【正文】 蘭炭生產(chǎn)工藝及崗位規(guī)程教程 2023年 12月 ? 第一章：工藝介紹 ? 第二章：蘭炭生產(chǎn)特點及安全生產(chǎn) ? 第三章：操作規(guī)程 ? 第四章：常見問題問答 第一章、工藝介紹 陜北 60萬噸蘭炭生產(chǎn)工藝是我國特大型能源后備基地。 1985年神府東勝煤礦開始建設(shè)，由于運輸困難，采挖的煤賣不出去，當?shù)乩习傩瞻l(fā)明了堆燒生產(chǎn)蘭炭的方法，這種方法由于生產(chǎn)方法簡單，產(chǎn)品物美價廉，到， 98年以后，土法蘭炭到了迅猛發(fā)展。但是，隨之而來的是嚴重的資源浪費和環(huán)境污染問題。 到上世紀 90年代中后期，通過技術(shù)改造和新工藝新方法的應用，陜北的土法蘭炭生產(chǎn)逐步被干餾爐煉焦工藝替代，干餾爐生產(chǎn)工藝雖然提高了焦油和蘭炭的產(chǎn)率，但同時小型的蘭炭企業(yè)在煤氣利用和污水處理的方面還存在很大的問題，因此， 2023年陜北榆林地區(qū)計劃關(guān)閉所有小型蘭炭企業(yè)， 取而代之的是年產(chǎn) 60萬噸以上的大型蘭炭企業(yè)，建成之后，可以大幅提高資源的綜合利用和環(huán)保水平。以神木縣為例，用 60萬噸以上蘭炭生產(chǎn)線替代小蘭炭爐以后，可使全縣每年節(jié)水200萬噸，省電 ，節(jié)約原煤 50萬噸，折合人民幣 。同時，每年可減少二氧化硫排放量 1萬噸。如果產(chǎn)生的 100億立方米煤氣全部用來發(fā)電，每年可發(fā)電 40億度創(chuàng)造產(chǎn)值 10億元。 目前， 60萬噸蘭炭生產(chǎn)工藝已在神木縣四海煤化工有限公司建成一期工程，該工藝采用 12座低溫干餾方爐組合生產(chǎn)線，總設(shè)計生產(chǎn)能力為年產(chǎn) 60萬噸半焦， 6方噸煤焦油以及 5094億立方米煤氣。 低溫干餾爐 SJ低溫干餾爐是 1996年成立的三江煤化工研究所在復熱立式爐和山西晉城三八方爐的基礎(chǔ)上設(shè)計完成的。目前己在陜北榆林地區(qū)和內(nèi)蒙的東勝地區(qū)設(shè)計并建造超過 500臺 SJ型低溫干餾爐，爐型也由開始的 SJ一工型發(fā)展到現(xiàn)在的 SJVll型。 SJ耀低溫干餾爐是目前蘭炭生產(chǎn)的優(yōu)良爐型，不但投資少、產(chǎn)量大而且好操作，另外，在提高了焦油收率的同時，也解決了噴孔結(jié)疤和爐內(nèi)掛渣的問題。 低溫干餾爐的結(jié)構(gòu) SJVll型低溫干餾爐基本構(gòu)造見圖 爐子截面 :3000x5900mm，干餾段高 (即花墻噴孔至陣傘邊的距離 )為 7020mm，爐子有效容積 。距爐項 m處設(shè)置集氣陣傘，采用 5條布氣墻 (四條完整花墻、二條半花墻 )，花墻總高 3210mm。 考慮花墻太高穩(wěn)定性不好，除了用異型磚砌筑外，厚度也從 350mm加大到 590MM，花墻間距為 590 mm，中心距為 1180mm?；▔敳恐g設(shè)置有小拱橋。干餾爐爐標采用粘土質(zhì)異型磚和標準石專砌筑，硅酸鋁纖維氈保溫。采用工字鋼護爐柱和護爐鋼板結(jié)構(gòu)，加強爐體強度并使爐體密封。 SJVII型低溫干餾爐的特點 (1)爐內(nèi)花墻頂部之間設(shè)置小拱橋 。通過小拱橋的支撐作用，可以增加花墻的強度，防止花墻坍塌。 (2)拉焦盤浸入水封內(nèi) 。SJVII型低溫干餾爐的花墻下面是水冷排焦箱和出焦漏斗，出焦漏斗下面又設(shè)置有拉焦盤，最下面是出焦刮板機。拉焦盤和刮板機均泡在水封內(nèi)，這樣的好處是不但拉焦盤不會變形，保證了爐子的均勻出焦，而且在沒有冷卻煤氣的情況下也可以正常運轉(zhuǎn)，同時還可以避免半焦堵餾子。 (3）取消了冷卻煤氣冷卻段 :改為爐底水冷夾套式冷卻排焦箱 。老式方爐爐中給冷卻煤氣的主要作用是 .為 .了保護拉焦盤。并回收半焦顯熱，但通冷卻煤會增加循環(huán)煤氣量，因而增加電耗，加大成本。把拉焦盤浸入水封后，可不需要用冷卻煤氣來保護。另外，能夠從半焦中回收的熱量也較少，經(jīng)濟意義不是很大，因此取消冷卻煤氣是比較合理的。 (4)文丘里塔選用 11根文丘里管 。:文丘管的作用是增加氣液之間的接觸，達到提高焦油回收率的目的。選用 11根文丘里管不但可以簡化文丘里塔的瓤，而宜只需用一臺水泵進行熱水循環(huán)。一般，文丘里文氏管的喉管氣速取 1520m/s為宜。噴頭安裝位置距喉管 200mm噴頭的水壓，每個文丘里管的噴水量 . m3/.h。通過生產(chǎn)實踐證明，在文丘里管塔內(nèi)大約 80%焦油被洗脫。 60萬噸蘭炭生產(chǎn)工藝 陜北 60萬噸蘭炭生產(chǎn)工藝包括備煤工段、炭化工段、篩焦工段、煤氣凈化工段和污水處理工段?？偣に嚵鞒碳耙黄?30萬噸蘭炭廠三維效果圖分別見圖 1. 2和圖。 原料煤通過二級破碎后，塊度為 2080mm，通過運煤皮帶送入位于干餾爐上方的儲煤倉，由加煤工按照干餾爐的處理量添加煤塊，加入的量以爐頂不虧料為原則。原料煤在干餾爐內(nèi)逐漸下降，依次經(jīng)過于燥段 干餾段和冷卻段，最后經(jīng)推焦機推落至熄焦池內(nèi)，經(jīng)刮板機將蘭炭送至烘千內(nèi)講行干燥，干燥后經(jīng)皮帶運輸機送至篩分機，篩分得蘭炭成品。 焦爐煤氣從干餾爐頂部上升管和橋管進入煤氣集氣箱，在橋管設(shè)有噴淋口，用熱環(huán)池循環(huán)水將煤氣進行初冷，初冷后煤氣從塔頂進入文丘里塔，來自熱環(huán)他循環(huán)水從塔頂噴淋而下，煤氣與下降的熱循環(huán)水在文丘里管充分峰觸，大約 80%的焦油被冷卻水帶入塔底，冷卻并除去大部分焦油的煤氣從文丘里塔底導出、進入旋流板塔。在旋流板塔內(nèi) 。來自冷水循環(huán)系統(tǒng)的冷循環(huán)水與煤氣逆流接觸，煤氣被繼續(xù)冷卻并除丟其中所含焦油。 經(jīng)過兩級冷卻和除焦油處理的煤氣繼續(xù)下行，進入電捕焦油器了進一步除去煤氣中的焦油后，進入煤氣風機。通過煤氣風機，一部分煤氣被送至干餾爐，一部分被送至蘭炭烘干機，剩余部分至事故火炬放空或作用其他用途。配送到煤氣烘干機和干餾爐的煤氣總量與送至事故滅炬煤氣量之比大約為 4:6 。 該工藝中各部分去除的焦油在各循環(huán)池內(nèi)靜止分層后，通過焦油泵送入焦油儲罐。 具體操作規(guī)程見第三章。 備煤土段主要設(shè)施和設(shè)備 :備煤場、裝載機、受煤地坑、輸送皮帶、篩煤樓、除塵設(shè)備、面煤倉、皮帶計量稱、料斗、可逆式皮帶、地磅。 : 原料煤經(jīng)由煤地坑下皮帶機輸送到篩煤樓，在滾篩中進行篩選。篩下的面煤由皮帶送到面煤倉密封儲存，通過放料裝置裝車外運。大于 80mm的塊煤送破碎機破碎，塊度在 20150mm的塊煤由皮帶機送到干餾爐頂?shù)能壍揽赡媸狡?，操作可逆式皮帶?6座爐定時加料，確保爐頂輔助煤箱常滿和煤斗存煤不低于設(shè)定的料位最低線。皮帶全高架走廊式封閉，篩煤樓采用封閉式，設(shè)置除塵設(shè)施。 . SJ低溫干餾方爐、集氣陣傘、鋼結(jié)構(gòu)爐頂蓋、輔助煤箱、上升管、橋管、煤氣水封箱、排焦箱、推焦機、刮板機、水封槽、回爐加熱設(shè)施、熄焦清水池、清水泵。 2:炭化工段的工序和特點 陜北 60萬噸蘭炭生產(chǎn)采用 12座 SJIIIi型低溫干餾爐組合工藝，其中每 6座爐為一組軸線布置，如圖 每臺單爐均為連續(xù)式生產(chǎn)，原料煤在干餾爐內(nèi)逐漸下降，依次經(jīng)過干燥段，干餾段和冷卻段。熱解形成的蘭炭通過爐底水冷夾套式排焦箱冷卻后，經(jīng)導焦口通過推焦機作用，下落至熄焦池內(nèi)，用清水熄焦，浸泡在水封內(nèi)的拉焦盤和刮板機在變速機作用下，將蘭炭送至煤氣烘干機內(nèi)進行干燥，一至含水量1520%。蘭炭經(jīng)由皮帶運輸機送至篩分機進行篩分，獲得不同等級產(chǎn)品，分類在焦場堆放。 產(chǎn)生的焦爐煤氣通過集氣陣傘至干餾爐頂部上升管，經(jīng)由橋管噴淋初步冷卻分離后進入煤氣集氣管，然后送至文丘里塔，煤氣流動動力來自流程中設(shè)置的煤氣風機的吸力。 干餾爐采用內(nèi)熱式，干餾爐內(nèi)溫度通過調(diào)節(jié)加熱煤氣和空氣的比例來控制?？諝夤┙o采用 6座爐統(tǒng)一總管供風方案，支管均安裝流量計，壓力計和調(diào)控閥門?？諝怙L機選用 2用 I備方案，每座爐用風量單獨進行調(diào)控。煤氣系統(tǒng)設(shè)置壓力、溫度、流量測控儀表，對煤氣系統(tǒng)進行監(jiān)控。 1)干餾爐頂不能虧料?！绻澚峡墒範t頂溫度升高，嚴重時易著火爆炸。處理方法 :及時補料，并減慢推焦機的出焦速度。如果虧料時間較長，則需同時減小煤氣和空氣的輸入量。 2)推焦機應維持正常運行。如果推焦機停止或速度減慢，可導致爐頂溫度升高，嚴重時易爆炸。如果發(fā)生機械故障或停電，應盡快恢復。平時注意經(jīng)常加潤滑油維護。如果推焦機速度過快，會使爐頂溫度過低，影響半焦及焦油產(chǎn)量和品質(zhì)。 3)空氣和煤氣配比嚴格控制在 1： 。過高，爐頂溫度下降，過低爐頂溫度升高特別是當?shù)陀?1:，會引起干餾爐花墻內(nèi)著火，甚至爆炸。因此，需要調(diào)火工經(jīng)常通過觀測孔觀察，一旦著火，可通過加大煤氣量的方法進行將溫。 4)煤炭日處理量嚴格控制在設(shè)計允許范圍。以 5萬噸 /年的干餾爐為例，每小時煤炭處理量為 11噸。小于設(shè)計量時會引起爐頂溫度升高，而超過設(shè)計量又會影響干餾效果，故需加煤工嚴格控制加料速度，一般每半小時加一斗煤。 5)烘干機嚴格執(zhí)行正確點火程序。點火時需先放明火，再通煤氣。另外，注意平時巡查，保持正常燃燒狀態(tài)。 6)保持出焦振動篩正常運行。平時注意對機器進行維護，保證出焦順暢。為防止振動篩故障導致出焦受阻，也可設(shè)計事故皮帶，先行出焦。 7)其它機械設(shè)備注意平時的保養(yǎng)和維護。例如刮板機，烘干機，出焦機皮帶等，如不注意經(jīng)常維護，發(fā)生故障時均可能導致事故發(fā)生。 總而言之，只要按照操作規(guī)程嚴格要求每位員工，就可以避免事故的發(fā)生。 蘭炭廠操作規(guī)程見第三章。 : 凈化工段主要設(shè)施和設(shè)備 文丘里塔、 .旋流板塔、電捕焦油器、煤氣風機、空氣風機、循舒水泵 :、焦油泵、清水循環(huán)池，熱循環(huán)水拖，冷循環(huán)水池、借式換熱器、玻璃鋼冷卻塔、焦浦貯槽、一蕉油中間槽、配電控制柜、儀表柜、測試壓力溫度流量儀表、循環(huán)水泵房、焦油泵房、配電儀表室。 初冷后煤氣進入文丘里塔， .與來自熱水循環(huán)系統(tǒng)的 60℃ 的熱循環(huán)水逆向 (按照年產(chǎn) 60萬噸蘭炭計，熱循環(huán)水的用量為600m3/h）在塔內(nèi)充分接觸，進行換熱和洗滌大約 80%的焦油被冷卻水帶入塔底，冷卻至 4550 `C。從旋流板塔的塔底進入旋流板塔。 在旋流板塔內(nèi)，來自冷水循環(huán)系統(tǒng)的 40C的冷循環(huán)水與從塔底旋轉(zhuǎn)上升的煤氣逆流接觸，煤氣被繼續(xù)冷卻并除去其中所含焦油，出塔煤氣溫度為 45℃ 左右。經(jīng)過兩級冷卻和除焦油處理的煤氣進入電捕焦油器，進一步除去煤氣中的焦油后，進入煤氣風機。經(jīng)過煤氣風機后，一部分煤氣被送回干餾爐作為加熱煤氣，一部分被送至蘭炭烘千機作為燃料。 該工段設(shè)置三個循環(huán)水池，包括熱循環(huán)水池、冷循環(huán)水池和清水循環(huán)池，均按地下鋼筋混凝土防滲結(jié)構(gòu)設(shè)計。熱循環(huán)水提供橋管和文丘里初冷塔噴淋用水。冷循環(huán)水提供旋流板終冷塔噴淋用水。對收集的冷凝液進行油水靜置分離后，煤焦油 〔 重油 )用焦油泵抽到焦油貯槽。循環(huán)水繼續(xù)循環(huán)使用 (具體循環(huán)流程見 )。 三套供水系統(tǒng)均設(shè)置壓力、溫度、流量測控儀表，對水系統(tǒng)進行監(jiān)控。 篩焦工段主要設(shè)施和設(shè)備 皮帶機、緩沖念、篩焦樓、振動篩、除塵器、卸焦皮帶、焦場、地磅、裝載機。 篩焦工段工序和特點、 通過烘干機烘干后的蘭炭由出焦皮帶機輸送到緩沖倉。緩沖倉內(nèi)可儲存 3小時蘭炭生產(chǎn)量，緩沖倉下設(shè)置 B800皮帶將蘭炭輸送到篩焦樓，篩焦樓設(shè)置振動篩，把蘭炭篩分成四種粒度等級，儲存在篩焦樓底 4個儲倉，底倉設(shè)置 B800出焦皮帶，分別把 4個焦倉的料送到卸焦皮帶機上。卸焦皮帶機設(shè)置在焦場，高度 13米，不同規(guī)格的蘭炭分別堆放，由裝載機裝車外售。全部皮帶機均設(shè)置皮帶走廊封閉運行。篩焦樓封閉運行設(shè)置除塵器。 污水處理工段主要設(shè)施和設(shè)備 沉淀除油罐、氣浮除油槽，調(diào)節(jié)池、厭氧池、好氧池、混合吸附池、 .終沉池、污水泵、供熱和供水設(shè)施、配電設(shè)備 來自冷環(huán)池的氨水進入沉淀儲油罐， .經(jīng)沉淀分層后，將重油回收至焦油儲罐，氨水進入氣浮除油槽，分離出輕油后，氨水進入調(diào)節(jié)池，補充生活污水和部分清水，以及營養(yǎng)鹽和解擬劑后進入?yún)捬醭亍膮捬醭爻鰜淼陌彼M入好氧池 (也稱曝氣池），完成曝氣過程后進入混合吸附池，加入一定量 PAC(聚合氯化鋁 )}和粉碳后，進入終沉池，粉碳吸附飽和排除，處理過的循環(huán)水進入熄焦池。是體處理工藝見 。 由上節(jié)可知，陜北 60萬噸蘭炭生產(chǎn)工藝水循環(huán)系統(tǒng)主要包括熱循環(huán)水、冷循環(huán)水、排焦箱夾套冷卻水以及換熱器清水循環(huán)四套系統(tǒng)。 熱循環(huán)水系統(tǒng)主要提供文丘里塔的氨水循環(huán)。主要過程包括 :來自熱循環(huán)池的循環(huán)氨水進入文丘里塔塔頂作為冷卻水，在塔內(nèi)與煤氣進行熱量交換，夾帶著焦油的冷卻水從塔底流出，進入熱循環(huán)池，在熱環(huán)池內(nèi)油水分離，焦油被定期打入焦油儲罐，循環(huán)水泵送入文丘里塔循環(huán)使用，當熱環(huán)池水量不足時，由冷環(huán)池內(nèi)循環(huán)水泵入補充。熱循環(huán)水系統(tǒng)示意圖見圖 在換熱器內(nèi)被清水冷卻的循環(huán)水，從塔頂進入旋流板塔進行煤氣的二級冷卻，交換熱量后出塔的循環(huán)水溫度大約 4555c，從塔底排出，進入冷循環(huán)池進行油水分離，焦油送去焦油儲罐，循環(huán)水經(jīng)換熱器換熱冷卻，剩余循環(huán)水一部分補充至熱循環(huán)池，一部分進入污水處理系統(tǒng)進行妙理，達標水補充吞熄焦池。冷循環(huán)池需定期補充清水。冷循環(huán)水系統(tǒng)示意圖見 ‘ 低溫干餾爐下部設(shè)有排焦箱夾