5.2 】 煤气?的冷凝冷却
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:5,.2:.,1 煤干》馏气的?冷凝冷却工艺形式在!。我国少数制气—厂、焦化《厂(:如镇:江焦化厂、南沙河焦!化厂、上海吴淞炼】焦制气厂《等)曾经采用直接】冷凝冷却工》艺这些工厂处—理的煤气量一般【较少(多为50【00m3/》h)故煤气中氨的】脱除采用水洗涤法】
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? , 水洗涤法直接【冷,。却煤气工艺的优【点是:洗涤:水在冷却《煤气:的同:时,还起到?冲刷:。煤气:中萘的?作用其缺点是—制取的浓氨水销【。售不畅增加了废气】和,废水的处理负—荷所以?煤干:馏气:的冷:凝冷却一般》。推荐间接冷凝冷却】工艺
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高于5!0℃的粗煤气宜采】用,间接:冷,却此阶段放出的热】量主要是为水—蒸汽冷凝热传热【。效率高萘不会凝结造!成设备堵塞》当粗煤气低于—50:℃时水汽量减少【间,冷传热效《率低萘易凝结此【阶段宜采用》直,接,冷,却日:本川铁千《叶工:场首创了《“间-直《混冷工艺”;197!9年石家庄焦化厂】建成了间《直混冷的试验—装置:上海宝山钢》铁厂焦化分厂的【。焦炉:煤气就依据》。上述原理采用间【。冷和直冷相》。。。结合的初冷工艺煤】气进入横管》。式,间接冷却器》。被冷却到50~5】5℃再进入直冷【空喷塔冷却》到25~35—℃在:。直冷空喷塔内—向上流动《的煤气与分两段喷洒!下来的氨水焦油【混合液密切接—触而得到冷却循环液!经沉淀析出除去【固体:杂质后并《用螺旋板换热器【。冷却到25℃左右】再,送到直冷《空喷塔上、中—两段喷?洒由于采用闭路液流!系统故减《少了环境的污—。染,
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5》.2.2 —为了保证《煤气净?化设备的《正常操作和减轻【煤气鼓风机的—负荷要求在冷却煤】气时尽可能多—地把萘、焦油等杂】质冷凝下来》并从系统中排出为了!达到这一目》。。。的就需?对初冷器后》煤气:温度有一定的限【制一般控制》在,20~25》℃为:好如石家庄东风焦化!。厂因为采《取了严格《控制初冷器出口【。温度为(20±2)!℃,范围之内的措施进入!各净化设《备之前煤气中萘含】量就很?少保:证了净?化设备的正》。常运行见表》11
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表:11: 某焦化厂各净】化设备后煤》气中萘?含量
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】1 ?冷却后煤气的—温度当氨《。的脱:除是采用《硫酸吸?收法:时,。一般来说煤》气处理量往往较大】(大于?或等于10000m!3,/h:)在这种情况—下若要求初冷器【。。出口:煤气:。温度太低(25℃)!则需要大《量低温水(23~2!4t/100—0m:3干煤气)这是十分!。困难的(尤其对【。南方地区)再则煤】气在进?入饱和器之前—还需通过预热器【把煤气加《热到:。70~80℃故在工!艺,允许范围内初冷器】出口煤气《温度可适《当提高
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当氨】的脱:除是采用水洗—涤法时?一般来说煤气—处理:。。量往往较少》(,一般为500—0m3/《h)需要的冷—却水量?不太多故欲得相【。应量的?。低温:水而把煤气》冷却到25℃是有可!。能的再?如若初?冷时不把煤气冷【却到25《℃则当洗氨时也【。仍须把煤气冷却到】25℃?左右而这样做是【十分不合理》的(因煤《气,。中萘和焦《油会将洗氨》塔堵塞)故》要求初冷《器出口煤气》。温度应小于25℃】
【 初《冷,。器的冷却水出—口温度为了防—止初:冷,器内水垢《生成又?要,。照顾:到对冷却水的暂时】硬度不宜要求过分】严格(?否则导致水》的软:化处理投资》过高)因此需要控制!初,冷器:出口水?。的温度排水温度与水!的硬度有《关见:表12?
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表12 排水】温度与水硬度—关系
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: 在实际操作!中,一般控制小于5【0℃在设计时应【。权衡冷却水的暂时】硬度大小及通过【水量这两项因素选取!一经济合《理的参?数而不宜《做硬性的规定
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》2 : 本款制定原则是根!据,节约用水角度出发的!我,国许多制气厂—、焦化厂的》初,。。冷,器冷却水《是采用循环使用的】例如大连煤气—公司、鞍钢化—工总厂、南京—梅山焦?化厂等均采》用,凉水架降温》循环使用皆有一定效!果,但我国地域广大各】地气象条件》不一尤其南》。方气温高《湿度:大凉水架降温作用】较差
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》在冷却水循》。环使用过程中由【于蒸发?浓缩水中可溶解性】的钙盐、镁》盐等盐类和悬浮物】的浓度?会逐渐增《大容易导致换热【设备和管路的内【壁,结垢或腐蚀甚至【菌藻类生物的—生长为了消》。除,换热设?备和管路内壁结【垢堵塞或减弱腐蚀被!损坏延长设备使用寿!命提高水的循环【利用率国内外—大多在循环》。水,中投加药剂进—行水质?。的稳:定处:理
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《 不同地》区的水质《不,尽相同?因此在循环水中【投,加的药剂品》种,和数量亦不相—同可选用的阻垢缓】蚀,。。的药剂举例如下
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!。 1)?有机磷酸盐如氨基三!甲,叉磷酸盐(AT【MP)羟基乙—叉磷酸盐(HE【DP)?能,与成:垢离子Ca2+【、Mg2+等形成】稳定的化《合物:或络:合物这样《提高了钙、》镁离子在水中的【溶解:。度,促使产生一些易被水!冲掉的非结晶颗粒】抑制CaC》03、MgC—03等晶《格的生长从而阻【止,了垢物的生成;
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2【)聚磷酸《。盐如六偏磷酸钠添】入循环?水,中既有阻垢作—用也有缓蚀作用;】
】。 3)聚羧酸类!。。如聚:丙,烯酸钠(TS-6】04)添《入循环水《中也有阻垢作—用和缓?蚀作用
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循环】水中投加阻垢缓【蚀,的药剂一般》是复合配《制的
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在设计】中如初冷器的—循环冷却水》系统中一般有加【药装:置配好的药剂—由,。泵送:入冷却?。器的出水《。管中加药《后的:冷,却水再流入吸水池内!再用循环水泵抽【送入初冷《器中循?环使用?
! 循环冷却水中【添加适宜《的药剂都有良好的】阻垢和缓腐蚀作【用例:如平顶山焦化厂对】初冷器循环水—的稳定处理进行了标!定总结?循环水量1050m!3/h加药运—行阶段?用的药剂为羟基乙叉!磷,酸盐(HE》D,P)、聚丙烯酸钠】(TS-《6,。04)及六偏—。磷酸钠?等,运行:取得了?良好的效果阻—垢率达99%—腐,蚀速度小于0.【。0,。1mm/年循环水利!用率为97%达到国!。内外同类循环水处理!技术的先《进水平?又如:上海宝?钢焦:化厂循环冷却水采用!了,水质稳定的处理【技术投产数年后【初冷器水《。管内壁几乎》光亮如初获得了显】著的阻垢和缓蚀效】果
5.!2.:3 : 本:条规定了直接—。冷凝冷却工艺—的设计要《求
! :1 冷却后煤气的!温度洗涤水与煤气】直接接触过程—中除起冷却煤气的】作用外还同》时能起?。到,洗萘与洗《焦油:雾的作?。用如果把煤气冷却】到同一温度时直【接式冷?。凝,冷却工艺《的洗萘、《洗焦油雾的效果比】间接式冷凝》。冷却:工艺的效果好如在脱!。氨工艺都是水洗涤】法时在基本保证煤】气净化设备的—正常:。操作:前提下可以允许直接!式初冷塔《出口煤气温度比间接!式初冷?器出口煤《气温度?高1:0℃:左右间?冷和直冷《在初冷后煤气中萘含!量,基本相当
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《 2 含】有氨的煤《气在直接《与水接触过程中氨】会促使水中》的碳酸盐发生反应加!速水:垢的生成而容易堵塞!。初冷塔故对水的【硬度应加以规定但又!不宜要求太》高所以本条规—定的洗涤水的硬度】指标采用了锅—炉水的标准》即工业?锅炉水质标准GB !1576《规定的不大于0.0!3mmo《l/L
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3】 本?款是执行现行国家标!准室外给水设计【规范和室外排水设】计,规,范的有?关规定
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5.2.4 ! 本条规定了—焦油氨水《分,离系统的《设计要?求
】 1、2—。。 当采用水洗涤法!脱氨时为《了保:证剩余氨《水中氨的浓度不论】初冷方式采用—直接式或《间接式冷凝冷—却工艺对初冷器排】出,的焦油氨水均应单独!进行处理而不—宜与从荒煤气—。管排:出的焦油氨》水,合并在一起处理其原!因有二
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, , 1)当初】冷工艺为间接—式,时其冷凝液中氨浓度!为6~7g/L而】当与:荒煤气管排出—的,焦油:氨水混合《后则:氨的浓?度降为1.5~2.!5g/L《(本:溪钢铁公司》焦化厂分析数据)】。。
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《 : : 2)当初冷—工艺:。为直接?式时出初冷塔的洗】涤水温度小于60℃!为了:保证集气管喷淋氨水!温度大于75℃【则两者也不宜掺混所!以规定宜“分别澄清!。分离”
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》。采用硫酸《吸收法脱氨时初【冷工艺一般》采用间接式冷—凝冷却工艺则—初冷器排出的焦【油氨水?与荒煤气管排出【的焦油氨水可—。采用先混合后分离系!统其:原因是间接式初冷】器排出的焦油氨水】冷凝液较少且含【有(NH4)—2S、NH4—CN、(《NH4)《2C03等挥—发氨盐而荒煤气管】排出的焦油氨水冷】凝液中含有NH4】Cl:。、NH4C》NS、(《NH4)《。2S2?03等固《定氨盐其《浓度为?。30~40》g/L若将两—者分别分离则焦油中!固定氨盐浓》度较大必将》引起焦油在进一步】加工时严重腐蚀设备!如将两?者先混合后分离【则可以保持焦油【中固定氨盐浓度为2!~5g/L左右在焦!。油进一步加工时对设!备内:腐蚀:程度可以《大大减?轻
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3 】含油:剩余氨水进》行溶剂萃取脱酚容易!乳化:溶剂增加萃取—。脱酚的?溶剂消耗含油剩余】氨水进入蒸氨塔【蒸氨容?易堵塞蒸氨塔—内的塔板或》填料剩余氨水除油】的方法一般为澄【清分:。离法或过滤法—。剩余氨水澄清分离】法除油需要较—长的停留时间需【要建造大容》积,。澄清:。槽投资额和》占地面积都》较大:而且氨水中的轻【油和乳化油也不能】用,澄清法除去许多【煤气厂都采》用焦炭过滤器过滤】。剩余氨水除油效【果较好但至少—需半年调换焦炭一次!此项工作《既脏又累
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— 4 《 ,焦油氨水《分,离系:统的澄清槽、—分,离槽、储槽等—都会散?发有害气《。。体(如氰化氢—、硫化氢《、轻质吡啶等等)】。而污染大气、—妨碍职工身》体健康为此应将【焦油氨水分离—系统的槽体封闭把所!有的放散《管集中使《放散气进入洗涤【塔处:理洗涤塔后用引风机!使之:负压操?作洗涤水掺入工业污!水,进行生?化,处理上海宝钢—焦化厂的焦油氨水分!离系统的排放气【处理装置的运行状】况良好
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