(8) 宝钢三期 :1997 年投产 ,1015 万 m3/ h 。横 管 →直冷 →风机 →电捕 →中冷 →FRC 法脱硫 →
2
Phosam 法洗氨 →直接终冷 →洗苯 。特点是 FRC 脱 硫与无水氨工艺相结合 。
(9) 攀钢焦化厂 :10 万 m3/ h 。横管 →风机 →AS 脱硫 (热 Phosam →制黄血盐 →制酸) →水洗氨 →洗 苯 。特点是热 Phosam 、H2 S 制酸 、带黄血盐与液氨 制尿素的技术 (国内自行设计) 。
摘 要 : 综述了国内外焦炉煤气净化技术的历史沿革 、发展与现状 ,并简要介绍了可推广应用的焦炉煤气净化新技术及其 应用重点 。 关键词 : 焦炉煤气 ;净化技术 ;脱硫技术 ;氨回收技术 中图分类号 : TQ54615 文献标识码 :A 文章编号 :100424620 (2004) 0220001206
Abssent status of t he coke2oven gas purification technique at home and abroad are summa2 rized , and applicable and extendible new technique of coke2oven gas purification as well as t heirs application emphasis also are briefly int ro duced1 Key words : coke2oven gas ; purification technique ; desulphurization technique ; recovering ammonia technique
3 净化系统的基本工序与典型流程
世界各国的焦炉煤气净化工艺流程各不相同 、 各有特点 ,都是以因地制宜为原则 。其煤气净化系 统的主工序均由 7 个基本工序组成 ,分别是煤气冷 却 、除萘 、除雾 、煤气压送 、洗氨 、洗苯与脱硫 。各厂 的工艺流程不同 ,仅是这 7 个基本工序的组合不同 。 当代典型的煤气净化系统列举如下 :
Commenting on Ne w Technique of Coke2oven Gas Purif ication
XU Han2chu1 , HAN Yong2xia1 , GON G Yu2xiu2
(1 Anhui Industry University , Maanshan 243002 ; 2 Shandong Metallurgical Industry General Co1 , Jinan 250014 , China)
0105
宝钢一期 0102 0106 0105～ 0108～ 0101～
0101 0101
0105
宝钢二期 011 011 0105 0119 0101～0105
天津煤气 0102 0101～ 0103～ 012～
二厂
0102 0101 013
0105
苯类 4～6 4～6 1～
2 3～4 2～
(1) 美国 Amoco 厂 :10 万 m3/ h 。全直冷 →风机 →电捕 →轻柴油洗萘 (单独汽提脱萘) →AS 脱硫 (热 Phosam →制酸) →Phosam 洗氨 →洗苯 。其特点是 采用全直冷 、AS 脱硫与冷 、热 Phosam 结合洗氨的 工艺 ,曾被认为是国际上最先进的焦炉煤气净化流 程。
氨回收技术方面 ,公认 Phosam 法最佳 ,其无水 氨的产品畅销且赢利 ,但需要较高压力的蒸汽 ,一般 中 、小型焦化厂不易具备这样的热力条件 ;其次 ,无 饱和器法的除氨效率较好 ,硫铵产品的色泽较白 、颗
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(2) 德国曼内斯曼焦化厂 : 6 万 m3/ h 。横管 → 电捕 →AS 脱硫 (小饱和器 →制酸) →水洗氨 →洗苯 →风机 。属于全负压流程 。石家庄焦化厂就是采用 该流程 ,但配套的是氨分解与克劳斯法制元素硫 。
(3) 德国凯泽斯图尔焦化厂 :1115 万 m3/ h 。横 管 →电捕 →风机 →AS 脱硫 (Claus 法制元素硫) →水 洗氨 (氨分解) →洗苯 。马钢焦化厂采用该流程 。
(4) 日本新日铁大分厂 :10 万 m3/ h 。立管 →风 机 →电捕 →T - H 法脱硫 →终冷 →水洗氨 (氨分解) →轻柴油洗苯 。特点是 T - H 法脱硫与水洗氨相结 合。
(5) 日本川铁化学水岛厂 : 6 万 m3/ h 。横管 → 风机 →电捕 →FRC 法脱硫 →酸洗塔 →终冷 →洗苯 。 特点是 FRC 法脱硫与酸洗塔法制硫铵相结合 。
第 26 卷 第 2 期 2004 年 4 月
山 东 冶 金 Shandong Metallurgy
Vol126 ,No12 April 2004
焦炉煤气净化新技术综述
徐翰初1 ,韩永霞1 ,宫玉秀2
(1 安徽工业大学 ,安徽 马鞍山 243002 ;2 山东省冶金工业总公司 ,山东 济南 250014)
徐翰初等 焦炉煤气净化新技术综述 2004 年第 2 期
粒也较大 ,但能耗较大 、有的设备磨损较严重 。被国 内认可的是喷洒式饱和器法 ,解决了原来饱和器法 煤气阻力大的难题 ,特别适合于饱和器法生产硫铵 工艺的改造 。
与国外相比 ,主要差距有 : (1) 节能 、环保方面的 技术水平仍然较低 。引进技术主体设备的国产化水 平还不高 ,工艺自动化控制水平还需进一步提高 。 (2) 国内的横管冷却器 ,其冷却面积过大 ,因此 ,横管 冷却器的“ K”值计算 、各段的面积分配等问题都应 继续深入研究 。(3) 原引进的超级离心机 ,操作不够 稳定 、焦油渣不干 。现国内经改进 ,上述问题已经解 决 ,但氨水 - 焦油 - 焦油渣的三级分离技术还没有 普遍推广 。(4) 为防止蒸氨塔腐蚀严重 ,其材质问题 已经确认 ,提馏段应采用 H T 或 316L ,精馏段应采 用钛材 。国内尚待推广使用 。(5) 国内普遍采用富 油洗萘技术 ,实践证明是利少弊多 。缺点是洗油消 耗大 、脱苯设备的腐蚀比较严重 。宜采用单独处理 工艺或蒽油洗萘的技术 。(6) 美国 、德国均已采用计 算机控制 、计算机管理 ,其水平国际领先 。国内仅处 于采用“DCS 自控”的水平 。
1 前 言
炼焦行业要达到优质 、高产 、低耗 、节能与环保 的目标 ,必须做好以下工作 :工程设计要合理选定焦 炉煤气的净化工艺与设备 ,强调技术先进 、又稳妥可 靠 ,要尽量采用自控技术 、又做到因地制宜 ;设备 、管 路的制造与安装一定要保证质量 ,严格按设计规定 进行 ,并严格验收 ;生产操作 、调节 、控制与管理一定 要精心 ,严格按操作规程与技术规程进行 。
(6) 宝钢一期 : 1984 年投产 ,1015 万 m3/ h 。立 管 →直冷 →风机 (VS) →电捕 →中冷 (水 - 油 - 水) →T - H 法脱硫 →酸洗塔 →直接终冷 →洗苯 ( 空 喷) 。虽然是引进技术 ,但工艺流程仍有较大差异 。
(7) 宝钢二期 :1987 年投产 ,1015 万 m3/ h 。横 管 →风机 →电捕 →中冷 →Phosam 洗氨 →横管终冷 →洗 苯 →M EA 脱 硫 。特 点 是 采 用 无 水 氨 工 艺 , M EA 脱硫配置在流程的最后 。
(2) 20 世纪 60～80 年代初广泛采用“浓氨水流 程”,如 :济钢 、攀钢等 。
(3) 20 世纪 80 年代后 ,随着与国外进行技术交 流日益广泛 ,大量引进国外先进技术 ,并积极加以消 化 、移植 。1984 年上海宝钢一期投产 ,采用了当时 具有国际水平的新工艺 、新设备 、新技术 ,包括先进 的自控仪表与管理模式 。至今 ,引进焦炉煤气净化 新技术的厂有宝钢 、石家庄焦化厂 、宣钢 、天津煤气 二厂 、攀钢 、邯钢 、鞍钢等 。所引进的主要是焦炉煤 气脱硫脱氰技术和氨回收技术 。如 : T - H 法 、M EA 法 、F - R 法 、AS 法 、真空碳酸盐法等脱硫技术 ;酸洗 塔法与喷洒式饱和器法制取硫铵 、Phosam 法制取无 水氨等氨回收技术 ;浓氨气分解技术 ;浓硫化氢气体 或硫浆制浓硫酸技术 ; 浓硫化氢气体 Claus 法制元 素硫技术 。可以说 ,国外目前较为先进的焦炉煤气 脱硫与氨回收技术已全部引进 。
4 对国内净化技术的评价
从整体上看 ,国内的焦炉煤气净化技术已经达 到国际先进水平 。如净煤气的质量已达到或超过国 外的同类型焦化厂 (见表 1) 。
表 1 国内外焦炉煤气净化技术指标 g/ m3
厂名
H2S HCN N H3
萘
焦油
日本大分厂 015 015 011 013
0105
美国 Amoco 015 015 015 012
多年来国内也开发了不少行之有效的新技术 ,
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2004 年 4 月 山 东 冶 金 第 26 卷
如 :轻质焦油初级洗萘技术 ;磷铵溶液洗氨制取无水 氨技术 ;AS 法脱硫 - 黄血盐 - Phosam 综合技术 ;液 氨制取尿素技术 ;浓氨水制取碳酸氢铵或氯化铵技 术 ;旋流板脱硫 、除雾技术 ;上升管汽化冷却技术 ;蒸 汽喷射节能技术 ;蒸氨 - 脱氰制取黄血盐技术 ;文氏 管回收轻吡啶技术 ; 煤气风机调速技术 ; 对苯二酚 法 、苦味酸盐法 、PDS 法等脱硫技术 ;剩余氨水除油 与溶剂脱酚技术等 。
2 国内净化技术的历史沿革
(1) 20 世纪 50～60 年代大多采用 (大) 饱和器 法 ,以稀硫酸来吸收煤气中的氨 ,以硫酸铵作为产
品 ,称为“硫铵流程”。少数厂采用“浓氨水流程”,其 产品是 18 %～20 %氨水 。