《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5《000m《3/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!”;:1979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5《0~55℃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(2】0±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1000【0m: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(23~24【t/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5000】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1!2
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
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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(A【TMP)羟》基乙叉磷酸盐(【HEDP)能—与成垢?离子Ca《2+、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Ca》C03、MgC03!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;
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】 3?)聚羧酸类如—聚丙烯?酸,钠(TS-604】。)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!(HEDP)、聚】丙,烯酸钠(TS-60!4)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
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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
! : 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GB 157】6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.?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)2【S、:NH4CN》。、(NH4)2C0!。3等挥?发氨盐而荒煤气管排!出的焦油氨水冷凝液!。中含:有,NH4Cl、NH4!CNS、(NH4】)2S2《0,3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
【 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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