焦油加工及再利用流程解析

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1、焦化产品的回收和加工　　煤炼焦时，约有75％变成焦炭，还有25％转变成多种化学产品和煤气。回收这些化学产品，既能综合利用煤炭资源，又能促进国民经济的发展。有的国家生产的焦化产品品种已达500种以上，中国也从焦炉煤气、粗苯和煤焦油中提炼出上百种产品。1．煤焦化学产品的组成和产率　　焦化产品的组成和产率随炼焦温度和原煤性质的不同而变化，在一般的炼焦工业生产条件下，各种产物的产率（对干煤的重量百分数）为：焦炭70～78％；净焦炉煤气15～19％；焦油3～4.5％；化合水2～4％；芳香烃0.8～1.4%；氨

2、0.25～0.35%；其它0.9～1.1%。其中化合水是指煤有机质分解生成的水。　　未经净化的焦炉煤气称为荒煤气，荒煤气中水蒸气来自化合水以及煤的表面水分。荒煤气中除净煤气外的主要组成为（g/m3）：水蒸气250～450；焦油气80～120；芳香烃30～45；氨8～16；硫化氢6～30；其它硫化物2～2.5；氰化物1.0～2.5；萘8～12；吡啶盐基0.4～0.6。净煤气组成（V％）：H254～59；CH424～28；CO5.5～7；N23～5；CO21～3；CnHm2～3；O20.3～0.7。净煤

3、气的低热值为17580～18420kJ/m3，密度0.45～0.48kg/m3。煤气产率Q（％），焦油产率X（％）和苯族烃产率Y（％），可分别由可燃基挥发分Vdaf按下列方程计算：Q=a（气煤a=3，焦煤a=3.3）X=-18.36+1.53Vdaf-0.026Y=-1.6+0.144Vdaf-0.00162．典型的回收与加工化学产品的流程　　上述净煤气之外的各种物质含量虽少，但危害不小。如萘能以固态析出，堵塞管道与设备。氨会腐蚀设备和管道，生成铵盐会堵塞设备。硫化氢等硫化物能腐蚀设备。一氧化碳会与

4、煤气中的烯烃等聚合成煤气胶，不利于煤气输送设备的运行。为此炼焦厂都将荒煤气进行冷却冷凝以回收焦油、氨、硫、苯族烃等化学产品，同时又净化了煤气。国内外的回收与加工流程分为正压操作和负压操作二种。⑴正压操作的焦炉煤气处理系统　　图6-1-07是钢铁厂自用的流程图。鼓风机位于初冷器后，在风机之后的全系统均处于正压操作。此流程国内应用广泛。煤气经压缩之后温升50℃，故对选用饱和器法生产硫铵（需55℃）和弗萨姆法回收氨系统特别适用。　　当用作城市煤气时，还需增加干法脱硫、煤气脱水和压送等环节。经处理后的煤气应

5、达到表6-1-13所列的要求。⑵负压操作的焦炉煤气处理系统　　图6-1-08所示是德国和法国采用的流程，国内也有应用。它把鼓风机放在系统的最后，将焦炉煤气从-7～-10kPa升压到15～17kPa后送到用户。这流程的优点是无煤气终冷系统，减少了低温水用量，总能耗有所降低，鼓风机后煤气升温，成为过热煤气，远距离输送时冷凝液少了，减轻了管道腐蚀。它的缺点是负压操作时，煤气体积增加，煤气管道和设备容积均相应增加（如洗苯塔直径增加7～8％）；负压使煤气中各组分的分压下降，减少了吸收推动力，如洗苯塔的苯回收率

6、下降2.4％；负压操作要求所有设备管道加强密封，以免空气漏入。负压流程适合于水洗氨工艺。图6-1-08在负压下操作的焦炉煤气处理系统图3．荒煤气的初步净化⑴荒煤气的初冷　　焦炉煤气从炭化室上升管逸出时温度为650～800℃，它的冷却分成两步，先在集气管与桥管中用70～75℃的循环氨水喷洒，使煤气冷到80～85℃，煤气中60％的焦油蒸气被冷凝下来，然后再在煤气初冷器中进一步冷到25～35℃或低于25℃。初冷工艺流程见图6-1-09。　　每吨煤炼焦产荒煤气480m3，其中煤气75％，水汽23.5％，焦油

7、与苯蒸气为1.5％。氨水喷洒量约5～6m3/吨煤，主要靠氨水蒸发降温，蒸发量约2％～3％。冷凝下来的是重质焦油，为了使重质焦油能在集气管内与氨水一起流动，喷洒氨水量大大过量。　　入初冷器的荒煤气约含50％（体积）水汽，经初冷器可脱去总水量的92％～95％，出初冷器煤气被水饱和。初冷器常采用立管式或横管式间冷器。管间走煤气，管内走冷却水，冷却水出口温度约为40～45℃，冷却水可直接排放或送凉水架冷到25℃再循环使用。当生产浓氨水时，为使初冷器出口煤气温度低到20℃，可采用两段初冷器。在第一段煤气被冷到

8、45℃，在第二段再用18℃低温水使煤气冷到20～25℃。　　上述集气管的喷洒氨水和冷凝焦油以及初冷器冷凝下来的冷凝氨水和焦油送入机械化焦油氨水澄清槽，被分成氨水、焦油及焦油渣三部分。焦油经焦油中间槽送焦油车间。部分氨水用泵循环到集气管激冷煤气，多余氨水称为剩余氨水，用来制氨水或生产硫氨。焦油渣被连续外排到收集槽。⑵煤气输送　　一般采用离心式鼓风机。鼓风机前最大负压为-4～-5kPa，机后压力为20～30kPa。鼓风机设置在初冷器后，具有吸入煤气体积小和处于负压操作的设