侯岳坤（寧夏寶豐能源集團(tuán)股份有限公司，寧夏 銀川 750001）

焦化煤氣凈化系統(tǒng)相關(guān)問題分析

侯岳坤（寧夏寶豐能源集團(tuán)股份有限公司，寧夏 銀川 750001）

焦?fàn)t在生產(chǎn)焦炭的過程中產(chǎn)生大量的高溫煤氣，但是這些煤氣的純凈度還不高，里面還含有許多的焦油、苯、H2S、NH3、HCN等有害物質(zhì)。我們需要對這類煤氣進(jìn)行加工處理去除有害物質(zhì)，得到高純度的焦?fàn)t煤氣。這不僅可以增加經(jīng)濟(jì)效益，緩解能源緊張的局面，還有利于保護(hù)環(huán)境。隨著科技的進(jìn)步和人們環(huán)保健康意識的增強(qiáng)，現(xiàn)有的焦化煤氣凈化系統(tǒng)已不能很好的滿足人們的需求。加強(qiáng)和完善焦化煤氣系統(tǒng)的處理能力有助于我們更好的開展工作。本文簡單的介紹了焦化煤氣凈化系統(tǒng)的一些相關(guān)問題，并做了簡單的分析。

焦化煤氣；凈化系統(tǒng)；問題分析

近年來隨著環(huán)保政策力度的不斷加大，焦?fàn)t煤氣凈化系統(tǒng)中存在的問題也日益突出。我國從80年代以來，煤氣凈化的技術(shù)得到了一個(gè)很大的發(fā)展，經(jīng)過從國外引進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，我國在脫硫、脫氨方面取得了比較大的成就，但是經(jīng)過長時(shí)間的使用，現(xiàn)有的設(shè)備已不能適應(yīng)現(xiàn)代環(huán)保的要求。國內(nèi)大多數(shù)的企業(yè)的設(shè)備都需要改造升級，在脫硫脫氰設(shè)備方面還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。在煤氣的質(zhì)量方面也需要進(jìn)一步提高，煤氣有時(shí)會出現(xiàn)火苗發(fā)紅、發(fā)黃，并且燃燒后的廢氣量比較大，刺激性強(qiáng)。煤氣中的雜質(zhì)不僅影響了煤氣的正常使用，還對煤氣管道造成了一定的影響，造成管道堵塞通氣不暢。因?yàn)榻範(fàn)t中的煤氣是在高溫的狀態(tài)下生產(chǎn)出來的，所以我們還要特別關(guān)注焦化煤氣凈化系統(tǒng)相關(guān)的一些設(shè)備存在的一些安全問題，我們要時(shí)刻關(guān)注氣體的溫度和壓力，防止發(fā)生火災(zāi)爆炸和中毒事件。

1 煤氣凈化流程及運(yùn)行分析

在凈化煤氣的流程中一般是焦化產(chǎn)生的煤氣先進(jìn)性除油霧，再到洗萘工段，然后脫硫、脫氨工段，最后才成為城市使用的煤氣。在荒煤氣進(jìn)入電捕焦油器之前應(yīng)該在冷凝器中進(jìn)行冷卻，將荒煤氣降溫到35℃左右，由鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行空氣吹送進(jìn)行脫硫。在過去的較長時(shí)間里，雖然系統(tǒng)也能較平穩(wěn)的運(yùn)行，但還是暴露了許多的問題。

1.1 冷凝鼓風(fēng)工序

在焦?fàn)t中出來的荒煤氣溫度較高，需要進(jìn)行降溫處理，在焦油和氨水經(jīng)過氣液分離工序后進(jìn)入冷凝器中降溫至30℃左右，然后在用電捕焦油器進(jìn)行去除油霧。由氣液分離器分離出來的焦油和氨水進(jìn)入回收槽中進(jìn)行澄清，經(jīng)過澄清后將焦油和氨水、殘?jiān)冗M(jìn)行分離。一部分氨水進(jìn)行循環(huán)利用，一部分氨水進(jìn)行氨水收集分裝處理，焦油抽送至焦油儲罐。

1.2 脫硫工序

脫硫工藝現(xiàn)在一般采用HPF工藝進(jìn)行脫硫，鼓風(fēng)機(jī)吹送過來的煤氣已經(jīng)冷卻到30℃左右，然后進(jìn)入脫硫塔，在脫硫塔中與脫硫液進(jìn)行反應(yīng)出去荒煤氣中的硫化氫，同時(shí)吸收一部分氨。脫硫后的煤氣進(jìn)入硫胺工段。脫硫液吸收了硫化氫后進(jìn)入反應(yīng)釜與脫硫劑進(jìn)行反應(yīng)，脫硫液經(jīng)過氧化反應(yīng)后循環(huán)利用。

1.3 硫胺工序

脫硫工序出來的煤氣經(jīng)過加熱進(jìn)入到噴淋式飽和器中，在噴淋式飽和器中煤氣中存在的殘留氨與硫酸發(fā)生反應(yīng)生成硫酸銨，煤氣經(jīng)過捕霧除酸送往最終的冷洗苯工序。含有硫酸銨的漿液進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行離心得到硫胺，然后進(jìn)行干燥、稱量、裝袋。

冷凝鼓風(fēng)工序送來的剩余氨水經(jīng)過堿性冷凝液除去氨水中的固定銨，其余的氨通過加熱的方式使氨揮發(fā)形成氨水循環(huán)利用。在這一工段中產(chǎn)生的廢水則送至酚氰廢水處理站。

1.4 洗苯工序

從硫胺工序中出來的煤氣經(jīng)過終冷塔時(shí)分成兩段冷卻至25℃左右送入洗苯塔。在進(jìn)入終冷塔時(shí)需要進(jìn)一步的除去煤氣中的硫化氫，下段排出的冷凝液輸送到廢水站，上段出來的冷凝液送到上一工序中進(jìn)行處理。在洗苯塔中煤氣與塔內(nèi)的貧油進(jìn)行接觸，除去煤氣中的苯，貧油吸收苯后送至脫苯工序進(jìn)行脫苯。

2 存在問題分析

2.1 工藝方面

在煤氣凈化系統(tǒng)生產(chǎn)工藝啟用后不久，在整個(gè)系統(tǒng)中的設(shè)備方面發(fā)現(xiàn)有大量的煤粉，在焦油渣和殘?jiān)幸舶l(fā)現(xiàn)了大量的煤粉，并且煤粉的厚度達(dá)到了5cm厚。我們對此問題進(jìn)行分析和探討認(rèn)為在裝煤時(shí)采用高壓氨水進(jìn)行消除煙霧是煤氣系統(tǒng)中出現(xiàn)煤粉的間接原因，使用的原材料煤的細(xì)度過大是煤氣系統(tǒng)中出現(xiàn)煤粉的直接原因。我們在備料時(shí)采用的是錘式粉碎機(jī)，在使用的過程中發(fā)現(xiàn)粉碎的細(xì)度小于3mm的煤的數(shù)量占到了80%以上，嚴(yán)重時(shí)可能達(dá)到90%以上。煤的過度粉碎造成了煤極易隨著荒煤氣進(jìn)入到煤氣凈化系統(tǒng)中，加上電捕焦油器的原因，焦油與煤粉混合形成粘稠的物質(zhì)不易流動堆積在儲罐等處。

無煙裝煤是控制焦?fàn)t煙塵的一個(gè)重要手段，它可以減少環(huán)境的污染，因此不可能去除掉，我們只能通過降低煤的粉碎細(xì)度來減緩煤粉的飄移。為此通過減少粉碎機(jī)的錘頭的數(shù)量和錘頭的排列方式，盡量將粉碎細(xì)度降到80%以下，已減少荒煤氣中煤粉的含量。

煤氣中焦油含量偏高也是煤氣凈化時(shí)存在的問題，一般情況下，在荒煤氣經(jīng)過冷卻進(jìn)入到電捕焦油器前可以去除70%的焦油，經(jīng)過電捕后將去除99%的焦油。但是由于電捕器時(shí)采用負(fù)壓操作，煤氣中的氧含量不能過高，否則達(dá)到爆炸極限后會發(fā)生爆炸，所以我們需要安裝氧氣檢測儀與電捕器進(jìn)行連鎖。但是由于煤氣的雜質(zhì)含量較高，儀器屬于精密儀器極易堵塞，發(fā)生誤報(bào)警現(xiàn)象，整個(gè)系統(tǒng)經(jīng)常會因此停車。由于系統(tǒng)的運(yùn)行不順暢，電捕器不能連續(xù)電捕導(dǎo)致焦油隨著煤氣進(jìn)入下一個(gè)工序中使得該工序中的催化劑失效。雖然我們也經(jīng)過多次的改進(jìn)，但是效果并不理想，雖然還有一種機(jī)器是利用激光原理進(jìn)行檢測氧氣的濃度，但是需要在煤氣的管道上開孔，這給改造工作帶來了一定的困難。

煤氣中的萘含量偏高使得工序的后續(xù)處理變得非常麻煩。曾經(jīng)有過案例氨冷凝器被萘堵死，使得機(jī)器停止運(yùn)行，在清理的過程中清理十分困難。近年來隨著經(jīng)濟(jì)市場的變化和自身管理方面的原因，焦化廠的效益日趨下滑，為了節(jié)省開支，降低成本，洗萘工段的洗油長期不更換，使得除萘效果大大降低。煤氣中的萘隨著煤氣粘附在凈化系統(tǒng)設(shè)備的表面并逐漸增厚，最終堵塞設(shè)備使得系統(tǒng)停止運(yùn)行。

2.2 設(shè)備方面

在經(jīng)過長時(shí)間的系統(tǒng)運(yùn)行后，設(shè)備方面出現(xiàn)了大大小小的一些問題。在洗苯塔捕霧器方面，煤氣管、管式爐中發(fā)現(xiàn)了大量的洗油，不僅使得洗油的消耗大大增加，還使得煤氣的質(zhì)量下降。經(jīng)過逐一的檢查和排除發(fā)現(xiàn)捕霧器的安裝方向不正確，將其改正后重新運(yùn)行發(fā)現(xiàn)問題并沒有根本解決。經(jīng)過進(jìn)一步的研討和分析認(rèn)為洗苯塔的噴頭霧化的程度較高，而煤氣出口的捕霧器的效果不理想使得出口煤氣流速大，洗油被霧大量帶出。

2.3 三廢排放問題

在生產(chǎn)過程中三廢問題的處理一直是人們所頭疼的問題。在煤氣凈化系統(tǒng)中廢渣主要有機(jī)械化氨水澄清槽出來的焦油渣、蒸氨瀝青渣和脫硫殘?jiān)?。這類渣具有一定的揮發(fā)性和毒性，并且可以燃燒，最好的方法是使用一定的手段重新利用。但是在現(xiàn)在的技術(shù)條件下做到不損壞設(shè)備的前提下利用廢渣還有一定的困難。目前沒有可靠地手段來處理利用。

廢液和廢氣的問題也比較突出，原本的設(shè)計(jì)是能夠循環(huán)利用，但是由于廢液量比較大，并且噴灑設(shè)備不完善造成系統(tǒng)的脫硫廢液不能正常排放，使得系統(tǒng)的脫硫效果很不理想。廢氣是由于收集廢棄的儲罐密閉性效果不好加上壓力不均衡，導(dǎo)致廢氣經(jīng)常逸散到空氣中造成污染。

3 結(jié)語

焦化煤氣的凈化系統(tǒng)的運(yùn)行好壞決定煤氣的凈化質(zhì)量。我們應(yīng)該加大管理力度，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，保證焦化煤氣系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。煤氣凈化系統(tǒng)中存在的問題，從本質(zhì)上看是企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量問題，這關(guān)系著企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展和企業(yè)的利益。我們應(yīng)該把企業(yè)利益放在首位，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決出現(xiàn)的問題，為企業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

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[2]孫寶東.新焦化煤氣凈化系統(tǒng)存在問題分析[J].2005.6.

[3]姜輝明哨洪臣.煤氣凈化系統(tǒng)存在的問題及優(yōu)化[J]. 2000.5.

侯岳坤（1983-），男，陜西省定邊縣人，民族：漢，職稱：化工工藝助理工程師，學(xué)歷：本科。研究方向：煤氣凈化及污水處理。