第六节焦炉煤气氨的回收
氨回收工艺

煤化工工艺大作业氨回收工段工艺论证院系:资源与环境学院班级:化工09—4班姓名:小孩学号:14指导老师:大海氨回收工段工艺论证作者:摘要:炼焦煤在焦炉干馏过程中,煤中的元素氮大部分与氢化合生成氨,小部分转化为吡啶等含氮化合物,氨的生成量相当于装入煤量的 0.25%~0.35%,粗煤气中的含氨量一般为6~9g/m3。
关键词:氨的回收饱和器无饱和器冷却器一、硫铵生产工艺生产硫铵是焦炉煤气净化工艺流程中回收氨的传统方法。
我国20世纪60年代以前建成的大中型焦化厂均采用半直接法鼓泡型饱和器生产硫铵,该工艺的主要缺点是设备腐蚀严重,硫铵质量差,煤气系统阻力大。
在宝钢一期工程的建设中,我们引进了酸洗法生产硫铵工艺,它是由酸洗、真空蒸发结晶以及硫铵离心、干燥、包装等三部分组成。
与饱和器法相比,由于实现了氨的吸收与硫铵结晶分离的操作,以获得优质大颗粒硫铵结晶。
酸洗塔结构为空喷塔,煤气系统阻力仅为饱和器的1/4,煤气鼓风机的电耗可大幅度下降。
采用干燥冷却机将干燥后的硫铵进一步冷却,防止结块,有利于自动包装。
鞍山焦耐院将此工艺经改进后用于天津煤气二厂,装置投产后已通过了技术鉴定。
在宣钢和北焦的建设中,我们引进了间接法饱和器生产硫铵工艺,该工艺是从酸性气体中回收氨,其硫铵的质量比饱和器法好,但因在较高温度(100℃左右)下操作,对设备和管道材质的要求高,加之饱和器尺寸并不比半直接法小,因此投资高于半直接法。
在杭钢焦化厂,我们将此工艺用于蒸氨塔后氨汽生产硫铵,并已正常投产。
除上述方法外,鞍钢二回收从法国引进的二手设备喷淋式饱和器,以代替半直接法的鼓泡型饱和器。
喷淋式饱和器的特点是煤气系统阻力较小,设备尺寸可相对减小,硫铵质量有所提高。
国内已有不少厂家用其代替老式的鼓泡型饱和器。
但是,不管采用那种生产硫铵的工艺,从经济观点分析,其共同的致命缺点是硫铵的收入远远不够支付其生产费用。
下面重点介绍一下酸洗法和喷淋式饱和器生产硫铵的工艺。
煤气中氨的回收
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8. 硫铵结晶冲洗热水温度;70-85℃
9. 硫铵成品每袋;50㎏±0.5㎏/袋
10.硫酸1300
12.煤气预热器阻力: ≦500pa
附:硫铵质量指标:
指标名称
一级品 二级品
含氮量%
>21% >20.8%
水份 %
≦0.3% ≦1.0%
煤气脱氨及制硫酸铵(NH4)2SO4
用硫酸吸收焦炉煤气中氨生产硫酸铵按煤气中氨与硫酸母 液接触的方式不同分有三种:半直接法、间接法和直接法, 我公司的脱氨工艺为半直接法喷淋式饱和器制硫铵的工艺。
现在重点介绍半直接法制硫酸铵工艺,一般情况下生产硫 铵普遍采用的是喷淋式饱和器硫铵工艺。即将焦炉煤气首 先冷却至25~35℃,经鼓风机加压后,再经电捕焦油器除 去煤焦油雾,然后进入硫酸铵饱和器内与硫酸接触,氨被 硫酸吸收生成硫酸铵。
15—旋风分离器 16—热风机 17—空气加热器 18—冷风机 19—抽风机 20—视镜
饱和器下段上部的母液经母液循环泵连续抽出送至环形室喷洒, 吸收了氨的循环母液由中心下降管流至饱和器下段的底部,在此 晶核通过饱和介质向上运动,使晶体长大,并使颗粒分级。用结 晶泵将其底部的浆液送至结晶槽。饱和器满流口溢出的母液流入 满流槽内液封槽,再溢流到满流槽,然后用小母液泵送入饱和器 的后室喷淋。补水和大加酸时,多余的母液经满流槽至母液贮槽, 再用小母液泵送至饱和器。此外,母液贮槽还可供饱和器检修时 贮存母液之用。
按工艺要求净化焦炉煤气 多采用防腐耐酸的设备
硫酸铵的质量指标
硫酸铵的结晶区位于硫酸含量较低的区域,当温度为 60℃时,硫酸含量小于18.5%时,才有肯能得到硫酸 铵硫; 酸当的高含于量为391.98%.5时%,~3得9.9到%的时完得全到是的N也H4主H要SO是4;当 NH4HSO4 。
(完整版)44642万m3_h焦炉煤气中氨回收工艺设计毕业论文

4.42万m 3。
泡沸伞可用硬铅(85%铅和15%锑合金)浇铸,也可用用镍铬钛不锈钢焊制,或用石棉酚醛树脂制作。
为了增大结晶的粒度,采用母液强化循环的方法。
液体搅拌器作为饱和器的一个组成部分,由供料管和喷嘴组成。
饱和器的工作介质是由泵通过液体搅拌器压送的。
饱和器的设计定额:煤气进口速度12~15ms ;中央管内煤气速度7~8ms ;环形空间煤气速度0.7~0.9ms;泡沸伞煤气出口速度7~8ms 。
根据上述设计定额和煤气处理量便可以确定饱和器尺寸,原始数据见表4.1。
饱和器设备图见附页。
表4.1 计算原始数据项目 数值 煤气流量44200m 3h 饱和器前煤气压力 17.27kpa 饱和器阻力5.5kpa 煤气预热器后煤气温度 65℃ 饱和器后煤气温度露点温度 50℃ 饱和器后煤气温度 60℃ 除冷器后煤气温度30℃①预热器后煤气实际体积流量:31m 450341302737027327.17325.101325.101195.144200V =++⨯+⨯⨯= 式中 1.195—1m 3煤气(标态)在30℃时为水蒸气饱和后的体积。
②煤气进口管直径:查阅文献[15]得知公式:(4-2)式中 d 1—煤气进口管直径,m ; V —煤气流量,m 3s则:③中央煤气管直径:查阅文献[15]得知计算公式:(4-1)式中 d 2—中央煤气管直径,m ; V 1—预热后煤气实际体积,m 3s 则:④饱和器后煤气的实际体积V 2:23101.3327360V 44200 1.34855034m 101.3317.27 5.527350=+⨯⨯⨯=+-+ 式中 1.348—1 m 3煤气(标态)在50℃为水蒸气饱和后的体积。
⑤饱和器直径d 3:取饱和器的内环截面上煤气流速为0.8 ms , 则环形面积为:饱和器的总截面积为: 则饱和器的直径为:⑥饱和器的高度:查阅文献[15]可知,煤气在饱和器内的停留时间大约为10s 饱和器内的煤气体积为: ;饱和器内的母液高度始终保持的高度:饱和器的总高度为: 12H H H 7.290.57.79m +==+=⑦饱和器的壁厚:设计壁厚查阅文献[16,17]按以下公式计算:采用单面对接焊缝100%探伤(4-3)则 ()()3317.27 5.5500010421130.817.27 5.5104.33m m---⨯⨯=+⨯⨯--= 考虑钢板厚度负偏差及冲压减薄量,圆整后取厚的钢板作封头,所以塔体壁厚和封头壁厚均取。
焦炉煤气中氨的回收
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焦炉煤气中氨的回收
王芬;周敏
【期刊名称】《洁净煤技术》
【年(卷),期】2009(015)004
【摘要】焦炉荒煤气经初冷后,少部分氨存在于剩余氨水中,大部分的氨仍留在煤气中,这2部分的氨都应加以回收.介绍了初冷煤气中氨以及剩余氨水中氨的各种回收工艺以及其优缺点,并对各种工艺的使用情况作了简单叙述.
【总页数】4页(P108-111)
【作者】王芬;周敏
【作者单位】中国矿业大学,化工学院,江苏,徐州,221008;中国矿业大学,化工学院,江苏,徐州,221008
【正文语种】中文
【中图分类】TQ52
【相关文献】
1.无水氨生产工艺在焦炉煤气净化回收氨的应用实践 [J], 王彬;罗强
2.饱和器法回收焦炉煤气中的氨 [J], 楚可嘉
3.从焦炉煤气中回收氨及其利用 [J], 胡尚伟
4.采用喷淋式饱和器回收焦炉煤气中的氨 [J], 级彩芳;袁建新
5.焦炉煤气氨硫回收工艺完善的实践与应用 [J], 胡林;刘麟;鲍淑春;陈章翔
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关于焦炉煤气净化回收的方案
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焦炉煤气净化回收方案山西天柱山化工有限公司关于焦炉煤气净化回收的方案随着企业的发展壮大,节能降耗的工作日益重要。
为了搞好节能降耗工作,使企业实现效益最大化,同时满足日益严格的环保要求,使我公司实现循环经济,针对我公司化产回收系统目前存在的问题,特提出本方案。
一、总则1、化产回收的运行具有连续性强、工段之间协调性强的特点,一个工段的条件变化会引起全系统的变化,因此,对它要从初冷器开始进行系统性的通盘考虑,才能实现良性运转。
2、尽可能挖掘现有系统的潜力,从运行管理、工艺调整实现系统的最佳运行。
3、目前严重制约系统正常运转但通过现有装置的工艺调整无法达到优化的问题,考虑用最小的投资完善装置来实现工艺的良性运行。
4、净焦炉气含氢50%以上,焦炉自身无法完全利用焦炉煤气,被迫排放,既是对环境的污染,更是能源的浪费。
因此,考虑投资焦炉煤气提氢装置,既利用价值很高的有效氢,又为废气零排放创造了条件。
二、目前状况及存在问题1、目前系统整体配置系统工艺具体流程如下:⑴煤气主要流程来自初冷器22~25℃ 38~44℃净焦的焦炉煤气→罗茨风机→电捕焦→两台脱硫塔→洗氨→洗苯→含H2S 6~8g/m3 15~18KPa ↑↓炉煤气含NH3 4~6g/m3 贫液泵富液槽﹙255 m3﹚↓↑↓﹙经富液泵加压﹚↓贫液槽←再生槽排放←↓↑↓补来自蒸氨系统回炉利用的浓氨水﹙约60℃﹚⑵蒸氨主要流程放空约90℃↑ 60℃蒸汽分缩器→气液分离器→换热器→送脱硫蒸氨废水↓↑↓回系统利用←↓约105℃↓约70℃↑↓↑↓来自 68℃↓ 98℃↑液体回流原料氨水→换热器→换热器→蒸氨塔到蒸氨塔槽的氨水↓↑0.5%左右↑约105℃蒸氨废水↓↑↑↓蒸汽2、存在问题从目前整体运行看,系统整体运行连续性差,只有洗氨、洗苯连续运行,脱硫系统处于断断续续运行状态,蒸氨浓氨水无法回收。
脱硫系统运行时,可以消耗蒸氨系统部分浓氨水,但从脱硫系统本身存在脱硫效率低、动力消耗高、硫膏产量低的问题,同时引出脱硫后煤气温度上升,影响洗苯效果的问题。
焦炉煤气氨气回收工艺完善的实践与应用探究
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技术与检测Һ㊀焦炉煤气氨气回收工艺完善的实践与应用探究杨㊀刚摘㊀要:随着工业化进程的发展,化工企业以及化工民用用户对于焦炉煤气的需求也越来越高㊂为了确保焦炉煤气在正式投入使用过程中的安全性,需要在生产环节对其进行净化处理,确保将煤气中的有毒化学物质含量控制在合理范围内㊂所以文章从氨硫回收工艺入手,探讨在焦炉煤气净化系统中的具体应用的工艺技术,希望能够为推动焦化厂效益的科学化发展提供助力㊂关键词:焦炉煤气;氨硫回收工艺;实践与应用一㊁引言在煤气生产环节,焦炉煤气净化系统能够在提高产品质量上发挥重要作用㊂通过研究氨硫回收工艺技术的应用,能够帮助提高焦化厂的经济效益,也能够通过科学净化过滤有毒化学物质,为煤气使用的安全性提供保障㊂所以对氨硫回收工艺的具体应用进行探讨,对于相关化工行业来说有着极为重要的现实意义㊂二㊁绪论喷淋式饱和器法(如图1所示)在化工行业中的应用较为广泛,其工作原理是用硫酸与煤气里的氨气反应达到煤气净化的目的㊂这样操作的原因是从焦化厂煤气净化回收工序中运输过来的焦炉煤气只是经过了粗加工,在真正将其运输至化工工厂或者化工民用用户手中之前,还需要依靠焦炉煤气净化系统对其进行二次加工,以有效降低煤气中存在的有害化学物质的含量㊂由于煤在谈话室干馏加热的过程中会引发各种化学反应,从而产生大量的混合气体,混合气体中主要存在的成分有水蒸气㊁甲烷㊁苯族烃㊁氨气㊁氢气㊁焦油等,而混合气体中能够对人类身体和生态环境产生危害的成分报货一氧化碳㊁硫化氢㊁氰化氢等,所以在煤气进行正式使用之前,需要经由氨硫回收工艺对其进行有效净化提纯,降低有害化学物质的含量㊂图1 喷淋式饱和器生产硫酸铵三㊁喷淋式饱和器法生产硫酸铵的工艺操作流程通过喷淋式饱和器的示意图可以看出,这个大型设备是由上下两个部分组成的,上部分为吸收室,下部分为结晶室㊂当煤气进行预热之后,气体开始进入设备吸收室中,并分散成两股气流,沿着设备内部的水平方向做环形流动,在这一过程中,煤气气体经过含有游离酸的循环母液进行喷洒,通过这样的操作来吸收焦炉煤气中含有的氨气㊂分散的两股煤气气体涌进饱和器的后室中,开始对其进行第二道工序的处理,其目的是进一步提取煤气中所包含的氨气㊂由于喷淋式饱和器的吸收室和结晶室是由降液管进行衔接的,所以吸收完氨气的循环母液通过降液管流到结晶室的底部,通过对其进行匀速搅拌,引起晶核克利分级的变化㊂在生产硫酸铵的过程中,循环母液需要在吸收室和结晶室中按照上述步骤不断流转,而生产出来的结晶通过离心机㊁干燥器等的加工之后,才算完成硫酸铵生产环节的全部步骤㊂四㊁氨硫回收工艺中生产硫酸铵的工作经验以及具体应用研究在喷淋式饱和器生产的过程中,通过上述分析可以看出这道工序看似简单,但是要想确保生产环节的稳定性和安全性,还需要生产人员能够具有较高的责任意识和严谨的工作态度,确保工作内容的有效落实㊂但是通过对生产工序现状进行观察可以发现,设备在使用的过程中可能会出现各种问题,需要对相关问题进行处理,以此来提高硫酸铵的生产质量㊂例如,煤气系统的阻力增大,造成这种问题的原因可能是因为预热器阻力变大,面对这种情况,设备检修人员可以将环形室中距离焦炉煤气入口最近的两个喷头转到反方向,并将喷头的角度进行调整,避免与其他喷头喷出的母液相撞;也有可能是因为喷淋式饱和器的出口煤气管道内壁结疤,造成阻力增加㊂这需要工作人员制订隔日中加酸的制度,当生产工作完成之后,需要对设备内壁进行全面冲洗,以此来有效控制饱和器的阻力㊂再如,硫酸铵在出料的过程中出现引风机出口飞料的现象,造成这种问题的原因可能是因为旋风分离器自动放料阀的操作不灵敏,无法自动打开,或者是因为流化床干燥机的筛面出现结疤堵塞的现象,这两种因素都会引发飞料现象㊂这都需要工作人员能够定期对设备进行清理,通过拆除自动放料阀并改换 8 字盲板㊁人工清除筛面以及底板积料㊁定期对环形室的垫片进行检修等操作来优化设备性能,降低生产过程中设备因素的负面影响,来提高焦炉煤气的净化效率,并在此基础上确保硫酸铵生产环节的工作质量得到有效保障㊂五㊁结语综上所述,焦炉煤气在正式投入使用之前还需要对其进行净化加工处理,确保煤气在运输至相关化工厂或者化工民用用户手里之前,其有毒化学物质含量被控制在合理范围内㊂在氨硫回收工作过程中,相关技术人员要能够意识到加强回收工序监管力度的重要性,并根据焦化厂现有工艺水准以及硬件配置来选用更加贴合企业发展状况的氨硫回收工艺技术㊂例如,通过运用喷淋式饱和器法完成硫酸铵的生产,实现对焦炉煤气质量的合理控制,在最大限度地提高企业经济收益的同时,为保护生态环境做出微薄贡献㊂参考文献:[1]姜洪远,蒋子琪,董斌,等.焦炉煤气脱硫脱氰废液的综合利用[J].燃料与化工,2019,50(1):43-45.[2]吕鸿锐.日产160万m 3焦炉煤气中硫㊁氰㊁氨回收工艺方案比较[J].煤气与热力,1992(1):64.作者简介:杨刚,陕西黄陵煤化工有限责任公司㊂371。
探讨焦炉煤气氨回收工艺装备技术升级改造

探讨焦炉煤气氨回收工艺装备技术升级改造摘要:基于某公司的氨处理工艺,为有效消除其弊端,实现产业结构的优化,有效利用我国知识产权技术,针对于氨回收工艺设备,对相关技术进行了升级改造,在通过净化之后,促使煤气含氨量极大减少,能将至每立方米60毫克,无水氨年产量可达到1720吨左右,年增产值可达到481.6万元左右,促使公司在获取经济效益的同时,亦能得到生态效益。
关键词:氨回收工艺;无水氨;焦炉煤气;技术升级改造引言:针对于炼焦煤,当处于焦炉干馏环节时,在一定条件下,氢化合物能与大多数氮元素发生反应,进而形成氨,煤中少部分氮元素可转化成含氮化合物,通过炭化室,伴随煤气一起流出。
在装入煤量中,生成的氨量可占到0.3%左右,在粗煤气中,一般而言,含氮量处于每立方米4克至每立方米10克之间。
对于氮而言,不但属于腐蚀介质,而且亦是化工原料,所以,需将焦炉煤气中的氨进行脱除。
1.基于氨回收工艺,改造前的弊端基于该公司以往煤气净化系统,对于煤气中氨的处理,主要基于蒸氨与水洗氨,以及包括氨分解工艺,具体而言,通过使用一定量的水,来煤气中的氨进行冲洗,之后提取水中的氨汽,最终将氨汽进行分解,分解成氢气以及氦气,随后流入空气中。
通过这样的方式,不但需要耗用较多的煤气,而且亦会消耗较大的动力,比如气力以及水力等,然而,并没有产生产品。
在使用氨分解工艺塔前,在煤气中,所含的氨量大概为每立方米6克,在经过洗氨之后,煤气中氨含量也是很高的,达到每立方米200毫克,基于净化之后的煤气,相比于含氨控制指标,也就是每立方米100毫克,明显大于指标的一倍。
相比于民用煤气而言,大约高出3倍。
这与绿色环保发展的要求是不相符的,而且缺乏一定的实用性。
2.改造氨回收工艺的意义现如今,在脱除烟气的过程中,将氨作为碱源,采用氧化氮以及SO2的工艺,已经得到了广泛的使用。
这主要是因为液态氨便于进行运输,在贮存上也较为方便,同时还可用作多种原料,比如食品原料,以及尿素原料等,基于此,在市场上,有着较好的应用前景。
煤气中氨和粗轻吡啶的回收复件教学文稿

第二节 粗轻吡啶盐基的回收
吡啶是一种具有特殊气味的油状液体、易溶于水,在炼焦过程,煤中 的氮约有1.2%~1.5%转变成粗轻吡啶,煤气初冷后,其吡啶含量约为 0.4~0.6g/标m3,其中轻吡啶约占75%~85%。剩余氨水中的吡啶含量约 为0.2~0.5g/L,其中轻吡啶约占25%。
三、饱和器法生产硫铵的工艺流程
三、饱和器法生产硫铵的工艺流程
饱和器溢出的母液不断通过满流口流入满流槽, 再由循环泵连续送回饱和器底部的喷射器,不断搅 动母液。满流槽漂浮的酸焦油,用人工捞出或引至 酸焦油处理装置进行回收。
四、硫铵工段的主要设备
硫铵工段的主要设备有煤气预热器、饱和器、离心机、 干燥机、除酸器等。其中饱和器是硫铵工段的主要设备,饱 和器的构造型式较多,图7-3为常用的外部除酸式饱和器。
从母液中提取吡啶,用蒸氨所得的氨汽在中和器内中 和,母液中的游离酸使酸式盐变为中性盐,从而使吡啶解 吸出来。中和硫酸吡啶反应式如下:
C6H5NHHSO4 + 2NH3 ==== (NH4)2SO4 + C5H5N
二、回收粗轻吡啶的工艺流程
中和器法提取吡啶的工艺流程如图7-4所示。母液由硫 铵结晶槽引至母液沉淀槽,进一步析出硫铵结晶并除去浮 在母液表面的杂质后引入母液中和器。由蒸氨塔氨汽分缩 器来的10%~12%的氨汽进入中和器,与母液中的硫酸吡 啶进行中和反应分解出吡啶。由于反应放热,加上氨汽冷 凝热的析出,使中和器温度保持在95~99℃。吡啶蒸汽和 其它氨、氰化氢、硫化氢、二氧化碳、水汽及少量油气和 酚从中和器逸出,进入冷凝冷却器被冷却到30~40℃。含 吡啶的冷凝液进入吡啶分离器分离,从上层分离出来的粗 轻吡啶经计量槽进入贮槽,下层的分离水则返回中和器, 在中和母液过程中生成的硫铵随脱吡啶后的母液返回饱和 器或者进入母液净化系统。
焦炉煤气的回收与利用现状及发展方向
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焦炉煤气的回收与利用现状及发展方向摘要:随着我国工业化的快速发展,对于焦炉煤气的回收利用也得以发展。
焦炉煤气对于工业发展的重要性是不言而喻的,通过综合回收利用焦炉煤气,能够为工业生产提供大量的能源。
因此文章就焦炉煤气的回收利用现状及发展方向进行略述。
关键词:焦炉煤气;回收利用;现状;发展方向对焦炉煤气的利用,利用物理热从碳化室出来通过上升管和桥管,此时焦炉煤气的温度已经达到了650℃-750℃;其次利用化学热,将焦炉煤气中含有的可燃性气体进行相应的燃烧和释放,以便释放出化学热作为燃料;利用化学成分的主要特点,含有的氢气和甲烷虽然含量比较高,但是具有的杂质要很少,具有的毒性也相对较小,可以用于化工产品原料,还可以用于还原剂和制备高纯氢气,焦炉煤气的利用方式多样,可以在焦化企业当中最大限度的对焦炉煤气提高利用率,这对环境保护起着重要的意义。
一、焦炉煤气利用现状随着人们对环保意识的不断增强和资源整体综合利用率的不断提高,我国的焦炉煤气在回收和利用上得到了一定的重视,采用了不同的有利方法和有效途径。
(一)焦炉煤气制甲醇首先,将焦炉煤气进行湿法脱硫,然后,通过气柜经焦炉煤气压缩机进行加压,加压至2.1MPa,温度为40℃,之后,进行精脱硫处理,处理措施为:焦炉煤气进入油水过滤器将油和水过滤掉,然后,进入活性炭槽进行预脱硫,除去部分硫化氢,再进入焦炉煤气初预热器中进行加热。
后经两级铁钼加氢转化器进行处理,将焦炉煤气中的有机硫转化为硫化氢,并通过氧化锌脱硫槽进行脱硫处理除去,最终将焦炉煤气中的总硫脱至0.1×10-6以下。
合格后焦炉煤气进入转化处理。
焦炉煤气在进入转化炉后加入蒸汽,并与高纯氧气发生部分燃烧反应,能够为后续甲烷的转化提供能量,高温焦炉煤气在转化炉的催化剂床层,进行甲烷的催化反应,并反应生成了氢气、一氧化碳和二氧化碳,并严格控制焦炉煤气的温度,使其在转化过程中的甲烷体积分数小于0.6%,其出转化阶段的压力约为1.8MPa,温度为40℃。
饱和器法回收焦炉煤气中的氨

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洗去结晶表面的油类物质, 又能保持硫铵操作稳定。 温度过低又使产品水分含量高; 其次是定期排放旋
3.4 干燥系统的操作
风除尘器内的积料和更换湿式除尘器的水。
干燥系统是由送 风机、热 风 机、干 燥 器 、旋风 除 尘器、引风机、湿式除尘器组成, 其操作关 键 是 送风 机和引风机的风量平衡。盛隆煤焦化公司采用送风 量 6334m3/h, 排 风 量 为 10473m3/h, 调 节 吸 力 为 1176.8Pa。如果送风机送风量过大引风机排风量小, 会使干燥器外窜料, 操作环境恶化, 成品料水分含量 高; 反之则使大量产品流失跑掉, 导致旋风除尘器, 湿式除尘器堵塞, 影响生产。另外, 热风机温度一般 控 制在 120℃左 右 , 温 度 过 高 , 使 产 品 板 结 成 块 , 而
结语利用喷淋式饱和器回收氨工艺关键在于控制预热器温度饱和器酸度饱和器温度离心机水洗温度干燥系统风量平衡等要点只有要点控制好了才能生产出优质硫酸铵ni42s0才能使整个氨回收系统稳定使出工段的煤气中氨含量低于30mm真正达到即回收又净化的目的
第 28 卷 第 6 期 2006 年 12 月
山东冶金
Shandong Metallurgy
安全管理是实现人、机 、物 、环 境 协调 统 一的 一 门综合学科, 涉及自然科学、社会科学。安全生产涉 及 企 业 的 每 个 员 工 、每 个 家 庭 、经 济 效 益 的 提 高 乃 至 整个企 业的发展, 体现员工素质、科学技 术水 平、管 理水平和企业的文明程度。多年来, 青岛泰能燃气集 团焦化制气有限责任公司( 简称青岛焦化制气公司) 借鉴国内外的安全管理方法和经验, 结合自己的具 体情况, 不断探索实践, 已形成一套成熟的安全管理 措施, 有效减少了事故的发生和财产损失。
焦炉煤气脱氨的工艺设计
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焦炉煤气脱氨的工艺设计
焦炉煤气脱氨是指将焦炉煤气中的氨气去除,以防止氨气对环境造成污染。
下面是一个可能的工艺设计方案:
1. 初步处理:将焦炉煤气先通过除尘器进行除尘处理,去除其中的颗粒物和灰尘。
2. 脱硫处理:将焦炉煤气送入脱硫塔,通过注入氨水或碱性溶液来吸收煤气中的硫化氢和二氧化硫。
脱硫塔内同时也会吸收一部分氨气。
3. 进一步脱氨:将脱硫后的煤气送入脱氨塔,通过在塔内喷淋硫酸或酸性溶液,来吸收煤气中剩余的氨气。
吸收液中的氨气会与硫酸反应生成硫酸铵。
4. 氨气回收:将吸收液送入氨气蒸发器进行蒸发,得到氨气和浓缩后的硫酸。
氨气经过冷却和压缩,可回收利用,用于其他工艺或部分回收到焦炉煤气中。
5. 产品处理:从氨气蒸发器中得到的浓缩硫酸可以进行中和处理,以稀释到合适的浓度后进行后续处理或回收利用。
需要根据具体情况来确定工艺参数,例如处理能力、吸收液的浓度、吸收塔的塔高等。
同时需要考虑操作和维护的便捷性,以及处理后废液的处置方式等。
焦化厂煤气净化氨回收工艺的改进
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焦化厂煤气净化氨回收工艺的改进摘要:焦化厂煤气净化是处理高温炉煤气中有害物质的关键步骤之一。
其中,氨是一种主要的有害物质,不仅对环境造成污染,还对人类健康产生危害。
氨回收工艺的改进能够有效减少氨的排放,降低对环境的污染,同时实现资源的合理利用。
基于此,本文将对焦化厂煤气净化中氨回收工艺的改进策略进行探索。
关键词:焦化厂;煤气净化;氨回收工艺;改进1焦化厂煤气净化氨回收工艺重要性1.1环境保护氨是一种对环境有害的物质,当被排放到大气中时,会对空气质量和生态系统造成负面影响。
通过高效的氨回收工艺,可以减少氨的排放量,降低大气污染的风险,保护环境。
1.2资源利用氨是有价值的化学品,在农业、化工和制药等领域有广泛的应用。
通过回收氨,可以将其重新利用,减少对原材料的消耗,提高资源利用效率。
1.3节能减排传统的氨回收工艺存在能耗较高的问题,通过对工艺的改进和优化,可以降低能耗量,减少对能源的消耗,从而实现节能减排的目标。
2焦化厂煤气净化氨回收工艺的改进2.1工艺优化①吸收塔工艺优化:吸收塔是氨回收的核心环节,需要优化吸收剂的配方、浓度和循环量,以提高吸收效率。
可以通过研究吸收塔的结构和操作参数,优化塔板孔径、液流速率和气流速率等参数,提高氨与吸收剂的接触效果。
此外,采用反馈控制和先进的流体力学分析方法,实现吸收塔的自动化和智能化控制,提高其操作的稳定性和效率。
②脱气塔工艺优化:脱气塔用于去除吸收液中的氨并回收氨气,需要优化其内部结构和操作参数,提高脱气效果。
例如,可以改进脱气塔的填料结构和填料材料,增加气液接触面积,提高氨的脱气效率。
同时,根据工艺需求和废气成分的特点,选择合适的脱气方式,如湿式脱气、膜法脱气或吸附脱气等,以提高氨回收效率和产品质量。
③吸收剂循环系统优化:吸收剂循环系统对氨回收效果有着重要影响,需要进行优化。
可以改进吸收剂的再生方式和设备,提高再生效率,减少能耗。
同时,优化吸收剂的补充和排放机制,保证吸收剂浓度的稳定性和一致性,以提高氨回收的稳定性和经济性。
氨回收工艺步骤
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氨回收工艺步骤氨回收工艺可是化工领域里很重要的一个环节呢。
就像是把散落在外面的小宝贝们(氨)一个个找回来一样有趣。
这可不是个简单的事儿,里面包含着好几个关键的步骤。
1、原料气的预处理原料气里可能夹杂着各种各样的杂质,就像一群调皮的小捣蛋鬼混在氨的队伍里。
我们得先把这些杂质去掉,不然它们会影响后面氨回收的效果。
比如说,可能会有一些粉尘啦,这些粉尘就像是小灰尘精灵,到处乱飞。
那我们怎么处理呢?通常会采用过滤的方法,就像给原料气戴上一个小口罩,把粉尘都挡住。
还有可能会有一些其他的气体杂质,这时候就可能会用到吸收或者吸附的办法,把那些不需要的气体给抓住,让原料气变得比较纯净,这样才能更好地进行下一步的氨回收工作。
2、氨的吸收这可是氨回收的核心步骤之一哦。
氨在一定的条件下是可以被吸收剂吸收的。
这个吸收剂就像是一个热情的小海绵,看到氨就把它紧紧抱住。
常见的吸收剂有很多种呢,比如说水。
氨和水可是有特殊的缘分,它们相遇就会发生反应,氨就会溶解在水里。
这个过程就像是氨找到了一个温暖的小窝,开开心心地住进去了。
而且这个吸收过程的条件也很重要,温度啊、压力啊都得控制好。
如果温度太高,氨可能就不太愿意被吸收剂吸收了,就像一个小娃娃在天气热的时候不愿意被抱着一样。
压力也会影响氨和吸收剂之间的亲密程度,合适的压力能让它们更好地结合在一起。
3、氨的解吸氨被吸收剂吸收之后,还得把它从吸收剂里释放出来呀。
这就像是把住在小窝里的氨小宝贝再请出来一样。
这个解吸的过程通常需要改变一些条件。
比如说升高温度或者降低压力。
就像给氨住的小窝施点魔法,让它觉得这个小窝不太舒服了,然后氨就会从吸收剂里跑出来。
解吸出来的氨这时候就比较纯净了,就像经过洗礼后的小天使一样。
4、氨的精制虽然经过解吸后的氨已经比较纯净了,但可能还会有一点点小杂质。
这时候就需要对氨进行精制啦。
精制的方法有很多种,比如说可以用精馏的方法。
就像把氨放在一个特殊的楼梯上,不同的杂质和氨因为它们自身的特性,会在这个楼梯的不同位置停留,这样就可以把最后的一点杂质去掉,得到非常纯净的氨啦。
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第六节焦炉煤气回收氨炼焦煤料在焦炉中干馏时,煤中所含的一部分氮转化为含氮化合物进入粗煤气中,其中最主要的是氨。
粗煤气含氨量为69g/m3。
氨既是化工原料,又是腐蚀性介质,因此必须从粗煤气中回收氨。
焦炉煤气回收氨主要有水洗氨法、硫酸吸氨法和磷酸吸氨法3种。
一、水洗氨法水洗氨法以软水为吸收液回收煤气中的氨,同时使焦炉煤气得到净化。
回收的氨制成氮肥或进行分解。
这类方法有:制浓氨水法、间接法、联碱法和氨分解法。
水洗氨法回收氨的优点是,产品可按市场需要调整,适应性大;缺点是,流程长,设备多,占地面积大。
水洗氨法的主要设备有洗氨塔和蒸氨塔。
1.制浓氨水法制浓氨水法以软水为吸收液回收焦炉煤气中的氨,氨水经蒸馏得到浓氨水。
制浓氨水法的工艺流程如图5-33所示。
脱萘后的煤气依次经过3个串联的洗氨塔,每个塔分为两段。
3号塔的上段为净化段,在净化段内煤气用新鲜软水净化,使其含氨量降到0. lg/m3以下,再去洗苯塔。
净化段排出的水送生物脱酚装置处理。
从3号塔下段送入蒸氨废水,洗氨水与煤气逆流接触。
为了提高洗氨塔各段的喷淋密度,每段均设有单独的循环泵。
从1号塔下段排出的富氨水与剩余氨水一并送人原料氨水池,再由氨水池用泵送出与蒸氨废水换热,经预热器加热至85~90℃,送往分解器中部。
分解器底部设有加热器,原料氨水中的挥发氨盐在此被分解,分解出的CO2、H2S等气体从器顶逸出。
为了减少氨的损失,用冷回流泵将10%的原料氨水直接送入分解器顶部,以降低器顶温度,使顶部外排气体主要为二氧化碳和硫化氢,经分解器自流人蒸氨塔顶部的原料氨水被从塔底直接送入的蒸汽蒸出氨。
蒸出的氨进入分凝器。
将分凝器出口温度控制在88~92℃,即可得到含氨18%~20%昀氨气。
氨气经冷凝器冷凝,得到浓氨水。
蒸氨塔底排出的废水,经换热器降温后送往洗氨塔洗氨,多余的废水送生物脱酚装置处理。
2.间接法间接法以软水为吸收液回收焦炉煤气中的氨,氨再经蒸氨制取硫酸铵。
欧洲焦化厂广泛采用AS循环洗涤法和间接法制硫酸铵的联合流程,如图5-34所示。
从电捕焦油器来的焦炉煤气由下部进入脱硫塔,洗氨塔产生的富氨水从上部送入脱硫塔,二者逆流接触,除去煤气中的硫化氢和氰化氢,煤气从塔顶排出,进入洗氨塔,脱除其中的氨;塔底排出的富液送入解吸塔,在解吸塔内解吸出富油中所含的氨和硫化氢、氰化氢等酸性气体,图4-33 制浓氨水法工艺流程1-洗氨塔;2-分解器;3-蒸氨塔;4-预热器;5-换热器;6-分凝器;7-冷凝器;8-计量槽;9-浓氨水槽;10-原料氨水池图4-34 AS循环洗涤法和间接法制硫酸铵联合流程1-脱硫塔;2-洗氨塔;3-直冷分凝器;4-分凝器;5-蒸氨塔;6-解吸塔;7-饱和器;8-气液分离器再进入饱和器。
在比,氨被硫酸吸收生成硫酸铵,而酸性气体排出后,经气液分离器送往硫酸装置制硫酸,或送往克劳斯炉制取元素硫。
解吸塔底书排出的贫液,一部分送往脱硫塔下部循环洗涤煤气,另一部分芏蒸氨塔上部,被塔下部送入的蒸汽蒸出氨,生成氨气。
氨气从苔顶排出,分别送人解吸塔和脱硫塔中部。
蒸氨塔下部排出的蒸氡废水送往生物脱酚装置处理。
3.联碱法联碱法是以焦化厂生产的浓氨水为原料,用氯化铵与碱的联合生产的方法将浓氨水加工成氯化铵。
联碱法的反应式为:石灰石煅烧反应,CaCO3→CaO+CO2↑碳化反应,NH3+H2O+NaCl+CO2→NaHCO3+NH4Cl重碱分解反应,2NaHCO3→Na2CO3+H2O+CO2↑联碱法的工艺流程如图4-35所示。
浓氨水和生产过程中生成lg循环母液按一定比例配制成原料氨水,用泵送入化盐塔中溶解篼盐制成氨盐水,氨盐水用泵送入碳化塔,在塔中压缩机图4-35 联碱法工艺流程送入的二氧化碳气体进行碳化反应,生成碳酸氢钠结晶和氯化铵母液(取出液),再经真空过滤机分离得到重碱和氯化铵母液。
重碱经湿式分解塔加热分解为碳酸钠溶液和二氧化碳气体(锅气),后者送回碳化塔使用。
氯化铵母液经母液塔蒸出挥发氨,冷凝成为氨水。
氨水流入循环母液槽,热母液则经真空蒸发器浓缩和在真空结晶器内低温结晶,生成氯化铵结晶浆液。
再用离心机过滤结晶浆液,得到氯化铵(纯度97%)产品。
碳化反应消耗的二氧化碳气体由石灰窑提供。
在石灰窑内用石灰石和焦炭作原料,生产二氧化碳气体(窑气)和石灰。
4.氨分解法氨分解法是以软水为吸收液回收焦炉煤气中的氨,并在高温和催化剂等作用下将氨分解为氮和氢。
氨分解法的工艺流程如图4-36所示。
焦炉煤气在终冷塔降温后,进入两台串联图4-36 氨分解法的工艺流程1-终冷塔;2-1号洗氨塔;3-2号洗氨塔;4-蒸氨塔;5-氨分解炉;6-余热锅炉的洗氨塔,煤气中的氨被喷洒的软水回收。
从1号洗氨塔排出的富氨水经换热送人蒸氨塔,被塔下部送人的蒸汽蒸出氨,氨气从塔顶排出。
蒸氨废水经换热和冷却后送入洗氨塔循环使用。
蒸氨塔顶排出的氨气进入氨分解炉,在高温和催化剂作用下,氨气中的氨和氰化氢分解为氮、氢、一氧化碳和水气。
炉内的主要反应为:NH 3→21H2+21N 2 HCN+H 2O →21H 2+CO+21N 2 这些反应均为放热反应。
炉内产生的高温废气首先在余热锅炉内冷却至280℃,再由锅炉软水冷却至200℃,然后送至焦炉煤气初冷器前的吸煤气管道。
余热锅炉回收的废气热量能生产1. 05MPa 的中压蒸汽。
分解炉用焦炉煤气加热,以维持炉温110℃~150℃。
当分解炉短时间停产时,氨气可自动返回粗煤气管道。
分解炉装有火焰监测器和安全联锁装置。
一旦出现煤气、空气压力过低或锅炉水位过低等不正常状态时,分解炉便自动熄火。
氨分解法的特点是:氨分解率高,可达100%;氰化氢分解率也达100%。
废气送入吸煤气管道,不污染大气。
二、硫酸洗氨法硫酸洗氨法以硫酸为吸收液回收煤气中的氨,同时制成硫酸铵。
硫酸洗氨法回收氨有饱和器法和酸洗塔法两种。
1.饱和器法饱和器法以硫酸为吸收液,在饱和器中吸收煤中的氨,生成硫酸铵结晶。
饱和器法的工艺流程如图4-37所示。
由电捕焦油器捕除焦油雾后的煤气在预热器中预热到55~70℃,与剩余氨水经过蒸氨、分凝后的氨气一起进入饱和器,在饱和器中煤气中的图4-37饱和器法的工艺流程1-煤气预热器;2-饱和器;3-除酸器;4-结晶槽;5-离心机;6-螺旋输送机;7-沸腾干燥器;8-送风机;9-热风器;10-旋风分离器;11-排风机;12-溢流槽;13-母液贮槽;14-硫酸铵贮斗;15-细粒硫酸铵贮斗;16-硫酸铵包装机;17-皮带机;18-硫酸高置槽氨被硫酸母分解炉装有火焰监测器和安全联锁装置。
一旦出现煤气、空气压力过低或锅炉水位过低等不正常状态时,分解炉便自动熄火。
氨分解法的特点是:氨分解率高,可达100%;氰化氢分解率也达100%。
废气送入吸煤气管道,不污染大气。
二、硫酸洗氨法硫酸洗氨法以硫酸为吸收液回收煤气中的氨,同时制成硫酸铵。
硫酸洗氨法回收氨有饱和器法和酸洗塔法两种。
1.饱和器法饱和器法以硫酸为吸收液,在饱和器中吸收煤中的氨,生成硫酸铵结晶。
饱和器法的工艺流程如图4-37所示。
由电捕焦油器捕除焦油雾后的煤气在预热器中预热到55~70℃,与剩余氨水经过蒸氨、分凝后的氨气一起进入饱和器,在饱和器中煤气中的氨被硫酸母液中和吸收,生成硫酸铵结晶。
煤气经除酸器除去夹带的酸雾后排出,此时煤气的含氨量小于0. lg/m3。
沉在饱和器底部的结晶随同母液一起被结晶泵送入结晶槽,再由结晶槽底部自流入离心机。
经离心分离和用温水洗涤的硫酸铵结晶用螺旋输送机送入沸腾干燥器,用热空气干燥后成为硫酸铵成品。
硫酸铵送入硫酸铵贮斗,经包装、称量送人成品库。
离心机滤液同结晶槽溢流母液一起自流入饱和器。
硫酸从硫酸高置槽中自流入饱和器。
器中母液酸度保持在4%~6%。
饱和器法的主要设备是饱和器,如图4-38所示。
其壳体用碳钢制作,内设耐酸衬里。
衬里材料有辉绿岩板和耐酸砖等,并设隔离层保护壳体。
顶盖内表面和煤气导管内、外表面通常均衬有玻璃钢。
泡沸伞则用硬铅制成。
饱和器也有用高铬镍合金钢制作的,但费用昂贵。
2.酸洗塔法酸洗塔法是以硫酸为吸收液,在喷淋式酸洗塔中吸收焦炉煤气中的氨,再将母液移入蒸发结晶器中浓缩结晶,生产大颗粒结晶硫酸铵。
图4-38 饱和器酸洗塔法的工艺流程如图4-39所示。
煤气在喷淋式酸洗塔内硫酸铵与喷淋的硫酸母液图4-39酸洗塔法的工艺流程1-酸洗塔;2-除酸器;3-除焦油器;4-硫酸母液循环槽;5-蒸发器;6-结晶槽;7-浆液槽;8-离心机;9-热风器;10-沸腾干燥器;11-旋风分离器;12-洗净塔逆流接触,煤气中的氨被硫酸母液中和吸收,煤气经除酸器除去夹带的酸雾后排出。
循环母液的酸度为1%~4%,呈不饱和状;硫酸铵含量达40%,无结晶析出。
母液用泵送入蒸发结晶器,在真空度为绝对压力11. 159kPa下在大流量循环中蒸发浓缩,在结晶槽中生成结晶并迅速成长为大颗粒。
含结晶的浆液由结晶槽自流人离心机,经离心分离和温水洗涤后用带式输送机送入沸腾干燥器,用热空气干燥后成为成品硫酸铵,经包装、计量,送人成品库。
吸收过程需要的硫酸由母液循环槽加酸洗塔法的主要设备是酸洗塔和蒸发结晶器。
酸洗塔如图4-40所示。
它是两段式空喷塔,分上下两段,各有多层喷洒管,并设有若干水清洗管。
上段出口处设有捕雾层。
塔体用超低碳铬镍不锈钢制成,全塔共设30多个喷嘴,以四线螺旋喷嘴为主。
蒸发结晶器如图4-41所示。
它主要由超低碳不锈钢制作。
分上下两部分,上部为蒸发器,下部为结晶槽。
图4-40 酸洗塔三、磷酸吸氨法磷酸吸氨法以磷酸溶液为吸收液,回收焦炉煤气中氨,使煤气净化同时回收的氨制成磷肥或无水氨。
这类方法分为制磷酸氢二铵法和回收氨制无水氨的弗萨姆法。
制磷酸氢二铵法需要大量优质磷酸,只有美国的一些焦化厂采用此法。
弗萨姆法仅需要少量的优质磷酸补充循环过程中的消耗,各国都已采用。
图4-41 蒸发结晶器1.制磷酸氢二铵法制磷酸氢二铵法是以磷酸为吸收液吸收焦炉煤气中的氨,直接得到磷酸氢二铵。
制磷酸氢二铵法的工艺流程如图4-42所示。
图4-42 制磷酸氢二铵法的工艺流程1-磷酸高置槽;2-磷酸槽;3-酸洗塔;4-结晶循环槽;5-母液槽;6-除酸器;7-晶液槽;8-离心机;9-滤液槽;10-母液预热器来自电捕焦油器的焦炉煤气,从下部进入1号酸洗塔,与从上部喷洒的磷酸铵母液逆流接触,母液吸收煤气中的氨,生成磷酸氢二铵。
含磷酸氢二铵的母液,用品液泵送入晶液槽,再经离心机过滤,得到磷酸氢二铵产品。
为防止结晶沉降,在结晶循环槽和晶液槽中都设有搅拌器。
1号酸洗塔内喷洒的磷铵母液的酸度应保持在pH值为6.3~6.5,以使母液结晶长大,成过饱和状态而析出。
2号酸洗塔用于吸收1号塔后煤气中的残留氨。
因此,喷洒的磷铵母液的酸度应保持在pH值为5.4~5.6,使母液结晶含量不致因过饱和而析出结晶。