焦化煤气净化系统相关问题分析

2017-03-04侯岳坤宁夏宝丰能源集团股份有限公司宁夏银川750001

化工管理 2017年23期

侯岳坤（宁夏宝丰能源集团股份有限公司，宁夏银川 750001）

焦化煤气净化系统相关问题分析

侯岳坤（宁夏宝丰能源集团股份有限公司，宁夏银川 750001）

焦炉在生产焦炭的过程中产生大量的高温煤气，但是这些煤气的纯净度还不高，里面还含有许多的焦油、苯、H2S、NH3、HCN等有害物质。我们需要对这类煤气进行加工处理去除有害物质，得到高纯度的焦炉煤气。这不仅可以增加经济效益，缓解能源紧张的局面，还有利于保护环境。随着科技的进步和人们环保健康意识的增强，现有的焦化煤气净化系统已不能很好的满足人们的需求。加强和完善焦化煤气系统的处理能力有助于我们更好的开展工作。本文简单的介绍了焦化煤气净化系统的一些相关问题，并做了简单的分析。

焦化煤气；净化系统；问题分析

近年来随着环保政策力度的不断加大，焦炉煤气净化系统中存在的问题也日益突出。我国从80年代以来，煤气净化的技术得到了一个很大的发展，经过从国外引进设备和技术，我国在脱硫、脱氨方面取得了比较大的成就，但是经过长时间的使用，现有的设备已不能适应现代环保的要求。国内大多数的企业的设备都需要改造升级，在脱硫脱氰设备方面还有待进一步加强。在煤气的质量方面也需要进一步提高，煤气有时会出现火苗发红、发黄，并且燃烧后的废气量比较大，刺激性强。煤气中的杂质不仅影响了煤气的正常使用，还对煤气管道造成了一定的影响，造成管道堵塞通气不畅。因为焦炉中的煤气是在高温的状态下生产出来的，所以我们还要特别关注焦化煤气净化系统相关的一些设备存在的一些安全问题，我们要时刻关注气体的温度和压力，防止发生火灾爆炸和中毒事件。

1 煤气净化流程及运行分析

在净化煤气的流程中一般是焦化产生的煤气先进性除油雾，再到洗萘工段，然后脱硫、脱氨工段，最后才成为城市使用的煤气。在荒煤气进入电捕焦油器之前应该在冷凝器中进行冷却，将荒煤气降温到35℃左右，由鼓风机进行空气吹送进行脱硫。在过去的较长时间里，虽然系统也能较平稳的运行，但还是暴露了许多的问题。

1.1 冷凝鼓风工序

在焦炉中出来的荒煤气温度较高，需要进行降温处理，在焦油和氨水经过气液分离工序后进入冷凝器中降温至30℃左右，然后在用电捕焦油器进行去除油雾。由气液分离器分离出来的焦油和氨水进入回收槽中进行澄清，经过澄清后将焦油和氨水、残渣等进行分离。一部分氨水进行循环利用，一部分氨水进行氨水收集分装处理，焦油抽送至焦油储罐。

1.2 脱硫工序

脱硫工艺现在一般采用HPF工艺进行脱硫，鼓风机吹送过来的煤气已经冷却到30℃左右，然后进入脱硫塔，在脱硫塔中与脱硫液进行反应出去荒煤气中的硫化氢，同时吸收一部分氨。脱硫后的煤气进入硫胺工段。脱硫液吸收了硫化氢后进入反应釜与脱硫剂进行反应，脱硫液经过氧化反应后循环利用。

1.3 硫胺工序

脱硫工序出来的煤气经过加热进入到喷淋式饱和器中，在喷淋式饱和器中煤气中存在的残留氨与硫酸发生反应生成硫酸铵，煤气经过捕雾除酸送往最终的冷洗苯工序。含有硫酸铵的浆液进入离心机进行离心得到硫胺，然后进行干燥、称量、装袋。

冷凝鼓风工序送来的剩余氨水经过碱性冷凝液除去氨水中的固定铵，其余的氨通过加热的方式使氨挥发形成氨水循环利用。在这一工段中产生的废水则送至酚氰废水处理站。

1.4 洗苯工序

从硫胺工序中出来的煤气经过终冷塔时分成两段冷却至25℃左右送入洗苯塔。在进入终冷塔时需要进一步的除去煤气中的硫化氢，下段排出的冷凝液输送到废水站，上段出来的冷凝液送到上一工序中进行处理。在洗苯塔中煤气与塔内的贫油进行接触，除去煤气中的苯，贫油吸收苯后送至脱苯工序进行脱苯。

2 存在问题分析

2.1 工艺方面

在煤气净化系统生产工艺启用后不久，在整个系统中的设备方面发现有大量的煤粉，在焦油渣和残渣中也发现了大量的煤粉，并且煤粉的厚度达到了5cm厚。我们对此问题进行分析和探讨认为在装煤时采用高压氨水进行消除烟雾是煤气系统中出现煤粉的间接原因，使用的原材料煤的细度过大是煤气系统中出现煤粉的直接原因。我们在备料时采用的是锤式粉碎机，在使用的过程中发现粉碎的细度小于3mm的煤的数量占到了80%以上，严重时可能达到90%以上。煤的过度粉碎造成了煤极易随着荒煤气进入到煤气净化系统中，加上电捕焦油器的原因，焦油与煤粉混合形成粘稠的物质不易流动堆积在储罐等处。

无烟装煤是控制焦炉烟尘的一个重要手段，它可以减少环境的污染，因此不可能去除掉，我们只能通过降低煤的粉碎细度来减缓煤粉的飘移。为此通过减少粉碎机的锤头的数量和锤头的排列方式，尽量将粉碎细度降到80%以下，已减少荒煤气中煤粉的含量。

煤气中焦油含量偏高也是煤气净化时存在的问题，一般情况下，在荒煤气经过冷却进入到电捕焦油器前可以去除70%的焦油，经过电捕后将去除99%的焦油。但是由于电捕器时采用负压操作，煤气中的氧含量不能过高，否则达到爆炸极限后会发生爆炸，所以我们需要安装氧气检测仪与电捕器进行连锁。但是由于煤气的杂质含量较高，仪器属于精密仪器极易堵塞，发生误报警现象，整个系统经常会因此停车。由于系统的运行不顺畅，电捕器不能连续电捕导致焦油随着煤气进入下一个工序中使得该工序中的催化剂失效。虽然我们也经过多次的改进，但是效果并不理想，虽然还有一种机器是利用激光原理进行检测氧气的浓度，但是需要在煤气的管道上开孔，这给改造工作带来了一定的困难。

煤气中的萘含量偏高使得工序的后续处理变得非常麻烦。曾经有过案例氨冷凝器被萘堵死，使得机器停止运行，在清理的过程中清理十分困难。近年来随着经济市场的变化和自身管理方面的原因，焦化厂的效益日趋下滑，为了节省开支，降低成本，洗萘工段的洗油长期不更换，使得除萘效果大大降低。煤气中的萘随着煤气粘附在净化系统设备的表面并逐渐增厚，最终堵塞设备使得系统停止运行。

2.2 设备方面

在经过长时间的系统运行后，设备方面出现了大大小小的一些问题。在洗苯塔捕雾器方面，煤气管、管式炉中发现了大量的洗油，不仅使得洗油的消耗大大增加，还使得煤气的质量下降。经过逐一的检查和排除发现捕雾器的安装方向不正确，将其改正后重新运行发现问题并没有根本解决。经过进一步的研讨和分析认为洗苯塔的喷头雾化的程度较高，而煤气出口的捕雾器的效果不理想使得出口煤气流速大，洗油被雾大量带出。

2.3 三废排放问题

在生产过程中三废问题的处理一直是人们所头疼的问题。在煤气净化系统中废渣主要有机械化氨水澄清槽出来的焦油渣、蒸氨沥青渣和脱硫残渣。这类渣具有一定的挥发性和毒性，并且可以燃烧，最好的方法是使用一定的手段重新利用。但是在现在的技术条件下做到不损坏设备的前提下利用废渣还有一定的困难。目前没有可靠地手段来处理利用。

废液和废气的问题也比较突出，原本的设计是能够循环利用，但是由于废液量比较大，并且喷洒设备不完善造成系统的脱硫废液不能正常排放，使得系统的脱硫效果很不理想。废气是由于收集废弃的储罐密闭性效果不好加上压力不均衡，导致废气经常逸散到空气中造成污染。