优化焦化生产工艺，改善甲醇原料气质量 2012-08-24 王建明
□ 山西焦煤五麟公司 王建明
五麟焦化厂年产焦炭100万吨，为2×72孔TJL4350D型捣固焦炉，并配套相应的备煤、仪表、煤气净化、回收、化产、甲醇等工艺设备。公司地处晋中盆地南边源地带，位于山西汾阳。煤气发生量50000m3/h,以焦炉满负荷生产为前提，中控煤气质量要合格，化产工艺回收系统需大量修改方可满足甲醇生产需要。
第一，先说中控煤气焦油、萘含量的控制，煤气中萘的吸收主要靠初冷器处理，一方面要保证初冷器前的煤气质量，循环氨水不带油，保证上升管循环氨水喷洒效果，使煤气中大约60%的焦油冷却下来。初冷器出口煤气温度降至20℃，最大限度的冷却煤气中的萘，降低煤气中的萘含量。另一方面由于煤气流速快，萘含量一般高于煤气温度20℃时萘饱和蒸汽含量44mg/ m3,需靠上下段轻焦油喷洒，彻底吸收煤气中的萘，通过喷洒把高速运行煤气中的萘颗粒吸收，彻底解决初冷器后管道设备堵塞问题。我公司循环水制冷水改为强制通风冷却后，水温能保证生产需要，循环水32 ℃以下，制冷水20℃以下。这样就解决了初冷器后萘含量高的问题，满足甲醇生产需要萘小于70mg/ m3，器后煤气温度20℃，冷却煤气中大部分焦油后，电捕运行正常，中控煤气焦油含量小于10mg/ m3，两台初冷器运行，留一台备用，初冷器阻力1500Pa以下，同时降低了风机将近12%的负荷，优化了整个化产煤气系统，降低后续工段的工艺负荷，实现初冷器安全平稳运行。
第二，中控煤气中氧含量的控制。要保证煤气中氧含量0.6%以下，一方面必须保证负压系统无泄漏，出焦装煤在满足环保的前提下必须保证炉内正压，我厂经过工艺系统修改后，集气管调节翻板、风机频率控制先后投入自动，通过DCS自动化调节控制上升管压力，基本控制在80-120Pa，氧含量通过自动细微的调节控制实现氧含量小于0.6%，满足甲醇生产需要。
第三，脱硫后硫化氢含量的控制。我厂原先脱硫工艺为三台脱硫塔运行，湍球塔阻力高，设计阻力就高达10000Pa，运行脱硫后单脱硫工段阻力就达15000Pa，风机根本无法平稳运行，湍球塔运行时机后压力不稳，湍球塔系统根本无法运行。泡沫回收系统先后采用了熔硫釜法、压滤机法，最后是离心机法。由于我厂蒸汽压力不稳，保证不了熔硫釜内温度，熔硫釜运行环境污染过于严重，对人体伤害太大，釜后的清夜已是熟硫，不能再经过再生塔顶部溢下来，长期运行，系统不安全。由于我厂是PDS湿式氨法脱硫，脱硫液中氨含量高达10g/L以上，氨味特别刺眼刺鼻，压滤机出料时气味太重对人体伤害也大，压滤机滤布经常漏液，污染也很严重，维修复杂繁重，操作、维修工人劳动强度大，上述两种方法车间整体管理负荷大，工艺风险较大。最后采用了离心机法，离心机操作简单，全部机械化分离泡沫，对人体伤害小，外运硫膏用铲车清理，这样就省下6个包装工的工资费用，唯一不足就是离心机后清夜有时没有压滤机后清夜清澈，不过压滤机当进料压力打起来后，清夜也有浑浊现象，整体工艺管理操作考虑，还是离心机工艺完善，现已改成离心机法。湍球塔无法运行，只能用两台脱硫塔实现串联两级脱硫，彻底甩开湍球塔，液气比由原来的16改为30，把脱硫液大循环泵进出口全部连通，施行大循环泵为四开一备状态。另外新上一台预冷塔，我车间预冷塔选用制冷水冷却，入脱硫塔煤气温度冷却到30℃以下，实现再生温度30℃。加药改为 PDS连续搅拌滴加。脱硫塔交通阀发现内漏问题彻底堵上盲板。整体工艺改进后实现了苯后硫化氢含量小于20mg/ m3。
第四，煤气中氨的控制。我车间硫铵系统经七年运行后出现以下问题。大母液泵出口管由于振动焊口经常被撕裂出现渗漏，预热器经常堵塞阻力频繁大于2000Pa，饱和器内部切线处、除酸器也先后出现了堵塞情况，饱和器后煤气管出现渗漏。考虑出现的问题，做出以下处理，切线处、除酸器做好清水喷头，饱和器阻力大时喷水清洗切线、除酸器。饱和器后煤气管道爬坡处加装下液导淋及时排液，并更换渗漏煤气管段。大母液泵出口管安装软接管，彻底消除管道振动撕裂问题。为了保证饱和器后氨含量合格，煤气取样时加装煤气缓冲瓶，不能让管壁上的焦油氨水液滴杂物等进入取样药瓶内影响测量结果。母液酸度控制在3-4%，保证母液中硫铵颗粒少，大颗粒晶体集中到结晶槽，母液温度40℃，预热器后煤气温度40℃以下，保证饱和器后煤气夹带硫铵母液少，实行每天做母液制度，尽量让硫铵颗粒变大，另外关小搅拌阀门，保证饱和器十个喷头的喷洒压力喷洒量，使母液充分与煤气接触，饱和器后氨含量小于30 mg/ m3，满足甲醇生产需要。
第五，中控煤气中苯含量的控制。中控煤气苯含量大小在洗油循环量一定的情况下，与煤气中氨、硫化氢、焦油、萘的含量大小有密切联系。煤气干净后洗油也相对干净，煤气清洁程度高对洗油循环质量、吸收效率都会有所提高。前面煤气工序处理合格后，减少了氨、硫化氢对洗脱苯工段设备管道的腐蚀，减轻了终冷塔的阻力运行负荷。我车间脱苯塔塔件原先是泡罩式的，现改为助溢流抗堵型斜孔塔盘，再生器还是强制性的富油再生，管式炉后油温180℃，运行一段时间后，塔后苯含量3g/ m3左右，脱苯塔后贫油含苯0.4%左右，达到设计指标，满足甲醇生产需要。
总之,经过以上工艺改造调试，化产系统能够安全平稳运行，煤气质量完全满足甲醇生产需要。
五麟焦化厂年产焦炭100万吨，为2×72孔TJL4350D型捣固焦炉，并配套相应的备煤、仪表、煤气净化、回收、化产、甲醇等工艺设备。公司地处晋中盆地南边源地带，位于山西汾阳。煤气发生量50000m3/h,以焦炉满负荷生产为前提，中控煤气质量要合格，化产工艺回收系统需大量修改方可满足甲醇生产需要。
第一，先说中控煤气焦油、萘含量的控制，煤气中萘的吸收主要靠初冷器处理，一方面要保证初冷器前的煤气质量，循环氨水不带油，保证上升管循环氨水喷洒效果，使煤气中大约60%的焦油冷却下来。初冷器出口煤气温度降至20℃，最大限度的冷却煤气中的萘，降低煤气中的萘含量。另一方面由于煤气流速快，萘含量一般高于煤气温度20℃时萘饱和蒸汽含量44mg/ m3,需靠上下段轻焦油喷洒，彻底吸收煤气中的萘，通过喷洒把高速运行煤气中的萘颗粒吸收，彻底解决初冷器后管道设备堵塞问题。我公司循环水制冷水改为强制通风冷却后，水温能保证生产需要，循环水32 ℃以下，制冷水20℃以下。这样就解决了初冷器后萘含量高的问题，满足甲醇生产需要萘小于70mg/ m3，器后煤气温度20℃，冷却煤气中大部分焦油后，电捕运行正常，中控煤气焦油含量小于10mg/ m3，两台初冷器运行，留一台备用，初冷器阻力1500Pa以下，同时降低了风机将近12%的负荷，优化了整个化产煤气系统，降低后续工段的工艺负荷，实现初冷器安全平稳运行。
第二，中控煤气中氧含量的控制。要保证煤气中氧含量0.6%以下，一方面必须保证负压系统无泄漏，出焦装煤在满足环保的前提下必须保证炉内正压，我厂经过工艺系统修改后，集气管调节翻板、风机频率控制先后投入自动，通过DCS自动化调节控制上升管压力，基本控制在80-120Pa，氧含量通过自动细微的调节控制实现氧含量小于0.6%，满足甲醇生产需要。
第三，脱硫后硫化氢含量的控制。我厂原先脱硫工艺为三台脱硫塔运行，湍球塔阻力高，设计阻力就高达10000Pa，运行脱硫后单脱硫工段阻力就达15000Pa，风机根本无法平稳运行，湍球塔运行时机后压力不稳，湍球塔系统根本无法运行。泡沫回收系统先后采用了熔硫釜法、压滤机法，最后是离心机法。由于我厂蒸汽压力不稳，保证不了熔硫釜内温度，熔硫釜运行环境污染过于严重，对人体伤害太大，釜后的清夜已是熟硫，不能再经过再生塔顶部溢下来，长期运行，系统不安全。由于我厂是PDS湿式氨法脱硫，脱硫液中氨含量高达10g/L以上，氨味特别刺眼刺鼻，压滤机出料时气味太重对人体伤害也大，压滤机滤布经常漏液，污染也很严重，维修复杂繁重，操作、维修工人劳动强度大，上述两种方法车间整体管理负荷大，工艺风险较大。最后采用了离心机法，离心机操作简单，全部机械化分离泡沫，对人体伤害小，外运硫膏用铲车清理，这样就省下6个包装工的工资费用，唯一不足就是离心机后清夜有时没有压滤机后清夜清澈，不过压滤机当进料压力打起来后，清夜也有浑浊现象，整体工艺管理操作考虑，还是离心机工艺完善，现已改成离心机法。湍球塔无法运行，只能用两台脱硫塔实现串联两级脱硫，彻底甩开湍球塔，液气比由原来的16改为30，把脱硫液大循环泵进出口全部连通，施行大循环泵为四开一备状态。另外新上一台预冷塔，我车间预冷塔选用制冷水冷却，入脱硫塔煤气温度冷却到30℃以下，实现再生温度30℃。加药改为 PDS连续搅拌滴加。脱硫塔交通阀发现内漏问题彻底堵上盲板。整体工艺改进后实现了苯后硫化氢含量小于20mg/ m3。
第四，煤气中氨的控制。我车间硫铵系统经七年运行后出现以下问题。大母液泵出口管由于振动焊口经常被撕裂出现渗漏，预热器经常堵塞阻力频繁大于2000Pa，饱和器内部切线处、除酸器也先后出现了堵塞情况，饱和器后煤气管出现渗漏。考虑出现的问题，做出以下处理，切线处、除酸器做好清水喷头，饱和器阻力大时喷水清洗切线、除酸器。饱和器后煤气管道爬坡处加装下液导淋及时排液，并更换渗漏煤气管段。大母液泵出口管安装软接管，彻底消除管道振动撕裂问题。为了保证饱和器后氨含量合格，煤气取样时加装煤气缓冲瓶，不能让管壁上的焦油氨水液滴杂物等进入取样药瓶内影响测量结果。母液酸度控制在3-4%，保证母液中硫铵颗粒少，大颗粒晶体集中到结晶槽，母液温度40℃，预热器后煤气温度40℃以下，保证饱和器后煤气夹带硫铵母液少，实行每天做母液制度，尽量让硫铵颗粒变大，另外关小搅拌阀门，保证饱和器十个喷头的喷洒压力喷洒量，使母液充分与煤气接触，饱和器后氨含量小于30 mg/ m3，满足甲醇生产需要。
第五，中控煤气中苯含量的控制。中控煤气苯含量大小在洗油循环量一定的情况下，与煤气中氨、硫化氢、焦油、萘的含量大小有密切联系。煤气干净后洗油也相对干净，煤气清洁程度高对洗油循环质量、吸收效率都会有所提高。前面煤气工序处理合格后，减少了氨、硫化氢对洗脱苯工段设备管道的腐蚀，减轻了终冷塔的阻力运行负荷。我车间脱苯塔塔件原先是泡罩式的，现改为助溢流抗堵型斜孔塔盘，再生器还是强制性的富油再生，管式炉后油温180℃，运行一段时间后，塔后苯含量3g/ m3左右，脱苯塔后贫油含苯0.4%左右，达到设计指标，满足甲醇生产需要。
总之,经过以上工艺改造调试，化产系统能够安全平稳运行，煤气质量完全满足甲醇生产需要。
