1.1.1 概述
1.1.1.1 設計規模
煤氣淨化車間與2×70孔7.63m複熱式焦爐、年產210萬噸焦炭的煉焦生產能力相配套。
煤氣處理量: 102302m3/h(含尾氣)
1.1.1.2 主要工藝流程
1) 采用橫管初冷器,分三段冷卻,中間設有斷塔板。
1) 初冷器采用高效橫管冷卻器,分三段冷卻煤氣。中段和下段帶斷塔盤。
2) 電捕焦油器為蜂窩式,蜂窩為不鏽鋼,外殼為碳鋼。
3) 煤氣鼓風機采用三元流技術,變頻調速。
4) 煤氣的脫氨采用噴淋飽和器法。
5) 終冷采用間接終冷,洗苯塔為輕瓷填料。
6) 脫硫采用真空碳酸鉀法,酸汽用克勞斯爐生產硫磺。
7) 焦油氨水的分離采用立式焦油氨水分離槽的工藝。
8) 粗苯蒸餾采用管式爐、一塔生產兩種苯的工藝。
1.1.1.3 煤氣淨化車間組成
煤氣淨化車間組成為: 冷凝鼓風工段、硫銨工段(含剩餘氨水蒸氨裝置)、終冷洗苯工段、脫硫硫回收工段、粗苯蒸餾工段和酸堿庫工段。
1.1.2 設計基礎數據
焦爐裝煤量 310.32t/h(幹基)
煤氣產率 320m3/t(幹煤)
焦爐煤氣產量 310.32×320=99302m3/h
克勞斯尾氣 3000m3/h
煤氣淨化車間煤氣處理能力 102302m3/h
1.1.2.1 淨化前、後煤氣中雜質含量
雜質含量(g/m3) 淨化前 淨化後
焦油 0.05
NH3 6 0.05
H2S 6 0.1
HCN 1.5 0.5
BTX 34 4
萘 0.3
1.1.2.2 產品產率
焦油 3.5%(對幹煤)
輕苯 0.93%(對幹煤)
精重苯 0.03%(對幹煤)
硫銨 1.0%(對幹煤)
1.1.2.3 動力條件
1.1.2.3.1 循環水
進口溫度 | 33℃ |
出口溫度 | 46℃ |
壓力 | 0.4~0.5MPa |
1.1.2.3.2 低溫水
1.1.2.3.3 工業水
1.1.2.3.4 電
1.1.2.3.5 低壓蒸汽
1.1.2.3.6 壓縮空氣
1.1.3 原料及產品質量指標
1.1.3.1 焦油
焦油——符合YB/T5075-93中1號指標
密度(20°C) | 1.15~1.21g/cm3 |
甲苯不溶物(無水基) | 3.5~7% |
灰分 | 不大於0.13% |
水分 | 不大於4.0% |
粘度(E80) | 不大於4 |
萘含量(無水基),% | 不大於7.0(不作考核指標) |
1.1.3.2 硫銨
硫銨——符合GB535-1995(**農業品)
氮(N)含量(以幹基計) | ≥21.0% |
水分(H2O)含量 | ≤0.3% |
遊離酸H2SO4含量 | ≤0.05% |
1.1.3.3 輕苯
輕苯---符合YB/T5022-93
外觀 | 黃色透明液體 |
密度(20°C) | 0.87~0.88g/ml |
餾出96%(容)溫度,℃ | 不大於150 |
水分 | 室溫(18~25℃)下目測無可見的不溶解的水 |
1.1.3.4 液體燒堿(40%)
液體燒堿(40%)---符合GB209-93
碳酸鈉(Na2CO3)含量 | ≤0.6% |
氯化鈉(NaCl)含量 | ≤2% |
三氧化二鐵(Fe2O3)含量 | ≤0.01% |
1.1.3.5 洗油
洗油
密度(20°C) | 1.03~1.06g/cm3 |
餾程(大氣壓760mmHg) 230℃前餾出量(容) 300℃前餾出量(容) | 不大於3% 不小於90% |
酚含量 | 不大於0.5% |
萘含量 | 不大於15.0% |
水分 | 不大於1.0% |
粘度(E50) | 不大於1.5 |
15℃結晶物 | 無 |
1.1.3.6 硫酸(93%)
硫酸(93%)---符合GB/T534-2002
灰分的質量分數/% | ≤0.03 |
鐵(Fe)質量分數/% | ≤0.01 |
砷(As) 質量分數/% | ≤0.005 |
汞(Hg)質量分數/% | ≤0.01 |
鉛(Pb)質量分數/% | ≤0.02 |
透明度/mm | ≥50 |
色度/ml | ≤2.0 |
1.1.3.7 硫磺
硫磺---
1.1.3.8 堿
堿 KOH
濃度 50%(Wt)
1.1.4 工藝流程、特點、主要技術操作指標及主要設備選擇
1.1.4.1 冷凝鼓風工段
1)工藝流程:
來自焦爐~82℃荒煤氣與焦油和氨水沿吸煤氣管道至氣液分離器,氣液分離後荒煤氣由上部出來,進入並聯操作的橫管初冷器,分三段冷卻。上段用脫硫工段再沸器後65°C循環水,中段用33°C循環水,下段用16°C低溫水將煤氣冷卻至21~22°C。由橫管初冷器下部排出的煤氣,進入電捕焦油器,除掉煤氣中夾帶的焦油,再由煤氣鼓風機壓送至硫銨工段。
上段餘熱水用熱水泵加壓經橫管初冷器上段換熱後送至脫硫工段循環使用。
為了保證初冷器冷卻效果,在中段和下段連續噴灑焦油、氨水混合液,在其頂部用熱氨水不定期衝洗,以**管壁上的焦油、萘等雜質。
初冷器中段和下段之間帶有斷塔盤。上段和中段排出的冷凝液經水封槽流入上段冷凝液槽,用上段冷凝液泵將冷凝液一部分送到初冷器中段噴灑,多餘部分送至焦油渣預分離器。下段排出的冷凝液經水封槽流入下段冷凝液槽,用下段冷凝液泵送到初冷器下段噴灑,多餘部分經交通管流入上段冷凝液槽。
由氣液分離器分離下來的焦油和氨水首先進入到焦油渣預分離器,在此進行焦油氨水和焦油渣的分離。
在焦油渣預分離器的出口處設有篦篩,大於8mm的固體物將留在預分離器內,沉降到預分離器的錐形底上,並通過焦油壓榨泵抽出。在焦油壓榨泵中固體物質被粉碎,並被送回到焦油渣預分離器的上部。
焦油渣預分離器的濾篩是一種自動篩分裝置,如果篩孔被堵塞,可用蒸汽反吹掃。
從焦油渣預分離器出來的焦油氨水進入焦油氨水分離槽,在此進行氨水和焦油的分離。在焦油氨水分離槽的下部設有錐形底板,利用溫度和比重不同,焦油沉向底部,通過焦油中間泵抽出,送至超級離心機進一步脫水並除渣,處理後的焦油自流到焦油槽,通過焦油泵送往焦油庫區,焦油氨水分離槽上部的氨水流入下部的循環氨水中間槽,由循環氨水泵送至焦爐集氣管循環噴灑冷卻煤氣。
剩餘氨水從焦油氨水分離槽自流到剩餘氨水中間槽沉澱分離重質油後,再經除焦油器除焦油後自流入剩餘氨水槽,用剩餘氨水泵送往硫銨工段蒸氨裝置。
在焦油氨水分離槽的分界麵處取出焦油氨水混合物,其中含有約30~50%的焦油,自流到下段冷凝液槽。
超級離心機分離出的焦油渣排入焦油渣車,定期送備煤。
2)工藝特點:
a)初冷器采用高效橫管冷卻器,將煤氣冷卻到21~22°C,在初冷器中分段噴灑焦油氨水混合物,使煤氣中的大部分萘通過冷卻脫除,從而實現了煤氣降溫、除油、除萘的目的,確保後序設備無堵塞之患,
b)橫管冷卻器中間帶斷塔盤,節省低溫水用量,降低操作費用。上段餘熱水經換熱後用於脫硫工段的再沸器加熱,節省了蒸汽用量。
c)采用高效的電捕焦油器,處理後煤氣中焦油可控製在50mg/m3以下,有利於後序設備的正常操作。瓷瓶充氮氣加以保護,減少維修量,延長瓷瓶的壽命。
d)剩餘氨水經除焦油器浮選後進一步降低焦油含量,減輕焦油在蒸氨塔塔盤上的聚合,保證蒸氨塔穩定操作,蒸氨廢水質量穩定,有利於環境保護。
e) 采用超級離心機,進一步脫除焦油中的水份並除去焦油中的焦油渣,以滿足焦油車間操作需要。
f) 各貯槽放散氣經壓力平衡係統引入負壓煤氣管道,有利於環境保護。
3)主要技術操作指標
初冷器前煤氣溫度 | ~82℃ |
初冷器後煤氣溫度 | 21~22℃ |
初冷器上段餘熱水入口溫度 | 65℃ |
初冷器上段餘熱水出口溫度 | 75℃ |
初冷器中段循環水入口溫度 | 33℃ |
初冷器中段循環水出口溫度 | 46℃ |
初冷器下段低溫水入口溫度 | 16℃ |
初冷器下段低溫水出口溫度 | 23℃ |
電捕焦油器絕緣箱溫度 | 80~100℃ |
初冷器阻力 | 1500Pa |
電捕焦油器阻力 | 1000Pa |
4)主要設備的選擇
設備名稱及規格 | 主要材質 | 台數 | 備注 |
初冷器 F=8822m2 | 碳鋼 | 4 | |
電捕焦油器 DN5200 | 碳鋼 | 3 | |
焦油氨水分離槽 | 碳鋼 | 2 | |
煤氣鼓風機 | | 3 | 變頻調速 |
超級離心機 Q=15t/h | | 2 | 引進 |
焦油壓榨泵 | | 2 | 引進 |
5)主要環保措施
a) 設有壓力平衡係統,各貯槽的放散氣均接至其中。
b) 設備放空液、泵的漏液經地下放空槽回係統,廢水不外排。
c) 焦油渣回兌煉焦煤中,廢渣不外排。
1.1.4.2 硫銨工段
1)工藝流程:
由冷凝鼓風工段來的煤氣進入噴淋式硫銨飽和器。煤氣在飽和器的上段分兩股進入環形室,與循環母液逆流接觸,其中的氨被母液中的硫酸吸收,生成硫酸銨。脫氨後的煤氣在飽和器的後室合並成一股,經小母液循環泵送出的母液連續噴灑洗滌後,沿切線方向進入飽和器內旋風式除酸器,分離出煤氣中所夾帶的酸霧後,送至終冷洗苯工段。
飽和器下段上部的母液經大母液循環泵連續抽出送至飽和器上段環形噴灑室循環噴灑,噴灑後的循環母液經中心降液管流至飽和器的下段。在飽和器的下段,晶核通過飽和介質向上運動,使晶體長大,並引起晶粒分級。當飽和器下段硫銨母液中晶比達到25%-40%(v%)時,用結晶泵將其底部的漿液抽送至室內結晶槽。飽和器滿流口溢出的母液自流至滿流槽,再用小母液循環泵連續抽送至飽和器的後室循環噴灑,以進一步脫除煤氣中的氨。
飽和器定期加酸加水衝洗時,多餘母液經滿流槽滿流到母液貯槽;加酸加水衝洗完畢後,再用小母液循環泵逐漸抽出,回補到飽和器係統。
當飽和器母液係統水不平衡(水分過剩)時,可通過母液加熱器對母液進行加熱,使多餘的水分從煤氣係統中帶走,以維持係統的水平衡。
結晶槽中的硫銨結晶排放到硫銨離心機離心分離。從離心機分離出的硫銨結晶先經溜槽排放到螺旋輸送機,再由螺旋輸送機輸送到振動流化床幹燥器,經幹燥、冷卻後進入硫銨貯鬥。經稱量、包裝後送入成品庫。
離心機濾出的母液與結晶槽滿流出來的母液一同自流回飽和器的下段。
由振動流化床幹燥器出來的尾氣在排入大氣前設有兩級除塵。首先經兩組幹式旋風除塵器除去尾氣中夾帶的大部分硫銨粉塵,再由尾氣引風機抽送至排氣洗淨塔,在此用循環母液對尾氣進行連續循環噴灑,以進一步除去尾氣中夾帶的殘留硫銨粉塵,*後經霧沫分離器除去尾氣中夾帶的液滴後排入大氣。
排氣洗淨塔排出的循環母液經排氣洗淨塔泵送至排氣洗淨塔頂部循環噴灑;同時向尾氣洗淨塔連續定量補入少量工業新水,多餘母液經滿流管送回硫銨母液係統。
硫銨工段所需的93%濃硫酸定期由酸堿庫送來。濃硫酸首先被送至硫酸高置槽,然後自流到飽和器係統的滿流槽。
由冷凝鼓風工段送來的剩餘氨水與蒸氨塔底排出的蒸氨廢水換熱後進入蒸氨塔,用直接蒸汽將氨蒸出,同時從脫硫塔上段排出的含堿冷凝液進入蒸氨塔上部分解剩餘氨水中的固定氨,蒸氨塔頂部的氨汽經氨分縮器分縮後,送入飽和器內。蒸氨廢水與剩餘氨水換熱後,再經廢水冷卻器冷卻,送至酚氰汙水處理站。
蒸氨塔底產生的瀝青定期排至瀝青坑,冷卻後人工取出送煤場兌入配煤。
2)工藝特點
a) 采用噴淋式飽和器,材質為不鏽鋼,使用壽命長,集酸洗、除酸與結晶為一體,煤氣係統阻力小,硫銨顆粒較大,流程簡單,工藝先進,技術可靠。
b) 硫銨母液係統設備及管道均采用超低碳不鏽鋼材質,使用壽命長,可保證裝置長期連續穩定操作,減少維護費用。
c) 硫銨幹燥采用振動流化床,幹燥效果好,易於操作維護。
d) 硫銨幹燥尾氣采用幹式及濕式兩級除塵,除塵效率高,環保效果好。
d)蒸氨塔為不鏽鋼浮閥塔,蒸餾效率高,耐腐蝕性好,操作穩定。
e)蒸氨加堿分解固定銨,降低了廢水中的全氨含量,為後序廢水處理創造了良好條件。
3)主要技術操作指標
飽和器後煤氣含氨 | 0.05g/m3 |
飽和器後煤氣溫度 | 50~55℃ |
幹燥後硫銨含水 | ≤0.3% |
飽和器的阻力 | ≤2000Pa |
4)主要設備的選擇
設備名稱及規格 | 主要材質 | 台數 |
飽和器DN4200H=10160 | SUS316L | 3 |
大母液循環泵Q=800m3/h H=26m | 904L | 3 |
離心機5.5t/h | SUS316L | 3 |
振動流化床幹燥器8~10t/h | | 1 |
蒸氨塔DN2000 H=20450 | 304/316L | 2 |
氨分縮器 | TA2 | 2 |
5)主要環保措施
a)放空母液、酚水進入地下放空槽,然後返回係統,不外排。
b) 硫銨幹燥尾氣采用幹式及濕式兩級除塵,除塵效率高,環保效果好。
1.1.4.3 終冷洗苯工段
1)工藝流程:
硫銨工段來的~55℃的煤氣,從煤氣終冷器頂部進入。終冷器采用間接冷卻,分二段。上段用33℃的循環水,下段用16℃的低溫水將煤氣冷到~25℃後進入洗苯塔,煤氣經貧油洗滌脫除粗苯後,送往脫硫工段。
為了保證終冷器冷卻效果,在中段和下段連續噴灑循環液,多餘的煤氣冷凝液送入冷凝鼓風工段的焦油渣預分離器中。
由粗苯蒸餾工段送來的貧油從洗苯塔的頂部噴灑,與煤氣逆向接觸吸收煤氣中的苯,塔底富油經富油泵送至粗苯蒸餾工段脫苯後循環使用。
2)工藝特點
a)洗苯塔選用輕瓷填料,比表麵積大,節省投資,使用壽命長。
3)主要技術操作指標
出終冷塔的煤氣溫度 | ~25℃ |
進洗苯塔的貧油溫度 | ~27℃ |
終冷塔阻力 | <1000Pa |
洗苯塔阻力 | <1500Pa |
洗苯塔後煤氣含苯量 | 4g/m3 |
4)主要設備的選擇
設備名稱及規格 | 主要材質 | 台數 |
橫管終冷器 F=4700 m2 | Q235-A | 2 |
洗苯塔DN5600 H=37700 | Q235-A | 1 |
5)主要環保措施
係統內的放空水、放空油和漏液集中回收,不對環境產生汙染。
1.1.4.4 脫硫工段
1)工藝流程
來自洗苯塔後的煤氣進入脫硫塔。脫硫塔分兩段,上段為堿洗段,下段為洗滌段,中間設斷塔盤。煤氣自下而上與堿液(鉀)逆流接觸,煤氣中的H2S、HCN等酸性氣體被吸收。同時,在脫硫塔上段加入分解剩餘氨水中固定銨所需的堿液(NaOH),進一步脫除煤氣中的H2S,使煤氣中的H2S含量≤100mg/m3。脫硫後的煤氣一部分送回焦爐和粗苯管式爐加熱使用,其餘送往用戶。
吸收了酸性氣體的富液分兩股分別與再生塔底出來的熱貧液和中部出來的熱半貧液換熱後,由頂部進入再生塔再生。再生塔在真空低溫下運行,富液與再生塔底上升的水蒸汽接觸使酸性成分解吸,再生塔頂出來的酸性氣體進冷凝冷卻器,除水後,經真空泵將酸性氣體送至硫回收裝置。
再生塔再生的熱源來自初冷器上段的餘熱水和克勞斯裝置廢熱鍋爐來的0.15MPa蒸汽。
再生後的熱貧液和熱半貧液經與富液換熱和冷卻器冷卻後,由洗滌段頂部和中部進入脫硫塔循環使用。
脫硫廢液送至剩餘氨水槽中。
由真空泵送來的酸汽(含有H2S、HCN和少量NH3及CO2),進入克勞斯爐,在克勞斯爐前部的燃燒器中,酸汽中三分之一的H2S與空氣燃燒生成SO2,其餘三分之二的H2S與生成的SO2反應,生成元素硫。其主要反應如下:
H2S+3/2O2→SO2+H20
2H2S+SO2→3/2S2+2H20
酸汽中的NH3、CO2和HCN等氮化物在高溫還原氣氛和催化劑的作用下反應分解為H2、N2和CO。酸汽中的烴類化合物也能完全分解或燃燒。
爐中高溫主要依靠化學反應熱來維持。因酸汽中H2S含量在50%~60%,尚需通入一些蒸汽來冷卻爐膛,煤氣隻用於開工階段。
由克勞斯爐排出的高溫過程氣,經廢熱鍋爐內的過程氣冷卻器冷卻,冷凝出部分液硫。由廢熱鍋爐排出的過程氣仍含有H2S與SO2,使其連續進入克勞斯反應器,進一步使H2S與SO2反應趨於完全。並經設置在廢熱鍋爐內的硫冷凝器冷凝和分離器分離出液硫。廢熱鍋爐回收的熱量用於生產0.15MPa的水蒸汽,可用於焦油貯槽加熱和焦油管蒸汽夾套。而從過程氣冷卻器冷凝出的液硫和從分離器分離出液硫,經硫封槽匯入液硫貯槽貯存,定期用泵抽出送至硫結片機生產固體硫磺,裝袋稱量外銷。
為達到克勞斯反應器進口溫度的要求,將部分克勞斯爐排出的熱過程氣摻入冷卻後的過程氣中。熱過程氣的流量由過程氣冷卻器的中央管控製。
由廢熱鍋爐內硫冷凝器排出的過程氣經分離器分離出夾帶的液硫後,稱為克勞斯尾氣,溫度約135℃,進入氣液分離器前的吸煤氣管道。
廢熱鍋爐所需軟水由外部送來,首先進入鍋爐供水處理槽,槽內通入直接蒸汽加熱,進行蒸吹脫氣,為使鍋爐供水符合標準,由試劑泵向水中加入化學試劑。經處理後的軟水用泵抽出,進入廢熱鍋爐。
克勞斯爐所需之空氣和煤氣由空氣鼓風機和煤氣增壓機提供。
克勞斯爐裝有火焰監視器,並設有**關閉機構,當出現酸汽、空氣流量太小,煤氣、空氣壓力過低或鍋爐液位過低等不正常狀態時,克勞斯爐將自動關閉,酸汽送往初冷前煤氣管道。
考慮到克勞斯法生產硫磺裝置需定期檢修,而脫硫不能停車的要求,本設計設置了2套製取硫磺裝置。
2)工藝特點
a)脫硫劑單一僅采用KOH,成本低,操作簡單。
b)富液再生采用真空解析法,操作溫度低,因係統中氧含量少副反應速度慢,生成的廢液非常少。
c)富液再生的熱源為初冷餘熱水,有效利用荒煤氣餘熱,節省能源。
d)再生溫度低,腐蝕弱,吸收塔、再生塔及大部分設備材質為碳鋼,投資省。
e)硫回收采用單級的克勞斯反應工藝流程,H2S的轉化率約90%,所得產品固體硫磺的純度高達99.5%。
f)將過程氣冷卻器和硫冷凝器集合在廢熱鍋爐內,減少了設備數量及占地。
g)設置廢熱鍋爐,*大限度地利用過程氣的餘熱,節省了能源,提高了整個裝置的熱效率。
h)可使酸汽中的NH3、HCN、烴類化合物完全分解或燃燒,避免了銨鹽和積炭對催化劑的影響。
i)克勞斯尾氣返回吸煤氣管道,不汙染大氣,而尾氣中剩餘H2S還可繼續回收,可燃成分也得到利用。
3) 主要技術操作指標
脫硫塔後煤氣中H2S含量 | 100mg/m3 |
脫硫塔阻力 | 6000Pa |
4) 主要設備的選擇
設 備 名 稱 | 主要材質 | 台數 | 備 注 |
脫硫塔DN5800 H=28000 | Q235-A | 2 | |
真空泵 | | 3套 | |
再生塔DN4200 H=28300 | Q235-A | 3 | |
克勞斯爐DN2200 L=9500 | Q235-A | 2 | |
5)主要環保措施
設備放空液、泵的漏液經地下放空槽返回脫硫係統不外排。
1.1.4.5 粗苯蒸餾工段
1)工藝流程:
從終冷洗苯工段送來的富油依次送經油汽換熱器,二段貧富油換熱器,一段貧富油換熱器,再經管式爐加熱至185~190℃後進入脫苯塔,在此用再生器來的直接蒸汽進行汽提和蒸餾。塔頂逸出的輕苯蒸汽經油汽換熱器,輕苯冷凝冷卻器冷卻後,進入油水分離器。分出的輕苯流入輕苯回流槽,部分用輕苯回流泵送至塔頂作為回流,其餘進入輕苯中間槽,再用輕苯產品泵送至精苯庫區。
脫苯塔底排出的熱貧油, 用熱貧油泵抽出1~1.5%的量送入再生器內,用經管式爐加熱的過熱蒸汽蒸吹再生。再生殘渣排入殘渣油槽。其餘的熱貧油經一段貧富油換熱器、二段貧富油換熱器、一段貧油冷卻器、二段貧油冷卻器冷卻至~27℃後去終冷洗苯工段。
在脫苯塔的頂部設有斷塔盤及塔外油水分離器,用以引出塔頂積水,穩定操作。
從脫苯塔側線引出的精重苯流入精重苯槽,自流到精苯庫區。
從脫苯塔側線引出萘油餾份,以降低貧油含萘。引出的萘油餾份進入殘渣油槽,定期用泵送至冷凝鼓風工段焦油槽中。
各油水分離器排出的分離水,經控製分離器排入分離水槽,再用泵送往冷凝鼓風工段。
焦油庫區送來的新洗油進入洗油槽,經富油泵入口補入係統。
各貯槽的不凝氣集中引至鼓風機前的煤氣管道中。
2)工藝特點:
a) 脫苯塔上段設有斷塔板,防止塔板積水,利於脫苯塔的操作。
b) 脫苯塔為55層塔板,生產兩種苯。塔頂打回流,帶精重苯和萘側線,流程短,投資省。
c)各槽器放散氣均接入鼓風機前的煤氣管道中,有利於環境保護。
3)主要技術操作指標
二段貧富油換熱器後富油溫度 105℃
一段貧富油換熱器後富油溫度 145℃
管式加熱爐後富油溫度 185~190℃
脫苯塔頂部溫度 78~79℃
脫苯塔底部貧油溫 180~185℃
一段貧富油換熱器後貧油溫度 140℃
二段貧富油換熱器後貧油溫度 100℃
脫苯塔萘油側線溫度 125~135℃
入再生器過熱蒸汽溫度 400℃
一段貧油冷卻器後貧油溫度 45℃
二段貧油冷卻器後貧油溫度 27~29℃
再生器頂部壓力 50kPa
再生器頂部溫度 ~200℃
再生器底部溫度 200~210℃
管式爐爐膛溫度 600~800℃
管式爐廢氣溫度 300~400℃
輕苯冷凝冷卻器油出口溫度 25~30℃
貧油含苯 ≯0.2%
管式爐煙囪吸力 -100Pa
管式爐輻射段壓力 -50~50Pa
脫苯塔塔頂壓力 10Kpa
脫苯塔塔底壓力 ~50Kpa
4)主要設備的選擇
設備名稱及規格 | 主要材質 | 台數 |
脫苯塔DN3000/2800H=40108 | Q235-A不鏽鋼 | 1 |
再生器DN2600H=10527 | Q235-A | 1 |
管式爐7MW-2.45MPa-φ140/φ168 | Q235-A | 1 |
一段貧富油換熱器 FN=120m2 | Q235-A | 5 |
二段貧富油換熱器 FN=120m2 | Q235-A | 5 |
一段貧油冷卻器 FN=100m2 | 不鏽鋼 | 4 |
二段貧油冷卻器 FN=60m2 | 不鏽鋼 | 3 |
5)主要環保措施
a)各貯槽放散氣體引入鼓風機前的煤氣管道中,廢氣不外排。
b) 係統內的放空水、放空油和漏液集中回收,不對環境產生汙染。
1.1.4.6 酸堿庫工段
設置2個濃堿貯槽、1個氫氧化鉀貯槽和2個堿真空槽,分別用於接受外來的堿液NaOH和KOH,並定期用泵送至脫硫工段;設置2個硫酸槽、1個複式真空槽,用於接受外來的硫酸(93%),並定期用泵送至硫銨工段。本裝置采用火車運輸方式。
1.1.4.7 車間外部管道
為滿足生產的需要,建設一套外部管道是十分必要的。外部管道的設計包括如下內容:
a) 連接各工段的煤氣管道;
b) 輸送各種物料和產品的工藝管道;
c) 部分公共設施管道(僅包括宜於架空敷設的公用設施管道);
管道均采用架空敷設的方式,其結構型式為綜合管廊和一般管架相結合,在管線密集處采用綜合管廊結構,在綜合管廊上還為電力專業留有架設電纜的位置。
由於架空外部管道的設計包含了工廠內諸多外部管線的綜合設計,因而具有設計合理,結構緊湊,節約占地,方便施工,利於管理的特點。
1.1.5 單機、成套作業區引進與設備分交
脫硫硫回收工段需以小成套方式引進技術、合作設計,關鍵設備引進。超級離心機、焦油壓榨泵以單機形式從國外引進。
附:三元流變頻風機和常規變頻風機性能比較:
| 三元流變頻風機 | 常規變頻風機 | 備注 |
轉速 r/min | 4600 | 4530 | |
軸功率 KW | 708 | 830 | |
電機功率 KW | 800 | 1000 | |
價格 萬元/台 | 226 | 190 | (不包括變頻裝置的價格) |
運行費用 萬元/年 | 329.38 | 411.72 | |
| 電價按0.47元/度計 | |
2.1.1.1 氣候參數
極端*高氣溫 39.4℃
極端*低氣溫 -18.1℃
年平均氣溫 16.3℃
*熱月平均氣溫 28.8℃
*冷月平均氣溫 3.0℃
年平均大氣壓力 1013.4hPa
夏季平均大氣壓力 1001.7hPa
冬季平均大氣壓力 1023.3hPa
年平均降水量 1230.6mm
日*大降水量 317.4mm
*大積雪深度 32cm
*熱**平均相對濕度 79%
*冷**平均相對濕度 76%
全年平均風速 2.6m/s
夏季平均風速 2.6m/s
冬季平均風速 2.7m/s
30年一遇*大風速 21.9m/s
全年*多風向及其頻率 NNE,14%
夏季*多風向及其頻率 C,12% NNE,9%
冬季*多風向及其頻率 NNE,19%
*大凍土深度 10cm
35.2℃
3) 煤氣淨化車間
序號 | 名稱 | 建築麵積( m2 ) |
1 | 煤氣鼓風機室 | 1690 |
2 | 初冷器平台 | 244 |
3 | 電捕焦油器平台 | 252 |
4 | 除焦油器平台 | 198 |
5 | 硫銨廠房及倉庫及蒸氨塔架 | 2777 |
6 | 粗苯平台及塔架 | 617 |
7 | 脫硫鼓風機室 | 82 |
8 | 結片機室 | 318 |
9 | 油庫工段操作室 | 44 |
10 | 火車裝車台 | 35 |
11 | 冷鼓工段室外地坪 | 6037 |
12 | 硫銨工段室外地坪 | 1891 |
13 | 粗苯工段室外地坪 | 1700 |
14 | 脫硫工段室外地坪 | 2783 |
15 | 油庫工段室外地坪 | 1030 |
16 | 終冷洗苯工段室外地坪 | 660 |
| | |
| | |
| 室外地坪合計 | 14101 |
| 建築麵積合計 | 6257 |
4) 生產輔助設施及行政生活設施
序號 | 名稱 | 建築麵積( m2 ) |
1 | 循環水係統水質穩定間 | 240 |
2 | 除油凝結水泵站 | 170 |
3 | 溴化鋰製冷站及2#變電所 | 800 |
4 | 壓縮空氣站 | 386 |
5 | 集中控製樓 | 6188 |
6 | 煉焦配電所 | 1007 |
7 | 煤氣淨化配電所 | 1007 |
8 | 1#備煤車間變電所 | 200 |
9 | 備煤區域公共廁所 | 98 |
10 | 煉焦區域公共廁所 | 98 |
11 | 煤氣淨化區域公共廁所 | 98 |
12 | 循環水小區室外地坪 | 4558 |
13 | 除油凝結水泵站室外地坪 | 143 |
| | |
| | |
| 室外地坪合計 | 4701 |
| 建築麵積合計 | 10292 |
2.2.1.1 壓縮空氣供應
本工程生產壓縮空氣用量為40.7m3/min, 考慮未預計用戶時46.81m3/min,壓力為0.6~0.8 MPa;儀表用淨化壓縮空氣用量為5m3/min, 考慮未預計用戶時5.75m3/min,壓力為0.6MPa;
2.2.1.2 低溫水供應
本工程用低溫水量為1775t/h;供水溫度為16℃;回水溫度為23℃。本工程擬新建一座蒸汽溴化鋰製冷站,生產低溫水滿足各用戶的需要。
2.2.1.3 氮氣供應
本工程所用氮氣量為21.58m3/min,考慮未預計用戶25.9m3/min,
2.2.1.4 凝結水回收
本工程製冷站凝結水量為:17.55t/h,由製冷站內設置的凝結水收集器回收,送至焦化公司的除鹽水站;本工程全廠生產凝結水回收量為:13.05t/h;考慮未預計用戶時:15.66t/h;由於生產凝結水中含有油質,故本工程擬建除油凝結水泵站一座。回收的凝結水送至焦化公司的化學除鹽水站。
2.2.2 熱力設施
2.2.2.1 溴化鋰製冷站
本工程新建1座溴化鋰製冷站,內設SXZ4-582(16/23)型蒸汽雙效溴化鋰吸收式製冷機組4台,夏季3台運行,1台備用,冬季檢修。並相應設置凝結水回收器等附屬設備。單台溴化鋰冷水機組製冷量為Q=6400kW。製冷站的凝結水回收後送至焦化公司除鹽水站的除鹽水箱內,經處理後供應各除鹽水用戶使用。製冷站夏季的凝結水回收量為:17.55t/h;
製冷站低溫水供水溫度為16℃,回水溫度為23℃;循環冷卻水進水溫度為35℃,出水溫度為45℃。
2.2.2.2 壓縮空氣站
根據武鋼焦化公司能源係統規劃方案及本工程用氣的要求,本工程新建壓縮空氣站,內設2台離心式空氣壓縮機,單台能力Q=110m3/min、P=0.8MPa,2台運行;預留1台位置,*終3台運行;另設2台冷凍幹燥機,單台能力Q=120m3/min、P=0.8MPa,2台運行;預留1台位置,*終3台運行;2套WQZ—B—80/0.8型無熱再生空氣幹燥器(Q=80m3/min、P=0.8MPa),1套運行,1套備用。並相應設有除塵十八深夜款禁用软件、儲氣罐等輔助設備。以供應本工程及幹熄焦、10萬t/a苯加氫、35萬t/a焦油加工、老區生產、用壓縮空氣及儀表、除塵用淨化壓縮空氣。
外供壓縮空氣指標:
a、生產及除塵用淨化壓縮空氣的指標為:
*大含塵濃度: ≤5mg/m3
*大粒徑 : ≤5μm
壓力露點 : ≤3℃
b、儀表用淨化壓縮空氣的指標為:
*大含塵濃度: ≤1mg/m3
*大粒徑 : ≤1μm
*大含油量: ≤1mg/m3
壓力露點 : ≤-20℃
2.2.3 生產、消防給水係統
本工程生產新水量為704 m3/h,主要供新1,2# 焦爐及三回收生產、消防用水及各循環水係統的補充水。
煤焦油加工工段、苯加氫工段及幹熄焦工程共預留生產新水量為351m3/h,接點引自三回收邊界。
消防給水水量:室內為25 L/s,室外為30 L/s,室內外消防按現行<</span>建築設計消防規範>要求配置消火栓及滅火器。室外設地上式消火栓,消火栓沿道路敷設,間距不大於120m,保護半徑不大於150m。
煤氣淨化循環水主要供給:冷凝鼓風工段初冷器上段、粗苯蒸餾工段一段
貧油冷卻器、終冷洗苯工段等設備做冷卻用水, 設備進口水溫要求為33℃,出口水溫為46℃,循環水量為6471m3/h。循環水回水靠餘壓進入機械抽風冷卻塔進行降溫冷卻,冷卻後水溫為33℃,經循環水泵組加壓後供給工藝各設備循環使用。
為保證循環水係統水質,該係統設有全自動過濾裝置進行過濾,旁濾水量為400m3/h,該係統補充水量為275m3/h,由工業水管道供給,排汙水水量為65m3/h,其中49m3/h送至除塵地麵站加濕卸灰機、泡沫除塵做為二次用水,剩餘16m3/h排至合流製排水管道。
主要設備:
16x16m2逆流式機械抽風冷卻塔,附LF80IV型風機,共4格。
循環水泵:600S75B型離心泵,Q=2618 m3/h,H=51 m,附電機功率P=560kW,U=10kV,共5台。(3台工作,2台備用)
PT963-400型十八深夜款禁用软件,Q=400m3/h(共1套)。
煤焦油加工工段、苯加氫工段及幹熄焦工程預留循環水量共為2254m3/h,接自三回收循環水係統。循環水係統預留600S75B型離心泵(1台)。
製冷機循環水主要供給溴化鋰製冷機做冷卻用水, 設備進口水溫要求為33℃,出口水溫為41℃,循環水量為3420m3/h。循環水回水靠餘壓進入機械抽風冷卻塔進行降溫冷卻,冷卻後水溫為33℃,經循環水泵組加壓後供給製冷機循環使用。
為保證循環水係統水質,該係統設有全自動過濾裝置進行過濾,旁濾水量為200m3/h,該係統補充水量為80m3/h,由工業水管道供給,排汙水水量為20m3/h,排至合流製排水管道。
16x16m2逆流式機械抽風冷卻塔,附LF80IV型風機,共2格。
循環水泵:500S35型離心泵,Q=2020 m3/h,H=35 m,附電機功率P=280kW,U=10kV,共3台。(2台工作,1台備用)
PT963-200型十八深夜款禁用软件,Q=200m3/h (共1套)。
2.2.6低溫水給水係統
本工程所需低溫水水量為1775m3/h。製冷機出水水溫為16℃,直接供給冷凝鼓風工段、脫硫工段、終冷洗苯工段等低溫水設備,用後水溫升至23℃。
主要設備:
循環水泵:350S75B型離心泵,Q=1100 m3/h,H=57 m,附電機功率P=280kW,U=10kV,共3台。(2台工作,1台備用)
2.2.7酚氰廢水
蒸氨廢水由化產工藝沿管架送至二回收酚氰廢水處理站,其它廢水為自流水,武鋼公司可由槽車送至二回收酚氰廢水處理站統一處理。
處理前的酚氰廢水水質:
CODcr: <</span>5000mg/L
油: <</span>50mg/L
酚: <</span>1800mg/L
NH3-N: <</span>200mg/L
CN-: <</span>12mg/L
本工程在回收區設回收綜合電氣室一座,內部附設回收10kV配電所、回收車間變電所。兩路10kV電源分別引自上級變電所的兩段10kV母線。10kV配電所主接線形式為單母線三分段。負責回收變電所(10/0.4kV)、循環水變電所(10/0.4kV)、備煤變電所(10/0.4kV)、回收區和備煤及循環水10kV高壓電動機的供電。同時為預留的苯加氫考慮了負荷及開關櫃備用位置。
本工程在煉焦車間設煉焦綜合電氣室一座,內部附設煉焦10kV配電所、煉焦車間變電所。兩路10kV電源分別引自上級變電所的兩段10kV母線。10kV配電所主接線形式為單母線分段。負責煉焦變電所(10/0.4kV)、裝煤車和熄焦車變壓器(10/0.66kV)、篩焦變電所(10/0.4kV)及各除塵地麵站、空壓站10kV高壓電動機的供電,同時還為推焦車及攔焦車提供10kV電源。並為預留的焦油工段考慮了負荷及開關櫃備用位置。
本工程共設車間變電所5座,分別為1#備煤變電所、2#循環水變電所、3#篩焦變電所、4#化產回收變電所(設在回收綜合電氣室內)、5#煉焦變電所(設在煉焦綜合電氣室內),1~4#車間變電所均為兩路10kV受電,並選用2台10/0.4kV全封閉變壓器,每台變壓器的容量均能承擔該變電所全部負荷的100%容量,兩台變壓器正常分列運行,各擔負約50%負荷,當其中一台變壓器故障或檢修時,由另一台變壓器擔負100%的負荷。5#變電所內設10/0.4kV、10/0.66kV全封閉變壓器各2台,4路10kV受電,2台10/0.4kV變壓器的容量均能承擔0.4kV全部負荷的100%容量,兩台變壓器正常分列運行,各擔負約50%負荷,當其中一台變壓器故障或檢修時,由另一台變壓器擔負100%的負荷。2台10/0.66kV變壓器正常分列運行。每台均能承擔0.66kV全部負荷的100%容量
1#備煤變電所:由化產10kV配電所10kV母線的不同母線段提供兩路10kV電源,所內安裝兩台容量1250kVA、10/0.4kV變壓器,主要負責備煤車間的預粉碎機室、粉碎機室、配煤室、酸堿庫等處供電。
2#循環水變電所:由化產10kV配電所10kV母線的不同母線段提供兩路10kV電源,所內安裝兩台容量1000kVA、10/0.4kV變壓器,主要負責循環水、製冷站等處供電。
3#篩焦變電所:由煉焦10kV配電所10kV母線的不同母線段提供兩路10kV電源,所內安裝兩台容量1000kVA、10/0.4kV變壓器,主要負責篩焦樓除塵地麵站、篩焦工段等處供電。
4#化產回收變電所(設在回收綜合電氣室內):由化產10kV配電所10kV母線的不同母線段提供兩路10kV電源,所內安裝兩台容量1600kVA、10/0.4kV變壓器,主要負責冷凝鼓風工段、脫硫、硫回收工段、硫銨、蒸氨工段、終冷洗苯工段、粗苯蒸餾工段、水質穩定間、除油凝結水泵站等處供電。
5#煉焦變電所(設在煉焦綜合電氣室內):由煉焦10kV配電所10kV母線的不同母線段分別提供2路10kV電源,所內安裝的兩台容量800kVA、10/0.4kV變壓器,主要負責煉焦0.4KV負荷、出焦除塵地麵站、備煤工段煤塔動力箱、空壓站等處供電。此外,所內安裝的兩台容量1600kVA、10/0.66kV變壓器,主要負責0.66kV裝煤車、焦罐運載車滑觸線供電。
為了改善功率因數,分別在各10kV配電所10kV母線及車間變電所0.4kV母線設無功補償裝置。無功補償采用靜電電容器補償方式,補償後0.4kV母線功率因數達到0.85,10kV 母線功率因數達到0.93。
本工程在各10kV配電所分別設置微機綜合自動化係統一套,負責其高壓設備的集中測量、控製、保護。
微機綜合自動化係統主要實現功能如下:
(1)遙測:
對供電係統的電流、電壓、電能、功率、功率因數、頻率、變壓器溫度等參數進行遙測。
(2)遙信:
對供電係統的開關運行狀態進行實時監視,有事故跳閘、事故預告及電流、電壓、溫度等越限報警。與常規信號係統相比,事故跳閘分辨時間極短。對事故時間、跳閘時間、事故前電流、事故電流等事故參數進行實時記錄。
(3)遙控:
根據遙測、遙信結果及具體情況,按照規定的操作權限,通過專用鍵盤、鼠標等實現對全廠供電係統的高壓開關實現遠距離合、分閘遙控和數據的輸入、修改。
(4)繼電保護:
具有可靠性高、判斷準確、動作速度快等特點,帶有過流、速斷、接地、過壓、欠壓、輕重瓦斯、溫度等保護,可作為主保護也可作為後備保護,用戶可根據需要設置相應的保護。繼電保護整定值及整定時限,可通過專用工程軟件現場設定。
(5)係統自診斷功能:
測量控製保護係統是否時刻處於完好狀態很大程度上決定其可靠性。傳統的測量控製保護係統是以人工定期檢驗來保證的,有相當大的局限性。而微機自動化係統可高速對係統本身進行巡檢,隨時監
2.3.1.1 主要技術指標
1)回收綜合電氣室(10kV側):
有功功率: Pjs=10904kW;(含預留苯加氫部分)
視在功率: Sjs=11725kVA。(含預留苯加氫部分)
年耗電量為39498x103kW.h;(扣除預留焦油、苯加氫部分)