炼焦化学工艺介绍学习教案.pptx

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1、1 1 概况概况(gikung)(gikung)主要主要(zhyo)内容内容3 3 主要主要(zhyo)(zhyo)装装备备4 4 主要产品主要产品2 2 工艺流程工艺流程第1页/共43页第一页，共43页。19:2121 焦化(jiohu)工业概况 煤隔绝空气进行( jnxng)加热，分别得到固体产品、液体产品和气体产品的过程，即煤的干馏过程。根据煤被加热的最终温度，分为低温干馏（500550 ），中温干馏（600800 ）和高温干馏（9001050 ）即炼焦过程。炼焦(lin jio)第2页/共43页第二页，共43页。19:213 广泛用于高炉炼铁、铸造、电石、气化及有色金属(yus jns

2、h)冶炼等方面，其中高炉用焦占绝大多数，称为冶金焦。 焦炭在高炉中起还原剂、热源、支撑骨架的作用。 焦炭(jiotn)第3页/共43页第三页，共43页。19:214 1、成堆干馏 510昼夜成焦，生产率低，资源浪费(lngfi)，污染严重。炼焦(lin jio)技术发展a-圆窑 b-方窑 成堆(chn du)干馏示意图第4页/共43页第四页，共43页。19:215 2、蜂窝焦炉炼焦 23昼夜成焦，可利用机械设备。现代(xindi)焦炉雏形。炼焦技术(jsh)发展蜂窝(fngw)焦炉示意图第5页/共43页第五页，共43页。19:216 3、现代炼焦技术的形成 （1）炭化室与燃烧室分开 （2）蓄热

3、式的建立 （3）化产品的回收 （4）复热式焦炉( jio l) （5）硅砖筑炉材料在焦炉( jio l)上的应用炼焦技术(jsh)发展第6页/共43页第六页，共43页。19:217 中国炼焦技术 机械化焦炉： 1958年，鞍山焦耐院设计了JN43-58型焦炉，在北京炼焦化学厂投产，推动(tu dng)了炼焦技术的发展。 20世纪80年代，设计了JN60-87型焦炉。 20世纪90年代，设计了炭化室高4.3m，宽500mm的宽炭化室焦炉。 21世纪初，设计了JN70- 型焦炉。 炭化室高7.63m焦炉。炼焦(lin jio)技术发展第7页/共43页第七页，共43页。19:218 现代炼焦新技术(

4、 jsh)： 1、焦炉容积大型化 2、干法熄焦 3、装炉煤预处理 4、现代化捣固炼焦 5、焦化厂环境保护 6、炼焦自动化技术( jsh)炼焦(lin jio)技术发展第8页/共43页第八页，共43页。19:2192 焦化(jiohu)工艺流程1#火车受煤坑翻车机汽车受煤坑2#火车受煤坑116#贮煤仓粉碎机2#煤塔1#煤塔2#焦炉1#焦炉3#焦炉4#焦炉2#焦台1#焦台1#熄焦塔1#干熄焦2#熄焦塔2#干熄焦筛贮焦楼炼铁卸煤贮配煤炼焦(lin jio)熄焦筛运焦化产第9页/共43页第九页，共43页。19:21102 焦化(jiohu)工艺流程第10页/共43页第十页，共43页。19:2111备煤

5、工艺备煤工艺(gngy)焦化焦化(jiohu)(jiohu)工艺工艺 炼焦炼焦(lin jio)工艺工艺 化产回收工艺化产回收工艺2 焦化工艺流程第11页/共43页第十一页，共43页。19:21122 焦化(jiohu)工艺流程备煤：对进厂的洗精煤进行处理，以达到炼焦要求，通常把原料煤在炼焦前进行的工艺处理过程称为备煤工艺过程。这个过程是在备煤车间来进行完成的。主要经过堆放贮存、配合、粉碎、调湿等一系列过程使之达到炼焦要求之后，通过皮带被输送到煤塔供炼焦作业区使用。流程：洗精煤(80mm)由汽车(qch)或火车运来，由螺旋卸料机或翻车机卸入卸煤槽。按煤的种类分别由不同的运煤皮带输送机转运至贮煤

6、仓。上煤时由煤仓下的电子自动配料秤将各种煤按相应比例配给到仓下皮带并经除铁器除铁后进入可逆反击锤式粉碎机被粉碎至25mm25mm及25mm25mm以下(yxi)(yxi)两级. . 筛上物（25mm25mm的焦炭）通过焦3 3带式输送机及可逆配仓带式输送机进入25mm25mm的焦仓内；筛下物（25mm25mm的焦炭）进入10mm10mm焦炭振动筛，被分成252510mm10mm和10mm25mm25mm的焦仓可贮存焦炉1010小时的产焦量，约950t950t。 2 焦化(jiohu)工艺流程炼焦(lin jio)工艺筛焦运焦: :第22页/共43页第二十二页，共43页。19:2123 出炉顺序

7、 焦炉操作的一个重要因素是推焦和装煤的周期，要使推焦炭化室左右两边的炭化室装煤后的干馏时间尽量相同并都处于结焦中期，为此目的有多种出炉顺序，如9-2串序、2-1串序和5-2串序。本厂采用5-2顺序，即焦炉机械的每个过程中相邻炭化室相差5号，两个行程的对应炭化室相差2号。具体炉号可表达如下： 1，6，11，16，81 3，8，13，18，83 5，10，15，20，80 2，7，12，17，82 4，9，14，19，84 5-2出炉顺序的特点有： 两边相邻炭化室的干馏进度大致接近，低炉号为40%，高炉(gol)号为60%。 移动机械中推焦机、拦焦机每次走行的距离比较短，有利于节电。又因为推焦机上

8、的取门机、推焦杆与平煤杆相隔5炉距，推焦和平煤可以同时操作，减少了推焦机的对位频度和时间。沿炉组全长的装煤操作均匀，集气管压力也较均匀。2 焦化(jiohu)工艺流程炼焦(lin jio)工艺第23页/共43页第二十三页，共43页。19:2124焦炉四大车装煤车的主要用途是从煤塔受煤，并运至炭化室，进行集尘管的连接、上升管的操作(cozu)、装煤孔盖的取和送、炉顶的清扫，装煤孔盖的密封等工作。推焦机是在焦炉机侧轨道上运行并按一定的工艺程序对焦炉进行一系列操作(cozu)的设备。其主要功能有：四车连锁、开关机侧炉门、推出炭化室内的红焦、炉门和炉框清扫、头尾焦处理、下次推焦炭化室小炉门的清扫、推焦

9、除尘、上次推焦炭化室小炉门开闭、平煤、余煤处理等。拦焦机一条轨道设置在焦侧操作(cozu)台上，另一条轨道设置在集尘干管的钢结构架上，两轨横跨电机车和熄焦车或焦罐车。其作用是取、装焦侧炉门、推焦时用导焦栅将红焦炭导入熄焦车或焦罐车内、将岀焦烟尘导入集尘干管、清扫炉门、清扫炉框、处理头尾焦等。1、2#焦炉为右型拦焦机，3、4#焦炉为左型拦焦机。电机车运行在焦炉焦侧的熄焦车轨道上，用于牵引和操纵焦罐或湿熄焦车。该电机车既可满足干法熄焦的作业要求，又能满足湿法熄焦的作业要求。2 焦化(jiohu)工艺流程炼焦(lin jio)工艺第24页/共43页第二十四页，共43页。19:2125 该系统有六个组

10、成部分，根据工艺流程(n y li chn)依次为冷凝鼓风工段、硫铵工段（含剩余氨水蒸氨装置）、终冷洗苯工段、粗苯蒸馏工段、脱硫制酸工段和油库工段；此煤气处理系统的设计能力为105600Nm3/h。2 焦化(jiohu)工艺流程化产回收(hushu)工艺第25页/共43页第二十五页，共43页。19:21262 焦化(jiohu)工艺流程化产回收(hushu)工艺 来自焦炉82C的荒煤气与焦油和氨水沿吸煤气管道至气液分离器进行气液分离，气液分离后荒煤气由上部出来，进入5台并联操作的横管初冷器，分三段冷却。余热水段用60C余热水，循环水段用32C循环水，低温水段用16C低温水将煤气冷却至2122C

11、。由横管初冷器下部排出的煤气，进入3台并联操作的电捕焦油器，除掉煤气中夹带的焦油，再由煤气鼓风机压送至硫铵工段。 由气液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(zhngjin)槽，再由循环氨水泵送至焦炉集气管循环喷洒冷却煤气，剩余氨水送入除焦油器，除焦油后自流入剩余氨水槽，再用剩余氨水泵送至剩余氨水蒸氨装置。澄清槽下部的焦油靠静压流入焦油分离器，进一步除去焦油中的焦油渣后用焦油中间(zhngjin)泵抽送至焦油超级离心机，采用机械方式脱除焦油中的焦油渣，被送入焦油中间(zhngjin)贮槽再用焦油泵送往油库工段。机械化氨

12、水澄清槽和焦油分离器底部沉降的焦油渣排至焦油渣箱、超级离心机排出的焦油渣靠重力落入焦油渣箱，定期送往煤场，掺入炼焦煤中。冷凝鼓风工段第26页/共43页第二十六页，共43页。19:21272 焦化(jiohu)工艺流程化产回收(hushu)工艺 由鼓冷工段来的煤气经煤气预热器预热后进入饱和器，煤气在饱和器的前室分两股入环形室经循环母液喷洒，其中的氨被母液中的硫酸吸收，然后煤气合并成一股进入后室经母液最后一次喷淋进饱和器内旋风式除酸器，以便分离煤气所夹带的酸雾，再经捕雾器捕集下煤气中的微量酸雾后，送至终冷洗苯工段。 饱和器下段上部的母液经母液循环泵连续抽出送至环形室喷洒，吸收了氨的循环母液由中心下

13、降管流至饱和器下段的底部，在此晶核通过饱和母液向上运动，使晶体长大，并引起颗粒分级。用结晶泵将其底部的浆液送至结晶槽。饱和器满流口溢出的母液流入满流槽内液封槽,再溢流到满流槽，然后用小母液泵送入饱和器的后室喷淋。冲洗和大加酸时，母液经满流槽至母液贮槽，再用小母液泵送至饱和器。此外，母液贮槽还可供饱和器检修时贮存母液之用。 结晶槽的浆液排放到离心机，经分离的硫铵晶体由溜槽送至振动流化床干燥机，并用经热风器加热的空气干燥，再经冷风冷却后进入硫铵贮斗。然后称量(chn lin)、包装送入成品库。离心机滤出的母液与结晶槽满流出来的母液一同自流回饱和器的下段。干燥硫铵后的尾气经旋风分离器分离后由排风机排

14、至大气。 由油库送来的硫酸送至硫酸中间槽，再经硫酸泵抽出送至硫酸高置槽内，然后自流到满流槽。硫铵工段第27页/共43页第二十七页，共43页。19:21282 焦化(jiohu)工艺流程化产回收(hushu)工艺从硫铵工段来的约55的煤气，首先从终冷塔下部进入，终冷塔分二段冷却，下段用约37的循环冷却水，上段用约24的循环冷却水将煤气冷却到25后进入洗苯塔，煤气经贫油(pnyu)洗涤脱除粗苯后，送往脱硫工段。终冷塔下段的循环冷却水从塔中部进入终冷塔下段，与煤气逆向接触冷却煤气后用泵抽出，经下段循环喷洒液冷却器，用循环水冷却到37进入终冷塔中部循环使用。终冷塔上段的循环冷却水从塔顶部进入终冷塔上段

15、冷却煤气后用泵抽出，经上段循环喷洒液冷却器，用低温水冷却到24进入终冷塔顶部循环使用。下段排出的冷凝液送至机械化氨水澄清槽。由粗苯蒸馏工段送来的贫油(pnyu)从洗苯塔的顶部喷洒，与煤气逆向接触吸收煤气中的苯，塔底富油经富油泵送至粗苯蒸馏工段脱苯后循环使用。 粗苯工段第28页/共43页第二十八页，共43页。19:21292 焦化(jiohu)工艺流程化产回收(hushu)工艺粗苯工段(gngdun) 从终冷洗苯装置送来的富油依次送经油汽换热器、贫富油换热器，再经管式炉加热至180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。塔顶逸出的轻苯蒸汽经油汽换热器、轻苯冷凝冷却器冷却后，进入油水

16、分离器。分离出的轻苯流入轻苯回流槽，部分用轻苯回流泵送至塔顶作为回流，其余进入轻苯贮槽，再用轻苯产品泵送至油库。 脱苯塔底排出的热贫油，经贫富油换热器换热后进入贫油槽，然后用热贫油泵抽出经一段贫油冷却器、二段贫油冷却器冷却至2529后去终冷洗苯装置。 吸收粗苯的洗油称为富油，送往粗苯蒸馏装置处理，脱苯的洗油为贫油，也来自蒸馏，经冷却后循环使用。第29页/共43页第二十九页，共43页。19:21302 焦化(jiohu)工艺流程化产回收(hushu)工艺脱硫制酸工段(gngdun)第30页/共43页第三十页，共43页。19:21312 焦化(jiohu)工艺流程化产回收(hushu)工艺来自洗苯

17、塔后的煤气进入脱硫塔，煤气自下而上与贫液逆流接触，煤气中的H2S、HCN等酸性气体(qt)被吸收，其主要反应为：2KOH+CO2K2CO3+ H20H2S + K2CO3 KHS + KHCO3HCN + K2CO3 KCN + KHCO3CO2 + K2CO3 + H20 2 KHCO3同时，在脱硫塔上段加入浓度为5%的碱液(NaOH)，进一步脱除煤气中的H2S，使煤气中的H2S含量250mg/Nm3。脱硫后的煤气一部分送回焦炉和粗苯管式炉加热使用，其余送往用户。第31页/共43页第三十一页，共43页。19:21322 焦化(jiohu)工艺流程化产回收(hushu)工艺吸收了酸性气体的富液

18、与再生塔底出来的热贫液换热后，由顶部进入再生塔再生，再生塔在真空低温下运行，富液与再生塔底上升(shngshng)的水蒸汽接触使酸性成分解吸，其反应如下：KHS + KHCO3 H2S + K2CO3KCN + KHCO3 HCN + K2CO32 KHCO3 CO2 + K2CO3 + H2O再生塔顶出来的酸性气体进冷凝冷却器，除水后，经真空泵，与空气混合后进入燃烧炉内进行完全燃烧。炉中高温主要依靠化学反应热来维持，当酸汽中H2S含量较低时，尚需补充少量煤气。含硫化氢酸性气体的主要成分是H2S、HCN、CO2、H2O, 并含有少量的氨（NH3）和萘，在燃烧炉内，该气体与空气在氧气过剩的条件下

19、燃烧，生成SO2、NOX和H2O。由燃烧炉排出的高温过程气，经废热锅炉冷却回收余热，产生中压饱和蒸汽，进行热回收。冷却后的过程气进入SCR反应器，脱除其中的氮氧化物。第32页/共43页第三十二页，共43页。19:21332 焦化(jiohu)工艺流程化产回收(hushu)工艺 经SCR反应器后的过程气进入转化器。在转化器内，将含有水汽的湿式SO2过程气在420450的温度下催化转化为SO3。转化过程中放出的反应热通过层间换热器用于产生蒸汽。在最后转化阶段，气体冷却以使得SO3与水蒸气反应生成气相的硫酸。转化器内催化剂采用丹麦TOPSOE公司生产的具有较高活性的湿式转化催化剂。 从湿式转化单元的

20、SO3过程气进入WSA冷凝器。在WSA冷凝器内，用冷空气对其进行间接冷却。硫酸在管子中与热工艺气体逆向冷凝浓缩，流向底部。硫酸收集在有砖衬里的冷凝器底部（浓度约为98%）并在板式换热器中冷却到3040，大部分酸作循环冷却用酸回兑到WSA冷凝器底部出口，一部分送入硫酸中间槽，再用泵输送到硫铵装置。 尾气(wi q)离开WSA冷凝器的温度约100，直接经一60m烟囱排入大气，气体中含酸雾极少，达到国家环保排放标准外排。第33页/共43页第三十三页，共43页。19:21343 主要(zhyo)装备（1） 卸煤设备(shbi) 螺旋(luxun)卸煤机 翻车机 共有5台螺旋卸煤机、1台翻车机。其中，翻

21、车机采用C型折返式设计，实现全自动控制，卸车能力为20节/小时，卸车效率高。第34页/共43页第三十四页，共43页。19:21353 主要(zhyo)装备（2） 贮、配煤装置(zhungzh) 贮、配煤系统采用(ciyng)贮配合一式设计，共有16个贮煤仓，96个圆盘给料机，贮煤量为16万吨，具有占地面积小，保护环境的优点。第35页/共43页第三十五页，共43页。19:21363 主要(zhyo)装备(3)炼焦(lin jio)设备4座42孔JNX702型7米焦炉，其中1#炉为国内首座投产的该型焦炉.此炉型具有加热均匀、热工效率高、废气温度低等优点，可有效提高焦炉的热工效率，减少(jinsho

22、)能源消耗，减少(jinsho)CO2的排放。2套处理能力140t/h的干熄焦装置，每小时可产3.8MPa中压蒸汽150t，发电量为2.6万度，干法熄焦具有改善焦炭质量、节约能源、保护环境等优点。第36页/共43页第三十六页，共43页。19:21373 主要(zhyo)装备(4)煤气(miq)净化设备真空(zhnkng)碳酸钾煤气脱硫设施，每年可减少SO2和NOx等污染物排放量约11000吨。 引进的丹麦托普索制浓硫酸工艺，是河北省第一套WSA制酸装置，年产浓硫酸1.2万吨，实现废物、废液零排放和尾气达标排放，年可创效约1000万元。第37页/共43页第三十七页，共43页。19:21383 主

23、要(zhyo)装备 焦炉、干熄焦、转运站均配备(pibi)除尘设施，作业率达到98%，有效的防止粉尘外溢，保护了环境 。 酚氰废水处理(chl)站年处理(chl)废水量90万吨，实现废水二次利用。(5)环保设备第38页/共43页第三十八页，共43页。19:21394 主要(zhyo)产品（1）冶金(yjn)焦炭我厂具备年产200万吨干全焦生产能力(shn chn nn l)，焦炭质量指标位于行业前三名，河北钢铁集团首位第39页/共43页第三十九页，共43页。19:21404 主要(zhyo)产品（2）煤焦油（3）硫酸铵（4）轻苯第40页/共43页第四十页，共43页。19:21414 主要(zhyo)产品吨煤（干基）可以生产:1、0.75吨焦炭(jiotn)2、0.18吨焦炉煤气3、0.04吨煤焦油4、0.01吨粗苯5、0.0085吨硫铵6 、0.02吨其它第41页/共43页第四十一页，共43页。19:2142谢谢(xi xie)大家！第42页/共43页第四十二页，共43页。19:2143感谢您的观看(gunkn)！第43页/共43页第四十三页，共43页。