中國煤炭分類表和圖進展編碼和分類。 煤炭分類見下表：.1.5 煤的分類類別 符號 包括數(shù)碼 分類指標 Vr,% G Y,mm b,% P% QGW-A.GN(MJ/kg)無煙煤 WY 01,02,03 10.020.0 10.020.0 520 瘦煤 SM 13,14 10.020.0 2065 焦煤 JM 2420.028.05065=25.0 (10.028 65

10、* 肥煤 FM 16,26,36 =10.037.0 (85)* 25.0 * 1/3焦煤 1/3JM 3528.037.0 65* =25.0 (37.0 (85)* 25.0 (220) 氣煤 QM 3428.037.05060=25.0 (37 35 1/2中粘煤 1/2ZN 23,33 20.037 3050 弱粘煤 RN 22,33 20.037.0 530 不粘煤 BN 21,31 20.037.0 37.0 50 褐煤 HM 5137.0=303050 . 2 備 煤 工 藝.備煤工藝 備煤：對進廠的洗精煤進展處置，以到達煉焦要求，通常把原料煤在煉焦前進展的工藝處置過程稱為備煤工

11、藝過程。這個過程是在備煤作業(yè)區(qū)來進展完成的。主要經(jīng)過堆放、配合、粉碎、調(diào)濕、除雜等一系列過程使之到達煉焦要求之后，經(jīng)過皮帶被保送到煤塔供煉焦作業(yè)區(qū)運用。流程：洗精煤(80mm)由汽車運來預(yù)留火車卸料系統(tǒng)，由螺旋卸料機卸入卸煤槽。按煤的種類分別由不同的運煤皮帶保送機轉(zhuǎn)運至堆取料機主皮帶，由堆取料機進展堆存作業(yè)。上煤時由堆取料機取煤經(jīng)帶式保送機送入配煤倉，配煤倉下的電子自動配料秤將各種煤按相應(yīng)比例配給到倉下皮帶并經(jīng)除鐵器除鐵后進入可逆還擊錘式粉碎機被粉碎至25mm及25mm以下兩級. 篩上物25mm的焦炭經(jīng)過焦3帶式保送機及可逆配倉帶式保送機進入25mm的焦倉內(nèi)；篩下物25mm的焦炭進入10mm焦

12、炭振動篩，被分成2510mm和10mm兩級后，分別進入各自的貯焦倉。焦倉下口設(shè)有放焦閘門，可將倉內(nèi)焦炭放入汽車，送往鋼廠。 .圖片8 焦炭及涼焦臺.圖片9 篩焦樓及焦倉.3.11 冶金焦炭及規(guī)范冶金焦炭GB/T1996-2003灰 分% 硫 分% M10 %M25 %焦末量% 揮發(fā)分%12.00 0.607.092.0 5.01.812.00-13.50.60-0.807.0-8.588.0-92.0 13.50-15.00.80-1.008.5-10.583.0-88.0 焦炭是一種質(zhì)地鞏固、多孔、呈銀灰色，并有不同粗細裂紋的碳質(zhì)固體塊狀資料，其真相對密度約180一195，堆積密度約400一

13、520kgm3。由C、H、0、N、S、P等元素組成.焦炭在煉鐵中的作用：1骨架作用2提供熱源3復(fù)原劑4滲碳劑3.12 焦炭作用. 4 化 產(chǎn) 工 藝. 從煉焦工段來的焦油氨水與煤氣的混合物約80入氣液分別器，煤氣與焦油氨水等在此分別。分別出的粗煤氣進入橫管式初冷器，初冷器分上、下兩段，在上段，用23化產(chǎn)循環(huán)水將煤氣冷卻到45，化產(chǎn)循環(huán)水升溫到40，然后煤氣入初冷器下段與16制冷水換熱，煤氣被冷卻到22制冷水升溫到23，冷卻后的煤氣進入煤氣鼓風(fēng)機進展加壓，加壓后煤氣進入電捕焦油器，捕集焦油霧滴后的煤氣送往脫硫及硫回收工段。4.1 冷鼓、電捕 . 初冷器的煤氣冷凝液由初冷器上段和下段分別流出,分別

14、進入各自的冷凝液循環(huán)槽，由冷凝液循環(huán)泵送至初冷器上下段噴淋，如此循環(huán)運用，多余部分由泵抽送至機械化氨水廓清槽。. 從氣液分別器分別的焦油氨水與焦油渣去機械化氨水廓清槽。廓清后分別成三層，上層為氨水，中層為焦油，下層為焦油渣。分別的氨水至循環(huán)氨水槽，然后用循環(huán)氨水泵送至煉焦車間冷卻荒煤氣及初冷器上段和電捕焦油器延續(xù)吹掃噴淋運用。多余的氨水去剩余氨水槽，用剩余氨水泵送至脫硫工段進展蒸氨。.分別的焦油至焦油中間槽儲存，當?shù)竭_一定液位時，用焦油泵將其送至焦油槽, 焦油需外售時, 用焦油泵送往焦油槽車外售。分別的焦油渣定期送往煤場摻混煉焦。.左：初冷器 右：電捕焦油器.初 冷器氣液分別器電捕焦油器離心鼓

15、風(fēng)機氣液混合物來自煉焦冷凝液機械化氨水廓清槽冷凝泵房油品庫區(qū)循環(huán)氨水槽去煉焦氨水循環(huán)氨水氣相煤氣去脫硫工段焦油4.1 冷鼓工段流程圖剩余氨水槽去蒸氨剩余氨水泵.4.2 脫硫工藝 來自冷鼓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，煤氣中H2S含量小于0.2g/Nm3，煤氣經(jīng)捕霧段除去霧滴后全部送至硫銨工段。 從脫硫塔中吸收了H2S和HCN的脫硫液至溶液循環(huán)槽，用溶液循環(huán)泵抽送至再生塔下部與空壓站來的緊縮空氣并流再生，再生后的脫硫液前往脫硫塔塔頂循環(huán)噴淋脫硫。硫泡沫那么由再生塔頂部擴展部分排至硫泡沫槽，再由硫泡沫泵加壓后送至延續(xù)熔硫釜外售。 在脫硫塔中的主要反響為: H2S+

16、2NH3=(NH4)2S.蒸氨工藝 由冷鼓來的剩余氨水經(jīng)與從蒸氨塔底來的蒸氨廢水在氨水換熱器換熱、加堿后，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，未冷凝的含NH310%氨汽進入氨冷凝冷卻器，用制冷水冷凝成濃氨水送脫硫工段作為脫硫補充液。蒸氨塔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，然后與洗脫苯工段來的粗苯分別水一并由廢水泵加壓經(jīng)廢水冷卻器用循環(huán)水冷卻后送生化處置。.脫硫塔.脫 硫 塔再生塔蒸氨塔溶液循環(huán)槽 硫泡沫槽壓濾機房煤氣來自冷鼓硫膏外售煤氣去硫銨工段脫硫工段流程圖溶液循環(huán)泵緊縮空氣來自空壓站焦炭過濾器剩余

17、氨水來自冷凝泵房廢水罐去生化濃氨水硫膏含水約2540%.4.3 硫銨工藝 由脫硫及硫回收工段送來的煤氣經(jīng)煤氣預(yù)熱器后進入噴淋式硫銨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。然后經(jīng)硫銨飽和器內(nèi)的除酸器分別酸霧后送至洗脫苯工段。 在飽和器下部的母液，用循環(huán)母液泵延續(xù)抽出送至上段進展噴灑，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。飽和器母液中不斷有硫銨結(jié)晶生成，用結(jié)晶泵將其連同一部分母液送至結(jié)晶槽，排放到離心機內(nèi)進展離心分別，濾除母液。離心分別出的母液與結(jié)晶槽溢流出來的母液一同自流回飽和器。從離心機卸出的硫銨結(jié)晶，由螺旋保送機送至振動流化床枯燥器，分別經(jīng)由送風(fēng)機

18、送入熱空氣枯燥、冷風(fēng)機送入的冷空氣冷卻后進入硫銨貯斗，然后由包裝磅秤稱量、包裝送入硫銨倉庫。.4.3 硫銨工藝 沸騰枯燥器所用的熱空氣，經(jīng)熱風(fēng)器加熱后送入。沸騰枯燥器排出的廢氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器捕集夾帶的細粒硫銨結(jié)晶后，由排風(fēng)機抽送至霧膜水浴除塵器進展?jié)袷皆俪龎m，最后排入大氣。 硫銨飽和器噴淋室溢流的母液入滿流槽，將少量的酸焦油分別，分別酸、焦油后的母液入母液貯槽，由小母液泵加壓后送噴淋室噴淋。 外購來的硫酸卸至硫酸槽用硫酸泵送至硫酸高位槽，經(jīng)控制流量自流入滿流槽，調(diào)理硫銨飽和器內(nèi)溶液的酸度。 飽和器法消費硫銨的主要反響有： 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 .飽和器離心機結(jié)晶槽 外購硫酸螺

19、旋保送機沸騰枯燥器硫銨儲斗硫酸儲槽硫酸儲槽硫銨流程圖煤氣來自脫硫熱風(fēng)器送風(fēng)機旋風(fēng)除塵引風(fēng)機濕式除塵器硫銨包裝外運空氣母液泵煤氣去洗脫苯.4.4 洗脫苯工藝 來自硫銨工段的粗煤氣， 經(jīng)終冷塔上段的循環(huán)水和下段的制冷水換熱后,將煤氣由55C降至23C. 然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)過塔的捕霧段脫除霧滴后分開洗苯塔，其中一部分送焦爐做回爐煤氣、一部分送粗苯管式爐作燃料、一部分送制冷站作燃料、一部分送鍋爐房作燃料，剩余煤氣送氣柜加壓站，供居民用氣或工業(yè)用氣。.富油流程 洗苯塔底富油由貧富油泵加壓后送至粗苯冷凝冷卻器，與脫苯

20、塔塔頂出來的粗苯汽換熱，將富油預(yù)熱至60C左右，然后至油油換熱器與脫苯塔底出來的熱貧油換熱，由60C升到110C左右，最后進入粗苯管式加熱爐被加熱至180C左右，進入脫苯塔。從脫苯塔頂蒸出的粗苯油水混和汽進入粗苯冷凝冷卻器分別被從洗苯塔底來的富油和16C制冷水冷卻至30C左右，然后進入粗苯油水分別器進展分別，分別出的粗苯入粗苯回流槽，部分粗苯經(jīng)粗苯回流泵送至脫苯塔塔頂作回流，其他部分送往粗苯貯槽，用粗苯保送泵定期送粗苯計量槽外售。油水分別器分別出的油水混合物入控制分別器，在此分別出的洗油送入貧油槽，分別出的粗苯分別水送至脫硫工段，與蒸氨廢水一并送生化處置。.貧油及蒸汽流程 脫苯后的熱貧油從脫苯

21、塔底流出，自流入油油換熱器與富油換熱，使其溫度降至120C左右，入貧油槽并由貧富油泵加壓送至一段貧油冷卻器和二段貧油冷卻器，分別被32C循環(huán)水和16C制冷水冷卻至約30C，送洗苯塔循環(huán)噴淋洗滌煤氣。 0.5MPa表蒸汽被粗苯管式加熱爐過熱至400C左右，作為洗油再生器和脫苯塔的熱源。粗苯管式爐所需燃料由洗苯后的煤氣經(jīng)煤氣過濾器過濾后供應(yīng)。.洗油再生流程 在洗苯脫苯的操作過程中，循環(huán)洗油的質(zhì)量逐漸惡化，為保證洗油質(zhì)量采用洗油再生器將部分熱貧油進展洗油再生。洗油再生量為循環(huán)洗油量的11.5，用過熱蒸汽加熱，蒸出的油汽進入脫苯塔，殘渣排入殘油池定期送往煤場或外售。 為了降低洗油中的含萘量，脫苯塔中部

22、進展側(cè)線采萘，萘油流入萘揚液槽，用蒸汽壓出送冷鼓機械化氨水廓清槽。外購來的新洗油卸入新洗油地下槽后, 再用新洗油地下槽液下泵送入貧油槽，作循環(huán)洗油的補充。由終冷塔冷凝所得的煤氣冷凝液由冷凝液保送泵送至冷鼓工段。.渣滓終冷器再生器外購洗油 脫苯塔管式爐洗苯塔貧油槽 貧油去油品庫區(qū)粗苯儲槽煤氣去動力作業(yè)區(qū)氣柜來自硫銨的煤氣油品庫區(qū)洗油儲槽回爐煤氣富油洗脫苯工段流程圖蒸汽過熱蒸汽苯儲槽.4.5 氣柜流程 來自洗脫苯的凈煤氣經(jīng)進氣柜水封進入儲量2.3萬m3，從氣柜出來的煤氣經(jīng)出氣柜水封進羅茨風(fēng)機加壓到515KPa，大部分送總廠作為燃氣運用，其他另用。.煤氣來自洗脫苯煤氣去總廠煤氣氣柜經(jīng)煤壓機氣柜加壓站

23、流程圖.初冷器氣液分別器電捕焦油器鼓風(fēng)機脫硫塔飽和器終冷塔氣柜煤氣來自焦爐液相去機槽 氣相冷凝液去機槽 凈煤氣外送去總廠煤氣回爐煤氣去管式爐煤氣總流程圖洗苯塔 . 5 煉焦主要產(chǎn)物和產(chǎn)品.5、煉焦主要產(chǎn)物和產(chǎn)品.噸煤干基可以消費:1、0.75噸焦炭2、0.18噸焦爐煤氣3、0.04噸煤焦油4、0.01噸粗苯5、0.0085噸硫銨6 、0.02噸其它(包括硫膏).三、焦化消費環(huán)境維護1.廢氣1備煤車間 粉塵2煉焦車間 爐體排放：煙塵、苯并芘Bap、苯可溶物BSO、NH3.H2O、H2S、SO2等。無組織排放熄焦系統(tǒng)：焦塵焦爐煙囪： SO2、NOX、煙塵等篩焦系統(tǒng)：塵3凈化車間：尾氣、揮發(fā)性氣體.三、焦化消費環(huán)境維護2.廢水 消費廢水，生活污水生活污水：職工生活產(chǎn)生消費廢水：凈廢水間接冷卻水，加熱蒸汽冷凝水消費廢水 接觸粉塵廢水熄焦、煤場煤泥水；含酚氰廢水蒸氨廢水、煤氣水封水、儲配站酚氰冷凝水、粗苯工段分別器及油槽分別水、各工段分別槽分別水、放空槽放空液、終冷排