【正文】 一部分返回干餾甘肅窯街油頁巖綜合利用有限責任公司油頁巖煉油工程初步設計說明書 第三章 工程設計 32 大地工程開發(fā)有限公司 Dadi Engineering Development。 第 五 節(jié) 煤氣、油頁巖半焦、末頁巖、礦 井瓦斯氣的綜合利用 一、煤氣的脫硫和利用 1． 概述 頁巖油生產(chǎn)過程原料帶入的硫在干餾爐內(nèi)一部分進入油頁巖半焦產(chǎn)品中，一部分隨荒煤氣進入冷凝回收系統(tǒng)后分別進入液相（焦油、氨水）和氣相（富煤氣）中。 天平室：放置各種機械分析天平及電子天平，為各種稱量樣品使用。 中控分析室：該室的主要任務是對炭化、煤氣凈化等工段的生產(chǎn)過程中間控制項目（包括煤氣）的分析檢驗，進行質(zhì)量監(jiān)督。 根據(jù)國標規(guī) 定的方法進行日常檢查和月綜合分析，根據(jù)質(zhì)量檢查、數(shù)量檢查的結(jié)果，編制產(chǎn)品平衡表，計算全廠的 數(shù)量 效率和各項工藝指標，以便掌握工藝系統(tǒng)以及生產(chǎn)的情況，及時有效地管理生產(chǎn)，并為工藝系統(tǒng)完善提供依據(jù)。 二、 質(zhì)量檢查 對各個工藝環(huán)節(jié)、 原料 及產(chǎn)品進行全面質(zhì)量檢查，是科學生產(chǎn)管理的保證。 一、數(shù)量檢查 數(shù)量檢查主要包括油頁巖的計量，生活、生產(chǎn)用水的計量，煤氣壓力、流量的 計量，空氣壓力、流量的計量等。 臺 4 110KW/臺 3 用 1 備 7 循環(huán)水泵 FLG200315（ 1） 臺 12 55KW/臺 9 用 3 備 8 焦油泵 KCB960/2CY58/ 臺 3 9 空冷 式換熱 器 φ 3600 臺 8 22KW/臺 10 油 罐 φ , V=1000 m3 個 9 甘肅窯街油頁巖綜合利用有限責任公司油頁巖煉油工程初步設計說明書 第三章 工程設計 30 大地工程開發(fā)有限公司 Dadi Engineering Development Co., Ltd. 第四節(jié) 生產(chǎn)技術檢查 設置生產(chǎn)技術檢查的目的，主要是為生產(chǎn)管理提供技術數(shù)據(jù)，以便科學地組織和指揮生產(chǎn)；同時為改善和提高全廠的技術經(jīng)濟指標，加強企業(yè)經(jīng)營管理，提高經(jīng)濟效益提供決策依據(jù)；另外，為頁巖油煉油廠與用戶結(jié)算提供依據(jù)。 三、 主要設備型號 1． 備料 及產(chǎn)品 工段主要設備 備料 及產(chǎn)品 工段主要設備 表 序號 設備名稱 主要技術規(guī)格 單位 數(shù)量 備注 1 井口房至篩分破碎車間膠帶機 B=1000mm, Q=500t/h， v= /s 臺 1 45 KW/臺 2 一號受煤坑至一號轉(zhuǎn)載點膠帶機 B=1000mm, Q=400t/h， v= /s 臺 1 45 KW/臺 3 篩分破碎車間至末頁巖堆場膠帶機 B=650mm, Q=100t/h， v= /s 臺 1 4 KW/臺 4 篩分破碎車間至原料儲煤場膠帶機 B=1000mm, Q=450t/h， v= /s 臺 1 45 KW/臺 5 卸料車式膠帶輸送機 B=1000mm, Q=450t/h， v= /s 臺 1 37 KW/臺 6 二號受煤坑至干餾車間膠帶輸送機 B=800mm, Q=300t/h， v= 爐區(qū)至二號轉(zhuǎn)載點油頁巖半焦 膠帶機 B=800mm, Q=300t/h， v= 二號點至油頁巖半焦堆場膠帶機 B=800mm, Q=300t/h， v=4 懸掛式電磁除鐵器 RCDD12 型 臺 1 5 油頁巖分級篩 2ZXF3061 Q=500 t/h 臺 1 55 KW/臺 6 塊巖帶式輸送機（手選帶） 39。如： 分級篩、破碎機、 給煤機、膠帶輸送機 、各類泵、風機等。 （ 2） 主要工藝設備 采用 神木縣 XX 煤化工有限責任公司研制開發(fā)的 SJⅣ 低溫干餾方爐，該爐具有熱效率高、生產(chǎn)能力大、爐頂溫度低、焦油產(chǎn)率高、投資低、易操作等優(yōu)點。 焦油 的貯 存能力、貯罐的容量、數(shù)量及形式 表 序號 物料名稱 貯存時間（ 天 ） 貯存能力 （ t） 貯罐規(guī)格 數(shù)量 貯罐結(jié) 構形式 備注 1 頁巖油 21 1000 V=1000m3 9 拱頂罐 重油 2． 裝卸設施 本項目頁巖油采用管道由塔區(qū)輸送至貯罐，外運采用 自然高差 裝車，汽車運輸。頁 巖油儲存量按 21 天產(chǎn)量考慮。 （ 3）循環(huán)水采用換熱器換熱，換熱后的冷卻水 通過冷卻塔冷卻降溫。靜電捕焦油器凈化、回收煤焦油和冷凝液 ， 保證煤氣凈化和焦油的回收。煤氣凈化流程見附圖 《工藝流程圖》 。煤氣 通過煤氣風機加壓后，一部分返回炭化爐加熱燃燒， 多余煤氣輸出。冷卻后氣液分離，冷卻下來的液體經(jīng)管道流到循環(huán)水池，通過靜置沉淀油水分離，焦油由泵打到焦油貯槽，循環(huán)水經(jīng)管殼式換熱器換熱冷卻后循環(huán)使用，循環(huán)水池封閉運行。 設置清水池、熱循環(huán)水池和冷循環(huán)水 池各一個 。本工段設計處理荒煤氣量為 億 m3/a。 （ 2） SJⅣ 低溫干餾方爐的主要工藝參數(shù) a. 爐體尺寸： 長寬高 =8600 4520 7350； b. 炭化爐尺寸：長寬高 =7080 3000 7350mm； c. 炭化室容積：炭化室容 積為 ； d. 干餾炭化時間：原料在爐內(nèi)停留時間約為 10 小時 ； e. 爐體使用年限：使用年限為 15 年，根據(jù)使用情況，大約間隔 2 年冷修一次 。可靈活地調(diào)控爐子運行狀況， 從而 控制油頁巖半焦 的質(zhì)量和產(chǎn)量。煤氣和空氣經(jīng)支管混合器混合，通過爐內(nèi)布氣花墻的布氣孔，均勻噴入爐內(nèi)料層燃燒，給料加熱干餾。 SJⅣ 低溫干餾方爐加熱用的煤氣是經(jīng)過冷凝回收（煤氣凈化）工段進一步冷卻和凈化后的煤氣。 油頁巖半焦 通過爐子下部的冷卻段時，被通入此段熄焦產(chǎn)生的蒸氣生成水煤氣，和熄焦水冷卻到 80℃左右，通過推焦機、刮板機連續(xù)排出進入 緩沖倉再經(jīng)倉下皮帶機轉(zhuǎn)載至焦場存放 。加入爐內(nèi)的塊 巖 向下移動，與布氣花墻送入爐內(nèi)的加熱氣體逆向接觸，并逐漸加熱升溫，煤氣經(jīng)上升管從爐頂導出，爐頂溫度應控制在 80～100℃。 每 座爐配備一套煤氣凈化系統(tǒng)。干餾爐采取單排爐布置， 4 座爐一組 +4 座爐一組，爐體布置在一條中心線上。該爐采用連續(xù)的機械化生產(chǎn)工藝流程，有效減少了操作人員數(shù)量，改善了操作條件。 二、 干餾工段 1． 概述 本項目干餾爐采用神木縣 XX 煤化工有限責任公司研制開發(fā)的 SJⅣ 低溫干餾方爐，該爐具有熱效率高 、生產(chǎn)能力大、爐頂溫度低、焦油產(chǎn)率高、投資低、易操作等優(yōu)點。 油頁巖原料堆場的油頁巖通過鏟車 運至 2 號受煤坑，通過受煤坑下的給煤機給入膠帶輸送機運至 干餾爐 可逆配倉帶式輸送機，分別給入干餾爐原料緩沖倉，頁巖 由進料口進入爐頂輔助 料 箱，再進入干餾爐。 備料部分工藝流程如下： 海石灣煤礦的 油頁巖 由 主斜井膠帶輸送機運 篩分破碎車間 ，金河煤礦的油頁巖 通過 自卸 汽車運至廠內(nèi)，卸入一號受煤坑，通過受煤坑下的給煤機經(jīng)皮帶轉(zhuǎn)載運至篩分破碎車間。整個工段由 油頁巖原料堆場、 鏟車、篩分 破碎 車間、膠帶輸送機 等組成， 采用雙系統(tǒng) 上料， 每套系統(tǒng)可以相互備用，滿足上料不能間斷的問題。 系統(tǒng)中設計有除鐵器、除塵設備（包括汽車卸車時的噴霧除塵）等設施，使各生產(chǎn)崗位符合國家安全衛(wèi)生規(guī)定。 （ 2） 原料的廠內(nèi)運輸 原巖 的廠內(nèi)運輸一般采用 DTⅡ帶式輸送機 運輸。 分級篩下層篩板的 篩下 物（ 8mm） 末 頁巖 通過 膠帶機 運至末頁巖堆場儲存。分級篩為雙層 香蕉 篩（ 60mm、 8mm） 。 設置原 巖 分級、檢查性手選 及 破碎等環(huán)節(jié) 。場內(nèi)采用鏟車進行倒堆和供料作業(yè)。并在堆場設置多處水噴淋點，以 減小 污染。從經(jīng)濟角度分析，三種貯存方式的貯存成本之比大體上為1： ： 。 露天堆存貯量大，建設投資低，但對環(huán)境有一定的污染。 本項目油頁巖主要由海石灣煤礦供給，不足部分由金河煤礦供給， 原巖 來源為本礦區(qū)，距離比較短，根據(jù)《化工機械化運輸設計原則規(guī)定》的要求，貯存天數(shù)可確定為 3 天。 油頁巖通過汽車運至 廠區(qū)后，直接卸入 1 號受煤坑， 通過轉(zhuǎn)載皮帶 運 至篩分 破碎 車間，通過篩分破碎后，粒度合格的油頁巖運至原料堆場儲存 。原料 要求及用量見表 。 工藝入爐原巖粒度要求為 8～ 60mm 的塊巖。詳見全廠物料走向方塊圖 ： 圖 油頁巖 走向方塊圖 一、 備料工段 1． 原料的供應 本項目的原料 油 頁巖主要由海石灣煤礦和金河煤礦供給。 甘肅窯街油頁巖綜合利用有限責任公司油頁巖煉油工程初步設計說 明書 第三章 工程設計 20 大地工程開發(fā)有限公司 Dadi Engineering Development Co., Ltd. 第二節(jié) 生產(chǎn)工藝 工藝布置按工藝合理、系統(tǒng)簡單、技術先進、維修方便、少占地、少投資的原則，盡量做到建筑集中或聯(lián)合 建筑 ，使整個布置協(xié)調(diào)統(tǒng)一。 為此，本項目選擇 XX 煤化工有限責任公司的 SJⅣ 型低溫干餾爐工藝技術。實驗效果 SJⅣ 型干餾爐 比國內(nèi)同類型干餾爐 煉油油 收 率高、 油回收率大 約 84～ 88%。 總之， XX 煤化工有限責任公司的 SJⅣ 型低溫干餾方爐 生產(chǎn)技術與國內(nèi)外同類技術相比具有工藝成熟、熱效率高、生產(chǎn)能力大、爐頂溫度低、 頁巖油 產(chǎn)率高、投資低、易操作、以及資源綜合利用、清潔生產(chǎn)等優(yōu)點。 （ 6）熄焦、煤氣凈化系統(tǒng)采取封閉運行，減少了有害氣體隨水蒸氣的揮發(fā)，節(jié)約水資源，減輕了對操作人員的職業(yè)傷害。 （ 4） SJⅣ 型低溫干餾方爐產(chǎn)生煤氣，經(jīng)過三級凈化處理后，一部分加 熱氣體甘肅窯街油頁巖綜合利用有限責任公司油頁巖煉油工程初步設計說 明書 第三章 工程設計 19 大地工程開發(fā)有限公司 Dadi Engineering Development Co., Ltd. 通過 煤氣離心風機 經(jīng)混合器與 空氣離心風機 的空氣混合， 壓入爐內(nèi)經(jīng)花墻均勻噴入煤層，氣體在爐內(nèi)燃燒加熱原煤，一部分用于烘干焦炭，剩余部分送出界區(qū)作為工業(yè)用燃料，達到資源綜合利用和保護環(huán)境。 （ 2）進爐煤經(jīng)布料器均勻分布自上而下，與加熱氣流逆向運行，經(jīng)干燥段逐步過渡到干餾段，溫度逐步提高，最終干餾段溫度控制在 650～ 700℃，實現(xiàn)低溫干餾，滿足了油頁巖煉油 生產(chǎn)工藝條件。該方爐技術以“節(jié)約能源，提高效益，保護環(huán)境”為原則，體現(xiàn)了清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟的思路，與當?shù)噩F(xiàn)有的爐型相比，具有技術裝備水平較高，工藝設計思路創(chuàng)新，環(huán)保節(jié)能思想貫穿始終，體現(xiàn)了項目的示范性和優(yōu) 越性。 陜西省神木縣 XX 煤 化工有限責任公司在總結(jié)國內(nèi)外煤干餾技術和多年生產(chǎn)實踐經(jīng)驗的基礎上，研制出 SJⅣ 型低溫干餾內(nèi)燃內(nèi)熱式連續(xù)直立方型爐的生產(chǎn)工藝技術。干餾裝置投資少，維修費用也少。單爐運轉(zhuǎn)周期可達六個月以上，單元運轉(zhuǎn)周期可達一年以上。撫順式干餾爐僅有拱臺和混合室，其余均為直筒，故維修方便；主要傳動設備也比較簡單，壽命長，故障少。 油 頁巖半焦氣化段固定碳利用率可達 65％。經(jīng)過七十多年的發(fā)展和生產(chǎn)考驗，已積累了成熟的經(jīng)驗，它具有內(nèi)熱式干餾爐傳熱速度快和效率高的優(yōu)點，同時還具有如下特點： （ 1）能處理含油率 4~6％的低品位油母頁巖，能做到熱量自給有余，這是其甘肅窯街油頁巖綜合利用有限責任公司油頁巖煉油工程初步設計說 明書 第三章 工程設計 18 大地工程開發(fā)有限公司 Dadi Engineering Development Co., Ltd. 他大部分爐型所辦不到的。 撫順式干餾爐技術是日本人在上世紀三十年代在中國撫順研制成功的。撫順式干餾爐熱量傳遞方式是直接傳熱。 國內(nèi)干餾爐應用 現(xiàn)在已建成的頁巖煉油裝置大部分采用氣體熱載體低溫干餾法 。該爐日處理能力為 500t 油頁巖，熱效率 80％ 。在干餾爐內(nèi)油頁巖被頁巖灰加熱干餾，生成的 油 頁巖半焦與頁巖灰出爐后進入氣流式燃燒室，以空氣作流化劑，將 油頁巖半焦 燃燒成高溫的頁巖灰，在旋風分離器內(nèi)與煙氣分離后再與進料油頁巖混合進入干餾爐，如此形成循環(huán)。 蘇聯(lián)加洛捷爐干餾爐是一水平傾斜回轉(zhuǎn)筒。爐體呈倒圓錐形 ， 油頁巖自下而上，靠兩臺巖石泵輪換自爐底進料 ， 加熱用的熱循環(huán)氣自上而下對油頁巖進行干餾 ， 油 頁巖半焦在爐上部側(cè)面排出，油、氣分別自下側(cè)引出?，F(xiàn)最大日處理能力為 2021 t 油頁巖。該爐缺點是未回收 油頁巖半焦 潛熱 ,熱效率低。 甘肅窯街油頁巖綜合利用有限責任公司油頁巖煉油工程初步設計說 明書 第三章 工程設計 17 大地工程開發(fā)有限公司 Dadi Engineering Development Co., Ltd. （ 3）巴西佩特羅西什爐為直立圓筒形，直徑 。爐上半部中間和爐中部兩側(cè)有長方形燃燒室，由燒嘴通入空氣和干餾循環(huán)氣進行燃燒，生成的熱煙氣作為熱載體進入爐上部的兩個干餾室加熱頁巖，干餾室呈薄層長方形，有利于氣體分布和減少阻力，生成的油蒸氣徑向?qū)С觯瑴p少了再冷凝步驟，也有利于爐型放大?？偟奶攸c是利用了 油 頁巖半焦的氣化反應熱，熱效率較高，且能處理貧礦，單爐日處理能力約 100 t 油頁巖，油收