煤气净化工艺的应用与发展

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1、毕业设计设计题目：煤气净化工艺的应用与发展系别:生物化学工程系专业：应用化工技术班级:2010级1班姓名：康乐指导老师：王恩东2013年5月3号14目录1焦炉煤气概述21.1焦炉煤气构成31.2焦炉煤气净化发展史32焦炉净化工艺42.1传统的煤气净化工艺流程：42.1.1通常焦炉煤气净化的流程为：42.1.2煤气净化系统组成52.2煤气净化系统主要工艺特点：52.3焦炉煤气净化的方法62.4煤气净化工艺的主要工序：62.4.1煤气的初冷62.4.2煤气中焦油的蜕除及回收72.4.3煤气中氨类的蜕除72.4.4煤气中萘的蜕除工艺72.4.5煤气中苯类的蜕除及回收82.5现有焦炉煤气净化技术存在的

2、问题：82.6焦炉煤气净化新技术探讨：82.6.1煤气净化新工艺简述82.6.2煤气净化新工艺特点92.6.3煤气净化新工艺的积极效果：103焦炉净化工艺研究进展114总结11参考文献11致谢1314煤气净化工艺的应用与发展摘要:本文对我国煤气净化技术的历史、现状以及今后的发展进行了探讨，又对焦炉煤气净化工艺做出了全面分析，对煤气净化新工艺做了简单的介绍而且讲述了煤气净化工艺的研究进展，并推荐采用的焦炉煤气净化工艺流程以及各单元中应采用的行之有效的环保、节能技术。关键词：焦炉煤气，净化工艺，脱硫，工艺研究进展1焦炉煤气概述1.1焦炉煤气构成焦炉煤气，又称焦炉气。是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在

3、炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉气是混合物，其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别，一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m3（标准状态）。其主要成分为氢气（55%~60%）和甲烷（23%~27%），另外还含有少量的一氧化碳（5%~8%）、C2以上不饱和烃（2%~4%）、二氧化碳（1.5%~3%)、氧气(0.3%~0.8%)、氮气(3%~7%)。其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分，二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。焦炉气为有毒和易爆性气体，空气中的爆炸极限为6%~30%。焦炉煤气主要由氢气和甲烷

4、构成，分别占56%和27%，并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气和其他烃类；其低发热值为18250kJ/Nm3，密度为0.4~0.5kg/Nm3，运动粘度为25×10(-6)m2/s。根据焦炉本体和鼓冷系统流程图，从焦炉出来的荒煤气进入之前，已被大量冷凝成液体，同时，煤气中夹带的煤尘，焦粉也被捕集下来，煤气中的水溶性的成分也溶入氨水中。焦油、氨水以及粉尘和焦油渣一起流入机械化焦油氨水分离池。分离后氨水循环使用，焦油送去集中加工，焦油渣可回配到煤料中炼焦煤气进入初冷器被直接冷却或间接冷却至常温，此时，残留在煤气中的水分和焦油被进一步除去。在脱硫塔内用脱硫剂吸收煤气中的硫化氢，与此同时，煤气中的

5、氰化氢也被吸收了。煤气中的氨则在吸氨塔内被水或水溶液吸收产生液氨或硫铵。煤气经过吸氨塔时，由于硫酸吸收氨的反应是放热反应，煤气的温度升高，为不影响粗苯回收的操作，煤气经终冷塔降温后进入洗苯塔内，用洗油吸收煤气中的苯、甲苯、二甲苯以及环戊二烯等低沸点的炭化氢化合物和苯乙烯、萘古马隆等高沸点的物质，与此同时，有机硫化物也被除去了。1.2焦炉煤气净化发展史我国焦炉煤气净化发展是与炼焦工业的发展紧密相连的。建国以来，随着炼焦工业的发展，煤气净化工艺从无到有，蓬勃发展，技术水平和装备水平得到了不断提高。大体上经历了三个时期。第一个时期14是从20世纪50年代末到60年代中期，我国焦化厂的焦炉煤气净化工艺

6、主要是以50年代从原苏联引进的工艺为基础、消化翻板饱和器法生产硫铵的老流程，以当时的武钢焦化厂、包钢焦化厂、鞍钢化工总厂、太钢焦化厂、马钢焦化厂等一批大型厂为代表。但该工艺存在流程陈旧、能耗高、环保措施不健全、装备水平低等问题。主要表现在初冷采用立管冷却器，冷却效率低；硫铵装置设备庞大，煤气阻力大，产品质量差，设备腐蚀严重；没有配套建设脱硫装置，终冷系统不能闭路，对大气和水体污染严重；在粗苯蒸馏系统采用蒸汽法，不但耗用大量蒸汽，产品质量也得不到保证。第二时期是从60年代中期至70年代末期，随着我国自行设计的58型焦炉不断推广及炭化室高5.5米焦炉的诞生，对煤气净化工艺开展了与石油、化工行业找差

7、距进行技术革新的阶段。在广大技术人员的努力下，在此期间我们将初冷流程改为二段冷却；开发了多种油洗萘代替终冷水洗萘；研制成功了终冷水脱氰生产黄血盐，解决了终冷水的污染问题；推广采用了溶剂脱酚和生物脱酚装置；以管式炉脱苯代替蒸汽脱苯，开发了双塔、单塔脱苯新工艺；在个别焦化厂设置了改良ADA脱硫装置（如：梅山焦化厂、北京焦化厂等）。除此之外，为了适应当时国内硫酸供应紧张的情况，开发和推广了一大批采用氨水