王歡申,李益華
(中國寶武鋼鐵集團(tuán)寧波寶新不銹鋼有限公司,浙江寧波 315800)
來自焦化廠的焦?fàn)t煤氣經(jīng)焦化廠凈化處理后,焦?fàn)t煤氣指標(biāo)能滿足大部分客戶的需求。但不銹鋼冷軋企業(yè)對(duì)于焦?fàn)t煤氣的品質(zhì)要求較高,故需對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)一步精制。
寧波寶新銹鋼有限公司是冶金冷軋不銹鋼生產(chǎn)企業(yè),生產(chǎn)中利用附近鋼鐵公司富余的焦?fàn)t煤氣。通過全面研究,探索出一套特有的焦?fàn)t煤氣干濕結(jié)合精制工藝,將再次凈制的焦?fàn)t煤氣成功應(yīng)用于不銹鋼退火爐使用。
焦?fàn)t煤氣原料氣成分及主要雜質(zhì)情況見表1、表2。
表1 焦?fàn)t煤氣原料氣成分 %
表2 原料氣主要雜質(zhì)(/mg/Nm3)
產(chǎn)品氣的指標(biāo)要求見表3。
表3 產(chǎn)品氣指標(biāo)要求(/mg/Nm)3
焦?fàn)t煤氣精制工藝流程見圖1。
圖1 焦?fàn)t煤氣精制工藝流程
焦?fàn)t煤氣干濕結(jié)合法精制凈化流水線設(shè)備組成見圖2。
圖2 焦?fàn)t煤氣干濕結(jié)合法精制凈化流水線設(shè)備組成
來自焦化廠經(jīng)過初步凈化的焦?fàn)t煤氣,先進(jìn)入填料式油洗萘塔,用循環(huán)洗油噴淋洗滌焦?fàn)t煤氣。為了保持循環(huán)油溫度高于焦?fàn)t煤氣溫度3~5 ℃,用0.6 MPa 左右的飽和蒸汽經(jīng)過換熱器對(duì)洗油加熱。洗油的洗萘操作將含萘量從400 mg/Nm3降低到80 mg/Nm3以下,為了維持洗油的吸收活力,每天需要將洗油部分替換,新鮮洗油補(bǔ)入洗萘塔。
洗萘塔后設(shè)電捕焦油器,以捕集大部分殘存的洗油霧、焦油霧。經(jīng)電捕焦油器后焦油含量基本達(dá)到10 mg/Nm3以下。電捕焦油器捕集下的焦油由管道排入污水池混入含萘污水一并處理。
出電捕焦油器的焦?fàn)t煤氣進(jìn)入正處于吸附狀態(tài)的除油脫萘器,焦?fàn)t煤氣中的焦油、萘、部分硫、苯等組分被裝填吸附劑的孔所吸附,從而使煤氣得以凈化,將煤氣中含萘量從80 mg/Nm3降低到20 mg/Nm3以下,焦油含量脫至5 mg/Nm3以下。
除油脫萘器使用一段時(shí)間后需進(jìn)行填料再生。再生方法:用電加熱器對(duì)低壓蒸汽進(jìn)行加熱,形成350 ℃的過熱蒸汽對(duì)除油脫萘器進(jìn)行直接吹掃,將脫油脫萘器中的焦油、萘等雜質(zhì)脫附出來,從而使吸附劑填料再生。
出除油脫萘器的焦?fàn)t煤氣進(jìn)入脫硫塔,經(jīng)脫硫塔內(nèi)填料的吸附,出塔后的煤氣中H2S 含量脫至5 mg/Nm3以下。
(1)焦?fàn)t煤氣干濕結(jié)合精制工藝既保證凈化效果,又減輕干式段的運(yùn)行負(fù)擔(dān),從而減輕了填料再生和更換的負(fù)擔(dān),降低運(yùn)行費(fèi)用的同時(shí)兼顧了氣體處理效率。
(2)為了提高脫硫劑的利用效率,3 臺(tái)脫硫塔可并聯(lián)亦可串聯(lián)操作。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)塔出口凈煤氣中的H2S 含量超過5 mg/Nm3時(shí),與第二個(gè)塔串聯(lián)操作。直到第一個(gè)塔的出口H2S 濃度達(dá)原料氣濃度時(shí),認(rèn)為第一個(gè)塔中的脫硫劑已經(jīng)失效,將第一個(gè)塔切除出工藝流程,只用第二個(gè)塔。第一個(gè)塔更換脫硫劑,然后切換到第二個(gè)塔前第一組塔后串聯(lián)操作。同理,可在線更換或再生第二個(gè)塔中的脫硫劑。
(3)除油脫萘塔使用變溫吸附技術(shù),在常溫時(shí)可脫除萘、焦油等雜質(zhì),在高溫蒸汽下可以使填料吸附劑解吸。裝置通過進(jìn)出口程控閥門實(shí)現(xiàn)在線再生及切換除油脫萘塔的操作。
焦?fàn)t煤氣干濕結(jié)合工藝在寧波寶新不銹鋼退火設(shè)備上成功使用,取得良好的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)為區(qū)域循環(huán)經(jīng)濟(jì)做出重要貢獻(xiàn)。