焦化廠生產(chǎn)工藝對(duì)比及選擇探究

朱麗娜

【摘要】焦化廠一般是由備煤車間、煉焦車間、回收車間、焦油加工車間、苯加工車間、脫硫車間以及廢水處理車間等車間組成，其生產(chǎn)工藝主要體現(xiàn)在上述幾個(gè)流程中，在本文中筆者將結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)焦化廠生產(chǎn)工藝對(duì)比及選擇進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵詞】焦化廠 生產(chǎn)工藝 對(duì)比及選擇

我國是焦化產(chǎn)品生產(chǎn)和消費(fèi)以及出口大國，焦化產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)合國防工程中，隨著國民經(jīng)濟(jì)不斷增長，焦化產(chǎn)業(yè)在近年來得到快速發(fā)展，更是將山西省發(fā)展為我國第一產(chǎn)焦大省，焦化產(chǎn)業(yè)成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的催化劑。在焦化產(chǎn)品生產(chǎn)過程中要遵循環(huán)保和清潔的原則，因此在生產(chǎn)工藝選擇上尤為慎重，采用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，促進(jìn)焦化產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

一、焦化生產(chǎn)工藝流程

首先由備煤車間將配合煤裝入煤塔，經(jīng)過計(jì)量之后將煤裝入碳化室，煤炭在碳化室內(nèi)經(jīng)過一周時(shí)間的高溫干餾制成焦炭并產(chǎn)生荒煤氣。再將焦炭運(yùn)至涼焦臺(tái)上，冷卻一定時(shí)間之后送往篩焦工段，經(jīng)過篩選和分類之后儲(chǔ)存起來。在碳化過程中產(chǎn)生的荒煤氣匯集到碳化室頂部空間，經(jīng)過上升管和橋管進(jìn)入集氣管，經(jīng)過氨水噴灑冷卻至90℃左右，與焦油等物質(zhì)一起經(jīng)過吸煤氣管送到煤氣凈化車間。焦化生產(chǎn)工藝每一個(gè)步驟都是連貫而成的，每個(gè)步驟都會(huì)影響焦化產(chǎn)品質(zhì)量。

二、焦化生產(chǎn)工藝對(duì)比與選擇

（一）焦?fàn)t爐型

本文將對(duì)JN60型焦?fàn)t、JN55型焦?fàn)t、JN43型焦?fàn)t、JND系列搗固焦?fàn)t四種爐型進(jìn)行對(duì)比和選擇。JN型焦?fàn)t有很多種類，例如兩分式、下噴式、側(cè)入式以及搗固式等。JN60型焦?fàn)t爐體結(jié)構(gòu)為雙聯(lián)火道、焦?fàn)t煤氣下噴、廢氣循環(huán)、復(fù)熱式頂裝焦?fàn)t，特點(diǎn)是蓄熱室主墻寬度達(dá)到290mm，采用三溝舌結(jié)構(gòu)，斜道寬度為120mm，邊斜道出口寬度為120mm，中部斜道出口寬度為96mm，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠減少磚型，提高邊火道溫度。碳化室的厚度采用上下一致的做法，采用100mm墻體，墻面采用寶塔磚結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)能夠保證良好的操作和生產(chǎn)環(huán)境，為工作人員創(chuàng)造更為舒適的作業(yè)條件。JN55型焦?fàn)t具備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在每個(gè)碳化室下面都有兩個(gè)寬度相同的蓄熱室，在蓄熱室異向氣流之間的主墻內(nèi)設(shè)置了垂直磚煤氣道，單墻與主墻之間用帶溝舌的異型磚砌筑，保證良好的氣密性。其斜道寬度為130mm，邊斜道出口為110mm，中部斜道出口寬度為80mm，但是與JN60型焦?fàn)t相比，由于其斜道出口寬度較小，因此在節(jié)省磚型和提高溫度的效果上有所欠缺。JN43型焦?fàn)t事物我國其在早期設(shè)計(jì)與建設(shè)的，在后來經(jīng)過多次改進(jìn)和創(chuàng)新，其爐體特點(diǎn)是在每個(gè)碳化室栽面有兩個(gè)寬度相同的蓄熱室，在此基礎(chǔ)上改造成JN43-58-1型和JN43-80型焦?fàn)t產(chǎn)品，主要是采用雙溝舌“Z”型磚砌筑而成，蓄熱室下部小煙道頂部采用圓孔擴(kuò)散式箅子磚，使得使蓄熱室氣流分布均勻，小煙道兩側(cè)是采用粘土磚，并在小煙道和蓄熱室處采用隔熱磚，以減少熱量的散失。JND系列搗固焦?fàn)t中碳化室有3.2m、3.8m和4.3m三種高度，這三種焦?fàn)t均為雙聯(lián)火道、廢氣循環(huán)、下噴式焦?fàn)t，JND38型和JND32型焦?fàn)t前兩者炭化室寬460mm，JNDK43型焦?fàn)t炭化室寬為500mm、炭化室錐度均為10mm。

與前三種焦?fàn)t型相比，JND系列搗固焦?fàn)t具有很明顯的優(yōu)勢(shì)，其在設(shè)計(jì)上遵循工藝簡(jiǎn)單、適用等原則，在技術(shù)裝備上水平比較適中，比較適合各個(gè)規(guī)模的焦化廠使用，不僅如此，JND系列搗固焦?fàn)t在環(huán)保條件上也進(jìn)行了一些列的改善，選擇寬碳化室、粘土磚、寬蓄熱室、雙聯(lián)火道以及單熱式焦?fàn)t，在環(huán)境保護(hù)上具有一定促進(jìn)作用。在實(shí)際工作中，我們發(fā)現(xiàn)搗固焦?fàn)t高度與生產(chǎn)效率和質(zhì)量之間也具有一定聯(lián)系，例如5.5m和6.3m高度的搗固焦?fàn)t相比，6.3m搗固焦?fàn)t的碳化室孔數(shù)比較少，勞動(dòng)生產(chǎn)率比較高，操作費(fèi)用比較低，在一定程度上節(jié)約生產(chǎn)成本；在重量焦炭的焦?fàn)t中使用6.3m搗固焦?fàn)t能夠有效降低焦?fàn)t的熱損失量，增強(qiáng)焦?fàn)t的熱工作率，使得生產(chǎn)效率和質(zhì)量有了明顯提高。

（二）煤氣凈化工藝

煤氣凈化工藝包括脫硫工藝和脫氨工藝，其中脫硫工藝有三種。其一，HPF法，以HPF為催化劑的焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰新工藝主要是以氨為堿源，具有很高的脫硫效率，并且對(duì)于催化劑的需求量也比較小，很大程度上節(jié)約了生產(chǎn)成本，脫硫廢液的處理也比較簡(jiǎn)單，操作費(fèi)用比較低，脫硫過程中接觸的脫硫塔、再生塔、反應(yīng)槽、泡沫槽、廢液槽等易腐蝕的設(shè)備應(yīng)該采用碳鋼材質(zhì)，并在內(nèi)壁涂抹防腐涂料，輸送脫硫液的泵類、管道等應(yīng)該采用耐腐蝕的不銹鋼，通過HPF法可以滿足國家對(duì)排放尾氣含氮量的標(biāo)準(zhǔn)要求，將對(duì)周邊環(huán)境的污染程度降到最小。其二，AS法即氨硫聯(lián)合洗滌法，其具有脫硫效率高、節(jié)約資源、減輕生化廢水處理負(fù)擔(dān)等優(yōu)勢(shì)，但是同時(shí)具有操作難度大、脫硫效果具有局限性、低溫用水量比較大的缺陷，并且會(huì)受到洗液質(zhì)量、液氣比、洗液溫度、氣液接觸時(shí)間等因素影響，在生產(chǎn)過程中，需要解決的問題很多，因此此種方法并常用于生產(chǎn)中。其三，真空碳酸鈉法，其優(yōu)勢(shì)在于具有一定脫硫脫氰效率，碳酸鈉價(jià)格比較便宜，并且具有一定保護(hù)性，工藝簡(jiǎn)單、投資少、節(jié)約成本，用碳酸鈉進(jìn)行脫硫不會(huì)產(chǎn)生廢液。

脫氨工藝主要有兩種，其一，采用水洗氨、蒸氨、氨分解工藝，其優(yōu)勢(shì)在于通過余熱鍋爐回收氨分解生成的高溫低熱值尾氣余熱，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)蒸汽的重復(fù)利用，等到尾氣重新回到焦?fàn)t煤氣系統(tǒng)中，對(duì)大氣不會(huì)造成污染，具有很強(qiáng)的環(huán)保性能，但是其在使用過程中由于缺乏氨產(chǎn)品，導(dǎo)致實(shí)際產(chǎn)值并不高。其二，采用噴淋式飽和器硫胺工藝，其優(yōu)點(diǎn)是工藝流程短、能夠取得高質(zhì)量的脫氨效果，設(shè)備的使用周期比較長，但是其投資金額比較大。在對(duì)上述各種脫硫和脫氨的方法進(jìn)行比較之后，大部分焦化廠都都是選擇通過噴淋式飽和器進(jìn)行脫氨處理，通過真空碳酸鈉法進(jìn)行脫硫處理。

三、結(jié)語

對(duì)于焦化廠來說，只有選擇正確的生產(chǎn)工藝，才能生產(chǎn)出高質(zhì)高量的焦化產(chǎn)品，才能進(jìn)一步促進(jìn)國民收入水平提高。

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