焦炉煤气净化的优化.pptx
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1、 目目 录录u焦炉煤气净化工艺综述焦炉煤气净化工艺综述u煤气净化工艺优化煤气净化工艺优化u煤气净化的前提煤气净化的前提-温度控制温度控制u煤气净化的必要条件煤气净化的必要条件-焦油和萘的脱除焦油和萘的脱除u煤气净化的眼睛煤气净化的眼睛-煤气取样、化验和仪表煤气取样、化验和仪表u煤气净化环保煤气净化环保-清污分流和尾气处理清污分流和尾气处理u煤气净化环保煤气净化环保-固体危险废物处理固体危险废物处理u煤气净化安全煤气净化安全第1页/共27页 焦炉煤气净化工艺综述焦炉煤气净化工艺综述 我们本次研讨的焦炉煤气净化主要是焦化厂内传统我们本次研讨的焦炉煤气净化主要是焦化厂内传统煤气净化,不包括深度净化。
2、煤气净化,不包括深度净化。煤气净化就是脱除煤气中水汽和杂质,得到净煤气煤气净化就是脱除煤气中水汽和杂质,得到净煤气的工艺过程,杂质包括焦油、苯类、萘、硫化氢、氨、的工艺过程,杂质包括焦油、苯类、萘、硫化氢、氨、氰化氢、粉尘等。氰化氢、粉尘等。煤气焦化工艺根据净煤气质量确定,煤气焦化工艺根据净煤气质量确定,净煤气质量要净煤气质量要求主要取决于不同用户的需求和环保、资源综合利用等求主要取决于不同用户的需求和环保、资源综合利用等法规要求。法规要求。第2页/共27页 焦炉煤气净化工艺综述焦炉煤气净化工艺综述 煤气净化工艺就是煤气冷却、脱焦油、脱萘、脱苯、煤气净化工艺就是煤气冷却、脱焦油、脱萘、脱苯、脱
3、氨、脱硫和氰化氢的各种工艺组合。脱氨、脱硫和氰化氢的各种工艺组合。煤气冷却工艺有直接冷却、间接冷却、间接煤气冷却工艺有直接冷却、间接冷却、间接直接冷却;直接冷却;煤气初冷具有煤气冷却、脱除水汽、焦油和萘的功能,煤气初冷具有煤气冷却、脱除水汽、焦油和萘的功能,是煤气净化的核心;是煤气净化的核心;煤气脱焦油目前一般采用电捕焦油器;煤气脱焦油目前一般采用电捕焦油器;煤气脱萘有水洗萘、洗油洗萘、轻柴油洗萘等;煤气脱萘有水洗萘、洗油洗萘、轻柴油洗萘等;第3页/共27页 焦炉煤气净化工艺综述焦炉煤气净化工艺综述煤气脱硫工艺众多,可以大致分为干法和湿法脱硫,湿煤气脱硫工艺众多,可以大致分为干法和湿法脱硫,湿
4、法脱硫又可分为吸收法和氧化法。湿式氧化法:砷碱、法脱硫又可分为吸收法和氧化法。湿式氧化法:砷碱、改良改良A.D.AA.D.A、栲胶、栲胶、FRCFRC、PDSPDS、HPFHPF等;湿式吸收法等;湿式吸收法A-A-S S、真空碳酸盐等。产品有硫磺、硫膏、硫酸等。、真空碳酸盐等。产品有硫磺、硫膏、硫酸等。煤气脱氰化氢一般与煤气脱硫同时完成。煤气脱氰化氢一般与煤气脱硫同时完成。煤气脱氨工艺可以分为硫酸吸收法、磷酸吸收法、水吸煤气脱氨工艺可以分为硫酸吸收法、磷酸吸收法、水吸收法,产品有硫铵、无水氨及氨分解生后低热值煤气等。收法,产品有硫铵、无水氨及氨分解生后低热值煤气等。煤气脱苯工艺主要是洗油吸收法
5、,产品有粗苯、轻苯等。煤气脱苯工艺主要是洗油吸收法,产品有粗苯、轻苯等。第4页/共27页 焦炉煤气净化工艺综述焦炉煤气净化工艺综述 由于焦化企业煤气净化工艺选择和产品选择不同,所由于焦化企业煤气净化工艺选择和产品选择不同,所以煤气净化工艺具有多样性的特点。以煤气净化工艺具有多样性的特点。各种净化工艺都有优点和缺点,及相应的适用条件,各种净化工艺都有优点和缺点,及相应的适用条件,所以焦炉煤气净化工艺选择进行应当依据环保、投资、产所以焦炉煤气净化工艺选择进行应当依据环保、投资、产品市场、煤气用途、运行费用、管理水平等进行系统分析,品市场、煤气用途、运行费用、管理水平等进行系统分析,力争达到在满足目
6、标条件的最优选择。力争达到在满足目标条件的最优选择。工艺选择应该是最适用自身需求的,不应当是投资最工艺选择应该是最适用自身需求的,不应当是投资最少的。少的。第5页/共27页 焦炉煤气净化工艺优化焦炉煤气净化工艺优化 系统过程优化是通过物料流系统过程优化是通过物料流能源流能源流信息流信息流资金流的过程系统设计、控制、运行和组织管理,总体上资金流的过程系统设计、控制、运行和组织管理,总体上达到系统最优化的现代管理模式。达到系统最优化的现代管理模式。过程控制优化在化工应过程控制优化在化工应用一般称为化工过程分析,以计算机为平台进行静态、动用一般称为化工过程分析,以计算机为平台进行静态、动态化工模拟优
7、化,在石化系统的设计、生产中得到了广泛态化工模拟优化,在石化系统的设计、生产中得到了广泛应用。应用。焦炉煤气净化工艺优化就是希望引入系统过程优化的焦炉煤气净化工艺优化就是希望引入系统过程优化的理念,逐步实现煤气净化的生产过程优化。理念,逐步实现煤气净化的生产过程优化。第6页/共27页 焦炉煤气净化工艺优化焦炉煤气净化工艺优化 煤气净化优化的目标值:在保证煤气质量的前提环保煤气净化优化的目标值:在保证煤气质量的前提环保要求下,以最经济的生产成本净化煤气,回收化工产品。要求下,以最经济的生产成本净化煤气,回收化工产品。焦化生产系统焦化生产系统可以视为可以视为若干单元操作,包括若干单元操作,包括备煤
8、备煤、焦、焦炉操作、焦炉热工、煤气净化、煤气利用、污水处理以及炉操作、焦炉热工、煤气净化、煤气利用、污水处理以及公用工程等单元操作。公用工程等单元操作。煤气净化可以视为煤气净化可以视为煤气冷却、脱焦油、脱萘、脱苯、煤气冷却、脱焦油、脱萘、脱苯、脱氨、脱硫等单元操作组成。脱氨、脱硫等单元操作组成。第7页/共27页 焦炉煤气净化工艺优化焦炉煤气净化工艺优化 节能减排的前提条件应该是生产稳定顺行,节能减排的前提条件应该是生产稳定顺行,煤气净化煤气净化工艺优化也应该是整体净化工艺顺行的前提下,逐步实现工艺优化也应该是整体净化工艺顺行的前提下,逐步实现各单元操作优化控制各单元操作优化控制,达到整体工艺优
9、化,达到整体工艺优化。在进行工艺优化改造过程中要要注意:在进行工艺优化改造过程中要要注意:物料和能量衡算;物料和能量衡算;上下工序工艺参数的匹配性,上工序要满足下工序要求上下工序工艺参数的匹配性,上工序要满足下工序要求选择低成本能源,每个企业电力、蒸汽、煤气成本是差选择低成本能源,每个企业电力、蒸汽、煤气成本是差异较大的。异较大的。第8页/共27页 焦炉煤气净化工艺优化焦炉煤气净化工艺优化 例如:例如:洗脱苯的优化,目标值洗脱苯的优化,目标值可以设定为以最低可以设定为以最低成成本回收煤气中最多苯,本回收煤气中最多苯,通过通过综合计算此单元操作能源和物综合计算此单元操作能源和物料消耗,包括蒸汽、
10、电力、煤气、洗油、再生渣、料消耗,包括蒸汽、电力、煤气、洗油、再生渣、废水废水量量等等,计算出,计算出优化的优化的操作参数。操作参数。同时可以适当降低粗苯质量,同时可以适当降低粗苯质量,降低煤气含萘。降低煤气含萘。单纯降低塔后含苯、粗苯耗洗油经济上不一定合理。单纯降低塔后含苯、粗苯耗洗油经济上不一定合理。提高粗苯质量满足客户需要在煤气净化工艺是不合理提高粗苯质量满足客户需要在煤气净化工艺是不合理的。的。第9页/共27页 煤气温度控制煤气温度控制 煤气净化的单元操作对煤气温度都有严格要求,煤气净化的单元操作对煤气温度都有严格要求,焦油和萘的脱除以及洗苯、脱硫、洗氨处理效果都与焦油和萘的脱除以及洗
11、苯、脱硫、洗氨处理效果都与煤气温度密切相关。所以煤气温度的控制是净化工艺煤气温度密切相关。所以煤气温度的控制是净化工艺的前提条件。的前提条件。煤气温度控制还要关注煤气露点(露点可以衡量煤气温度控制还要关注煤气露点(露点可以衡量煤气中水汽的含量),水蒸气热焓较大,对煤气的冷煤气中水汽的含量),水蒸气热焓较大,对煤气的冷却影响很大,所以在日常操作中要尽量避免向煤气管却影响很大,所以在日常操作中要尽量避免向煤气管道中通入蒸汽。道中通入蒸汽。第10页/共27页 煤气温度控制煤气温度控制 在煤气净化工艺中主要有煤气初冷、终冷等,这在煤气净化工艺中主要有煤气初冷、终冷等,这里重点介绍煤气的初步冷却。里重点
12、介绍煤气的初步冷却。煤气的初步冷却是煤气净化的基础,其操作运行煤气的初步冷却是煤气净化的基础,其操作运行效果不仅对后序单元操作有重要影响,而且对焦炉操效果不仅对后序单元操作有重要影响,而且对焦炉操作也有影响。煤气初步冷却的设备是初冷器,分为间作也有影响。煤气初步冷却的设备是初冷器,分为间冷、直冷和间冷、直冷和间直冷,普遍采用的是间冷式横管冷却直冷,普遍采用的是间冷式横管冷却器。器。第11页/共27页11气液分离器;气液分离器;22横管式间接冷却器;横管式间接冷却器;3-3-水封槽;水封槽;4-4-冷凝液槽冷凝液槽第12页/共27页 初冷器的作用是脱除煤气的水汽,回收约初冷器的作用是脱除煤气的水
13、汽,回收约3040%3040%的的煤焦油,脱除煤气中的萘,降低煤气温度。煤焦油,脱除煤气中的萘,降低煤气温度。初冷初冷器操作:器操作:在有条件的情况下,控制最低在有条件的情况下,控制最低温度,可以最大程度温度,可以最大程度脱除煤气的萘、焦油、水。脱除煤气的萘、焦油、水。严格控制初冷温度合格率,严格控制初冷温度合格率,防止多余萘防止多余萘、焦油、焦油、水水进入进入后续后续工艺工艺。煤气温度控制煤气温度控制-初冷器操作初冷器操作煤温度煤温度15152020252530303535含萘含萘mg/m3mg/m3249.5249.5 378.3378.3564.8564.89019011399.6139
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