焦化厂化产回收出初冷工艺[优秀]_焦化化产回收工艺流程

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焦化厂化产回收——初冷工艺

焦炉煤气从炭化室经上升管逸出时的温度为650－750℃，此时煤气中含有焦油气、苯族烃、水汽、氨、硫化氢、氰化氢、萘及其他化合物，为回收和处理这些化合物，首先应将煤气冷却。

煤气的初步冷却分两步进行[8]：

第一步：在集气管及桥管中用大量循环氨水喷洒，使煤气冷却到80~90℃； 第二步：在煤气初冷器中冷却。在初冷器将煤气冷却到何种程度，随化学产品回收与煤气净化选用的工艺方法而异，经技术经济比较确定，例如若以硫酸或磷酸作为吸收剂，用化学吸收法除去煤气中的氨，初冷器后煤气温度可以高一些，一般为25~35℃；若以水作吸收剂，用物理吸收法除去煤气中的氨初冷后煤气温度要低些，一般为25℃以下。

2.2.1 煤气在集气管内的冷却

煤气在集气管内冷却的机理是，煤气在桥管和集气管内冷却，是用表压为150~200kPa的循环氨水通过喷头强烈喷洒进行的，煤气温度由650~750℃降至80~85℃，同时有60％左右的焦油气冷凝下来，含在煤气中的粉尘也被冲洗下来，有焦油渣产生。在集气管冷却煤气主要是靠氨水蒸发吸收需要的相变热使煤气显热减少温度降低，所以煤气温度可冷却至高于其最后达到的露点温度1~3℃。煤气的露点温度就是煤气被水汽饱和的温度，是煤气在集气管中冷却的极限[9]。

在一般生产条件下，煤料水分每降低1％，露点温度可降低0.6 ~0.7℃。显然，降低煤料水分，对煤气的冷却很重要。

2.2.2 煤气在初冷器的冷却

煤气冷却和焦油蒸汽、水蒸汽的冷凝，可以采用不同形式的冷却器。被冷却的煤气与冷却介质直接接触的冷却器，称为直接混合式冷却器，简称为直接冷却器或直接冷却；被冷却的煤气与冷却介质分别从固体壁面的两侧流过，煤气将热量传给壁面，再由壁面传给冷却介质的冷却器，称为间壁式冷却器，简称为间接冷却器或间接冷却。由于冷却器的形式不同，煤气冷却所采取的流程也不同。

煤气冷却的流程可分为间接冷却、直接冷却和间直混合冷却三种。

1、煤气的间接初冷工艺流程[10]

经气液分离后的煤气进入数台并联立管式间接冷却器，用水间接冷却，煤气走管间，冷却水走管内。从各台初冷器出来的煤气温度是有差别的，汇集在一起后的煤气温度称为集合温度，这个温度依生产工艺的不同而有不同的要求：在生产硫铵系统中，要求集合温度低于35℃，在浓氨水生产系统中，则要求集合温度低于25℃。随着煤气的冷却，煤气中绝大部分焦油气、大部分水汽和萘在初冷器中被冷凝下来，萘溶解于焦油中。煤气中一定数量的氨、二氧化碳、硫化氢、氰化氢和其他组分溶解于冷凝水中，形成了冷凝氨水。

生产硫铵只要求集合温度低于35℃，间接初冷工艺流程如图2.4所示：

图2.4 硫铵生产的煤气间接初冷工艺流程

2、煤气的直接初冷工艺流程

煤气的直接初步冷却，是在直接冷却塔内由煤气和冷却水直接接触传热完成的。如图2.5所示，吸气主管来的80～85℃的煤气，经过气液分离器进入并联的直接式初冷塔，用氨水喷洒冷却到25～28℃，然后由鼓风机送至捕焦油器，捕除焦油雾后，将煤气送往回收氨工段。

煤气直接初冷，不但冷却了煤气，而且具有净化煤气的良好效果。某厂实测生产数据表明，在直接初冷塔内，可以洗去90％以上的焦油，80％左右的氨，60%以上的萘，以及约50%的硫化氢和氰化氢。这对后面洗氨洗苯过程及减少设备腐蚀都有好处。

同煤气间接初冷相比，直接初冷还具有冷却效率较高，煤气压力损失小，基建投资较少等优点。但也具有工艺流程较复杂。动力消耗较大，循环氨水冷却器易腐蚀易堵塞，各澄清池污染严重，大气环境恶劣等缺点。

图2.5 直接初冷工艺流程

3、间冷直冷结合的煤气初冷工艺流程

如前所述煤气的直接初冷，是在直接冷却塔内，由煤气和冷却水(经冷却后的氨水焦油混合液)直接触传热而完成的。此法不仅冷却了煤气，且具有净化煤气效果良好、设备结构简单造价低及煤气阻力小等优点。间冷直冷结合的煤气初冷工艺即是将二者优点结合的方法，在国内外大型焦化已得到采用。如图2.6所示：

图2.6 间冷直冷结合的煤气初冷工艺流程