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】5000m3—。/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
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,10000》。。m3/h)在这种】情况下若要求初冷器!。出口:煤气温?度太低(2》。5℃)则需要—。大量低温水(2【3~24《t/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7】0~80℃》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【0m:3,/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℃
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》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(ATMP)羟】基乙叉磷酸盐(H】。EDP)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Ca】C03、Mg—。C03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-60【4):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!
【 ,。 :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
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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1050m3!/h加药运行阶段用!的药剂为羟》基乙叉磷酸盐—(HE?DP)、《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.》01mm《/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
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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?
【 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0.03】mmol/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(N《H4)?2S、NH4C【。N、(NH4)2】C03等《。挥发氨盐而荒煤气】管排:出的焦油《氨水冷凝液中含有N!H4Cl、NH4C!NS、(《NH4)2S—203等固》定,氨盐其?浓度为30~—40g/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~》5,g/: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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