饱和器法回收焦炉煤气中的氨

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各种回收氨方法比较

各种回收氨方法比较

摘要:详细介绍了目前应用较多的饱和器法生产硫铵弗萨姆法生产无水氨和水洗氨蒸氨和氨分解三种氨回收工艺的工艺流程,并对三种工艺进行了经济比较。

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,他们随煤气从炭化室逸出。

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。

氨是化工原料,又是腐蚀介质,因此必须从焦炉煤气中脱除。

从煤气中回收氨有双重意义,首先可将氨制成化肥,其次从净化煤气的观点出发,在焦炉煤气回收粗苯之前,必须将煤气中的氨脱除,以防止以氨为媒介的腐蚀性介质进入粗苯回收系统而造成设备的严重腐蚀。

对于氨的脱除,目前我国广泛采用的有三种不同类型的工艺,即生产硫铵、无水氨和氨分解等工艺。

硫铵工艺所得硫酸铵的国家标准见下表。

硫酸铵的国家标准名称指标一级品二级品三级品氮含量(以干基计),%≮21 ≮20.8≮20.6水分,%≯0.1≯1.0≯2.0游离酸(H2S4O) ,%≯0.05≯0.2≯0.3粒度(60目筛余量),%≮75 --颜色白色或微带颜色的结晶生产无水氨工艺所得的无水氨主要用于制造氮肥和复合肥料,还可用于制造硝酸、各种含氮无机盐及有机物中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等。

此外,还常用作制冷剂。

氨分解工艺所产生的废气送入鼓风机前的吸煤气管道,但该工艺装臵无产品回收。

1 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。

硫酸铵生产工艺流程

硫酸铵生产工艺流程
2.喷淋式饱和器法
喷淋式饱和器分为上段和下段,上段为吸收室,下段为结晶室。 由脱硫工序来的煤气经煤气预热器预热至 60~70℃或更高温度,目的是为了 保持饱和器水平衡。煤气预热后,进入喷淋式饱和器的上段,分成两股沿饱和器 水平方向沿环形室做环形流动,每股煤气均经过数个喷头用含游离酸量 3.5%~ 4%的循环母液喷洒,以吸收煤气中的氨,然后两股煤气汇成一股进入饱和器的后 室,用来自小母液循环泵(也称二次喷洒泵)的母液进行二次喷洒,以进一步除 去煤气中的氨。煤气再以切线方向进入饱和器内的除酸器,除去煤气中夹带的酸 雾液滴,从上部中心出口管离开饱和器再经捕雾器捕集下煤气中的微量酸雾后到 终冷洗苯工段。喷淋式饱和器后煤气含氨一般小于 0.05g/m3。
生产中对一定工艺条件来说,影响较大的往往是哪些变化频繁,或在量的变 化上敏感的因素,并且由于产生的结果滞后而增加了控制上的难度。对上述几个 因素进行分析可以发现,饱和器工作温度和母液的搅拌程度变动不大,可以说近 似恒定;母液的酸度、晶比随时间呈周期性变化,比较频繁,控制不当,对结晶 粒度将产生很大影响;母液中的杂质的影响,在量的变化上比较敏感,一般来说 带有很大的偶发性,可是一旦发生,对生产的影响很大。所以,母液的酸度、晶 比、杂质含量,是生产控制的重点。
为了使饱和器内煤气与母液接触充分,必须使煤气泡沸伞在母液中有一定的 液封高度,并保证饱和器内液面稳定,为此在饱和器上还设有满流口,从满流口 溢出的母液经插入液封内的满流管流入满流槽,以防止煤气逸出。满流槽下部与 循环泵链接,将母液不断地抽送到饱和器底部的喷射器。因而一定的喷射速度, 故饱和器内母液被不断循环搅动,以改善结晶过程。
三、影响因素的控制
3.1 母液酸度
母液酸度对硫铵结晶的影响主要表现在两个方面:一是酸度的高低对结晶形 状的影响,二是酸度的频繁变动破坏了结晶的正常生长条件。在一定条件下,随 着母液酸度的提高,母液的介稳区减小,硫铵晶形从多面体颗粒转变为细长易碎 的六角棱柱形,甚至针状,同时,母液黏度增大,硫铵分子扩散阻力增加,阻碍 晶体的正常生长;但是过低也不行,虽然硫铵结晶在 pH5~6 的弱酸性介质中生 成较大的圆形晶体,但是使氨的吸收效率下降,还易造成饱和器堵塞,特别是当 母液搅拌不充分或酸度发生波动时,可能在母液中局部出现中性或碱性区,母液 中的杂质铁等金属离子和铵生成胶态氢氧化物,并蒙在硫铵晶体上,使晶体成长 困难和结晶过程复杂化,而且当母液酸度低于 3.5%时,因母液密度下降易产生 泡沫,使饱和器操作恶化。为避免这些影响,必须在酸性介质中进行结晶,正常

焦炉煤气磷酸脱氨工艺的完善与优化

焦炉煤气磷酸脱氨工艺的完善与优化
收和回收。其反应式为 :
NH H P O 4 + N H , ( N H 4 ) 2 HP O
1 . 吸氨塔 ; 2 . 射 流气浮 除油器 ; 3 . 溶液槽 ; 4 . 分离器 ; 5 . 解 吸塔 ;
工艺流程( 图1 ) : 焦炉煤气从 吸氨塔下段进人 ,
与循环喷洒 的磷酸铵溶液逆流接触 , 煤气 中的氨在
器内列管改为直管 , 并做立式安装 , 富液路 内设折流 板, 贫液侧封头仍用 隔板隔成三室 , 换热效 果好 , 取 洗成本 ( 换热器结构对 比见图 3 ) 。另外在溶液槽 内
磷酸脱氨工艺主要分为吸收和解 吸两部分 , 其 消 了 u型 弯道 , 大大减小 了堵 塞的几率 , 降低 了清 中解吸主要是对富液进行蒸馏再生同时得到产品氨 使除油器净化后的溶液人 口管与升压 水, 投产两年多解吸生产一 直存在管线及换热器堵 部加设隔板 , 并定期对槽底 积渣进行清 塞频率高 的问题 , 并 由此衍生出了高额的换热器清 泵进 口管分处 于两个室 ,
中图分类号 : T Q 5 4 6 文献标识码 : B 文章编 号 : 1 6 7 1 . 9 9 0 5 ( 2 0 1 3 ) 0 1 - 0 0 5 9 - 0 3
柳 钢焦化 厂焦 炉煤气脱 氨 目前有 2 种工艺 , 一
种是饱和器法硫 酸洗 氨生产硫酸铵工艺 , 另一种则 是弗萨姆 ( P H O S A M) 法磷酸脱氨工艺 , 用磷酸脱除 焦炉煤气 中的氨 , 回收生成 8 %~ 1 0 % 的浓氨水作为
洗费用。
理, 减少 因溶液搅 动或积渣过厚造成槽底重质杂质
第4 2卷
第 1 期






饱和器法硫酸铵生产工艺流程

饱和器法硫酸铵生产工艺流程
饱和器的上段和下段以降液管联通。喷洒吸收氨后的母液从降液观念流到结晶室的底部,在此结晶核被饱和母液推动向上运动,不断地搅拌母液,使硫酸铵晶核长大,并引起颗粒分级。用结晶泵将其底部的浆液送至结晶槽.含有小颗粒的母液上升至结晶室的上部,母液循环泵从结晶室上部将母液抽出,送往饱和器上段两组喷洒箱内进行循环喷洒,使母液在上段与下段之间不断循环。
结晶槽的浆液经静置分层,底部的结晶排入到离心机,经分离和水洗的硫酸铵晶体由胶带输送机送至振动式流化床干燥器,并用被空气热风机加热的空气干燥,再经冷风冷却后进入硫酸铵储斗。然后称量、包装送入成品库。离心机滤出的母液与结晶槽满流出来的母液一同自流回饱和器的下段。干燥硫酸铵的尾气经旋风除尘器后由排风机排放至大气。
饱和器在操作一定时间后,由于结晶的沉积将使其阻力增加,严重时会造成饱和器的堵塞。所以操作中必须定期进行酸洗和水洗。当定期大加酸、补水、用水冲洗饱和器及除酸器时,所形成的大量母液有漫流槽满流至母液储槽。在正常生产时又将这些母液抽回饱和器以作补充。饱和器是周期性连续操作设备,为了防止结晶堵塞,定期大加酸和水洗,从而破坏了结晶生成的正常条件,加之结晶在饱和器底部停留时间短,因而结晶颗粒较小,平均直径在0.5mm。这些都是鼓泡式饱和器存在的缺点。
煤气带入饱和器的煤焦油雾,在饱和器内与硫酸作用生成所谓的酸煤焦油,泡沫状酸煤焦油漂浮在母液面上,并与母液一起流入满流槽。漂浮于满流槽液面上的酸煤焦油应及时捞出,或引入一分离处理装置与母液分离,以回收母液。
饱和器内所需补充的硫酸,由硫酸仓库送至高置槽,再自流入饱和器,正常生产时,应保持母液酸度为4%~6%,硫酸加入量为中氨的需要量;当不生产粗轻吡啶时,硫酸加入量要大一些,还要中和随氨气进入饱和器的氨。
饱和器的上段设满流管,保持液面并封住煤气,使煤气不能进入下段。满流管插入漫流槽7中也封住煤气,使煤气不能外逸。饱和器满流口溢出的母液流入漫流槽内的液封槽,再溢流到满流槽,然后用小母液泵送至饱和器的后室喷洒。冲洗和加酸时,母液经漫流槽至母液储槽,再用小母液泵送至饱和器。此外,母液储槽还可供饱和器检修时储存母液之用。

焦炉煤气硫酸铵饱和器结构

焦炉煤气硫酸铵饱和器结构

焦炉煤气硫酸铵饱和器结构
焦炉煤气硫酸铵饱和器是焦炉煤气净化系统中的重要设备,用于去除焦炉煤气中的硫化氢和二硫化碳等有害物质,以及同时进行硫酸铵的生成。

其结构一般包括以下几个部分:
1. 冷却器,焦炉煤气经过除尘和除硫处理后,进入冷却器进行冷却,以便后续的硫酸铵结晶过程。

2. 结晶器,冷却后的焦炉煤气进入结晶器,通过控制温度和压力,使硫酸铵从气态转变为固态,实现硫酸铵的结晶过程。

3. 分离器,结晶后的硫酸铵固体和气态的焦炉煤气混合物进入分离器,通过分离器的设计,将硫酸铵固体和残余的焦炉煤气有效分离。

4. 再结晶器,分离后的硫酸铵固体进入再结晶器,进行二次结晶和洗涤,以提高硫酸铵的纯度。

5. 除液器,再结晶后的硫酸铵固体通过除液器,去除残余的液态,使硫酸铵固体达到所需的干燥状态。

总的来说,焦炉煤气硫酸铵饱和器的结构设计旨在实现焦炉煤
气中有害物质的去除和硫酸铵的生成,并确保设备运行稳定、高效。

这些部分的结构设计需要考虑流体力学、热力学等多方面因素,以
确保设备的正常运行和高效处理焦炉煤气。

焦炉煤气磷酸法脱氨工艺及应用

焦炉煤气磷酸法脱氨工艺及应用
图 1 磷 酸 法 脱 氨 工 艺 流 程 示 意 图
6 一 溶液槽 7 一 接触 器 1 4 一精馏塔 1 5 一氨气冷凝器
8 一 解吸塔 1 6 一 回流槽
收 稿 日期 : 2 0 1 5 — 0 4 — 0 4
作者 简介 : 王燕霞 ( 1 9 8 0 一 ) , 女, 山东济南 , 工程 师 , 硕士, 2 0 0 3年 本科 毕业 于天津 工业 大学 化学 工程 与工 艺专 业 , 现从 事 煤化工 工程设 计: £作 , E - m a i 1 :f a v o r 1 6 3 @ 1 6 3 . a o m 。
术集 团有限公 司在 实现磷酸法脱氨生产无水氨国产化
基础上, 2 0 0 9 年开发出浓氨水生产工艺 。
废气 , 所 以焦 化厂很 少采 用 ; 磷 酸法脱 氨 制无水 氨 工
艺 因其产 品无水 氨没有市场 , 以前在 国内焦化 厂也很 少采 用 。随着 国家相 关环保 政策 的实施 , 钢铁厂烧结
2 磷 酸 法 脱 氨 工艺 流 程
磷 酸法脱氨 工艺流程示 意图见 图 1 。
烟气氨法脱硫 、 氨法脱硝工艺 的成功应用 , 采用 磷ห้องสมุดไป่ตู้ 法
1 一 吸收塔 2 一磷 酸槽 3 一 贫 液冷却器 4 一贫 富液换 热器 5 一 除焦 油器 9 一氨汽冷凝器 1 O 一氨汽冷却器 1 1 —供料槽 1 2 一碱槽 1 3 一浓氨水冷却器
只需 做一次检修 。该工艺 相对硫铵工艺 设备腐蚀 轻 ,
维 护 成 本 比硫 铵 ( 硫酸法 脱氨 ) 装置低 。
塔 底贫液分 别经 贫富液换 热 器 、 贫 液冷 却器后 , 返回
吸 收塔 上 部 。 自解 吸 塔 蒸 出 的 氨 汽 经 氨 汽 冷 凝 器 和 氨

VOCs的回收之焦炉煤气的净化工艺系列(一)

VOCs的回收之焦炉煤气的净化工艺系列(一)

VOCs的回收之焦炉煤气的净化工艺系列(一)VOCs的回收之焦炉煤气的净化工艺系列(一)导读挥发性有机物(VOCs)按其化学结构的不同,可以进一步分为八类:烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他。

这些气体直接或间接的对人体和自然造成严重的危害。

煤矿业是产生VOCs的主要来源之一。

其中的焦炉煤气含有大量的VOCs,若处理不当导致其逸出到大气中不仅对环境造成严重污染,也会造成资源浪费。

一典型的回收工艺流程炼焦厂都将焦炉煤气进行冷却冷凝以回收焦油、氨、硫、苯族烃等化学产品,同时又净化了煤气。

国内外的回收与加工流程分为正压操作和负压操作二种。

1正压操作工艺鼓风机位于初冷器后,在风机之后的全系统均处于正压操作。

此流程国内应用广泛。

煤气经压缩之后温升50℃,故对选用饱和器法生产硫铵(需55℃)和弗萨姆法回收氨系统特别适用。

2负压操作工艺把鼓风机放在系统的最后,将焦炉煤气从-7~-10kPa升压到15~17kPa后送到用户。

负压流程适合于水洗氨工艺。

优点:无煤气终冷系统,减少了低温水用量,总能耗有所降低,鼓风机后煤气升温,成为过热煤气,远距离输送时冷凝液少了,减轻了管道腐蚀。

缺点:负压操作时,煤气体积增加,煤气管道和设备容积均相应增加(如洗苯塔直径增加7~8%);负压使煤气中各组分的分压下降,减少了吸收推动力,如洗苯塔的苯回收率下降2.4%;负压操作要求所有设备管道加强密封,以免空气漏入。

二荒煤气的净化过程1初冷焦炉煤气从炭化室上升管逸出时温度为650~800℃,它的冷却分成两步,先在集气管与桥管中用70~75℃的循环氨水喷洒,使煤气冷到80~85℃,煤气中60%的焦油蒸气被冷凝下来,然后再在煤气初冷器中进一步冷到25~35℃或低于25℃。

2气体输送输送装置一般采用离心式鼓风机。

鼓风机前最大负压为-4~-5kPa,机后压力为20~30kPa。

鼓风机设置在初冷器后,具有吸入煤气体积小和处于负压操作的设备及煤气管道少等优点。

焦炉煤气中氨的回收

焦炉煤气中氨的回收

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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硫酸铵生产工艺

硫酸铵生产工艺

找了两个(1) 工业制硫酸铵的方式,包括化学方程式1 .饱和器法硫酸铵生产工艺流程(1) 鼓泡式饱和器法由鼓风机来的焦炉煤气,经电捕焦油器后进入煤气预热器。

在预热器内用间接蒸汽加热煤气到60〜70 C或更高的温度,目的是为了使煤气进入鼓泡式饱和器蒸发饱和器内多余的水分,保持饱和器内的水平衡。

预热后的煤气沿饱和器中央煤气管进入饱和器,经泡沸伞从酸性母液中鼓泡而出,同时煤气中的氨被硫酸所吸收。

煤气出饱和器后进入除酸器,捕集其夹带的酸雾后,被送往粗苯工段。

鼓泡式饱和器后煤气含氨一般小于0.03g/m3冷凝工段的剩余氨水经蒸氨后得到的氨气,在不生产吡啶时,直接进入饱和器;当生产吡啶时将此氨气通入吡啶中和器。

氨在中和器内与母液中的游离酸及硫酸吡啶作用,生成硫酸铵,又随中和器回流母液返回饱和器。

饱和器母液中不断有硫酸铵生成,在硫酸铵含量高于其溶解度时,就析出结晶,并沉淀于饱和器底部。

其底部结晶被抽送到结晶槽,在结晶槽内使结晶长大并沉淀于底部。

结晶槽底部硫酸铵结晶放到离心机内进行离心分离,滤除母液,并用热水洗涤结晶,以减少硫酸铵表面上的游离酸和杂质。

离心分离的母液与结晶槽满流出的母液一同自流回饱和器中。

从离心机分离出的硫酸铵结晶经螺旋输送机,送入沸腾干燥器内,用热空气干燥后送入硫酸氨储斗,经称量包装入成品库。

为了使饱和器内煤气与母液接触充分,必须使煤气泡沸伞在母液中有一定的液封高度,并保证饱和器内液面稳定,为此在饱和器上还设有满流口,从满流口溢出的母液经插入液封内的满流管流入满流槽,以防止煤气逸出。

满流槽下部与循环泵链接,将母液不断地抽送到饱和器底部的喷射器。

因而一定的喷射速度,故饱和器内母液被不断循环搅动,以改善结晶过程。

煤气带入饱和器的煤焦油雾,在饱和器内与硫酸作用生成所谓的酸煤焦油,泡沫状酸煤焦油漂浮在母液面上,并与母液一起流入满流槽。

漂浮于满流槽液面上的酸煤焦油应及时捞出,或引入一分离处理装置与母液分离,以回收母液。

煤化工技术专业《煤气的终冷》

煤化工技术专业《煤气的终冷》

污量等于终冷的冷凝液量。终冷塔一般采用空喷塔或填料塔,从工艺看出,从
硫铵工段来的煤气从直接式终冷塔底进入,终冷水分别两段单独循环冷却,从
顶部和中部喷洒与逆流接触,上段循环水温度低于下段循环水温度,以此保证
煤气离开终冷塔温度将为24—27℃。最后由终冷塔顶经过捕雾层后离开终冷
塔进入洗苯塔中。此外此工艺中补充的碱液从最终冷却器上段入口管线参加,
谢谢聆听
THAN YOU
至煤焦油氨水澄清槽别离。经பைடு நூலகம்终冷后的煤气温度可通过横管式初冷器下段低
温水量的多少进行调节控制。但这里应该注意,终冷后的煤气温度一定高于初
冷后煤气温度2—3℃,以防止萘的析出。
直接式煤气终冷工艺
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直接式煤气终冷是指煤气在直冷式冷却塔内用循环喷洒的终冷水直接冷却,再
用塔外换热器从终冷水中换走热量。终冷水循环使用,但需要少量排污,其排
用此方法可以进一步脱除煤气中的硫化氢,吸收了硫化氢的含碱冷凝液可以去
蒸氨工段分解得固定铵盐。
终冷器的开车
〔1〕全面检查有关管道及阀门是否正常,水封槽是否注满水 〔2〕翻开放散管,从器底通入蒸汽扫气。 〔3〕当放散管冒出大量蒸汽时,开煤气入口阀门1/3,同时关闭蒸汽阀门,用 煤气置换蒸汽。 〔4〕当放散管冒出大量煤气时,取样做爆炸试验,合格后关闭放散管,开煤 气出入口阀门。 〔5〕缓慢关闭煤气交通管阀门,注意鼓风机压力变化,如有不正常现象,应 停止关闭交通管,消除故障后再行关闭。 〔6〕煤气系统运行正常后,开启循环水和制冷水,调节水量使煤气温度符合 技术要求。 〔7〕采用横管终冷器,还应开启冷凝液循环泵将初冷冷凝液送至终冷器进行 两段喷洒,调节喷洒量和外送量符合要求
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先来看间接式煤气终冷工艺,从硫铵工段出来的55℃的煤气从顶部进入横管

降低饱和器后煤气含氨的研究

降低饱和器后煤气含氨的研究

降低饱和器后煤气含氨的研究煤炭中含有一定量的挥发分,当煤炭燃烧时,这些挥发分会通过煤气排放出来。

其中包括一些硫化物、氮化物等污染物。

氨就是一种主要的氮化物,它对环境和人类健康都有一定的危害。

它是一种无色气体,具有刺激性气味,可以对植物和动物产生毒害作用。

因此,降低饱和器后煤气中的氨含量对环境保护和人类健康具有重要意义。

目前,降低饱和器后煤气中的氨含量的方法主要有两种:物理方法和化学方法。

物理方法主要包括冷却、吸附和膜分离等。

冷却方法将煤气冷却到一定温度以下,利用氨在低温下的凝结特性将其固定在凝结剂上。

吸附方法则通过选择合适的吸附剂,将氨吸附在吸附剂上,达到去除氨的目的。

而膜分离方法则是利用薄膜对氨进行分离,使氨无法通过薄膜,从而达到去除氨的效果。

化学方法主要是通过对煤气中的氨进行化学反应来去除。

目前广泛应用的方法是选择性催化还原(SCR)。

SCR是一种基于催化剂的氨还原氮氧化物的化学反应,通过与氮氧化物反应生成无害的氮和水。

这种方法具有高效、可靠、可控制的特点,在废气治理中得到了广泛的应用。

在降低饱和器后煤气氨含量的研究中,需要解决的问题主要有以下几个方面:首先,煤气中的氨含量较低,需要选择合适的方法进行去除。

其次,降低饱和器后煤气氨含量的效率和经济性问题,需要根据实际情况进行优化。

此外,研究还需要考虑降低饱和器后煤气中其他污染物的排放情况,以实现综合治理。

综上所述,降低饱和器后煤气中氨含量的研究具有重要意义。

通过选择合适的物理方法和化学方法,可以有效地降低煤气中的氨含量,减少对环境和人类健康的危害。

但需要进一步的研究,以确定最佳的去除方法,并解决实际应用中遇到的问题,使其应用得到更广泛的推广和应用。

饱和器法生产硫酸铵回收氨

饱和器法生产硫酸铵回收氨

煤化工利用生产技术中,炼焦是应用最早的工艺,并且至今仍然是煤化工工业的重要组成部分。

炼焦主要产品是生产炼铁用焦炭,同时生产焦炉煤气、苯、萘、蒽、沥青以及碳素材料等产品。

在炼焦过程中,煤中的氮有1.2%~1.5%与芳香烃发生化合反应生产吡啶盐基。

其生成量主要取决于煤中氮含量及炼焦温度。

一般在煤气初冷器后煤气含吡啶盐基约为0.4~0.6 g/m3,其中轻吡啶盐基约占75%~85%。

回炉煤气中吡啶盐基含量约0.02~0.05 g/m3,即回收率达90%~95%。

本设计分别采用饱和器法生产硫酸铵回收氨,中和器法提取粗轻吡啶。

对于饱和器法生产硫酸铵的工艺,煤气经鼓风机和电捕焦油器之后进入预热器,然后进入饱和器。

煤气穿过饱和器在除酸器分离出液滴后,去脱硫或粗苯回收段。

结晶母液用泵从饱和器底部送至结晶槽,沉淀出结晶后满流母液回到饱和器。

结晶经分离器,干燥器成为硫酸铵成品。

对于中和器法提取粗轻吡啶,母液从结晶槽回流入沉淀槽,同蒸氨分凝器来的氨气一起进入中和器。

分解出的吡啶蒸汽等进入冷却器,经油水分离器后上层粗吡啶进入计量槽,放入储槽。

下层的分离水返回中和器。

硫酸铵产量1362.6kg/h;硫酸消耗量1367.1kg/h;氨损失率0.54%;带入饱和器总水量1408kg/h;饱和器出口煤气中水蒸气分压7.75kPa;母液最低温度54℃;煤气预热温度69.6℃;饱和器中央煤气管直径1530 mm;煤气进口管直径1090 mm;饱和器直径5000mm;饱和器高度7740 mm;除酸器进口管外径1660 mm;除酸器直径2720 mm;除酸器出口管在器内部分高度4150 mm;干燥器的沸腾床面积0.778㎡;干燥器直径1000 mm;干燥器溢流口高度388 mm;从反应器回收的吡啶盐基量18.355kg/h;母液处理量1087.29l/h;氨气的分配给中和器的质量分数95.7%;中和器直径1220 mm;中和器筒体高度1220 mm;中和器总高1775 mm;保温面积7.97㎡;设备质量756.03kg关键词:氮;氨;硫酸;饱和器;母液;硫酸铵:结晶:中和器;粗轻吡啶Use of coal chemical production technology, the coking process is applied first, and the coal chemical industry is still an important part. Coking main product is the production of iron using coke, while production of coke oven gas, benzene, naphthalene, anthracene, carbon materials, asphalt and other products.In the coking process, coal nitrogen with 1.2% to 1.5% of ammonia production with the aromatic pyridine base. Its amount depends on the nitrogen content of coal and coke temperature. Usually early in the gas after the gas cooler containing pyridine base is about 0.4 ~ 0.6 g/m3, which accounts for about 75% light pyridinium ~ 85%. Recycled content of gas in the pyridine base is about 0.02 ~ 0.05 g/m3, the recovery rate of 90% to 95%.The design of devices were used to the production of ammonium sulfate saturation recovery of ammonia, medium and light crude pyridine extraction device. Saturated ammonium sulfate for the production of process devices, gas and electricity by the blower after the tar into the preheater, then into the saturator. Saturated gas through the separation device in addition to the acid droplet, the last section of desulfurization or benzene recovery. Crystal liquor pump from the bottom of saturated sent to the crystallizer to precipitate out a full stream after crystallization mother liquor back to saturator. Crystallization by the separators, dryers as ammonium sulfate product. And devices for the extraction of light crude pyridine, mother liquor from the crystallization tank back into the settling tank, with the ammonia to the ammonia segregation device and went into the device. Decomposition of pyridine vapor from entering the cooler through the upper crude oil and water separator after the pyridine into the metering tank, into the tank. Lower returns in the separation of water and the device.Ammonium sulfate production 1362.6kg / h; sulfuric acid consumption 1367.1kg / h; ammonia loss rate of 0.54%; the total amount of water into the saturator 1408kg / h; saturated outlet gas in the steam pressure 7.75kPa; liquor minimum temperature54 ℃; Gas preheating temperature 69.6 ℃; saturator central gas pipe diameter 1530 mm; gas inlet tube diameter of 1090 mm; saturated with a diameter of 5000mm; saturator height of 7740 mm; addition to acid inlet pipe diameter 1660 mm; addition to acid with a diameter of 2720 mm ; In addition to acid inside the outlet pipe section in the height of 4150 mm; dryer fluidized bed area of 0.778 square meters; dryer diameter of 1000 mm; dryer overflow gate height 388 mm; recovered from the reactor volume of pyridine base 18.355kg / h; liquor handling capacity 1087.29l/ h; ammonia and the device assigned to the mass fraction of 95.7%; in and with a diameter of 1220 mm; in and device cylinder height 1220 mm; in and the device overall height 1775 mm; holding area 7.97 ㎡; equipment quality 756.03kg .Key words:nitrogen; ammonia; sulfuric acid; saturator law; liquor; ammonium sulfate: crystal: and in devices; pyridine目录第一章总论 (6)1.1 概述 (6)1.2 文献综述 (6)1.2.1 用硫酸回收氨的生产工艺原理 (7)1.2.2 从硫酸铵母液中制取粗轻吡啶工艺原理 (8)1.3 设计条件及要求 (10)1.4 工艺流程的确定 (11)第二章回收氨的工艺流程 (12)第三章硫酸铵生产的影响因素及其控制 (14)3.1 母液酸度 (14)3.2 母液温度 (15)3.3 母液搅拌 (16)3.4 离心分离和水洗 (16)3.5 杂质 (18)3.6 晶比 (19)第四章回收氨时物料平衡和热量平衡的计算 (20)4.1 物料衡算 (20)4.1.1氨的平衡及硫酸用量的计算和硫酸铵产量的计算 (20)4.1.2 水平衡及母液温度的确定 (21)4.2 热量衡算 (23)4.2.1输入热量 (23)4.2.2 输出热量 (26)第五章硫酸铵生产的主设备计算 (28)5.1 饱和器 (28)5.2 除酸器 (30)5.3 干燥器 (32)5.4 结晶槽 (37)第六章中和器法提取粗轻吡啶工艺流程 (39)第七章影响粗轻吡啶生产的因素及其控制 (41)7.1 吸收阶段 (41)7.2 中和及粗轻吡啶分离阶段 (42)第八章中和器的物料平衡工艺计算 (43)8.1 母液处理量 (43)8.2 分凝器后氨气分配给中和器的质量分数 (44)第九章回收粗轻吡啶的主要设备计算 (45)9.1 中和器 (45)9.2 冷凝冷却器 (46)9.3 沉淀槽 (46)第十章设计一览表 (47)参考文献 (48)设计体会与收获 (49)致谢 (50)第一章总论1.1概述炼焦化学产品在国民经济中占有重要的地位,炼焦化学工业是国民经济的一个重要部门,是钢铁联合企业的主要组成部分之一,是煤炭的综合利用工业。

饱和器法回收焦炉煤气中的氨

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。

焦化厂化产回收-脱氨工艺

焦化厂化产回收-脱氨工艺

焦化厂化产回收—脱氨工艺经过脱氨工艺净化加工后,煤气中的氨(NH3)可以转化为硫铵、高纯度无水氨产品,或将其分解为N2、H2气体。

氨属于弱碱性、易溶于水,在脱除过程中一般采用硫酸、磷酸等酸性溶液作吸收剂[11]。

2.3.1 半直接法喷淋饱和器生产硫铵工艺半直接法喷淋饱和器生产硫铵工艺:该工艺以硫酸作为吸收剂,在喷淋饱和器内对煤气中的氨进行吸收,生成硫酸铵;结晶母液经离心分离、干燥获得硫铵产品。

工艺流程如图2.7所示:图2.7 喷淋式饱和器法生产硫铵工艺流程工艺特点是:喷淋饱和器集吸收、结晶功能于一体,工艺流程短,占地面积小,投资低,操作简单;但由于吸收与结晶操作不能分别控制,硫铵结晶质量受到影响,结晶颗粒相对较小。

2.3.2 酸洗配套结晶生产硫铵工艺酸洗配套结晶生产硫铵工艺:该工艺以硫酸作为吸收剂,在酸洗塔内对煤气中的氨进行喷淋吸收,生成硫酸铵。

吸收氨后的硫铵母液送至独立设置的真空蒸发系统,进行结晶,再经离心分离、干燥获得硫铵结晶产品。

工艺流程如图2.8所示:图2.8 酸洗塔法生产硫铵的工艺流程工艺特点是:吸收与结晶操作分别在不同的设备中完成,可对其操作条件进行分别控制;硫铵结晶质量好,颜色白、颗粒大;适合于生产高品质、大颗粒硫铵结晶产品(工业级产品)。

2.3.3 磷酸吸收生产无水氨工艺磷酸吸收生产无水氨工艺:该工艺以磷铵溶液作为吸收剂,在吸收塔内,煤气经多段空喷洗涤,脱除其中的氨。

吸收了氨的磷铵富液经脱除焦油、萘等杂质,送解吸、精馏装置制取高纯度无水氨(99.8%)。

工艺特点是:产品为高纯度液态氨,应用广泛,在化工产品价格持续增长的形势下,经济效益优势明显。

相比硫铵工艺,磷铵介质腐蚀性较弱,设备和管道材质主要采用304L材料制作。

2.3.4 水洗氨配套蒸氨和氨分解工艺水洗氨配套蒸氨和氨分解工艺:该工艺以水作为吸收剂,对煤气中的氨进行洗涤吸收,洗氨后富氨水去蒸馏。

蒸氨塔顶蒸出的氨汽送氨分解装置的还原分解炉,在催化剂作用下还原分解为低热值尾气,返回煤气系统。

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收稿日期: 2006- 06- 12 作者简 介: 楚 可 嘉( 1969- ) , 男 , 山 东 滕 州 人 , 1994 年 毕 业 于 山 东 轻 工 业学院化学工程系。现为盛隆煤焦化公司化产车间主管工程师, 从事 化产回收及产品质量控制工作。
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3 回收操作要点
3.1 煤气预热器的操作 煤气预热器用来加热煤气, 使其中的水蒸汽分
1 氨的来源
煤主要是由碳、氢、氧、氮、硫 等元 素 组 成 , 其中 氮含量一般为 0.5%~3% 。煤在高温干馏过程中, 氮 元素与氢元素通过重组生成氨, 其产率一般为干装 煤的 0.20%~0.35% 。在荒煤气初步冷却的过程中, 部分氨转入冷凝氨水中, 因冷却方式不同, 在冷凝氨 水中分配不同。盛隆煤焦化公司采用间接冷却, 初冷 器后煤气中氨含量约为 7g/m3; 在冷凝氨水中的氨, 通过蒸氨系统将氨汽浓缩成 10% 的浓氨水, 送饱和 器回收。
第 28 卷 第 6 期 2006 年 12 月
山东冶金
Shandong Metallurgy
Vol.28, No.6 December 2006
·安全与环保·
加强企业安全管理气有限责任公司, 山东 青岛 266042)
摘 要: 坚持“ 以人为本, 安全第一”的方针, 通过加强安全教育 , 采取“ 全员、全 方位 、全过 程、全 天候”的 安全 管理 模式 , 加大
4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( NH4) 2SO4, 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 30mg/m3, 真正达到即回收又净化的目的。
安 全管 理投 入, 重 视事故 隐患 的治 理, 实 施安全 目标 管理 等一 系列 措 施 , 青 岛 焦 化 制 气 公 司 的 安 全 管 理 不 断 向 科 学 、文 明 、
标准化迈进。
关键词: 企业管理; 安全管理; 对策
中图分类号: X931
文献标识码: B
文章编号:1004- 4620( 2006) 06- 0055- 02
机水洗温度、干燥系统风量平衡等, 达到了既回收氨又净化煤气的目的。
关键词: 焦炉煤气; 氨; 饱和器法
中图分类号: TQ522.52
文献标识码: B
文章编号:1004- 4620( 2006) 06- 0054- 01
在配煤炼焦过程中产生的氨可以用来制成化肥 或化工原料, 因此必须加以回收利用。煤气中的氨对 后续回收氢及重苯工段的设备腐蚀严重, 同时含氨 煤气燃烧产生 NOX, 污染环境。滕州盛隆煤焦化有限 责任公司( 简称盛隆煤焦化公司) 采用喷淋式饱和器 法, 回收煤气及浓氨水中的氨, 生产硫酸铵。
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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。
2 回收氨的原理
硫铵法是使煤气中的氨和浓氨水中的氨与硫酸 接触生成硫铵:
2NH3+H2SO4=( NH4) 2SO4 若硫酸过量则生成酸式盐:
NH3+H2SO4=NH4HSO4 随着溶液被饱和, 酸式盐又生成正盐:
NH4HSO4+ NH3=( NH4) 2SO4 溶液中酸式盐和正盐的比例取决于溶液中游离 酸的浓度。酸的浓度以质量百分比表示, 称为酸度。 酸度为 1%~2% 时, 主要生成正盐。酸度升高, 酸式 盐含量增高, 当酸度达到 12%~14% 时, 主要生成酸 式盐。硫酸铵易溶于水或稀硫酸中, 当达到饱和且酸 度不大的情况下, 硫酸铵结晶析出。
1 安全管理以人为本
在现代管理哲学中, 人是管理之本。管理的主体 是人, 客体也是人, 管理的动力和最终目标还是人。 在安全生产系统中, 人的素质是占主导地位的, 人的 行为贯穿作业过程的每一个环节。因此, 在安全管理 过 程 中 , 企 业 必 须 尊 重 人 、关 心 人 、激 励 人 、以 人 为 本。职工工作积极性的调动, 要求管理者深入理解职 工的内在需求, 并予以适当满足, 从而刺激工作热 情、激发创造力。因此, 引入多种激励机制已成为安
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Vol.28, No.6 December 2006
·安全与环保·
饱和器法回收焦炉煤气中的氨
楚可嘉
( 滕州盛隆煤焦化有限责任公司, 山东 滕州 271159 )
摘 要: 盛 隆煤 焦化 公司采 用喷 淋式 饱和 器法回 收焦 炉煤 气中 的氨, 通 过控 制预 热 器 温 度 、饱 和 器 酸 度 、饱 和 器 温 度 、离 心
收稿日期: 2006- 09- 19 作者简 介: 江 志军( 1963- ) , 男 , 山 东 青 岛 人 , 2000 年 毕 业 于 中 共 中 央 党校函授学院行政管理专业。现为青岛焦化制气有限责任公司副经 理、工程师, 从事焦化生产管理、安全管理等工作。
3 采取安全管理模式
采取“ 全员、全方位、全过程、全天 侯”的 安 全 管 理模式。全员, 安全工作不是某一部门或某位领导的
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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
结晶槽应保持 1/3 以上的结晶层, 这样可以减 少槽的有效容积, 使母液在槽内停留时间短, 只有大 颗粒的结晶沉淀, 而小颗粒的结晶流回到饱和器内, 继续长大, 从而使进离心机的料液中大颗粒结晶含 量增多。在操作过程中垫层不宜过高, 过高会使大量 结晶回流到饱和器造成堵塞, 过低时稀母液冲击离 心机会产生振动。另外离心机进料要稳定均匀, 防止 转鼓内布料不均匀产生振动。产品中游离酸含量的 高低, 关键在离心机水洗涤情况, 一般控制水温在 55℃左右, 用量为结晶重量的 10%~20% , 这样易于
全管理的重要举措。
2 加强安全教育、提高安全意识
安 全 意 识 是 人 们 关 于 安 全 生 产 的 思 想 、观 点 、知 识和心理素质的总和, 是安全生产重要性在人们头 脑中反映的程度, 如果安全意识淡薄、掌握安全知识 不 够的话 , 就 很 容 易 出 现 违 章 指 挥 、违 章 作 业 的 现 象, 势必造成各种事故频频发生。提高安全意识, 首先 要提高对安全教育的认识, 真正把安全教育摆到重 点位置。既要通过安全培训、常规性安全教育, 又要 充分发 挥安全 会 议、讨论、活动和板 报的作用, 全面 强化安全工作, 创造良好的安全生产氛围。在安全教 育的形式和内容上要丰富多彩, 推陈出新, 使安全教 育具有知识性、趣味性, 寓教于乐, 使广大职工在参与 活动中受到教育和熏陶, 在潜移默化中强化安全意 识, 逐步形成“ 人人讲安全, 事事讲安全, 时时讲安全” 的氛围。使广大职工逐步实现从“ 要我安全”到“ 我要 安全”的思想跨跃, 并通过切合实际的安全知识和安 全技能的培训进一步升华到“ 我会安全”的境界。
压处于完全不饱和状态, 根据煤气中水的不饱和程 度, 蒸发饱和器中多余的水分, 保持饱和器的水平 衡。其操作温度不宜过高, 过高容易使煤气中的焦油 颗粒粘结附于管壁上结碳, 堵塞预热器, 温度过低不 能保持水平衡。一般操作温度在 60~70℃。 3.2 饱和器的操作
饱和器是氨和硫酸反应的设备, 分为喷淋式和 浸没式两种, 盛隆煤焦化公司采用喷淋式饱和器。饱 和器的操作直接影响氨的回收率, 并决定硫铵的质 量, 其运行情况是由母液的酸度、温度及母液消耗来 衡量的。实践证明, 当酸度控制在 4%~6% , 温度控 制 在 50~55℃, 并 且 能 及 时 将 浓 氨 水 消 耗 掉 , 这 样 生成的硫铵晶粒大, 颜色白, 氮含量高。盛隆煤焦化 公司硫铵产品无可见机械杂质, 颜色为白色, 氮含量 在 21% 左右, 水分控制在 1% 以内, 游离酸严格控制 在 0.2% 以内, 为一等品。在焦炉煤气回收氨的工艺 操作中, 要想得到较大颗粒且白的硫铵产品, 必须定 期酸洗饱和器, 一般为每周二三次, 酸洗时酸度控制 在 10% 左 右 , 保 证 中 央 沉 淀 管 的 搅 拌 作 用 ; 其 次 要 及时打捞满流槽内液面漂浮的酸焦油, 从源头上控 制硫铵质量。 3.3 离心机的操作
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