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5000!m3/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50?℃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50~55—℃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2《0~:2,5,。℃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】100?00m3/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/1000m】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?。0,m3/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?2,5℃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50℃—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
! 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(A!。TMP)羟基—乙叉磷酸《盐(HEDP)能】与成垢?。离子Ca2+、Mg!2+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CaC03—。。、MgC03等【晶格:。的,。生长从?而阻止了《垢物的生成;—
— 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;
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— 《3)聚羧《酸类如聚《丙烯酸钠(T—S-604)添入】循环:水,中也有阻垢》作用和缓《蚀,作用
! 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1050!m3/h《加药运行《阶段用的药剂为【羟基乙叉磷酸盐(】HEDP)》、聚丙烯酸钠(T】S-604)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!1m:m/年循环水利用】率为9?7%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
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5.2】.3 本条规【定,了直接冷凝冷却工】。。艺的设计要求—
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: 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10℃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G》B 1576规【定的:不大于0《.03mmol/】L
】 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!
5【.2.4 —本,条规定了焦油氨水】分,。离系统的设计要求
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》 《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1.5~2.5】g/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6【0℃为了保》证集气?。管喷淋氨水温度大】于7:5,℃,。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、《NH:4C:。N、(N《H4)2C》03:等挥发氨盐而荒【煤气管排出的焦油氨!水,冷凝液中《含有NH《4Cl、NH4C】NS、(NH4)2!S2:03等固定氨盐【其浓:度为30~》4,0g/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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