焦油氨水分離工藝比較

孫帥(中冶焦耐（大連）工程技術(shù)有限公司，遼寧 大連 116000)

焦油氨水分離工藝比較

孫帥(中冶焦耐（大連）工程技術(shù)有限公司，遼寧 大連 116000)

焦油氨水分離裝置是煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收工藝過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其操作運(yùn)行的質(zhì)量，不僅直接影響蒸氨以及后續(xù)的水處理的操作效果，而且對(duì)焦?fàn)t的噴灑冷卻和焦油蒸餾工段的操作也存在影響，因此穩(wěn)定運(yùn)行的焦油氨水分離裝置具有十分重要的意義。

1 焦油氨水分離簡(jiǎn)介

整個(gè)煤氣凈化過(guò)程可分為對(duì)氣相物流和液相物流兩路的處理。焦?fàn)t產(chǎn)生的荒煤氣經(jīng)循環(huán)氨水噴灑冷卻后，與焦油、氨水混合液一起至氣液分離器完成氣液分離。氣相物流進(jìn)行脫硫、脫氨、脫苯等一系列處理得到凈煤氣和各種副產(chǎn)品。液相物流則為焦油氨水混合液，是一種焦油、氨水和焦油渣組成懸浮液和乳濁液的混合物。

焦油氨水分離工藝主要實(shí)現(xiàn)的功能有：

1）生產(chǎn)無(wú)渣低水分的焦油作為產(chǎn)品；

2）提供合格的循環(huán)氨水和高壓氨水供焦?fàn)t提供噴灑使用；

3）抽取系統(tǒng)中多余的氨水除油后將送蒸氨處理；

4）盡量減少焦油渣中的焦油含量以增產(chǎn)焦油。

2 工藝流程

目前應(yīng)用比較廣泛的焦油氨水分離工藝流程包括機(jī)械化焦油氨水澄清槽流程、機(jī)械刮渣槽+立式分離槽流程以及預(yù)分離器+壓榨泵+立式分離槽流程。

2.1 機(jī)械化焦油氨水澄清槽流程

本流程主要使用機(jī)械化焦油氨水澄清槽進(jìn)行焦油氨水的分離：氣液分離器分離下來(lái)的氨水和焦油一起進(jìn)入機(jī)械化焦油氨水澄清槽，利用密度不同經(jīng)過(guò)靜置澄清分成三層：上層為氨水（密度為1.01～1.02kg/L），中層為焦油（密度為1.17～1.20kg/ L），下層為焦油渣（密度為1.25kg/L）。沉淀下來(lái)的焦油渣由刮板輸送機(jī)連續(xù)刮送至漏斗處排出槽外。焦油則通過(guò)液面調(diào)節(jié)器流至焦油中間槽，由泵送往焦油貯槽。氨水由澄清槽上部滿流至氨水中間槽，再用循環(huán)氨水泵送回焦?fàn)t集氣管以冷卻荒煤氣。

機(jī)械化焦油氨水澄清槽是過(guò)去使用最多的焦油氨水分離流程，但也存在著占地大，耗材多，易腐蝕，污染嚴(yán)重，大氣環(huán)境惡劣等缺點(diǎn)。

2.2 機(jī)械刮渣槽+立式分離槽流程

近年來(lái)，出現(xiàn)了使用機(jī)械刮渣槽的焦油渣預(yù)分離的工藝流程。本流程中氣液分離器分出的焦油氨水混合液進(jìn)入機(jī)械刮渣槽，利用自動(dòng)刮板機(jī)將其中的焦油渣連續(xù)刮至焦油渣箱，定期用叉車送往配煤車間，兌入煉焦煤中。

從機(jī)械刮渣槽出來(lái)的焦油氨水混合液進(jìn)入2臺(tái)并聯(lián)操作的立式分離槽，利用比重差，進(jìn)行氨水和焦油的分離。上部分出的氨水流入到下部的循環(huán)氨水中間槽，再由循環(huán)氨水泵抽出，送往焦?fàn)t噴灑、冷卻煤氣；剩余氨水除油后送往蒸氨裝置原料氨水槽；中層分離出的焦油，經(jīng)溢流瓶調(diào)節(jié)液位，自流入焦油中間槽，進(jìn)一步重力沉降后，送往油庫(kù)裝置焦油貯槽；內(nèi)層錐形槽底部分出的焦油渣送回機(jī)械刮渣槽中。

如想進(jìn)一步提高焦油質(zhì)量，可以增設(shè)超級(jí)離心機(jī)。焦油氨水分離器分離出的焦油和焦油渣從內(nèi)層錐形槽底部連續(xù)抽出，送至焦油超級(jí)離心機(jī)，進(jìn)行焦油渣、焦油、氨水的三相分離，進(jìn)一步脫渣、脫水。從焦油離心機(jī)分出的焦油流入焦油中間槽，用焦油泵連續(xù)抽出，送往油庫(kù)裝置焦油貯槽。經(jīng)超級(jí)離心機(jī)處理后，焦油含水可以降至2%以下。

本流程的優(yōu)點(diǎn)有：

1）設(shè)備組合立體布置，合理利用高差自流，減少了輸送設(shè)備的動(dòng)力消耗；

2）除渣與焦油氨水分離分別在兩個(gè)不同的設(shè)備中進(jìn)行，避免了分離槽內(nèi)因鏈?zhǔn)焦伟逡苿?dòng)對(duì)槽內(nèi)物料的擾動(dòng)問題。機(jī)械刮渣槽與機(jī)械化氨水澄清槽結(jié)構(gòu)相似，但設(shè)備輕巧，分離效果好；

2）立式分離槽由內(nèi)層焦油錐形槽及外層循環(huán)氨水槽兩部分組成，循環(huán)氨水對(duì)內(nèi)層焦油起到自動(dòng)加熱保溫作用，不需外加熱源對(duì)焦油保溫，節(jié)約能源；

3）排氣采用放散氣控制系統(tǒng)，放散氣集中接入負(fù)壓煤氣管道，以保護(hù)大氣環(huán)境不受污染。無(wú)廢水、廢渣和廢氣外排，環(huán)保效果好。

2.3 預(yù)分離器+壓榨泵+立式分離槽流程

預(yù)分離器+壓榨泵+立式分離槽流程與機(jī)械刮渣槽+立式分離槽流程基本類似，區(qū)別在于取消了焦油渣刮出設(shè)備，在立式分離槽之前設(shè)預(yù)分離器，將大塊的焦油渣用焦油壓榨泵進(jìn)行預(yù)破碎，再進(jìn)入立式分離槽，最后由超級(jí)離心機(jī)進(jìn)行分離。

本流程的優(yōu)點(diǎn)有：

1）設(shè)備組合立體布置，合理利用高差自流，減少了輸送設(shè)備的動(dòng)力消耗；

2）取消了刮渣設(shè)備，設(shè)備密閉效果好，無(wú)廢氣污染，將所有槽、罐的放散氣集中接入負(fù)壓煤氣管道，可以達(dá)到環(huán)保要求；

3）焦油渣只從超級(jí)離心機(jī)排出，方便操作與運(yùn)輸；

4）焦油質(zhì)量好，含水含渣低。

但是本流程中必須配備超級(jí)離心機(jī)，設(shè)備投資較高。且焦油壓榨泵運(yùn)行效果不佳時(shí)，離心機(jī)前焦油管道易堵。

表1.1 常見的三種工藝對(duì)比

3 結(jié)論

焦油氨水分離裝置是煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收工藝過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，采用的焦油氨水分離設(shè)備多是根據(jù)沉降原理制作的。常見的流程中，機(jī)械化焦油氨水澄清槽流程存在占地大，耗材多，污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)，在新建焦化廠已經(jīng)較少使用。機(jī)械刮渣槽+立式分離槽流程和預(yù)分離器+壓榨泵+立式分離槽流程分離效果較好，是目前焦油氨水分離技術(shù)的發(fā)展方向。