【正文】 硫銨干燥外排尾氣采用干式及濕式兩級(jí)除塵，凈化后外排尾氣可達(dá)到無(wú)塵排放，環(huán)保效 果好； 用高效螺旋板換熱器，回收廢水余熱，節(jié)約蒸氨直接蒸汽用量； 堿分解固定氨，可大大降低廢水中全氨含量，有利生化廢水處理環(huán)保達(dá)標(biāo)。 油庫(kù)送來(lái)的氫氧化鈉溶液 40（ w%），用計(jì)量泵抽出送終冷洗本工段的終冷塔上段洗滌煤氣，從上段噴灑液泵后接出的含堿溶液經(jīng)靜態(tài)管道混合器進(jìn)入到入蒸氨塔前剩余氨水中分解剩余氨水固定銨，降低蒸氨廢水中的全氨含量。蒸氨塔頂出來(lái)的氨汽經(jīng)分縮器濃縮后，去脫硫工段預(yù)冷塔增加煤氣中的氨硫比。 由冷凝鼓風(fēng)工段送至 剩余氨水蒸餾裝置的原料氨水 /廢水換熱器，經(jīng)與塔底出來(lái)的蒸氨廢水換熱后進(jìn)入蒸氨塔。補(bǔ)入的最大水量以不超過(guò)飽和器系統(tǒng)達(dá)到水平衡所需的最大水量為原則。開(kāi)工調(diào)試時(shí)走旁通管是為了避免由于振動(dòng)流化床干燥器操作不正常而造成尾氣洗凈塔及管路可能的堵塞。 尾氣洗凈塔設(shè)有旁通管。由振動(dòng)流化床干燥器出來(lái)的干燥尾氣在排入大氣前設(shè)有兩極除塵。從硫銨貯斗出來(lái)的硫銨結(jié)晶經(jīng)半自動(dòng)稱量、包裝后送入成品庫(kù)。 室內(nèi)結(jié)晶槽中的硫銨結(jié)晶積累到一定程度時(shí)，將結(jié)晶槽底部的硫銨漿液經(jīng)視鏡控制排放到硫銨離心機(jī)，經(jīng)離心機(jī)離心分離后，硫銨結(jié)晶從硫銨母液中分離出來(lái)。 飽和器定期加酸加水沖洗時(shí)，多余母液經(jīng)滿流槽滿流到母液貯槽；加酸加水沖洗完畢后，再用小母液循環(huán)泵逐漸抽出，回補(bǔ)到飽和器系統(tǒng)。當(dāng)飽和器下段硫銨母液中晶比達(dá)到 25%40%（ v%）時(shí)，用結(jié)晶泵將其底部的漿液抽送至室內(nèi)結(jié)晶槽。 飽和器下段上部的母液經(jīng)大母液循環(huán)泵連續(xù)抽出送至飽和器上段環(huán)形噴灑室循環(huán)噴灑，噴灑后的循環(huán)母液經(jīng)中心降液管流至飽和器的下段。煤氣在飽和器的上段分兩 股進(jìn)入環(huán)形室 ,與循環(huán)母液逆流接觸，其中的氨被母液中的硫酸吸收，生成硫酸銨。 （二）工藝流程： 由脫硫工段來(lái)的煤氣首先經(jīng)煤氣預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入 2 臺(tái)并聯(lián)的噴淋式飽和器。多余的混合氨水送如氨蒸餾器中，蒸餾出的氨氣也送入飽和器，并和煤氣中的氨一起為硫酸吸收而得硫銨。加壓后，經(jīng)電捕焦油器，煤氣預(yù)熱器 .進(jìn)入飽和器。采用飽和器或硫酸 洗氨塔生產(chǎn)硫銨，實(shí)質(zhì)上都屬于半直接法。 半直接法：現(xiàn)代焦化廠廣泛采用的是半直接法生產(chǎn)硫銨。煤氣出飽和器經(jīng)除酸器，進(jìn)入冷卻到直接式冷卻器，冷卻到適宜溫度，進(jìn)入鼓風(fēng)氣。然后帶著全部氨經(jīng)預(yù)熱器進(jìn)入飽和器。煤氣在初步冷卻器冷凝出的氨水補(bǔ)充到循環(huán)氨水中去，而煤氣中所含的水 汽量，恰好相當(dāng)于配煤水分和化合水分的總和?，F(xiàn)今不采用。由蒸氨塔逸出的氨，進(jìn)入飽和器后被硫酸吸收而得硫氨。 間接法：在用硫酸中和稀氨水，然后蒸發(fā)溶液而來(lái)制取固體硫銨即形成了間接法。 四、硫銨工段 : （一）工藝方法： 目前絕大多數(shù)焦化廠都用硫酸吸收煤氣中的氨來(lái)制取硫銨。 （三）工藝選擇及特點(diǎn)： 對(duì)蒸氨廢氣選用目前國(guó)內(nèi)較先進(jìn)的氨裂解處理技術(shù)。 磷酸吸收法：用磷酸吸收粗氣中的氨，然后進(jìn)行解吸。 （ 2）間接吸收法：經(jīng)冷凝冷卻后與洗滌氨水混合進(jìn)行蒸餾，在引入飽和器與母液反應(yīng)生成硫銨。 硫酸吸收法：分為直接法、間接法和半直接法三種。 脫硫 工藝流程圖 三、蒸氨工段： （一）工藝方法： 脫除粗煤氣中的氨，可用水或酸性溶液吸收。還可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際狀況，利用部分尾氣循環(huán)使用。 脫硫、再生合為一塔，節(jié)省占地。為避免脫硫液鹽類積累影響脫硫效果，排出少量廢液送往配煤。再生后的溶液從塔頂經(jīng)液位調(diào)節(jié)器自流回塔中部循環(huán)使用。第三臺(tái)脫硫再生塔后煤氣含硫化氫約 20mg/m3，送入硫銨工段。采取部分剩余氨水更新循環(huán)冷卻水，多余的循環(huán)水返回冷凝鼓風(fēng)工段。常用的氧化法有：蒽醌二磺酸鈉法、改良砷堿法、氨水催化 法、萘醌法、苦味酸法及栲膠法等。干法常用氧化鐵或活性炭法，濕法分為溶劑吸收法和氧化法兩種。 （三）工藝 選擇： 裝置采用混合冷卻工藝，先間接冷卻，后直接冷卻，對(duì)煤氣冷卻凈化的效果好，有效降低煤氣中煤粉、焦油和萘的含量。分離出的焦油自流入焦油中間槽，用焦油泵送至焦油蒸餾油庫(kù)的焦油貯槽。多余部分作為剩余氨水經(jīng)過(guò)剩余氨水中間槽沉淀澄清、除焦油器除油后送入剩余氨水貯槽，再用剩余氨水泵送至氨水蒸餾裝置處理。 由氣液分離器分離下來(lái)的焦油和氨水進(jìn)入機(jī)械化氨水澄清槽，在此進(jìn)行氨水、焦油和焦油渣的分離。初冷器底部排出的冷凝液經(jīng)水封槽流入冷凝液槽，再送至機(jī)械化氨水澄清槽。 電捕焦油器：脫除粗煤氣中的焦油 （二）工藝流程： 來(lái)自焦?fàn)t～ 80 C的荒煤氣，與焦油和氨水沿吸煤氣管道流至氣液分離器，氣液分離后的荒煤氣由分離器上部出來(lái)，進(jìn)入四臺(tái)并聯(lián)操作的橫管初冷器上部，在此用 32 C 的循環(huán)水將煤氣冷卻至～ 35 C；由橫管初冷器下部排出的煤氣，進(jìn)入直冷塔下部，用直冷塔循環(huán)水噴灑煤氣，將煤氣冷卻至～ 22 C；由直冷塔上部排出的煤氣，進(jìn)入三臺(tái)并聯(lián)操作的電捕焦油器，捕集煤氣中夾帶的焦油 ，再由煤氣鼓風(fēng)機(jī)壓送至脫硫工段。 （ 3）混合冷卻：可以兼得直接冷卻和間接冷卻兩者 的優(yōu)點(diǎn)。 （ 1）直接冷卻：與煤氣直接接觸，冷卻效果好，但產(chǎn)生污水量大。 荒煤氣 機(jī)械化澄清器 外管 氨水 冷鼓電捕 循環(huán)氨水槽 硫劑 硫酸 脫硫及硫回收 硫胺 新洗油 洗脫苯 剩余氨水槽 焦?fàn)t 蒸氨 生化 焦油槽 熄焦 備煤 焦油渣槽 粗苯儲(chǔ)槽 遼寧科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè) 年產(chǎn)焦炭 80 萬(wàn)噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設(shè)計(jì) 化產(chǎn)工藝流程 一、 冷凝鼓風(fēng)工段： （一）工藝方法： 可分為冷凝和鼓風(fēng)兩部分。即每年用煤 萬(wàn)噸，年生產(chǎn)荒煤氣 萬(wàn)噸。 E25) 水分 ,% 15℃結(jié)晶物 ～ ≯ 3 ≮ 90 ≯ ≯ 13 ≯ 2 ≯ 無(wú) （ 2）廠址所在地區(qū)年平均氣溫 16℃，最高氣溫 38℃，最低氣溫 27℃；常年主導(dǎo)風(fēng)向東風(fēng)、東北風(fēng)。 設(shè)計(jì)參數(shù)： （ 1）要求工段年平均工作日 360 天，煤氣及粗苯組成見(jiàn)下表，其余參數(shù)結(jié)合實(shí)習(xí)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)。176。 遼寧科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 年產(chǎn)焦炭 80 萬(wàn)噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設(shè)計(jì) 粗苯中各組分的含量 表 11 組 分 分 子 式 含量 % 苯 甲苯 二甲苯 三甲苯 不飽和化合物 其中：環(huán)戊二烯 苯乙烯 苯并呋喃及同系物 茚及同系物 硫化物（按硫計(jì)） 其中：二硫化碳 噻吩 C6H6 C6H5（ CH2） 3 C6H4（ CH2） 2 C6H3（ CH2） 3 —— C5H6 C6H5CHCH2 C8H6O C9H5 —— CS2 C4H4S 55～ 70 12～ 22 ～ 6 ～ 5 7～ 12 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 由于粗苯是易燃的物質(zhì)，粗苯蒸汽在空氣中的濃度在 — %（體積）范圍內(nèi)時(shí)，能形成爆炸性混合物，因此該工段要嚴(yán)禁煙火，電機(jī)防爆。當(dāng)硫銨工段從煤氣回收吡啶堿類時(shí)，則粗苯中的吡啶堿類含量不超過(guò) %。粗苯各組成的平均含量如表 1— 1。180 攝氏度前的餾出量越多，粗苯的質(zhì)量就越好，一般要求粗苯在 180 攝氏度前餾出量達(dá) 93%95%，粗苯中除了主要的苯類物質(zhì)之外，還有飽和化合物和硫化物，這是由于從煤氣中回收粗苯的同時(shí)，煤氣中的烯烴，一氧化碳等等的膠質(zhì)生成物及有機(jī)硫化合物也一同進(jìn)入了粗苯中。在測(cè)定粗苯中各組分的含量和計(jì)算其加工過(guò)程中的產(chǎn)量時(shí)，通常將 180 攝氏度前的餾出量作為鑒別粗苯質(zhì)量的指標(biāo)之一。 ： 粗苯在常態(tài)下為淡黃色透明溶體，此水輕，不溶于水，在貯存時(shí)，由于其中的戊烯類，環(huán)戊二烯等不合和化合物的氧化合聚合而形成樹(shù)脂狀物質(zhì)，故使粗苯差色變暗，粗苯易燃易爆，閃點(diǎn)為 12 攝氏度，粗苯苯氣在空氣中的濃度在 %%（體積）范圍內(nèi)時(shí)，能形成爆炸性混合物。甲苯，二甲苯，三甲苯，乙基甲苯，古馬隆，茚，噻吩，酚。在焦?fàn)t煤氣凈化過(guò)程中，經(jīng)過(guò)冷卻、吸收、解析、化學(xué)轉(zhuǎn)化、蒸餾分離等化工單元操作，可以分離出交友、氨水、粗苯（或輕苯、重苯），并將煤氣和氨水中的氨、硫化氫、氰化氫等有害物質(zhì)去除且制成有用的化學(xué)產(chǎn)品。遼寧科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 年產(chǎn)焦炭 80 萬(wàn)噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設(shè)計(jì) 第 一 章 緒 論 、焦?fàn)t煤氣凈化及苯族回收的意義 ： 煤在煉焦時(shí)一般 72%78%轉(zhuǎn)化為焦炭，其中 22%28%轉(zhuǎn)化為荒煤氣，苯族烴是煤干餾過(guò)程中產(chǎn)生的芳香烴化合物中分子較低的部分，其產(chǎn)率占煉焦干煤臟入量的 %%產(chǎn)率的波動(dòng)主要受煉焦煤料的性質(zhì)煉焦溫度的影響，近年來(lái)，由于石油化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展，可以提供苯類，苯酚類等產(chǎn)品，對(duì)煤煉焦化學(xué)工業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響，但是焦化工業(yè)提供的許多種芳香族化合物和雜環(huán)化合物是石油化學(xué)工業(yè)所不能代替的，它們不可能或者不能經(jīng)濟(jì)的從石油加工過(guò)程中獲得，今后這類產(chǎn)品 主要依賴煉焦化學(xué)產(chǎn)品的吸收與加工，因此這些化學(xué)產(chǎn)品對(duì)綜合利用煤炭資源和我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著重要意義。 荒煤氣必須經(jīng)過(guò)凈化后成為潔凈燃?xì)猓拍芡ㄟ^(guò)煤氣管道外送及供用戶使用。 苯族烴回收精制加工后，可得到的輕苯，重苯，精苯，甲苯，二甲苯，溶劑油等產(chǎn)品。這些產(chǎn)品具 有極為廣泛的用途，是塑料合成纖維，合成橡膠，染料，涂料，醫(yī)藥，耐高溫材料及國(guó)防工業(yè)極為寶貴的原料，對(duì)于我國(guó)的社會(huì)主義建設(shè)具有十分重大的政治意義和經(jīng)濟(jì)意義。 粗苯的各主要成分皆在 180 攝氏度前餾出， 180 攝氏度以后餾出的是粗苯中所含的 洗油輕質(zhì)餾分，稱為溶劑油。粗苯在 180 攝氏度前的餾出量取決于粗苯的工藝流程和操作制度。 粗苯的組成取決于煉焦配煤的組成及煉焦產(chǎn)物在炭化室內(nèi)熱解的程度 。此外，粗苯中酚類的含量通常在 — %之間，吡啶堿類的含量不超過(guò) %。各產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表 1— 1— 1— 3。 重苯和重質(zhì)苯的質(zhì)量指標(biāo) 表 12 指標(biāo)名稱 重 苯 （參考指標(biāo)） 重質(zhì)苯（ YB 303— 64） 一級(jí) 二級(jí) 餾程： 初餾點(diǎn)，℃ ≮ 139 ≮ 160 ≮ 160 150℃前餾出量， Wt% ≯ 10 — — 200℃前餾出量， Wt% ≮ 50 ≮ 85 ≮ 80 水分， Wt% — ≯ ≯ 粗苯和輕苯的質(zhì)量指標(biāo) 表 13 指標(biāo)名稱 加工用粗苯 溶劑用粗苯 輕 苯 外觀 黃色透明液體 比重， d4178。 ～ ≯ ≯ 餾程： 75℃前餾出量， V% — ≯ 3 — 遼寧科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè) 年產(chǎn)焦炭 80 萬(wàn)噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設(shè)計(jì) 180℃前餾出量， wt% ≮ 93 ≮ 91 餾出 96%（ V%）的溫度，℃ — — ≯ 150 水分 室溫（ 18～ 25℃） 下目測(cè)無(wú)可見(jiàn)不溶解的水 第 二 章 操 作 及 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 設(shè)計(jì)任務(wù)： 本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是根據(jù)國(guó)內(nèi)外冶金焦化行業(yè)的基本情況 ,進(jìn)行年產(chǎn)焦炭 80 萬(wàn)噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設(shè)計(jì) , 初選主機(jī)設(shè)備；進(jìn)行粗苯工段工藝流程選擇設(shè)備的選型計(jì)算及相關(guān)非工藝設(shè)計(jì)。 焦?fàn)t煤氣的組成表 指標(biāo)名稱 NH3 H2S HCN 萘 粗苯 焦油 指標(biāo) (g/Nm3) 35 凈化煤氣的質(zhì)量指標(biāo)表 指標(biāo)名稱 NH3 H2S HCN 萘 粗苯 焦油 指標(biāo) (g/Nm3) 3 粗苯的組成表 指標(biāo)名稱 苯 甲苯 二甲苯 溶劑油 指標(biāo)（質(zhì)量 %） 73 24 6 3 本設(shè)計(jì)采用焦油洗油吸收煤氣中的苯族烴，對(duì)焦油洗油的質(zhì)量要求見(jiàn)下表 焦油洗油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) (YB 29764) 名 稱 指 標(biāo) 遼寧科技學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 年產(chǎn)焦炭 80 萬(wàn)噸焦化廠回收車間粗苯工段工藝初步設(shè)計(jì) 堿液 焦油 焦油渣