对煤气进行净化主要是指对煤气中多种成份的 有效脱除 ,具体包含以下内容 :
a 完成对出炉煤气的冷却和输送任务 .
b 对煤气中 H2 S 、HCH等酸性气体的脱除 .
c 对煤气中 NH3类碱性气体的脱除 .
d 对煤气中焦油类、苯类等的脱除及回收 .
e 对煤气中萘的脱除及回收 .因此一般的净化工艺包括鼓冷 、洗涤 、解析、后
处理等主要工序内容 .本文将对主要工序包括初
冷 、脱硫 、脱氨 、脱萘、回收粗苯等作进一步阐述 .
煤气净化工艺 - 2 1 煤气的初冷
煤气的初冷是指出炉煤气通过集气管喷洒氨水 和设置初冷器将出炉煤气由 650～800 ℃降至 25 ℃ 左右的处理过程 .一般的初冷器冷却方法通常有间 接式 、直接式 、间 ——直结合式三种 .根据冷却设备 的不同又可分为直冷式喷淋塔 、立管式初冷器和横 管式初冷器 .间接式煤气冷却是指水在冷却煤气过 程中不与煤气接触而是通过换热器的两相传热完成 的 .间冷式对大多数缺水地区焦化厂来说是必要 的 .由于冷却介质 ——水没有受到煤气中有害介质 的污染而提高了其循环使用次数 .在初冷器内煤气 被管内循环水不断冷却 ,其中多数焦油由气相或小 液滴转为液态进入分离系统进行分离 .由于其中有 大量萘的结晶析出 ,所以一般采用立管式初冷器的 工艺中要求初冷器后集合温度不低于 25 ℃,以防冷凝液管堵塞 .而在采用横管多级喷洒洗萘初冷器的 工艺中 ,由于喷洒液对萘的吸收而大大降低了萘结 晶堵塞管道 ,因此对于要求初冷器后集合温度较低 的工艺来说 ,选择冷却面积大的横管式初冷器是必 要的 .一般的直冷煤气设备是塔 ,由煤气与冷介质 的逆相直接接触完成 .其中既包含热量传递 ,也含 有组份物质的传递 ,因此煤气直接冷却 ,不但冷却了 煤气 ,而且具有净化煤气的良好效果 .据测定 ,在此 过程中煤气中 90 %以上的焦油 、80 %左右的氨 、60 % 的萘 、80 % 的 H2 S 等可有效地被除去1 .对采用焦炉无烟装煤的厂家来说 ,采用直冷式煤气冷却对煤 气中夹带煤粉的去除也是效果明显的 ,因此 ,对于后 续净化系统煤气质量要求比较严格的厂家来说 ,在 煤气进入净化系统之初采用直冷除去大多数有害组 份是非常必要的 .由于煤气与洗涤相的直接接触 ,在直冷塔后应考虑对煤气中夹带水份的脱除 ,并由
于水相吸收大量的 H2 S 、NH3 、萘 、焦油 、煤粉等物质 ,
实际操作中应避免液相堵塞或腐蚀 .介于间 、直冷
各自优 点 ,一 般 使 用直 冷 式工 艺 的 厂 家 均 采 用 间
——直冷结合方式 ,即煤气先在间接初冷器中冷却 至 45 ℃后 再 进 入 直 接 冷 却 器 进 一 步 冷 却 至 25
30 ℃.在此过程中冷却了煤气 ,一定程度上也净化
了煤气 .冷却后煤气含萘可降至 lg/ m3 以下 .
煤气净化工艺 - 2 2 对煤气中焦油的脱除及净化回收
煤气中大部分焦油是在焦炉喷洒过程中随氨水冷却下来 ,其它部分随着煤气的初冷及焦油捕集装 置的使用而混合在氨水中 .目前各厂家采用的氨水 焦油分离装置主要是依靠氨水 、焦油两相比重不同 而分层分离 ,在分离过程中渣类也得到有效去除 .根据使用设备的不同 ,可分为机械化澄清槽和焦油 氨水分离槽两种形式 .操作要点主要是温度及分离 时间 .相对来说 ,一般分离时间越长则分离效果越 好 ,而分离温度却由于静置冷却作用而变低 (温度高 时焦油粘度小有利于分离) .一般焦油氨水分离槽带有自身保温循环系统 ,能够同时满足温度和分离 时间两个因素的共同要求 ,我厂新工艺中采用了分 离槽式分离装置 ,焦油外送含水较少超过 4 %以上 ,较原来旧系统有较明显的优势 ( 旧系统采用机械化 澄清槽式分离装置) .
煤气净化工艺 - 2 3 煤气中氨类的脱除
煤在干馏时 ,其中大部分氮转化成以氨为代表 的含氮化合物,因此粗煤气中含有 6 9g/ m3 的氨 .由于氨的腐蚀特性 ,作为有害成分必须从煤气中除 去 .目前采用的脱氨方法主要有三大类 :
a 水洗氨法回收氨 ,其中包括制浓氨水法 、间 接法制 (NH4) 2 SO4 、联碱法制 NH4 Cl 、氨分解法 .
b 硫酸吸氨法生产 (NH4 ) 2 SO4 ,其中包括饱和 器法和酸洗塔法 .
c 磷酸吸氨法回收氨 ,包括制磷酸氢二铵法和弗萨姆法,我厂旧系统采用半直接饱和器法回收氨 ,器后含氨可控制在 0 03g/ m3 以下 ( 目前已拆除) ,新 系统采用水洗氨和氨分解联合流程 ,目前塔后含氨 约在 0 05g/ m3以下 .
