焦化生產(chǎn)工藝流程課件

焦化生產(chǎn)工藝簡介

備煤一車間劉毅

安全注意事項河北旭陽焦化有限公司簡介

河北旭陽焦化有限公司目前擁有7座焦爐，其中60孔JNDK43-99D焦爐3座，60孔JNDK55-05F焦爐2座，60孔JND6.25-07焦爐2座。焦炭、焦油、粗苯、硫銨產(chǎn)能如下表所示：

產(chǎn)品名稱產(chǎn)量分區(qū)年產(chǎn)一期二期三期焦炭（萬噸）375120120135焦油（萬噸）13.54.24.35.0粗苯（萬噸）3.91.31.31.3硫銨（萬噸）3.471.091.151.23

煤場存煤能力，其中：備煤一車間020庫煤場面積約7萬㎡,最大存煤量約8萬噸，備煤二車間二期煤場面積約6.4萬㎡,三期煤場面積約7.5萬㎡，最大存煤量約15萬噸。焦化生產(chǎn)工藝圖原料煤場配煤煤的粉碎煤塔高溫干餾搗固裝煤加熱管理裝車篩分分級運焦熄焦電捕焦炭出廠荒煤氣澄清槽硫酸銨飽和器鼓風加壓氣液分離器初冷器出廠煤焦油脫苯洗苯終冷包裝粗苯出廠出廠凈煤氣回爐凈煤氣送往甲醇HPF法脫硫硫膏外售脫硫液提鹽第一部分備煤工藝第一節(jié)備煤工藝簡介1、汽運來煤磅房煤場堆取料機皮帶2、火運來煤螺旋卸皮帶堆取料機配煤倉配煤盤皮帶粉碎機皮帶煉焦煤塔河北旭陽現(xiàn)用煤種大的方面來分主要有四種：氣煤、肥煤、焦煤和瘦煤。老廠020庫可存煤8萬噸，舊煤場可存煤5萬噸。園區(qū)機械化煤場可存煤15萬噸。化驗化驗第二節(jié)備煤工藝主要要點1、煤場管理崗位工藝指標保證煉焦煤不過期不變質(zhì)，做到先來先吃，貯存日期不超過三個月，每季度徹底清理一次。做到平鋪直取，不同煤種標牌顯示，分開存放。保證不混煤，煤中大塊及雜物及時撿出。2、堆取料機崗位園區(qū)現(xiàn)有兩臺堆取料機，生產(chǎn)能力：堆料1200t/h，取料800t/h；堆料高度：軌上11.5米，軌下1.5米；回轉(zhuǎn)半徑：30米；回轉(zhuǎn)角度：正負100度（一般不超90度）。3、配煤盤崗位

1）、在手動狀態(tài)下，開車后待下煤均勻后跑盤驗證下煤量，通過調(diào)節(jié)變頻調(diào)節(jié)下煤量。

2）、在自動狀態(tài)下，在電腦顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定后進行跑盤驗證，保證實際下料量和理論下料量吻合。

3）、配煤合格率>95%。4、粉碎機崗位1）、煤的粉碎細度3mm以下占85%以上。2）、配合煤水分控制在9～12%。5、皮帶崗位嚴格開車順序，開車時按先上后下，停車時按先下后上的順序。1－輸送帶2－上托輥3－緩沖托輥4－料斗5－導料擋板6－改向滾筒7－螺旋拉緊裝置8－尾架9－空段清掃器10－下托輥11－中間架12－彈簧清掃器13－頭架14－傳動托輥15－頭罩堆取料機配煤核子秤圓盤給料機除鐵器、金屬探測儀粉碎機第二部分煉焦工藝第一節(jié)煉焦工藝簡介焦爐簡介：河北旭陽年產(chǎn)焦炭200萬噸，現(xiàn)有焦爐JNDK43-99D三座、JNDK55-05F兩座。

JNDK43-99D

炭化室60孔/爐立火道28個/燃燒室單爐產(chǎn)量18噸/爐

JNDK55-05F炭化室60孔/爐立火道32個/燃燒室單爐產(chǎn)量29噸/爐

JND6.25-07炭化室60孔/爐立火道34個/燃燒室單爐產(chǎn)量34噸/爐三室兩區(qū)五大車：炭化室、燃燒室、蓄熱室，斜道區(qū)、爐頂區(qū)，搗固裝煤車、推焦車、除塵車、攔焦車、熄焦車。搖臂給料機搗固裝煤車推焦車炭化室高溫干餾焦炭荒煤氣攔焦車熄焦塔放焦臺運輸皮帶篩焦焦倉出廠煤塔消煙除塵車大氣配合煤熄焦車化產(chǎn)車間上升管集氣管吸氣管煙塵搗固裝煤車推焦車消煙除塵車攔焦車熄焦車涼焦臺熄焦塔噴淋裝置第二節(jié)煉焦工藝主要要點1、交換機崗位

1）、焦爐加熱氣用回爐煤氣與甲醇馳放氣的混合氣，兩種氣體的比例是根據(jù)煉焦加熱熱值要求來執(zhí)行。

2）、每30分鐘交換一次，交換工作完成后，遛煙道路線從交換機端焦側(cè)開始，機側(cè)返回5-6分鐘完成。

3）、按車間要求及時調(diào)節(jié)煤氣流量、壓力和吸力，并按規(guī)定保持好加熱制度。2、測溫崗位

1）、使用遠紅外線測溫儀按車間規(guī)定的測溫制度，定期真實準確地完成測溫工作和臨時的測溫項目。

2）、根據(jù)車間所制定的標準溫度，將異常燃燒室爐號及時反饋給調(diào)火工，以便及時地調(diào)整爐溫。3、調(diào)火崗位

1）、根據(jù)測溫記錄，及時調(diào)整爐溫，保證焦爐各部溫度、壓力及各種系數(shù)、耗熱量達到規(guī)定指標，保證焦炭質(zhì)量、化產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量、收率等控制指標。

2）、按規(guī)定及時準確測量調(diào)整各部溫度、壓力、爐長、鋼柱曲線等，維護好焦爐加熱設備及護爐鐵件、交換系統(tǒng)設備、水封、預熱器等，保證不因調(diào)火工作而破壞爐體。

3）、按規(guī)定執(zhí)行各部位的溫度與壓力控制指標。4、上升管崗位

1）、負責上升管、橋管、翻板座清掃，要保證上升管、橋管暢通。

2）、集氣管溫度：80—９０℃。

3）、氨水壓力：0.3—0.4MPa。5、五大機車崗位

1）、搗固裝煤車、推焦車、除塵車、攔焦車、熄焦車。

2）、裝煤高度：一系為3.8—3.95米，二系為5.10—5.20米，二系為5.90米。

3）、推焦串序：一系為9—2串序，二系為5—2串序，三系為5—2串序6、推焦順序、推焦計劃，K1、K2、K3的意義及計算：推焦計劃是為了保證各炭化室結(jié)焦時間一致，使整個爐組出爐時間準時，定時對設備進行預防性維修而編制的焦爐各個炭化室的推焦順序及時間。公司4.3米搗固焦爐采用9-2串序，5.5米搗固焦爐采用5-2串序,6.25米搗固焦爐采用5-2串序。K1推焦計劃系數(shù)，表示M——班計劃推焦爐數(shù)，A1——計劃與實際接焦時間相差±5分鐘以上的爐數(shù)K2推焦執(zhí)行系數(shù)，表示N——班實際推焦爐數(shù)，A2——超過計劃推焦時間±10分鐘以上的爐數(shù)，M——班計劃推焦爐數(shù)K3推焦總系數(shù)，表示煤氣導入與廢氣導出流程干燥熱解粘結(jié)熔融固化收縮

焦炭傳熱放熱化學反應煤的結(jié)焦過程干燥<120℃，內(nèi)在水份和外在水份的蒸發(fā)脫吸120℃-200℃，吸附在煤炭微孔結(jié)構(gòu)中的氣體析出熱解200℃-300℃，形成CO，H2S等氣體產(chǎn)物，并有微量焦油析出半焦300℃-500℃，大量析出焦油和煤氣，煙煤膠質(zhì)體轉(zhuǎn)變成半焦收縮500℃-700℃，半焦熱解，析出大量氫氣，半焦收縮產(chǎn)生裂紋成焦750℃-1000℃，生成少量H2，最后半焦變?yōu)楦邷亟固?。室?nèi)結(jié)焦原理測溫管

不同結(jié)焦時間炭化室內(nèi)各層煤料的溫度與狀態(tài)室內(nèi)結(jié)焦原理

各層處于結(jié)焦過程的不同階段，總是在爐墻附近先結(jié)成焦炭而后逐層向炭化室中心推移，這就是所謂的成層結(jié)焦。炭化室中心面上爐料溫度始終最低，因此結(jié)焦末期炭化室中心面溫度（焦餅中心溫度）可以作為焦餅成熟程度的標志，稱為煉焦最終溫度。煤種特點成焦特性配合煤中作用氣煤（QM）揮發(fā)份高，粘結(jié)性低配入比例高時，塊度小，強度低推焦容易，提高化產(chǎn)品產(chǎn)率肥煤（FM）粘結(jié)性高單獨成焦時，塊度小，強度低，橫裂紋多，耐磨稍差增大配煤粘結(jié)性焦煤（JM）可單獨成焦，最好的煉焦煤單獨成焦時，焦炭塊度大，裂紋少，耐磨好提高焦炭強度瘦煤（SM）粘結(jié)性不高配入比例高時，焦炭耐磨下降降低半焦收縮，增大塊度1/3焦煤(1/3JM)粘結(jié)性高單獨成焦時，塊度小，強度低，增大配煤粘結(jié)性氣肥煤(QF)揮發(fā)分和粘結(jié)性高單獨成焦時，強度低增大配煤粘結(jié)性，化產(chǎn)品產(chǎn)量高貧煤（PM）沒有粘結(jié)性不能成焦瘦化劑室內(nèi)結(jié)焦原理單種煤的結(jié)焦特性

煤化程度低的褐煤熱解過程不形成膠質(zhì)體，僅發(fā)生劇烈分解，析出大量氣體和焦油，無粘結(jié)性，形成的半焦呈粉狀。加熱到高溫生成焦粉。

高變質(zhì)的無煙煤的熱解是一個連續(xù)析出少量氣體的分解過程，即不能生成膠質(zhì)體，也不能生成焦油。因此無煙煤不適于用干餾的方法進行加工?，F(xiàn)階段我公司主要使用煤種為氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤、1/3焦煤，按一定配比混合煉焦室內(nèi)結(jié)焦原理現(xiàn)代炭化室的缺點:結(jié)焦過程無法調(diào)節(jié)各階段的加熱缺點：加快焦餅收縮速度，不利半焦收縮，產(chǎn)生的裂紋多優(yōu)點：提高弱粘結(jié)性的氣煤、弱粘煤甚至長焰煤的粘結(jié)性，擴大了煉焦煤源室內(nèi)結(jié)焦原理改變加熱速度工藝條件對結(jié)焦過程的影響a、煤料細度室內(nèi)結(jié)焦原理

同種煤:細度增加，焦炭強度上升，當細度達到某極限值后，繼續(xù)增加時焦炭強度反而降低

不同煤:細度越高,焦炭強度越大。增加煤料表面積，提高膠質(zhì)體吸附力，提高粘結(jié)性增加裝爐煤的堆密度，使煤粒間隙減小，膨脹壓力增大，填充間隙所需的液態(tài)物質(zhì)減少，，可以改善煤的粘結(jié)性。堆密度的增大，使收縮應力增加，焦炭裂紋增加。因此，配氣煤多時，采用增加堆密度的方法來提高焦炭的強度堆密度室內(nèi)結(jié)焦原理

可添加高沸點瀝青、無煙煤、焦粉

煤料粘結(jié)性不好時，可以加入瀝青等粘結(jié)劑，增加結(jié)焦過程中的液相以改善粘結(jié)性。當煤料收縮性很大時，加入經(jīng)細粉碎的無煙煤粉、焦粉等瘦化劑以減少收縮內(nèi)應力，從而提高焦炭塊度。添加物室內(nèi)結(jié)焦原理圖3–1焦爐爐體結(jié)構(gòu)模型圖焦爐結(jié)構(gòu)a、焦爐砌體剖面圖焦爐結(jié)構(gòu)b、炭化室構(gòu)造圖焦爐結(jié)構(gòu)c、燃燒室構(gòu)造圖焦爐結(jié)構(gòu)砌筑中的炭化室和燃燒室焦爐結(jié)構(gòu)從燃燒室排出的廢氣溫度常高達1300℃左右，這部分熱量必須利用。蓄熱室的作用就是利用蓄積廢氣的熱量來預熱燃燒所需的空氣和貧煤氣。蓄熱室通常位于炭化室的正下方，其上經(jīng)斜道同燃燒室相連，其下經(jīng)廢氣盤分別同分煙道、貧煤氣管道和大氣相通d、蓄熱室結(jié)構(gòu)焦爐結(jié)構(gòu)砌筑中的蓄熱室結(jié)構(gòu)圖焦爐結(jié)構(gòu)九孔薄壁格子磚連通蓄熱室和燃燒室的通道稱為斜道。斜道位于蓄熱室頂部和燃燒室底部之間，用于導入空氣和煤氣，并將其分配到每個立火道中，同時排出廢氣。2.1.5斜道區(qū)結(jié)構(gòu)焦爐結(jié)構(gòu)焦爐結(jié)構(gòu)砌筑中的斜道結(jié)構(gòu)圖

炭化室蓋頂磚以上部位即為爐頂區(qū)。爐頂區(qū)砌有裝煤孔、上升管孔、看火孔、烘爐孔及拉條溝等。為減少爐頂區(qū)散熱，改善爐頂區(qū)的操作條件，其不受壓部位砌有隔熱磚。焦爐爐頂一般都用粘土磚砌成。為了減少散熱和改善爐頂操作條件，在爐頂區(qū)沒有孔洞或不承受壓力的部位，用絕熱磚砌筑。爐頂表面應用耐磨性好的缸磚砌筑。2.1.6爐頂區(qū)區(qū)結(jié)構(gòu)焦爐結(jié)構(gòu)焦爐結(jié)構(gòu)砌筑完成的爐頂區(qū)2.2氣體途徑焦爐結(jié)構(gòu)煤氣主管加減考克交換考克橫排管一米管立火道廢氣盤小煙道蓄熱室斜道立火道立火道斜道蓄熱室小煙道廢氣盤分煙道煙囪總煙道2.2.1煤氣流程2.2.1空氣流程2.2.1廢氣流程2.2.4加熱氣體在爐內(nèi)的流動方式

雙聯(lián)下噴式焦爐加熱氣體流動途徑焦爐結(jié)構(gòu)2.2.5雙聯(lián)火道、廢氣循環(huán)焦爐爐內(nèi)氣體流動示意圖焦爐結(jié)構(gòu)焦爐砌體的外部應按裝護爐設備，如圖5-3。這些設備包括：爐拄、保護板、縱橫拉條、彈簧、爐門框、抵抗墻及機焦側(cè)操作臺等。

護爐設備裝配簡圖1—拉條；2—彈簧；3—爐門框；4—爐柱；5—保護板；6—爐門掛鉤焦爐結(jié)構(gòu)2.3護爐鐵件

Textinhere抵消溫差及推焦應力機焦側(cè)平臺及集氣管的支架護爐鐵件的作用保證正常膨脹，每年5mm焦爐結(jié)構(gòu)2.3護爐鐵件

JNDK43-99DJNDK55-05FJND6.25-07FJN:焦耐院設計D:搗固焦爐K:超寬炭化室43：炭化室高度4.3m99：99年設計D:單熱式焦爐JN:焦耐院設計D:搗固焦爐K:超寬炭化室55：炭化室高度5.5m05：05年設計F:復熱式焦爐JN:焦耐院設計D:搗固焦爐6.25：炭化室高度6.25m07：07年設計F:復熱式焦爐河北旭陽現(xiàn)有焦爐型號比較焦爐結(jié)構(gòu)現(xiàn)我公司有4.3m焦爐、5.5m焦爐和6.25m焦爐三種，焦爐尺寸如下：爐型4.3m焦爐5.5m焦爐6.25m焦爐炭化室尺寸全長140801598017000有效長132801522016130平均寬500550530全高430055506170有效高410053006000錐度102040加熱水平700810775單孔裝煤量24t40.6t45.0t單孔產(chǎn)焦量17.2530.0033.25立火道孔數(shù)283234設計結(jié)焦時間22.525.526.5焦爐結(jié)構(gòu)第三部分化產(chǎn)工藝第一節(jié)化產(chǎn)工藝簡圖化產(chǎn)工藝煤氣流程示意圖：氣液分離器初冷器電捕鼓風機預冷塔脫硫塔煤氣預熱器

噴淋飽和器迷宮捕霧器終冷塔洗苯塔回爐甲醇外供管式爐制冷機發(fā)電1、得到有用的化學產(chǎn)品；2、便于煤氣順利地輸送、儲存和用戶使用第二節(jié)回收目的萘：以固體結(jié)晶析出，堵塞設備和煤氣管道；煤焦油：影響氨和苯族烴的回收；氨：形成銨鹽堵塞管道，燃燒時產(chǎn)生的氧化氮污染大氣硫化物：腐蝕設備和管道，生成的硫化鐵會堵塞管道，拆開設備時遇空氣會自燃；不飽和碳氫化合物（苯乙烯、茚等）能聚合為“液相膠”荒煤氣凈煤氣氨煤焦油硫化氫苯族烴降溫捕集降溫酸吸收降溫洗油吸收降溫堿吸收煤氣初冷冷卻降溫被吸收在一種溶劑（水、酸、洗油）中，在低溫下溶解度大。在高溫下為氣態(tài)，在低溫下為液態(tài)，從煤氣中分離出來，第三節(jié)分離原理第四節(jié)煤氣初冷從煤氣中回收化學產(chǎn)品時多采用冷凝法、冷卻法和吸收法，在較低溫度下才能保證較高的回收率含有大量水汽的煤氣體積大，所需管道、鼓風機能力較大在冷卻過程中，大部分煤焦油和萘也被分離，部分硫化物、氰化物溶于冷凝液中，減少回收設備和設備腐蝕。煤氣初冷的必要性：煤氣初冷分兩步進行：1、在集氣管和橋管中用大量循環(huán)氨水噴灑，使煤氣冷卻到80-90℃；2、在煤氣初冷器中冷卻。冷卻到25-35℃。風機工段工藝簡圖焦油渣剩余氨水循環(huán)氨水焦油荒煤氣、焦油、氨水等氣液分離器橫管初冷器下段電捕焦油器低溫冷卻水煤氣鼓風機橫管初冷器上段脫硫工段循環(huán)氨水槽氨水泵焦爐橋管剩余氨水槽焦油儲槽焦油渣車煤場配煤除油凈化機地下槽蒸氨裝置煤氣氨水焦油焦油渣循環(huán)冷卻水焦油庫外銷焦油機械化焦油氨水澄清槽風機工段主要設備離心式鼓風機機械化焦油氨水澄清槽第五節(jié)硫化氫和氰化物的危害燃燒生