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焦化煤氣凈化系統(tǒng)相關(guān)問(wèn)題分析

文檔作者：侯岳坤文檔來(lái)源：寧夏寶豐能源集團(tuán)股份有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年03月11日
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2017 年08 月
專(zhuān)業(yè)管理
焦化煤氣凈化系統(tǒng)相關(guān)問(wèn)題分析
侯岳坤（寧夏寶豐能源集團(tuán)股份有限公司，寧夏銀川750001）
摘要：焦?fàn)t在生產(chǎn)焦炭的過(guò)程中產(chǎn)生大量的高溫煤氣，但
是這些煤氣的純凈度還不高，里面還含有許多的焦油、苯、H2S、
NH3、HCN 等有害物質(zhì)。我們需要對(duì)這類(lèi)煤氣進(jìn)行加工處理去
除有害物質(zhì)，得到高純度的焦?fàn)t煤氣。這不僅可以增加經(jīng)濟(jì)效
益，緩解能源緊張的局面，還有利于保護(hù)環(huán)境。隨著科技的進(jìn)
步和人們環(huán)保健康意識(shí)的增強(qiáng)，現(xiàn)有的焦化煤氣凈化系統(tǒng)已不
能很好的滿足人們的需求。加強(qiáng)和完善焦化煤氣系統(tǒng)的處理
能力有助于我們更好的開(kāi)展工作。本文簡(jiǎn)單的介紹了焦化煤
氣凈化系統(tǒng)的一些相關(guān)問(wèn)題，并做了簡(jiǎn)單的分析。
關(guān)鍵詞：焦化煤氣；凈化系統(tǒng)；問(wèn)題分析
近年來(lái)隨著環(huán)保政策力度的不斷加大，焦?fàn)t煤氣凈化系統(tǒng)
中存在的問(wèn)題也日益突出。我國(guó)從80年代以來(lái)，煤氣凈化的技
術(shù)得到了一個(gè)很大的發(fā)展，經(jīng)過(guò)從國(guó)外引進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，我國(guó)
在脫硫、脫氨方面取得了比較大的成就，但是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使
用，現(xiàn)有的設(shè)備已不能適應(yīng)現(xiàn)代環(huán)保的要求。國(guó)內(nèi)大多數(shù)的企
業(yè)的設(shè)備都需要改造升級(jí)，在脫硫脫氰設(shè)備方面還有待進(jìn)一步
加強(qiáng)。在煤氣的質(zhì)量方面也需要進(jìn)一步提高，煤氣有時(shí)會(huì)出現(xiàn)
火苗發(fā)紅、發(fā)黃，并且燃燒后的廢氣量比較大，刺激性強(qiáng)。煤氣
中的雜質(zhì)不僅影響了煤氣的正常使用，還對(duì)煤氣管道造成了一
定的影響，造成管道堵塞通氣不暢。因?yàn)榻範(fàn)t中的煤氣是在高
溫的狀態(tài)下生產(chǎn)出來(lái)的，所以我們還要特別關(guān)注焦化煤氣凈化
系統(tǒng)相關(guān)的一些設(shè)備存在的一些安全問(wèn)題，我們要時(shí)刻關(guān)注氣
體的溫度和壓力，防止發(fā)生火災(zāi)爆炸和中毒事件。
1 煤氣凈化流程及運(yùn)行分析
在凈化煤氣的流程中一般是焦化產(chǎn)生的煤氣先進(jìn)性除油
霧，再到洗萘工段，然后脫硫、脫氨工段，最后才成為城市使用
的煤氣。在荒煤氣進(jìn)入電捕焦油器之前應(yīng)該在冷凝器中進(jìn)行
冷卻，將荒煤氣降溫到35℃左右，由鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行空氣吹送進(jìn)行
脫硫。在過(guò)去的較長(zhǎng)時(shí)間里，雖然系統(tǒng)也能較平穩(wěn)的運(yùn)行，但
還是暴露了許多的問(wèn)題。
1.1 冷凝鼓風(fēng)工序
在焦?fàn)t中出來(lái)的荒煤氣溫度較高，需要進(jìn)行降溫處理，在
焦油和氨水經(jīng)過(guò)氣液分離工序后進(jìn)入冷凝器中降溫至30℃左
右，然后在用電捕焦油器進(jìn)行去除油霧。由氣液分離器分離出
來(lái)的焦油和氨水進(jìn)入回收槽中進(jìn)行澄清，經(jīng)過(guò)澄清后將焦油和
氨水、殘?jiān)冗M(jìn)行分離。一部分氨水進(jìn)行循環(huán)利用，一部分氨
水進(jìn)行氨水收集分裝處理，焦油抽送至焦油儲(chǔ)罐。
1.2 脫硫工序
脫硫工藝現(xiàn)在一般采用HPF工藝進(jìn)行脫硫，鼓風(fēng)機(jī)吹送過(guò)
來(lái)的煤氣已經(jīng)冷卻到30℃左右，然后進(jìn)入脫硫塔，在脫硫塔中
與脫硫液進(jìn)行反應(yīng)出去荒煤氣中的硫化氫，同時(shí)吸收一部分
氨。脫硫后的煤氣進(jìn)入硫胺工段。脫硫液吸收了硫化氫后進(jìn)
入反應(yīng)釜與脫硫劑進(jìn)行反應(yīng)，脫硫液經(jīng)過(guò)氧化反應(yīng)后循環(huán)
利用。
1.3 硫胺工序
脫硫工序出來(lái)的煤氣經(jīng)過(guò)加熱進(jìn)入到噴淋式飽和器中，在
噴淋式飽和器中煤氣中存在的殘留氨與硫酸發(fā)生反應(yīng)生成硫
酸銨，煤氣經(jīng)過(guò)捕霧除酸送往最終的冷洗苯工序。含有硫酸銨
的漿液進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行離心得到硫胺，然后進(jìn)行干燥、稱量、
裝袋。
冷凝鼓風(fēng)工序送來(lái)的剩余氨水經(jīng)過(guò)堿性冷凝液除去氨水
中的固定銨，其余的氨通過(guò)加熱的方式使氨揮發(fā)形成氨水循環(huán)
利用。在這一工段中產(chǎn)生的廢水則送至酚氰廢水處理站。
1.4 洗苯工序
從硫胺工序中出來(lái)的煤氣經(jīng)過(guò)終冷塔時(shí)分成兩段冷卻至
25℃左右送入洗苯塔。在進(jìn)入終冷塔時(shí)需要進(jìn)一步的除去煤氣
中的硫化氫，下段排出的冷凝液輸送到廢水站，上段出來(lái)的冷
凝液送到上一工序中進(jìn)行處理。在洗苯塔中煤氣與塔內(nèi)的貧
油進(jìn)行接觸，除去煤氣中的苯，貧油吸收苯后送至脫苯工序進(jìn)
行脫苯。
2 存在問(wèn)題分析
2.1 工藝方面
在煤氣凈化系統(tǒng)生產(chǎn)工藝啟用后不久，在整個(gè)系統(tǒng)中的設(shè)
備方面發(fā)現(xiàn)有大量的煤粉，在焦油渣和殘?jiān)幸舶l(fā)現(xiàn)了大量的
煤粉，并且煤粉的厚度達(dá)到了5cm厚。我們對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行分析
和探討認(rèn)為在裝煤時(shí)采用高壓氨水進(jìn)行消除煙霧是煤氣系統(tǒng)
中出現(xiàn)煤粉的間接原因，使用的原材料煤的細(xì)度過(guò)大是煤氣系
統(tǒng)中出現(xiàn)煤粉的直接原因。我們?cè)趥淞蠒r(shí)采用的是錘式粉碎
機(jī)，在使用的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)粉碎的細(xì)度小于3mm的煤的數(shù)量占到
了80% 以上，嚴(yán)重時(shí)可能達(dá)到90%以上。煤的過(guò)度粉碎造成了
煤極易隨著荒煤氣進(jìn)入到煤氣凈化系統(tǒng)中，加上電捕焦油器的
原因，焦油與煤粉混合形成粘稠的物質(zhì)不易流動(dòng)堆積在儲(chǔ)罐
等處。
無(wú)煙裝煤是控制焦?fàn)t煙塵的一個(gè)重要手段，它可以減少環(huán)
境的污染，因此不可能去除掉，我們只能通過(guò)降低煤的粉碎細(xì)
度來(lái)減緩煤粉的飄移。為此通過(guò)減少粉碎機(jī)的錘頭的數(shù)量和
錘頭的排列方式，盡量將粉碎細(xì)度降到80%以下，已減少荒煤
氣中煤粉的含量。
煤氣中焦油含量偏高也是煤氣凈化時(shí)存在的問(wèn)題，一般情
況下，在荒煤氣經(jīng)過(guò)冷卻進(jìn)入到電捕焦油器前可以去除70%的
焦油，經(jīng)過(guò)電捕后將去除99%的焦油。但是由于電捕器時(shí)采用
負(fù)壓操作，煤氣中的氧含量不能過(guò)高，否則達(dá)到爆炸極限后會(huì)
發(fā)生爆炸，所以我們需要安裝氧氣檢測(cè)儀與電捕器進(jìn)行連鎖。
但是由于煤氣的雜質(zhì)含量較高，儀器屬于精密儀器極易堵塞，
發(fā)生誤報(bào)警現(xiàn)象，整個(gè)系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)因此停車(chē)。由于系統(tǒng)的運(yùn)行
不順暢，電捕器不能連續(xù)電捕導(dǎo)致焦油隨著煤氣進(jìn)入下一個(gè)工
序中使得該工序中的催化劑失效。雖然我們也經(jīng)過(guò)多次的改
(下轉(zhuǎn)第94 頁(yè))
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萬(wàn)方數(shù)據(jù)
2017 年08 月
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進(jìn)，但是效果并不理想，雖然還有一種機(jī)器是利用激光原理進(jìn)
行檢測(cè)氧氣的濃度，但是需要在煤氣的管道上開(kāi)孔，這給改造
工作帶來(lái)了一定的困難。
煤氣中的萘含量偏高使得工序的后續(xù)處理變得非常麻
煩。曾經(jīng)有過(guò)案例氨冷凝器被萘堵死，使得機(jī)器停止運(yùn)行，在
清理的過(guò)程中清理十分困難。近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的變化和
自身管理方面的原因，焦化廠的效益日趨下滑，為了節(jié)省開(kāi)支，
降低成本，洗萘工段的洗油長(zhǎng)期不更換，使得除萘效果大大降
低。煤氣中的萘隨著煤氣粘附在凈化系統(tǒng)設(shè)備的表面并逐漸
增厚，最終堵塞設(shè)備使得系統(tǒng)停止運(yùn)行。
2.2 設(shè)備方面
在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的系統(tǒng)運(yùn)行后，設(shè)備方面出現(xiàn)了大大小小的
一些問(wèn)題。在洗苯塔捕霧器方面，煤氣管、管式爐中發(fā)現(xiàn)了大
量的洗油，不僅使得洗油的消耗大大增加，還使得煤氣的質(zhì)量
下降。經(jīng)過(guò)逐一的檢查和排除發(fā)現(xiàn)捕霧器的安裝方向不正確，
將其改正后重新運(yùn)行發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并沒(méi)有根本解決。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步
的研討和分析認(rèn)為洗苯塔的噴頭霧化的程度較高，而煤氣出口
的捕霧器的效果不理想使得出口煤氣流速大，洗油被霧大量
帶出。
2.3 三廢排放問(wèn)題
在生產(chǎn)過(guò)程中三廢問(wèn)題的處理一直是人們所頭疼的問(wèn)
題。在煤氣凈化系統(tǒng)中廢渣主要有機(jī)械化氨水澄清槽出來(lái)的
焦油渣、蒸氨瀝青渣和脫硫殘?jiān)?。這類(lèi)渣具有一定的揮發(fā)性和
毒性，并且可以燃燒，最好的方法是使用一定的手段重新利
用。但是在現(xiàn)在的技術(shù)條件下做到不損壞設(shè)備的前提下利用
廢渣還有一定的困難。目前沒(méi)有可靠地手段來(lái)處理利用。
廢液和廢氣的問(wèn)題也比較突出，原本的設(shè)計(jì)是能夠循環(huán)利
用，但是由于廢液量比較大，并且噴灑設(shè)備不完善造成系統(tǒng)的
脫硫廢液不能正常排放，使得系統(tǒng)的脫硫效果很不理想。廢氣
是由于收集廢棄的儲(chǔ)罐密閉性效果不好加上壓力不均衡，導(dǎo)致
廢氣經(jīng)常逸散到空氣中造成污染。
3 結(jié)語(yǔ)
焦化煤氣的凈化系統(tǒng)的運(yùn)行好壞決定煤氣的凈化質(zhì)量。
我們應(yīng)該加大管理力度，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，保證焦化煤氣系統(tǒng)的
平穩(wěn)運(yùn)行。煤氣凈化系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，從本質(zhì)上看是企業(yè)的
產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，這關(guān)系著企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和企業(yè)的利益。我們
應(yīng)該把企業(yè)利益放在首位，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決出現(xiàn)的問(wèn)題，為企
業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。
參考文獻(xiàn)：
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作者簡(jiǎn)介：侯岳坤（1983-），男，陜西省定邊縣人，民族：漢，職
稱：化工工藝助理工程師，學(xué)歷：本科。研究方向：煤氣凈化及污水
處理。
(上接第92 頁(yè))
子含量實(shí)驗(yàn)，在水樣的選取上，讓學(xué)生按照事先分好的學(xué)習(xí)小
組，利用周末的時(shí)間自行取樣，取樣點(diǎn)可以是學(xué)校邊的池塘，或
是南通市內(nèi)濠河附近各座橋邊，瞬間大大調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積
極性，使學(xué)生體會(huì)到理論和實(shí)踐僅僅是一步之遙。其他實(shí)驗(yàn)也
可以采用情境教學(xué)，使學(xué)生有身臨其境的感覺(jué)，創(chuàng)造合適的問(wèn)
題情境。利用氟離子選擇性電極測(cè)定牙膏中的含氟量時(shí)，可以
讓學(xué)生自帶各種各樣的含氟牙膏；采用高效液相色譜儀進(jìn)行實(shí)
驗(yàn)時(shí)可以測(cè)定市售的各種飲料中的咖啡因；氣相色譜法的實(shí)驗(yàn)
檢測(cè)制藥廠生產(chǎn)的藥物中間體的含量[3]。
另外，還可以酌情增加一些綜合設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生
解決實(shí)際問(wèn)題的能力。學(xué)生親自設(shè)計(jì)方案，獨(dú)立完成操作，通
過(guò)數(shù)據(jù)處理得出正確結(jié)論。這一過(guò)程可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)
的主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，取得良好的教學(xué)
效果。
5 滲透學(xué)科前沿，拓寬學(xué)生視野
針對(duì)儀器分析方法發(fā)展速度快，而教材中知識(shí)相對(duì)經(jīng)典陳
舊等問(wèn)題，教學(xué)中以最新文獻(xiàn)為輔助教材，將最新的學(xué)科發(fā)展
動(dòng)態(tài)引入課堂[4]。教學(xué)中不斷滲透學(xué)科動(dòng)態(tài)，充實(shí)儀器分析內(nèi)
容，在保持各種儀器分析方法相對(duì)穩(wěn)定的同時(shí)適當(dāng)介紹一些新
方法、新技術(shù)，使學(xué)生在掌握經(jīng)典方法的同時(shí)也開(kāi)闊了視野，拓
寬了思路。同時(shí)，教師在介紹學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)時(shí)對(duì)于化學(xué)的熱愛(ài)
溢于言表，這種嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度對(duì)學(xué)生產(chǎn)生的影響也不可
小覷。
6 結(jié)語(yǔ)
以上是提高儀器分析課程教學(xué)效果采取的對(duì)策，實(shí)踐中已
經(jīng)取得了令人滿意的教學(xué)效果，尤其是學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性得到
了大大提高。當(dāng)然，課程教學(xué)改革依然任重道遠(yuǎn)，還需要在教
學(xué)內(nèi)容的選擇、精美課件的制作、微視頻的使用、實(shí)驗(yàn)開(kāi)放等方
面進(jìn)行更為深入的改革。
參考文獻(xiàn)：
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析教學(xué)改革[J]. 實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2015，18(5)：112-114.
基金項(xiàng)目：本文為南通大學(xué)教學(xué)改革研究（2016B26）及南通大
學(xué)精品課程培育項(xiàng)目（JP16008）資助課題。
作者簡(jiǎn)介：商艷芳（1976-），女，漢，山西陽(yáng)泉人，南通大學(xué)化學(xué)
化工學(xué)院，碩研，副教授研究方向：分析化學(xué)、儀器分析及實(shí)驗(yàn)教學(xué)；
光譜研究。

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