焦炭生产流程(如何生产焦炭)

焦炭生产流程(如何生产焦炭)

日期:2020-05-14 01:31:13

焦炭的生产流程

生产工艺 有下述程序:

炼焦煤料的制备 简称备煤,是将煤矿运来的各种精煤(或低灰分原煤)制备成配比准确、粒度适当、质量均一、符合炼焦要求的煤料。一般包括:卸煤、贮存和混匀、配合、粉碎和混合,并将制备好的煤料送到焦炉贮煤塔。严寒地区,还应有解冻库和破冻块设备。炼制优质焦炭,必须对备煤操作给予足够的重视。把煤混匀好,提高配煤的准确度,使煤质波动最小,保证焦炭的化学成分和物理机械性能的稳定,以稳定焦炭质量。因此配煤设备必须准确地按给定值配煤;配煤槽要均匀连续下煤。煤中杂物要除净,水分不能过高。煤料的合理粉碎,可以有效地提高焦炭的机械强度。必须根据具体情况对不同的煤料确定最适宜的粉碎粒度。

改进备煤流程,是扩大炼焦煤源和改善焦炭质量的途径。目前,中国绝大多数焦化厂都采用先按规定比例配合的混合粉碎流程。这种流程不能根据各种煤的硬度差异分别进行处理,因此只适用于粘结性较好、煤质较均匀的炼焦煤料。较新的备煤流程有三种:①单独粉碎流程,是将各种煤先单独进行粉碎,然后按规定的比例配合,再进行混合;②分组粉碎流程,是先将硬度相近的各煤种,按比例配合成组,各组分别送往各自的粉碎机粉碎到要求的粒度,再进行混合;③选择粉碎流程,是将粉碎到一定程度的煤过筛,将筛出的粗粒级组分进行再粉碎,这样可使粘结性差、惰性物含量高的粗粒级组分粉碎得较细,避免粘结性好的岩相组分过度粉碎。

炼焦生产 已经制备好的煤料从煤塔放入装煤车,分别送至各个炭化室装炉。干馏产生的煤气经集气系统,送往化学产品回收车间加工处理。经过一个结焦周期(即从装炉到推焦所需的时间,一般为14~18小时,视炭化室宽度而定),用推焦机将炼制成熟的焦炭经拦焦机推入熄焦车;熄焦后,将焦炭卸入凉焦台;然后筛分、贮藏(图4)。

炼焦车间一般由两座炼焦炉组成一个炉组。两座炼焦炉布置在同一中心线上,中间设一个煤塔。一个炉组配有相应的焦炉机械──装煤车、推焦机、拦焦机、熄焦车和电机车;还配备一套熄焦设施,包括熄焦塔、熄焦泵房、粉焦沉淀池及粉焦抓斗等,布置在炉组的端部。熄焦塔中心与炉端炭化室中心的距离一般不小于40米。如采用干法熄焦,则需设干熄焦站。炼焦车间还装备有必要的管道和换向系统。

焦炭处理 从炼焦炉出炉的高温焦炭,需经熄焦、凉焦、筛焦、贮焦等一系列处理。为满足炼铁的要求,有的还需进行整粒。

熄焦 有湿法熄焦和干法熄焦两种方式。前者是用熄焦车将出炉的红焦载往熄焦塔用水喷淋。后者是用180℃左右的惰性气体逆流穿过红焦层进行热交换,焦炭被冷却到约200℃,惰性气体则升温到800℃左右,并送入余热锅炉,生产蒸汽。每吨焦发生蒸汽量约400~500公斤,干法熄焦可消除湿法熄焦对环境的污染,提高焦炭质量,同时回收大量热能,但基建投资大,设备复杂,维修费用高。

凉焦 将湿法熄焦后的焦炭,卸到倾斜的凉焦台面上进行冷却。焦炭在凉焦台上的停留时间一般要30分钟左右,以蒸发水分,并对少数未熄灭的红焦补行熄焦。

筛焦 根据用户要求将混合焦在筛焦楼进行筛分分级。中国钢铁联合企业的焦化厂,一般将焦炭筛分成四级,即粒度大于40毫米为大块焦,40~25毫米为中块焦,25~10毫米为小块焦,小于10毫米为粉焦。通常大、中块焦供冶金用,小块焦供化工部门用,粉焦用作烧结厂燃料。

贮焦 将筛分处理后的各级焦炭,分别贮存在贮焦槽内,然后装车外运,或由胶带输送机直接送给用户。

整粒 将大于80(或75)毫米级的焦炭预先筛出,经切焦机破碎后再过筛,得到粒度80~25(或75~25)毫米级焦炭用于炼铁。这样可以提高焦炭粒度的均匀性,并避免大块焦炭沿固有的裂纹在高炉内碎裂,从而提高焦炭的机械强度,有利于炼铁生产。

焦炭生产流程

烟煤在隔绝空气的条件下,加热到950-1050℃之间,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭,这一过程叫高温炼焦(高温干馏,注蒸馏的一种)。由高温炼焦得到的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。

焦化厂的生产流程是什么

焦化厂的生产流程:

焦化厂一般由备煤车间、炼焦车间、回收车间、焦油加工车间、苯加工车间、脱硫车间和废水处理车间组成。

根据焦炉本体和鼓冷系统流程图,从焦炉出来的荒煤气进入之前,已被大量冷凝成液体,同时,煤气中夹带的煤尘,焦粉也被捕集下来,煤气中的水溶性的成分也溶入氨水中。焦油、氨水以及粉尘和焦油渣一起流入机械化焦油氨水分离池。分离后氨水循环使用,焦油送去集中加工,焦油渣可回配到煤料中炼焦煤气进入初冷器被直接冷却或间接冷却至常温,此时,残留在煤气中的水分和焦油被进一步除去。出初冷器后的煤气经机械捕焦油使悬浮在煤气中的焦油雾通过机械的方法除去,然后进入鼓风机被升压至19600帕(2000毫米水柱)左右。为了不影响以后的煤气精制的操作,例如硫铵带色、脱硫液老化等,使煤气通过电捕焦油器除去残余的焦油雾。为了防止萘在温度低时从煤气中结晶析出,煤气进入脱硫塔前设洗萘塔用于洗油吸取萘。在脱硫塔内用脱硫剂吸取煤气中的硫化氢,与此同时,煤气中的氰化氢也被吸取了。煤气中的氨则在吸氨塔内被水或水溶液吸取产生液氨或硫铵。煤气经过吸氨塔时,由于硫酸吸取氨的反应是放热反应,煤气的温度升高,为不影响粗苯回收的操作,煤气经终冷塔降温后进入洗苯塔内,用洗油吸取煤气中的苯、甲苯、二甲苯以及环戊二烯等低沸点的炭化氢化合物和苯乙烯、萘古马隆等高沸点的物质,与次同时,有机硫化物也被除去了。

如何生产焦炭

烟煤在隔绝空气的条件下,加热到950-1050℃,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭,这一过程叫高温炼焦(高温干馏)。

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焦化厂工艺流程

焦化厂的生产工艺

焦化厂有9个生产车间,分别为备煤车间、一号炼焦车间、二号炼焦车间、运焦车间、一回收车间、二回收车间、热力车间、维修车间和精制车间。焦化厂主要生产车间:备煤车间、炼焦车间、煤气净化车间及其公辅设施等,各车间主要生产设施如下表所示:

序号

系统名称

主要生产设施

1

备煤车间

煤仓、配煤室、粉碎机室、皮带机运输系统、煤制样室

2

炼焦车间

煤塔、焦炉、装煤设施、推焦设施、拦焦设施、熄焦塔、筛运焦工段(包括焦台、筛焦楼)

3

煤气净化车间

冷鼓工段(包括风机房、初冷器、电捕焦油器等设施);脱氨工段(包括洗氨塔、蒸氨塔、氨分解炉等设施);粗苯工段(包括终冷器、洗苯塔、脱苯塔等设施)

4

公辅设施

废水处理站、供配电系统、给排水系统、综合水泵房、备煤除尘系统、筛运焦除尘系统、化验室等设施、制冷站等

3、炼焦的重要意义

由高温炼焦得到的焦炭可供高炉冶炼、铸造、气化和化工等工业部门作为燃料和原料;炼焦过程中得到的干馏煤气经回收、精制可得到各种芳香烃和杂环混合物,供合成纤维、医药、染料、涂料和国防等工业做原料;经净化后的焦炉煤气既是高热值燃料,也是合成氨、合成燃料和一系列有机合成工业的原料。因此,高温炼焦不仅是煤综合利用的重要途径,也是冶金工业的重要组成成分。

政策性风险煤炭是澳门十大信誉赌场排名国最重要的能源之一在国民经济运行中处于举足轻重的地位焦化行业属于国家重点扶持的行业。为建立大型钢铁循环结构,在钢铁的重要生产基地和炼焦煤生产基地建设并经营现代化大型焦化厂符合澳门十大信誉赌场排名国产业政策和经济结构调整方向也是焦化工业发展的一个前景。

五、原料煤的准备

备煤车间的生产任务是给炼焦车间提供数量充足、质量合乎要求的配合煤。其工艺流程为:原料煤→受煤坑→煤场→斗槽→配煤盘→粉碎机→煤塔。

1、煤的接收与储存

原料煤一般以汽车火车的方式从各地运输过来,邯钢焦化厂的原料煤主要来自邢台的康庄、官庄,峰峰和山西等地。当汽车、火车到达后,与受煤坑定位后,用螺旋卸煤机把煤卸到料仓里,当送料小车开启料仓开口后,用皮带把煤料运到规定位置。注意:每个料仓一次只能盛放同一种类别的煤。

为了保证焦炉的连续生产和稳定焦炉煤的质量,应根据煤质的类别用堆取料机把运来的煤卸放在煤场的各规定位置。邯钢焦化厂的备煤车间用的气煤、肥煤、焦煤和瘦煤四种,按规定分别堆放在煤场的五个区。

2、煤原料的特性及配煤原则

①气煤 气煤的煤化程度比长焰煤高,煤的分子结构中侧链多且长,含氧量高。在热解过程中,不仅侧链从缩合芳环上断裂,而且侧链本身又在氧键处断裂,所以生成了较多的胶质体,但黏度小,流动性大,其热稳定性差,容易分解。在生成半焦时,分解出大量的挥发性气体,能够固化的部分较少。当半焦转化成焦炭时,收缩性大,产生了很多裂纹,大部分为纵裂纹,所以焦炭细长易碎。

在配煤中,气煤含量多,将使焦炭块度降低,强度低。但配以适当的气煤,可以增加焦炭的收缩性,便于推焦,又保护了炉体,同时可以得到较多的化学产品。由于中国气煤储存量大,为了合理的利用炼焦煤的资源,在炼焦时应尽量多配气煤。

②肥煤 肥煤的煤化程度比气煤高,属于中等变质程度的煤。从分子结构看,肥煤所含的侧链较多,但含氧量少,隔绝空气加热时能产生大量的相对分子质量较大的液态产物,因此,肥煤产生的胶质体数量最多,其最大胶质体厚度可达25mm以上,并具有良好的流动性,且热稳定性也好。肥煤胶质体生成温度为320℃,固化温度为460℃,处于胶质体状态的温度间隔为140℃。如果升温速度为3℃/min,胶质体的存在时间可达50min,因此决定了肥煤黏结性最强,是中国炼焦煤的基础煤种之一。由于挥发性高,半焦的热分解和热缩聚都比较剧烈,最终收缩量很大,所以生成焦炭的类问较多,又深又宽,且多以横裂纹出现,故易碎成小块,耐磨性差,高挥发性的肥煤炼出的焦炭的耐磨强度更差一些。肥煤单独炼焦时,由于胶质体数量多,又有一定的黏结性,膨胀性较大,导致推焦困难。

在配煤中,加入肥煤后,可起到提高黏结性的作用,所以肥煤是炼焦配煤中的重要组分,并为多配入黏结性较差的煤提供了条件。

③焦煤 焦煤的变质程度比肥煤稍高,挥发性比肥煤低,分子结构中大分子侧链比肥煤少,含氧量较低。热分解时产生的液态产物比肥煤少,但热稳定性更高,胶质体数量多,黏性大,固化温度较高,半焦收缩量和收缩速度均较小,所以炼焦出的焦炭不仅耐磨强度高、焦块大、裂纹少,而且抗碎强度也好。就结焦性而言,焦煤是最好的能炼制出高质量焦炭的煤。

配煤时,焦煤的配入量可在较宽的范围内波动,且能获得强度较高的焦炭。所以配入焦煤的目的是增加焦炭的强度。

④瘦煤 瘦煤的煤化程度较高,是低挥发性的中等变质程度的黏结性煤,加热时生成的胶质体少,黏度大。单独炼焦时,能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭,但焦炭的熔融性很差,焦炭的耐磨性也差。在配煤时配入瘦煤可以提高焦炭的块度,作为炼焦配煤效果较好。

为了保证焦炭的质量,利于生产操作,配煤应遵循以下原则:

①配合煤的性质与本厂的煤料预处理工艺以及炼焦条件相适应,保证炼出的焦炭质量符合规定的技术质量指标,满足用户的需求。

②焦炉生产中,注意不要产生过大的膨胀压力,在结焦末期要有足够的收缩度,避免推焦困难和损坏炉体。

③充分利用本地区的资源,做到运输合理,尽量缩短煤源的平均距离,便于车辆的调配,降低生产成本。

④在尽可能的情况下,适当多配一些高挥发性的煤,以增加化学产品的产率。

⑤在保证煤炭质量的前提下,应多配气煤等弱黏结性煤,尽量少用优质焦煤,努力做到合理利用中国的煤炭资源。

3、配煤过程

当需要哪种煤时,用堆取料机通过皮带把煤输送到斗槽里,斗槽里的煤再次通过皮带送向配煤盘按要求进行配煤。邯钢焦化厂配煤比一般为:气煤28%,焦煤45%,肥煤18%,瘦煤9%。在进行配煤时,邯钢焦化厂采用的是利用核子秤进行衰减,通过信号的转换传到电脑上进行控制的。信号控制流程为:Cs-137→煤料→(衰减)电离室→(惰性气体)电流→放大器、变送单元→称重频率信号、变速信号→电脑系统。

4、煤的粉碎

邯钢焦化厂备煤车间的原料煤的精细度为70%~80%,含义为<3mm的煤料占总重量的百分数。在进入粉碎机之前,一部分达到原料煤细度的煤直接由皮带运往煤塔,另一部分未达标的由配煤工段运来的配合煤则先经除铁装置将煤料中的铁件吸净后进入粉碎机,再由皮带运往煤塔。在邯钢焦化厂的配煤车间用的是可逆锤式粉碎机,在粉碎机旁还设有除尘装置。

5、备煤车间设备概况

螺旋卸煤机:旋转机构、提升机构、走行机构、机架。

堆取料机:取料机构、回转机构、变幅机构、悬臂皮带机、尾车、走行机构。

斗槽;南斗槽供1#-4#焦炉 有8个仓库 每个仓库500吨;北斗槽供5#-6#焦炉,有8个仓库 每个仓库500吨。

配煤盘:圆盘、刮料机、加减套筒、减速机、电机。

粉碎机:转子、锤头。

六、炼焦

所谓高温炼焦,就是煤在隔绝空气加热到950-1050℃,经过干燥、热解、熔融、黏结、固化、收缩等过程最终得到焦炭。

1、炼焦生产工艺流程

由备煤车间送来的配合煤装入煤塔,装煤车按作业计划从煤塔取煤,经计量后装入炭化室内。煤料在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏制成焦炭并产生荒煤气。

炭化室内的焦炭成熟后,用推焦车推出,经拦焦车导入熄焦车内,并由电机车牵引熄焦车到熄焦塔内进行喷水熄焦。熄焦后的焦炭卸至凉焦台上,冷却一定时间后送往筛焦工段,经筛分按级别贮存待运。

煤在炭化室干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间,经过上升管、桥管进入集气管。约700℃左右的荒煤气在桥管内被氨水喷洒冷却至90℃左右。荒煤气中的焦油等同时被冷凝下来。煤气和冷凝下来的焦油等同氨水一起经过吸煤气管送入煤气净化车间。

焦炉加热用的焦炉煤气,由外部管道架空引入。焦炉煤气经预热后送到焦炉地下室,通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道底部与由废气交换开闭器进入的空气汇合燃烧。燃烧后的废气经过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道,再经蓄热室,又格子赚把废气的部分显热回收后,经过小烟道、废气交换开闭器、分烟道、总烟道、烟囱排入大气。

2、焦炉结构分析

焦炉结构的变化与发展主要是为了更好的解决焦饼高向与长向的加热均匀性,节能降耗、降低投资成本,提高经济效益。为了保证焦炭、煤气的质量和产量,不仅需要有合适的配煤比,而且要有良好的外部条件,而合理的焦炉结构就是用来保证外部条件的手段。为此,需从焦炉结构的各个部位加以分析。邯钢焦化厂采用的是JN43-58-Ⅱ型焦炉和JN43-80型焦炉。

现代焦炉炉体最上部是炉顶,炉顶之下为相间配置的燃烧室和炭化室,炉体下部有蓄热室和连接蓄热室和燃烧室的斜道区,每个蓄热室下部的小烟道通过交换开闭器与烟道连接。烟道设在焦炉基础内或基础两侧,烟道末端通向烟囱。因此焦炉由三室两区组成,即炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区、炉顶区和基础部分。因为JN43-80型焦炉是在JN43-58-Ⅱ型焦炉的基础上,通过多年的生产实践,进一步完善改进而来的,所以下面以JN43-58-Ⅱ型焦炉为例将焦炉的以上部分做下分析。

1)炭化室

炭化室是接受煤料并对装炉煤料隔绝空气进行干馏焦碳的炉室,一般由硅质耐火材料砌筑而成。炭化室位于两侧燃烧室之间,顶部由3-4个加煤孔,并有1-2个导出干馏煤气的上升管,它的两端为内衬耐火材料的铸铁炉门。JN43-58-Ⅱ型焦炉的炭化室尺寸分为两种宽度,即平均宽为407mm和450mm两种形式,炭化室全高为4300mm,全长为14080mm,有效长为13350mm,炭化室的有效面积为21.7m3加热水平高度为800mm。

2)燃烧室

燃烧室位于炭化室两侧,是煤气燃烧的地方,煤气与空气在其中混合燃烧,产生的热量传给炉墙,间接加热炭化室中煤料,对其进行高温干馏。燃烧室一般用硅砖砌筑。JN43-58-Ⅱ型焦炉燃烧室宽度为736mm和693mm(包括炉墙),炉墙为厚度为100mm的带舌槽的硅砖砌筑。燃烧室属于双联火道带废气循环式结构,它有28个立火道组成,相邻火道的中心距为480mm,立火道隔墙厚度为130 mm。其中成对的隔墙上部有跨越孔,下部取消了边火道的循环孔,防止了短路。立火道底部的两个斜道区出口设置在燃烧室中心线的两侧,在JN43-58-Ⅱ型焦炉基础上加大边斜道口的断面积,保证了两端炉头的供气量。

3)蓄热室

蓄热室作用就是利用蓄积废气的热量来预热燃烧所需的空气和贫煤气。JN43-58-Ⅱ型焦炉每个炭化室底部有两个蓄热室,一个为煤气蓄热室,另一个为空气蓄热室。它们同时和其侧上放的两个燃烧室相连。燃烧室正下方为主墙,主墙内有垂直砖煤气道,焦炉煤气由地下室煤气与主管经此道送入立火道底部与空气混合燃烧。由于主墙两侧气流导向,中间又有砖煤气道,压差大容易串漏。故砖煤气道系用内径为50mm的管砖,管砖外用带舌槽的异型砖交错砌成厚为270mm的主墙。蓄热室洞宽为321.5mm,内放17层九孔薄壁式格子砖。为使蓄热室长向气流均匀分布,采用扩散式箅子砖,配置不同孔径的扩散或收缩孔型,蓄热室隔墙均用硅砖砌筑,且其内表面衬有黏土砖。

4)斜道区

连接蓄热室和燃烧室的通道为斜道区,它位于蓄热室顶部和燃烧室底部之间,用于导入空气和煤气,并将其分配到每个立火道中,同时排除废气。燃烧室的每个立火道与其相应的斜道相连,当用焦炉煤气加热时,由两个斜道送入空气和导出废气,而焦炉煤气由垂直砖煤气道进入。当用贫煤气加热时,一个斜道送入煤气,另一个斜道送入空气,换向后两个斜道均导出废气。斜道口布置调节砖,在确定斜道断面尺寸时,一般应使斜道口阻力占上升气流斜道总阻力的2/3-3/4;为了保持炉头温度,应使炉头斜道出口断面比中部大50%-60%;斜道口的倾斜角一般不应低于30 ,斜道断面逐渐缩小的夹角一般小于7 等等。

5)基础平台

基础平台位于炉体底部,它支撑整个炉体,炉体设施和机械的质量,并把它传到地基上。JN43-58-Ⅱ型焦炉基础为下喷式,又底板、顶板和支柱组成,用钢筋混凝土浇铸而成。为了减轻温度对基础的影响,焦炉砌体的下部与基础平台之间有4-6层红砖。

6)炉顶区

JN43-58-Ⅱ型焦炉炉顶区砌有装煤孔、上升管孔、看火孔、洪炉孔和拉条钩等。炉顶的实心部分由砌炉过程中的废耐火砖砌筑,炉顶表面用耐磨性好、能抵抗雨水侵蚀的缸砖砌筑。

总之,JN43-58-Ⅱ型焦炉的结构特点是:双联火道带废气循环,焦炉煤气下喷,两格蓄热室的复热式焦炉,具有结构严密、炉头不易开裂、高向加热均匀、热工效率高、砖型少、挥发性低等优点。

3、护炉机械设备

焦炉四大车有:装煤车、推焦车、拦焦车和熄焦车。其中装煤车是在焦炉炉顶上由煤塔取煤并往炭化室装煤的焦炉机械,推焦车的作用是完成启闭机械炉门、推焦、平煤等操作,拦焦车的作用是启闭焦侧炉门将炭化室推出的炉饼通过导焦槽导入熄焦车中以完成出焦操作,熄焦车的作用是用以接受炭化室推出的弘叫,并送往熄焦塔通过水喷洒而将其熄灭,然后再把焦炭卸至凉焦台上。

护炉设备是包括炉柱、保护板、纵横拉条、弹簧、炉门框、抵抗墙及机侧、焦侧操作台等。主要作用是利用可调节的弹簧的势能连续不断的向砌体施加足够的、分布均匀合理的保护性压力,使砌体在自身膨胀和外力作用下仍能保持完整性和严密性,并有足够的强度从而保证焦炉的正常生产。

加热煤气供入设备,大型焦炉一般为复热式,可用两种煤气加热,作用是向焦炉输送和调节加压煤气。

荒煤气导出设备包括:上升管、桥管、水封阀、集气管、吸气管、焦油盒以及相应的喷洒氨水系统。其作用为:一是将出炉荒煤气顺利导出,不致因炉门刀边附近煤气压力过高而引起冒烟冒火,但又要保持和控制炭化室在整个结焦过程中为正压;二是将出炉荒煤气适度冷却,不致因温度过高而引起设备变形,阻力声高和鼓风、冷凝的负荷增大,但又要保持焦油和氨水良好的流动性。

4、熄焦、筛焦过程和设备

邯钢焦化厂采用的是湿法熄焦,其熄焦系统包括熄焦塔、喷洒装置、水泵、粉焦沉淀池及粉焦抓钩等。熄焦过程为:熄焦车开进熄焦塔时,利用红外线感受器,接收红焦本身社出的红外线而发出讯号电流,经电流放大触发电路启动熄焦水泵,并借助电子定时装置控制熄焦时间。熄焦时大约有20%的水蒸发,未蒸发的水流入粉焦沉淀池,澄清后的水流入清水池循环利用。熄焦后的焦炭卸至凉焦台上,停放30-40min使其水分蒸发和冷却,个别尚未全部熄灭的红焦,再人工用水补充熄灭。

筛焦按粒度大小将焦炭分为60-80mm、40-60mm、25-40mm、10-25mm、<10mm等级别,主要设备有辊轴筛和共振筛。一般大型焦化厂均设有焦仓和筛焦楼,将大于40mm的焦炭用辊轴筛筛出,经胶带机送往块焦仓。辊轴筛下的焦炭经双层振动筛分成其他三级,分别进入仓库。

七、炼焦化学产品的回收

1、煤气的初冷和焦油的回收

1)荒煤气的主要成分有净焦炉煤气、水蒸气、煤焦油气、苯族烃、氨、萘、硫化氢、其他硫化物、氰化氢等氰化物、吡啶盐等。

回收生产工艺的组成为:焦炉炭化室生成的荒煤气在化学产品回收车间进行冷却、输送、回收煤焦油、氨、硫、苯族烃等化学产品,同时净化煤气。煤气净化车间由冷凝鼓风工段、HPF脱硫工段、硫铵工段、终冷洗苯工段、粗苯蒸馏工段等工段组成,其煤气流程如下:荒煤气→初冷器→电捕焦油器→鼓风机→预冷塔→脱硫塔→喷淋式饱和器→洗终冷塔→洗苯塔→净煤气。

回收炼焦化学产品具有重要的意义。煤在炼焦时,除有75%左右变成焦炭外,还有25%左右生成多种化学产品及煤气。来自焦炉的荒煤气,经冷却和用各种吸取剂处理后,可以提取出煤焦油、氨、萘、硫化氢、氰化氢及粗苯等化学产品,并得到净焦炉煤气,氨可以用于制取硫酸铵和无水氨;煤气中所含的氢可用于制造合成氨、合成甲醇、双氧水、环己烷等,合成氨可进一步制成尿素、硝酸铵和碳酸氢铵等化肥;所含的乙烯可用于制取乙醇和三氯乙烷的原料,硫化氢是生产单斜硫和元素硫的原料,氰化氢可用于制取黄血盐钠或黄血盐钾;粗苯和煤焦油都是很复杂的半成品,经精制加工后,可得到的产品有:二硫化碳、苯、甲苯、三甲苯、古马隆、酚、甲酚和吡啶盐及沥青等,这些产品有广泛的用途,是合成纤维、塑料、染料、合成橡胶、医药、农药、耐辐射材料、耐高温材料以及国防工业的重要原料。

来自焦炉82℃的荒煤气,与焦油和氨水沿吸煤气管道至气夜分离器,气夜分离后荒煤气由上部出来,进入横管式初冷器分两段冷却。上段用循环水,下段用低温水将煤气冷却到21-22℃。由横管式初冷器下部排出的煤气,进入电捕焦油器,除掉煤气中夹带的焦油,再由鼓风机压送至脱硫工段。

由气夜分离器分离下来的焦油和氨水首先进入机械化氨水澄清槽,在此进行氨水、焦油和焦油渣的分离。上部的氨水流入循环氨水中间槽,再由循环氨水泵送到焦炉集气管喷洒冷却煤气,剩余氨水送至剩余氨水槽。澄清槽下部的焦油靠静压流入焦油分离器,进一步进行焦油和焦油渣的沉降分解,焦油用焦油泵送往油库工段焦油贮槽。机械化氨水澄清槽和焦油分离器底部沉降的焦油渣刮至焦油渣车,定期送往煤场,人工掺入炼焦煤中。

进入剩余氨水槽的剩余氨水用剩余氨水泵送入除焦油器,脱除焦油后自流到剩余氨水中间槽,再用剩余氨水中间泵送至硫铵工段剩余蒸氨装置,脱除的焦油自流到地下放空槽。

3)主要设备的构造及工作原理

①离心式鼓风机

离心式鼓风机由导叶轮、外壳和安装在轴上的工作叶轮所组成。煤气由鼓风机吸入后做高速旋转于转子的第一个工作叶轮中心,煤气在离心力的作用下被甩到壳体的环形空隙中心处即产生减压,煤气就不断的被吸入,离开叶轮时煤气速度很高,当进入环形空隙中,其动压头一部分转变为静压头,煤气的运动速度减小,并通过导管进入第二个叶轮,产生与第一叶轮相同的作用,煤气的静压头再次被提高。从最后一个叶轮出来的煤气由壳体的环形空隙流入出口连接管被送入压出管路中。

焦化厂所采用的离心式鼓风机按输送量大小分为150m3/min、300 m3/min、750 m3/min 、1200m3/min等多种规格,产生的总压头为30-35kpa。

②横管式初冷器

焦化系统生产中煤气横管式初冷器主要结构是包括初冷器壳体、冷却管管束。横管式初冷器壳体是由钢板焊制而成的直立的长方形器体,壳体的前后两侧是初冷器的管板,管板外装有封头。在壳体侧面上、中部有喷洒液接管,顶部为煤气入口,底部有煤气出口。在横管式初冷器的操作中,除了冷却焦炉煤气外,在冷却器顶部及中部喷洒冷凝液,来吸取焦炉煤气中的萘,并冲刷掉冷却管上沉积的萘,从而有效的提高了传热效率。

③电捕焦油器

电捕焦油器器体是由钢板卷制而成的筒体与器顶封头、器底拱形底组合而成。

电捕焦油器的电场有正电极、负电极组合而成。其正极是又钢管制成,其钢管固定在上下管板上,管板与电捕焦油器筒体焊接而成。电场的负极,装在由绝缘箱垂下杆悬拉的吊架上,其吊杆吊架均有不锈钢制成,吊杆上装着阻力帽以阻止气体冲击绝缘箱。电场负极由不锈钢制成,电晕极板下悬吊着铅坠,以拉直电晕极,电晕极下部由不锈钢制成的下吊架固定位置,电晕极线分别穿入电场沉淀焦油饿正极钢管中心。

2、脱硫工段(HPF脱硫法)

煤气→预冷器→脱硫塔→液封槽→(脱硫液)反应槽→再生塔→泡沫塔→(清夜)反应槽

鼓风机后的煤气进入预冷塔与塔顶喷洒的循环冷却水逆向接触,被冷至30℃,预冷后的煤气进入脱硫塔,与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触以吸取煤气中的硫化氢(同时吸取煤气中的氨,以补充脱硫液中的碱源)。脱硫后煤气被送入硫铵工段。

吸取了H2S、HCN的脱硫液自流至反应槽,然后用脱硫液泵送入再生塔,同时自再生塔底部通入压缩空气,使溶液在塔内得到氧化再生。再生后的溶液从塔顶经液位调节器自流回脱硫塔循环使用。

浮于再生塔顶部的硫磺泡沫,利用液位差自流入泡沫槽,硫泡沫经泡沫泵送入熔硫釜中,用中压整齐熔硫,清夜流入反应槽,硫磺装袋外销。

为避免脱硫液盐类积累影响脱硫效果,排出少量废液送往配煤。

3、硫铵工段(喷淋式饱和器生产硫铵)

由脱硫及硫回收工段送来的煤气经预热器进入喷淋式硫铵饱和器上段的喷淋室,在此煤气与循环母液充分接触,使其中氨被母液吸取,然后经硫铵饱和器内的除酸器分离酸雾后送至洗脱苯工段。

在饱和器下部的母液,用母液循环泵连续抽出送至上段进行喷洒,吸取煤气中的氨,并循环搅动母液以改善硫铵的结晶过程。饱和器母液中不断有硫铵结晶生成,用结晶泵将其连同一部分母液送入结晶槽沉降,排放到离心机进行离心分离,滤除母液,得到结晶硫铵。离心分离出来的母液与结晶槽溢流出来的母液一同自流回饱和器。从离心机卸出来的硫铵洁净,由螺旋输送机送至沸腾干燥器。沸腾干燥器所需要的热空气是由送风机将空气送入热风器经蒸汽加热后进行沸腾干燥,干燥后的硫铵进入硫铵储槽,然后由包装磅秤称量、包装送入硫铵仓库。

4、终冷洗苯工段

自硫铵工段来的煤气,进入终冷塔分二段用循环冷却水与煤气逆向接触冷却煤气,将煤气冷到一定温度送至洗苯塔。同时,在终冷塔上段加入一定碱液,进一步脱除煤气中的H2S。下段排出的冷凝液送至氰污水处理工段,上段排出的含碱冷凝液送至硫铵工段蒸氨塔顶。

从终冷塔出来的煤气进入洗苯塔,经贫油洗涤脱除煤气中的粗苯后送往各煤气用户。由粗苯蒸馏工段送来的贫油从洗苯塔的顶部喷洒,与煤气逆向接触吸取煤气中的苯,塔底富油经富油泵送至粗苯蒸馏工段脱苯后循环使用。

5、粗苯蒸馏工段

从终冷洗苯装置送来的富油进入富油槽,然后用富油泵依次送经油汽换热器、贫富油换热器,再经管式炉加热后进入脱苯塔,在此用再生器来的直接蒸汽进行汽提和蒸馏。塔顶逸出的粗苯蒸汽经油汽换热器、粗苯冷凝冷却器后,进入油水分离器。分出的粗苯进入粗苯回流槽,部分用粗苯回流泵送至塔顶作为回流液,其余进入粗苯中间槽,再用粗苯产品泵送至油库。

洗煤厂工艺流程

煤炭加工、矸石处理、材料和设备输送等构成了矿井地面系统。其中地面煤炭加工系统由受煤、筛分、破碎、选美、储存、装车等主要环节构成。是矿井地面生产的主体。

受煤是在井口附近设有一定容量的煤仓,接受井下提升到地面的煤炭,保证井口上下均衡连续生产。

筛分

用带孔的筛面把颗粒大小不同的混合物料分成各种粒极的作业叫筛分。晒分所用的机器叫筛分机或者筛子。

在选煤厂中,筛分作业广泛地用于原煤准备和处理上。按照筛分方式不同,分为干法筛分和湿法筛分。

破碎

把大块物料粉碎成小颗粒的过程叫做破碎。用于破碎的机器叫做破碎机。在选煤厂中破碎作业主要有以下要求:

1)适应入选颗粒的要求;精选机械所能处理的煤炭颗粒有一定的范围度,超过这个范围的大块要经过破碎才能洗选。

2)有些煤快是煤与矸石夹杂而生的夹矸煤,为了从中选出精煤,需要破碎成更小的颗粒,使煤和矸煤分离

3)满足用户的颗粒要求,把选后的产品或煤快粉碎到一定的粒度

物料粉碎主要用机械方法,有压碎、劈碎、折断、击碎、磨碎等几种主要方式。

选煤

是利用与其它物质的不同物理、物理-化学性质,在选煤厂内用机械方法去处混在原煤中的杂质,把它分成不同质量、规格的产品,以适应不同有户的需求。

按照选煤厂的位置与煤矿的关选煤厂可以分为:矿井选煤厂、群矿选煤厂、中心选煤厂和用户选煤厂;澳门十大信誉赌场排名国现有的洗煤厂大多是矿井洗煤厂。现代化的洗煤厂是一个由许多作业组成的连续机械加工过程。

跳汰选煤

在垂直脉动的介质中按颗粒密度差别进行选煤过程。跳汰选煤的介质是水或空气,个别的也用悬浮液。选煤中以水力跳汰的最多。

跳汰机是利用跳汰分选原理将入选原料按密度大小分选为精煤、中煤和矸煤等产品设备。

重介选煤

在密度大于1g/cm的介质中,按颗粒密度的的大小差异进行选煤,叫做重介质选煤或重介选煤。选煤所用的重介质有重液和重选浮液两类。重介选煤的主要优点是分选效率高与其它选煤方法;入选力度范围宽,分选机入料粒为1000-6mm,漩流器为80-0.15mm生产控制易于自动化。重介选煤的缺点是生产工艺复杂,生产费用高,设备磨损快,维修量大。

重介选煤一般都分级入选。分选块煤一般在重力作用下用重介质分选机进行;分选沫煤在离心力作用下用重介质漩流器进行。

存储

储煤仓:为调节产、运、销之间产生的不平衡,保证矿井和运输部门正常和均衡生产而设定的有一定容量的煤仓,接受生产成品煤炭,保证能顺利出厂,进入最后的装车阶段。

装车:包括装车(船)、吊车和计量。

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