焦化学产品及硫铵工艺

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1、1.回收与精制炼焦化学产品的重要意义炼焦化学产品在国民经济中占有重要地位，炼焦化学工业是国民经济的一个重要部门，它是钢铁联合企业的主要组成部分之一，也是煤炭的综合利用工业。炼焦炉炭化室内生成的荒煤气经冷却、冷凝和各种吸收剂吸收处理后得到煤焦油、氨、粗苯、硫化氢、氰化氢、净煤气等，这些化学产品都是化学工业的重要原料。焦炉煤气中所含的氨可用于制取硫酸铵、浓氨水或无水氨；煤气中主要成分---氢，可用于制造合成氨。进一步制取尿素、硝酸铵、磷酸铵和碳酸铵等化肥，均可以直接用于农业生产。焦炉煤气中所含有的乙烯可作为制取乙二醇和二氯乙烷的原料。焦炉煤气中的氰化氢和硫化氢的回收，不仅可以得到硫磺、硫氰酸钠、

2、硫代硫酸钠、黄血盐等化工产品，而且对减轻大气和水质的污染，加强环境保护以及减少对设备的腐蚀均具有重要意义。粗苯和粗焦油都是焦化产品中组成极为复杂的半成品。经精制加工后，得到的主要产品有：二硫化碳、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、古马隆一茚树脂、萘、酚、蒽、咔唑、吡啶盐基等。这些产品具有极为广泛的用途。是塑料工业、合成纤维、合成橡胶、农药、医药、染料、耐辐射材料、耐高温材料以及国防工业极为宝贵的原料。在钢铁联合企业中，经过回收化学产品的焦炉煤气是热值很高的冶金燃气，它是钢铁生产的重要燃料。焦炉煤气除首先满足钢铁生产的各种加热炉自身的需要外，还可以经过深度脱硫、脱萘、脱氢净化后，用做民用燃料或送往其他

3、化学工厂用作化工合成原料。炼焦化学产品过去是炼焦厂的副产品，近些年来，随着焦化产品日益增多和在国民经济发展中的重要作用，炼焦化学产品在焦化厂中已经摆脱了副产品的地位，和焦炭一样，也成为焦化厂中的主要产品了。从焦炉产生的荒煤气需在化产回收车间进行冷却、输送，回收焦油、氨、硫、苯族烃等化学产品，同时也净化煤气。因为煤气中除氢、甲烷、乙烷、乙烯等成分外，其他成分含量虽少，却会产生有害的作用。如蔡会以固体结晶析出，堵塞设备及煤气管面氨水溶液会腐蚀设备和管路，生成的铵盐会引起堵塞；硫化氢及硫化物会腐蚀设备，生成的硫化铁会引起堵塞；一氧化氮及过氧化氮与煤气中的丁二烯、苯乙烯、环戊二烯等聚合成复杂的化合物

4、一一煤气胶，不利于煤气输送和使用；不饱和碳氢化合物(苯乙烯等)在有机硫化物的触媒作用下，能聚合生成“液相胶”而引起障害。对上述能产生障害的物质，要求有不同程度的清除。2.硫酸铵的性质氨对于干煤的产率一般为0.25%~0.35%。当炼焦煤气经初步冷却后，部分氨转入冷凝氨水中，氨在煤气和冷凝氨水中的分配，取决于煤气初冷的方式（间冷、直冷或间--直混冷）、冷凝氨水的产量和煤气冷却的程度。当采用间接冷却时，煤气冷却温度愈低，冷凝氨水量愈大，则冷却器后煤气中含氨量愈少，反之则多。一般情况下，初冷后煤气中的含氨量为6~8g/m3。硫酸铵也可简称为硫铵，是焦化厂中大量生产的重要化学产品之一。我国大部分大型

5、焦化厂均采用饱和器法生产硫酸铵以回收煤气中的氨。纯态的硫酸铵为无色长菱形晶体，密度为1766kg/m3，分子量为132.15，化学纯的硫酸铵含21.2%，含氨为氮量为25.78%。含一定水分的硫酸铵的堆积密度随结晶颗粒的大小而波动于780~830kg/m3范围内。硫酸铵的水溶液为弱酸性，1%溶液的pH值为5.7。硫酸铵溶于水时要吸收热量，每溶解1kg硫酸铵约吸收热量63kJ。焦化厂用饱和器生产的硫酸铵，由于杂质的影响往往带有绿色、蓝色、灰色、或暗黑色，结晶多为针状、片状或粉末状，成型的颗粒很小，其线性尺寸平均不超过0.5mm。硫酸铵是重要的氮肥，对多种农作物，如小麦、棉花、马铃薯、水稻、大头

6、菜等均有良好的肥效。硫酸铵结晶能吸收空气中的水分而胶结成块，在空气湿度大、结晶颗粒小和含水量高时较为严重。硫酸铵结块给运输、贮存和施用都带来许多不便，且潮湿的硫酸铵对钢铁、水泥和包装袋等均有腐蚀性。虽然硫酸铵含氮量比硝酸铵和尿素低，且能使土壤酸化，具有一定的吸水腐蚀性。但它仍是一种较好的农业用化肥，特别对于中性和碱性土壤施用更具有良好效果。因此，目前焦化厂生产的硫酸铵在农业上仍占有重要地位。3.饱和器法生产硫酸铵的方法及结晶原理3.1生产硫酸铵的方法煤气中的氨很容易和硫酸作用生成硫酸铵，硫酸吸收氨是一个快速不可逆的化学反应过程。在焦化厂内，这种吸收反应可在饱和器内进行，也可在吸收塔内进行。对

7、于在饱和器内吸收氨的方法有三种：直接法、间接法和半直接法。直接法：由集气管来的焦炉煤气经初步冷却器冷却到60~70℃，进入电捕焦油器除去焦油雾。然后进入饱和器，煤气中的氨被硫酸吸收而生成硫酸铵。煤气离开饱和器后，再冷却到适宜的温度进入鼓风机。此法在初冷器得到的冷凝氨水正好全部补充到循环氨水中，由于没有剩余氨水产生，因而可省去蒸氨设备和节省能量。但由于处于负压状态下的设备太多，要求设备性能好，在生产上不够安全，