焦化廠實習報告
推薦閱讀:編者按:本文主要從實習目的;學習方法;主要生產設施;備煤工藝流程;煉焦化學產品的回收;進行講述。其中包括:過焦化廠的生產實踐,弄清楚焦化廠的組成,生產過程和主要設備、培養(yǎng)學生的生產實踐觀念和理論聯(lián)系實際學好專業(yè)的主動性,增強學生觀察事物,發(fā)現(xiàn)問題提出問題的能力,開闊學生的眼界,增強對專業(yè)的熱愛,樹立…
焦化廠實習報告編者按:本文主要從實習目的;學習方法;主要生產設施;備煤工藝流程;煉焦化學產品的回收;進行講述。其中包括:過焦化廠的生產實踐,弄清楚焦化廠的組成,生產過程和主要設備、培養(yǎng)學生的生產實踐觀念和理論聯(lián)系實際學好專業(yè)的主動性,增強學生觀察事物,發(fā)現(xiàn)問題提出問題的能力,開闊學生的眼界,增強對專業(yè)的熱愛,樹立牢固的專業(yè)理想、煤的接收與儲存、配煤過程、煤的粉碎、煉焦生產工藝流程、護爐機械設備、熄焦、篩焦過程和設備、脫硫工段(HPF脫硫法)、硫銨工段(噴淋式飽和器生產硫銨)、終冷洗苯工段、粗苯蒸餾工段等,具體材料詳見:實習目的:
1通過焦化廠的生產實踐,弄清楚焦化廠的組成,生產過程和主要設備。了解焦化工業(yè)發(fā)展情況及其在國民經(jīng)濟中的作用,并組織參觀與本專業(yè)有關的廠礦,為專業(yè)基礎課的驗證,專業(yè)課的學習建立感性化的認識。
2通過實習培養(yǎng)學生的生產實踐觀念和理論聯(lián)系實際學好專業(yè)的主動性,增強學生觀察事物,發(fā)現(xiàn)問題提出問題的能力,開闊學生的眼界,增強對專業(yè)的熱愛,樹立牢固的專業(yè)理想。
學習方法:
結合焦化廠生產實際情況和認識實習的特點,要求每個人重點比較深入的掌握,了解每個重要工段,生產原料及產品,生產工藝設備及其與其他工段車間的聯(lián)系等,結合全廠參觀和廠方工程技術人員的講課,全面認識實習的任務,達到實習的目的。實習內容:
**焦化廠于去年11月25日通過省、市環(huán)保局領導、專家小組對該廠的清潔生產審核驗收。此次通過清潔生產審核,是因焦化廠不但取得了較好的環(huán)境效益和社會效益,而且也取得了顯著的經(jīng)濟效益,年經(jīng)濟效益約685萬元,節(jié)約能源1061500kgce/年。**焦化廠獲清潔生產先進企業(yè)稱號。**焦化廠有9個生產車間,分別為備煤車間、一號煉焦車間、二號煉焦車間、運焦車間、一回收車間、二回收車間、熱力車間、維修車間和精制車間。焦化廠主要生產車間:備煤車間、煉焦車間、煤氣凈化車間及其公輔設施等主要生產設施
(1)備煤車間:煤倉配煤室粉碎機室皮帶機運輸系統(tǒng)煤制樣室
(2)煉焦車間:煤塔焦爐裝煤設施推焦設施攔焦設施熄焦塔篩運焦工段(3)煤氣凈化車間:冷鼓工段脫氨工段粗苯工段(4)公輔設施:廢水處理站供配電系統(tǒng)給排水系統(tǒng)綜合水泵房備煤除塵系統(tǒng)篩運焦系統(tǒng)化驗室等設施制冷站等
(5)總共序位:備煤煉焦化產污水處理備煤工藝流程:原料煤卸煤設施受煤坑皮帶煤場配煤槽配煤設備粉碎機貯煤塔煉焦1、煤的接收與儲存
原料煤一般以汽車火車的方式從各地運輸過來,**焦化廠的原料煤主要來自邢臺的康莊、官莊,峰峰和山西等地。當汽車、火車到達后,與受煤坑定位后,用螺旋卸煤機把煤卸到料倉里,當送料小車開啟料倉開口后,用皮帶把煤料運到規(guī)定位置。注意:每個料倉一次只能盛放同一種類別的煤。為了保證焦爐的連續(xù)生產和穩(wěn)定焦爐煤的質量,應根據(jù)煤質的類別用堆取料機把運來的煤卸放在煤場的各規(guī)定位置。**焦化廠的備煤車間用的氣煤、肥煤、焦煤和瘦煤四種,按規(guī)定分別堆放在煤場的五個區(qū)。
為了保證焦炭的質量,利于生產操作,配煤應遵循以下原則:①配合煤的性質與本廠的煤料預處理工藝以及煉焦條件相適應,保證煉出的焦炭質量符合規(guī)定的技術質量指標,滿足用戶的需求。
②焦爐生產中,注意不要產生過大的膨脹壓力,在結焦末期要有足夠的收縮度,避免推焦困難和損壞爐體。
③充分利用本地區(qū)的資源,做到運輸合理,盡量縮短煤源的平均距離,便于車輛的調配,降低生產成本。
④在盡可能的情況下,適當多配一些高揮發(fā)性的煤,以增加化學產品的產率。
⑤在保證煤炭質量的前提下,應多配氣煤等弱黏結性煤,盡量少用優(yōu)質焦煤,努力做到合理利用中國的煤炭資源。2、配煤過程
當需要哪種煤時,用堆取料機通過皮帶把煤輸送到斗槽里,斗槽里的煤再次通過皮帶送向配煤盤按要求進行配煤。**焦化廠配煤比一般為:氣煤28%,焦煤45%,肥煤18%,瘦煤9%。在進行配煤時,**焦化廠采用的是利用核子秤進行衰減,通過信號的轉換傳到電腦上進行控制的。信號控制流程為:Cs-137→煤料→(衰減)電離室→(惰性氣體)電流→放大器、變送單元→稱重頻率信號、變速信號→電腦系統(tǒng)。3、煤的粉碎
**焦化廠備煤車間的原料煤的精細度為70%~80%,含義為<3mm的煤料占總重量的百分數(shù)。在進入粉碎機之前,一部分達到原料煤細度的煤直接由皮帶運往煤塔,另一部分未達標的由配煤工段運來的配合煤則先經(jīng)除鐵裝置將煤料中的鐵件吸凈后進入粉碎機,再由皮帶運往煤塔。在**焦化廠的配煤車間用的是可逆錘式粉碎機,在粉碎機旁還設有除塵裝置。所謂高溫煉焦,就是煤在隔絕空氣加熱到950-1050℃,經(jīng)過干燥、熱解、熔融、黏結、固化、收縮等過程最終得到焦炭。煉焦:
1、煉焦生產工藝流程
由備煤車間送來的配合煤裝入煤塔,裝煤車按作業(yè)計劃從煤塔取煤,經(jīng)計量后裝入炭化室內。煤料在炭化室內經(jīng)過一個結焦周期的高溫干餾制成焦炭并產生荒煤氣。
炭化室內的焦炭成熟后,用推焦車推出,經(jīng)攔焦車導入熄焦車內,并由電機車牽引熄焦車到熄焦塔內進行噴水熄焦。熄焦后的焦炭卸至涼焦臺上,冷卻一定時間后送往篩焦工段,經(jīng)篩分按級別貯存待運。
煤在炭化室干餾過程中產生的荒煤氣匯集到炭化室頂部空間,經(jīng)過上升管、橋管進入集氣管。約700℃左右的荒煤氣在橋管內被氨水噴灑冷卻至90℃左右;拿簹庵械慕褂偷韧瑫r被冷凝下來。煤氣和冷凝下來的焦油等同氨水一起經(jīng)過吸煤氣管送入煤氣凈化車間。
焦爐加熱用的焦爐煤氣,由外部管道架空引入。焦爐煤氣經(jīng)預熱后送到焦爐地下室,通過下噴管把煤氣送入燃燒室立火道底部與由廢氣交換開閉器進入的空氣匯合燃燒。燃燒后的廢氣經(jīng)過立火道頂部跨越孔進入下降氣流的立火道,再經(jīng)蓄熱室,又格子賺把廢氣的部分顯熱回收后,經(jīng)過小煙道、廢氣交換開閉器、分煙道、總煙道、煙囪排入大氣。1)炭化室
炭化室是接受煤料并對裝爐煤料隔絕空氣進行干餾焦碳的爐室,一般由硅質耐火材料砌筑而成。炭化室位于兩側燃燒室之間,頂部由3-4個加煤孔,并有1-2個導出干餾煤氣的上升管,它的兩端為內襯耐火材料的鑄鐵爐門。JN43-58-Ⅱ型焦爐的炭化室尺寸分為兩種寬度,即平均寬為4mm和450mm兩種形式,炭化室全高為4300mm,全長為14080mm,有效長為13350mm,炭化室的有效面積為21.7m3,加熱水平高度為800mm。2)燃燒室
燃燒室位于炭化室兩側,是煤氣燃燒的地方,煤氣與空氣在其中混合燃燒,產生的熱量傳給爐墻,間接加熱炭化室中煤料,對其進行高溫干餾。燃燒室一般用硅磚砌筑。JN43-58-Ⅱ型焦爐燃燒室寬度為736mm和693mm(包括爐墻),爐墻為厚度為100mm的帶舌槽的硅磚砌筑。燃燒室屬于雙聯(lián)火道帶廢氣循環(huán)式結構,它有28個立火道組成,相鄰火道的中心距為480mm,立火道隔墻厚度為130mm。其中成對的隔墻上部有跨越孔,下部取消了邊火道的循環(huán)孔,防止了短路。立火道底部的兩個斜道區(qū)出口設置在燃燒室中心線的兩側,在JN43-58-Ⅱ型焦爐基礎上加大邊斜道口的斷面積,保證了兩端爐頭的供氣量。3)蓄熱室
蓄熱室作用就是利用蓄積廢氣的熱量來預熱燃燒所需的空氣和貧煤氣。JN43-58-Ⅱ型焦爐每個炭化室底部有兩個蓄熱室,一個為煤氣蓄熱室,另一個為空氣蓄熱室。它們同時和其側上放的兩個燃燒室相連。燃燒室正下方為主墻,主墻內有垂直磚煤氣道,焦爐煤氣由地下室煤氣與主管經(jīng)此道送入立火道底部與空氣混合燃燒。由于主墻兩側氣流導向,中間又有磚煤氣道,壓差大容易串漏。故磚煤氣道系用內徑為50mm的管磚,管磚外用帶舌槽的異型磚交錯砌成厚為270mm的主墻。蓄熱室洞寬為321.5mm,內放17層九孔薄壁式格子磚。為使蓄熱室長向氣流均勻分布,采用擴散式箅子磚,配置不同孔徑的擴散或收縮孔型,蓄熱室隔墻均用硅磚砌筑,且其內表面襯有黏土磚。4)爐頂區(qū)
JN43-58-Ⅱ型焦爐爐頂區(qū)砌有裝煤孔、上升管孔、看火孔、洪爐孔和拉條鉤等。爐頂?shù)膶嵭牟糠钟善鰻t過程中的廢耐火磚砌筑,爐頂表面用耐磨性好、能抵抗雨水侵蝕的缸磚砌筑?傊,JN43-58-Ⅱ型焦爐的結構特點是:雙聯(lián)火道帶廢氣循環(huán),焦爐煤氣下噴,兩格蓄熱室的復熱式焦爐,具有結構嚴公務員之家密、爐頭不易開裂、高向加熱均勻、熱工效率高、磚型少、揮發(fā)性低等優(yōu)點。2、護爐機械設備
焦爐四大車有:裝煤車、推焦車、攔焦車和熄焦車。其中裝煤車是在焦爐爐頂上由煤塔取煤并往炭化室裝煤的焦爐機械,推焦車的作用是完成啟閉機械爐門、推焦、平煤等操作,攔焦車的作用是啟閉焦側爐門將炭化室推出的爐餅通過導焦槽導入熄焦車中以完成出焦操作,熄焦車的作用是用以接受炭化室推出的弘叫,并送往熄焦塔通過水噴灑而將其熄滅,然后再把焦炭卸至涼焦臺上。
護爐設備是包括爐柱、保護板、縱橫拉條、彈簧、爐門框、抵抗墻及機側、焦側操作臺等。主要作用是利用可調節(jié)的彈簧的勢能連續(xù)不斷的向砌體施加足夠的、分布均勻合理的保護性壓力,使砌體在自身膨脹和外力作用下仍能保持完整性和嚴密性,并有足夠的強度從而保證焦爐的正常生產。
加熱煤氣供入設備,大型焦爐一般為復熱式,可用兩種煤氣加熱,作用是向焦爐輸送和調節(jié)加壓煤氣。
荒煤氣導出設備包括:上升管、橋管、水封閥、集氣管、吸氣管、焦油盒以及相應的噴灑氨水系統(tǒng)。其作用為:一是將出爐荒煤氣順利導出,不致因爐門刀邊附近煤氣壓力過高而引起冒煙冒火,但又要保持和控制炭化室在整個結焦過程中為正壓;二是將出爐荒煤氣適度冷卻,不致因溫度過高而引起設備變形,阻力聲高和鼓風、冷凝的負荷增大,但又要保持焦油和氨水良好的流動性。
3、熄焦、篩焦過程和設備
**焦化廠采用的是濕法熄焦,其熄焦系統(tǒng)包括熄焦塔、噴灑裝置、水泵、粉焦沉淀池及粉焦抓鉤等。熄焦過程為:熄焦車開進熄焦塔時,利用紅外線感受器,接收紅焦本身社出的紅外線而發(fā)出訊號電流,經(jīng)電流放大觸發(fā)電路啟動熄焦水泵,并借助電子定時裝置控制熄焦時間。熄焦時大約有20%的水蒸發(fā),未蒸發(fā)的水流入粉焦沉淀池,澄清后的水流入清水池循環(huán)利用。熄焦后的焦炭卸至涼焦臺上,停放30-40min,使其水分蒸發(fā)和冷卻,個別尚未全部熄滅的紅焦,再人工用水補充熄滅。
篩焦按粒度大小將焦炭分為60-80mm、40-60mm、25-40mm、10-25mm、10mm等級別,主要設備有輥軸篩和共振篩。一般大型焦化廠均設有焦倉和篩焦樓,將大于40mm的焦炭用輥軸篩篩出,經(jīng)膠帶機送往塊焦倉。輥軸篩下的焦炭經(jīng)雙層振動篩分成其他三級,分別進入倉庫。
煉焦化學產品的回收:1、煤氣的初冷和焦油的回收
1)荒煤氣的主要成分有凈焦爐煤氣、水蒸氣、煤焦油氣、苯族烴、氨、萘、硫化氫、其他硫化物、氰化氫等氰化物、吡啶鹽等。
回收生產工藝的組成為:焦爐炭化室生成的荒煤氣在化學產品回收車間進行冷卻、輸送、回收煤焦油、氨、硫、苯族烴等化學產品,同時凈化煤氣。煤氣凈化車間由冷凝鼓風工段、HPF脫硫工段、硫銨工段、終冷洗苯工段、粗苯蒸餾工段等工段組成,其煤氣流程如下:荒煤氣→初冷器→電捕焦油器→鼓風機→預冷塔→脫硫塔→噴淋式飽和器→洗終冷塔→洗苯塔→凈煤氣。
回收煉焦化學產品具有重要的意義。煤在煉焦時,除有75%左右變成焦炭外,還有25%左右生成多種化學產品及煤氣。來自焦爐的荒煤氣,經(jīng)冷卻和用各種吸收劑處理后,可以提取出煤焦油、氨、萘、硫化氫、氰化氫及粗苯等化學產品,并得到凈焦爐煤氣,氨可以用于制取硫酸銨和無水氨;煤氣中所含的氫可用于制造合成氨、合成甲醇、雙氧水、環(huán)己烷等,合成氨可進一步制成尿素、硝酸銨和碳酸氫銨等化肥;所含的乙烯可用于制取乙醇和三氯乙烷的原料,硫化氫是生產單斜硫和元素硫的原料,氰化氫可用于制取黃血鹽鈉或黃血鹽鉀;粗苯和煤焦油都是很復雜的半成品,經(jīng)精制加工后,可得到的產品有:二硫化碳、苯、甲苯、三甲苯、古馬隆、酚、甲酚和吡啶鹽及瀝青等,這些產品有廣泛的用途,是合成纖維、塑料、染料、合成橡膠、醫(yī)藥、農藥、耐輻射材料、耐高溫材料以及國防工業(yè)的重要原料。
來自焦爐82℃的荒煤氣,與焦油和氨水沿吸煤氣管道至氣夜分離器,氣夜分離后荒煤氣由上部出來,進入橫管式初冷器分兩段冷卻。上段用循環(huán)水,下段用低溫水將煤氣冷卻到21-22℃。由橫管式初冷器下部排出的煤氣,進入電捕焦油器,除掉煤氣中夾帶的焦油,再由鼓風機壓送至脫硫工段。
由氣夜分離器分離下來的焦油和氨水首先進入機械化氨水澄清槽,在此進行氨水、焦油和焦油渣的分離。上部的氨水流入循環(huán)氨水中間槽,再由循環(huán)氨水泵送到焦爐集氣管噴灑冷卻煤氣,剩余氨水送至剩余氨水槽。澄清槽下部的焦油靠靜壓流入焦油分離器,進一步進行焦油和焦油渣的沉降分解,焦油用焦油泵送往油庫工段焦油貯槽。機械化氨水澄清槽和焦油分離器底部沉降的焦油渣刮至焦油渣車,定期送往煤場,人工摻入煉焦煤中。
進入剩余氨水槽的剩余氨水用剩余氨水泵送入除焦油器,脫除焦油后自流到剩余氨水中間槽,再用剩余氨水中間泵送至硫銨工段剩余蒸氨裝置,脫除的焦油自流到地下放空槽。2)主要設備的構造及工作原理①橫管式初冷器
焦化系統(tǒng)生產中煤氣橫管式初冷器主要結構是包括初冷器殼體、冷卻管管束。橫管式初冷器殼體是由鋼板焊制而成的直立的長方形器體,殼體的前后兩側是初冷器的管板,管板外裝有封頭。在殼體側面上、中部有噴灑液接管,頂部為煤氣入口,底部有煤氣出口。在橫管式初冷器的操作中,除了冷卻焦爐煤氣外,在冷卻器頂部及中部噴灑冷凝液,來吸收焦爐煤氣中的萘,并沖刷掉冷卻管上沉積的萘,從而有效的提高了傳熱效率。②電捕焦油器電捕焦油器器體是由鋼板卷制而成的筒體與器頂封頭、器底拱形底組合而成。
電捕焦油器的電場有正電極、負電極組合而成。其正極是又鋼管制成,其鋼管固定在上下管板上,管板與電捕焦油器筒體焊接而成。電場的負極,裝在由絕緣箱垂下桿懸拉的吊架上,其吊桿吊架均有不銹鋼制成,吊桿上裝著阻力帽以阻止氣體沖擊絕緣箱。電場負極由不銹鋼制成,電暈極板下懸吊著鉛墜,以拉直電暈極,電暈極下部由不銹鋼制成的下吊架固定位置,電暈極線分別穿入電場沉淀焦油餓正極鋼管中心。2、脫硫工段(HPF脫硫法)
煤氣→預冷器→脫硫塔→液封槽→(脫硫液)反應槽→再生塔→泡沫塔→(清夜)反應槽鼓風機后的煤氣進入預冷塔與塔頂噴灑的循環(huán)冷卻水逆向接觸,被冷至30℃,預冷后的煤氣進入脫硫塔,與塔頂噴淋下來的脫硫液逆流接觸以吸收煤氣中的硫化氫(同時吸收煤氣中的氨,以補充脫硫液中的堿源)。脫硫后煤氣被送入硫銨工段。
吸收了H2S、HCN的脫硫液自流至反應槽,然后用脫硫液泵送入再生塔,同時自再生塔底部通入壓縮空氣,使溶液在塔內得到氧化再生。再生后的溶液從塔頂經(jīng)液位調節(jié)器自流回脫硫塔循環(huán)使用。
浮于再生塔頂部的硫磺泡沫,利用液位差自流入泡沫槽,硫泡沫經(jīng)泡沫泵送入熔硫釜中,用中壓整齊熔硫,清夜流入反應槽,硫磺裝袋外銷。
為避免脫硫液鹽類積累影響脫硫效果,排出少量廢液送往配煤。3、硫銨工段(噴淋式飽和器生產硫銨)
由脫硫及硫回收工段送來的煤氣經(jīng)預熱器進入噴淋式硫銨飽和器上段的噴淋室,在此煤氣與循環(huán)母液充分接觸,使其中氨被母液吸收,然后經(jīng)硫銨飽和器內的除酸器分離酸霧后送至洗脫苯工段。
在飽和器下部的母液,用母液循環(huán)泵連續(xù)抽出送至上段進行噴灑,吸收煤氣中的氨,并循環(huán)攪動母液以改善硫銨的結晶過程。飽和器母液中不斷有硫銨結晶生成,用結晶泵將其連同一部分母液送入結晶槽沉降,排放到離心機進行離心分離,濾除母液,得到結晶硫銨。離心分離出來的母液與結晶槽溢流出來的母液一同自流回飽和器。從離心機卸出來的硫銨潔凈,由螺旋輸送機送至沸騰干燥器。沸騰干燥器所需要的熱空氣是由送風機將空氣送入熱風器經(jīng)蒸汽加熱后進行沸騰干燥,干燥后的硫銨進入硫銨儲槽,然后由包裝磅秤稱量、包裝送入硫銨倉庫。
4、終冷洗苯工段
自硫銨工段來的煤氣,進入終冷塔分二段用循環(huán)冷卻水與煤氣逆向接觸冷卻煤氣,將煤氣冷到一定溫度送至洗苯塔。同時,在終冷塔上段加入一定堿液,進一步脫除煤氣中的H2S。下段排出的冷凝液送至氰污水處理工段,上段排出的含堿冷凝液送至硫銨工段蒸氨塔頂。從終冷塔出來的煤氣進入洗苯塔,經(jīng)貧油洗滌脫除煤氣中的粗苯后送往各煤氣用戶。由粗苯蒸餾工段送來的貧油從洗苯塔的頂部噴灑,與煤氣逆向接觸吸收煤氣中的苯,塔底富油經(jīng)富油泵送至粗苯蒸餾工段脫苯后循環(huán)使用。5、粗苯蒸餾工段
從終冷洗苯裝置送來的富油進入富油槽,然后用富油泵依次送經(jīng)油汽換熱器、貧富油換熱器,再經(jīng)管式爐加熱后進入脫苯塔,在此用再生器來的直接蒸汽進行汽提和蒸餾。塔頂逸出的粗苯蒸汽經(jīng)油汽換熱器、粗苯冷凝冷卻器后,進入油水分離器。分出的粗苯進入粗苯回流槽,部分用粗苯回流泵送至塔頂作為回流液,其余進入粗苯中間槽,再用粗苯產品泵送至油庫。實習感受:
不僅要知道理論知識,實踐也是必不可少的.通過這次實習讓我對焦化廠的大體上有了初步的了解,不僅鞏固了以前課本學到的知識,而且也會對以后的深入學習有實質性的幫助.我感覺美中不足的是焦化廠的環(huán)境有待提高,應加大環(huán)境治理與保護的力度.
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神華蒙西焦化一廠畢業(yè)實習
摘要
鋼鐵工業(yè)的迅猛發(fā)展,給焦化工業(yè)提供了前所未有的發(fā)展機遇。隨著國家產業(yè)政策的調整、環(huán)保政策的嚴格對煉鐵技術提出了新的挑戰(zhàn)。目前,我國焦爐技術裝備水平尚不能適應高爐煉鐵技術發(fā)展的需要。抓緊焦爐的技術改造,以大型的現(xiàn)代化焦爐替代中小型機焦爐,促進我國焦爐的大型化和高效化,勢在必行。
6米焦爐與4.3米焦爐相比,顯示了無可比擬的技術優(yōu)勢。在同種配煤比及相同結焦的時間下,JN60型焦爐與JN43型焦爐相比,焦碳的機械強度M40提高了3%5%,M10降低了0.2%0.4,焦碳反應后強度改善了2%4%,噸焦的煉焦能耗降低了13.6公斤標煤,噸焦成本也減少了22元。另外,焦碳質量提高后在高爐煉鐵生產的延伸效益更是巨大的。
搗固焦泛指采用搗固煉焦技術在搗固焦專用爐型內生產出的焦炭,這種專用爐型即搗固焦爐。
搗固煉焦技術是一種可根據(jù)焦炭的不同用途,配入較多的高揮發(fā)分煤及弱粘結性煤,在裝煤推焦車的煤箱內用搗固機將已配合好的煤搗實后,從焦爐機側推入炭化室內進行高溫干餾的煉焦技術。
搗固煉焦工藝是在煉焦爐外采用搗固設備,將煉焦配合煤按炭化室的大小,搗打成略小于炭化室的煤餅,將煤餅從炭化室的側面推入炭化室進行高溫干餾。成熟的焦炭由搗固推焦機從炭化室內推出,經(jīng)攔焦車、熄焦車將其送至熄焦塔,以水熄滅后再放到?jīng)鼋古_,由膠帶運輸經(jīng)篩焦分成不同粒級的商品焦炭。
這次我們在神華蒙西實習著重了解了焦爐的結構、特點、尺寸以及操作參數(shù)等。
關鍵詞:煉焦,搗固焦爐,焦爐煤氣,工藝裝備,煉焦操作指標
I內蒙古科技大學畢業(yè)實習報告
目錄
摘要...........................................................................................................................I第一章實習性質、目的和任務........................................................................................1
1.1性質和目的:.....................................................................................................1
1.2實習工廠介紹:..................................................................................................11.3實習具體要求:..................................................................................................2第二章實習內容.............................................................................................................3
2.1安全教育............................................................................................................3
2.1.1安全常識與措施:.....................................................................................32.2煉焦工藝............................................................................................................5
2.2.1工藝介紹...................................................................................................52.2.2工藝流程及工藝流程圖..............................................................................52.2.3主要設備簡介............................................................................................62.3焦爐...................................................................................................................7
2.3.1焦爐的概念...............................................................................................72.3.2焦爐的結構...............................................................................................72.3.3焦爐的機械與設備...................................................................................102.4焦爐煤氣脫硫工段............................................................................................12
2.4.1概述........................................................................................................122.4.2PDS濕法脫硫工藝....................................................................................13
2.5焦爐煤氣脫苯工段............................................................................................16
2.5.1脫苯工藝流程..........................................................................................162.5.2粗苯工段操作參數(shù)...................................................................................17
第三章實習體會與感想.................................................................................................19致謝........................................................................................................................21參考文獻........................................................................................................................21
II內蒙古科技大學畢業(yè)實習報告
第一章實習性質、目的和任務
1.1性質和目的:
通過實習使學生加深對所學的基礎理論知識和專業(yè)知識的感性認識的理解,在認識實習的基礎上進一步掌握實習工廠、特別是與本專業(yè)相關的重點工段(或車間)的工藝流程、生產操作、經(jīng)營管理等方面的情況、為以后的畢業(yè)設計打好基礎;通過深入車間并參加生產勞動體驗工廠生活、鍛煉和培養(yǎng)獨立分析和解決實際工程問題的工作能力。
1、通過焦化廠的生產實踐,弄清楚焦化廠的組成,生產過程和主要設備。了解焦化工業(yè)發(fā)展情況及其在國民經(jīng)濟中的作用,并組織參觀與本專業(yè)有關的廠礦,為專業(yè)基礎課的驗證,專業(yè)課的學習建立感性化的認識。
2、通過實習培養(yǎng)學生的生產實踐觀念和理論聯(lián)系實際學好專業(yè)的主動性,增強學生觀察事物,發(fā)現(xiàn)問題提出問題的能力,開闊學生的眼界,增強對專業(yè)的熱愛,樹立牢固的專業(yè)理想。
1.2實習工廠介紹:
神華蒙西煤化股份有限公司位于資源富集的內蒙古自治區(qū)鄂爾多斯高原西部,西臨黃河,東靠千里山,南距烏海飛機場6公里,110國道、109國道及丹拉高速公路在此交匯,自營鐵路專運線在烏海北站與包蘭鐵路接軌,產品全部納入國務院直屬特大型企業(yè)神華集團出口和路、港外運計劃,運輸條件極為方便和可靠。
公司是神華集團調整產業(yè)結構、構建煤焦化板塊、調整和優(yōu)化資本結構、深化股份制改革的主要試點單位,由首鋼、宣鋼、海礦公司等家共同發(fā)起設立于201*年08月,全國第二家、內蒙古自治區(qū)首家采用搗固工藝煉焦的現(xiàn)代化企業(yè),現(xiàn)有70萬噸/年搗固焦廠一座,在建300萬噸/年煤礦和400萬噸/年洗煤廠各一座,控股經(jīng)營60萬噸/年洗煤廠和5萬噸/年粗苯加工廠各一座。主要產品有二級冶金焦、焦油、粗苯、純苯、甲苯、二甲苯、硫磺、硫銨、煤氣以及部分電煤
1內蒙古科技大學畢業(yè)實習報告
和洗精煤。擁有固定資產3.1億元,員工420人(上述資產和人員指公司本部和焦廠)。另外,為在建300萬噸/年煤礦和400萬噸/年洗煤廠陸續(xù)招收員工490人,。隨著公司400萬噸/年洗煤廠、300萬噸/年煤礦和二期100萬噸/年搗固焦、10萬噸/年甲醇項目相繼建成投產,到201*年底,“采煤洗選煉焦化工”四大產業(yè)板塊將形成一條關聯(lián)度極高的產業(yè)鏈條,屆時年產能將達到原煤500萬噸、洗選原煤700萬噸、一二級冶金焦170萬噸,化產品20萬噸,實現(xiàn)產值50億元,實現(xiàn)10億元,成為國內一流的煤化工產研發(fā)基地。
1.3實習具體要求:
(1)遵守勞動紀律和現(xiàn)場的安全技術規(guī)程,愛護國家財產;
(2)虛心向工人師傅及現(xiàn)場工程技術人員學習,學習他們豐富的生產經(jīng)驗和優(yōu)秀品質。
(3)不怕臟、不怕累、積極參加所能允許參加的現(xiàn)場主要崗位的生產勞動;(4)深入了解各個工段的設備與流程
(5)注意收集相關資料,逐步掌握資料分析和運用能力。
2內蒙古科技大學畢業(yè)實習報告
第二章實習內容
2.1安全教育
2.1.1安全常識與措施:
1.化工部安全生產禁令:(一)生產區(qū)內十四不準
(1)加強明火管理,場內不準吸煙。(2)生產區(qū)內不許未成年人進入。
(3)上班時間不準睡覺、離崗或干與生產無關的事(4)在班前班上不準喝酒
(5)不準用汽油的易燃液體擦拭設備,衣物和用具。(6)不按規(guī)定穿戴勞動保護用品不得進入生產區(qū)域。(7)安全裝置不齊全的設備不準使用。(8)不是自己分管的設備工具不準使用。(9)檢修設備時安全措施不落實不準檢修。(10)停機檢修后的設備未經(jīng)徹底檢測不準使用。
(11)未辦高處作業(yè)證,不帶安全帶,腳手架跳板不牢不準等高作業(yè)。(12)石棉網(wǎng)不固定好跳板,不準登高作業(yè)。
(13)未取得安全作業(yè)證的職工不得獨立作業(yè),特殊工種職工未經(jīng)取證不得作業(yè)。
(14)未安裝觸電保護器的移動式帶電設備不準使用。(二)操作工的六嚴格
(1)嚴格執(zhí)行交接班制度(2)嚴格執(zhí)行巡回檢查(3)嚴格控制工藝指標(4)嚴格執(zhí)行操作法(5)嚴格遵守勞動紀律(6)嚴格執(zhí)行安全規(guī)定(三)動火作業(yè)的六大禁令
(1)動火證未經(jīng)批準禁止動火(2)不與生產系統(tǒng)隔絕禁止動火
3內蒙古科技大學畢業(yè)實習報告
(3)不清洗置換不合格禁止動火(4)不清楚周圍易燃物禁止動火(5)不按時做動火分析禁止動火(6)沒有消防措施禁止動火(四)生產設備跑冒滴漏十大危害
(1)毒害空氣(2)損害人體(3)污染水源(4)腐蝕設備(5)引起爆炸(6)造成火災(7增加消耗(8)危害農業(yè)(9)影響廠房(10)毀壞建筑(五)季節(jié)性防護
(1)春季防火、防爆、防雷(2)夏季防雨、防洪、防暑降溫(3)秋季防寒、防中毒(4)冬季防凍、防滑、防中毒、防火(六)發(fā)生事故的十大規(guī)律
(1)思想麻痹、喪失警惕(2)成績顯著、驕傲自滿(3)時間緊張、任務繁重(4)紀律松弛、團結渙散(5)情緒急躁、相互斗氣(6)不懂裝懂、不會裝會(7)任務不多、松弛泄氣(8)過度疲勞、精神不振(9)臨時工作、為定措施(10)節(jié)日假日、婚喪探親(七)消防安全
(1)著火離不開三大因素:可燃物、助燃物、火源
(2)報警時應注說明:1.起火的詳細地址2.起火的部位、位置、物質。(3)報警人的姓名及聯(lián)系方式。(八)滅火器的使用分類與分類(1)滅火器的使用:一搖二拔三噴(2)滅火器的分類:
A.代表固體物質的大火(木棉等)B.指液體類物質引起的火災(汽油等)C.指可燃性氣體引起的大火(氫氣、甲烷等)D.指金屬類火災(鈉、鉀等)(九)滅火三方法:
(1)隔離空氣與可燃物(2)窒息(3)冷卻(十)其他注意事項:
4內蒙古科技大學畢業(yè)實習報告
(1)進入燃氣廠區(qū)不準吸煙,不準使用手機及其他帶電設備。
(2)由于化工原料有些易燃易爆,我們主要滅的是初期火,火勢一旦強烈要逆
風逃生,廠里的一切設備管道都是防爆的(EXE)
(3)安全色:紅、黃、藍、綠其中紅代表禁止;黃表示警告;藍表示指定;
綠表示通行
(4)所有線路管道都是鍍鋅以免腐蝕(5)所有高建筑都有避雷針
2.2煉焦工藝
2.2.1工藝介紹
煉焦工藝就是煤在焦爐中干餾生產焦炭的過程,原料煤在焦爐的炭化室中在1100~1300℃左右的情況下,生成焦炭,并伴有大量荒煤氣產生。焦炭作為高爐煉鐵的主要原料;而荒煤氣經(jīng)過凈化處理可以作為城市供氣,同時回收生成粗笨等副產品。
2.2.2工藝流程及工藝流程圖
現(xiàn)代焦炭生產過程分為洗煤、配煤、煉焦和產品處理等工序。工藝流程圖如下:
5內蒙古科技大學畢業(yè)實習報告
1洗煤:原煤在煉焦之前,先進行洗選。目的是降低煤中所含的灰分和去除其他雜質。
2配煤:將各種結焦性能不同的煤按一定比例配合煉焦。目的是在保證焦炭質量的前提下,擴大煉焦用煤的使用范圍,合理地利用國家資源,并盡可能地多得到一些化工產品。
3煉焦:將配合好的煤裝入煉焦爐的炭化室,在隔絕空氣的條件下通過兩側燃燒室加熱干餾,經(jīng)過一定時間,最后形成焦炭。炭化室內成焦過程如圖所示。
結焦過程示意圖
4煉焦的產品處理:將爐內推出的紅熱焦炭送去熄焦塔熄火,然后進行破碎、篩分、分級、獲得不同粒度的焦炭產品,分別送往高爐及燒結等用戶。熄焦方法有
干法和濕法兩種。濕法熄焦是把紅熱焦炭運至熄焦塔,用高壓水噴淋60~90s。干法熄焦是將紅熱的焦炭放入熄焦室內,用惰性氣體循環(huán)回收焦炭的物理熱,時間為2~4h。在煉焦過程中還會產生煉焦煤氣及多種化學產品。焦爐煤氣是燒結、煉焦、煉鐵、煉鋼和軋鋼生產的主要燃料。
2.2.3主要設備簡介
焦爐簡介:現(xiàn)代焦爐爐體由炭化室、燃燒室和蓄熱室三個主要部分構成。一般,炭化室寬0.4~0.5m、長10~17m、高4~7.5m,頂部設有加煤孔和煤氣上升管(在機側或焦側),兩端用爐門封閉。燃燒室在炭化室兩側,由許多立火道構成。蓄熱室位于爐體下部,分空氣蓄熱室和貧煤氣蓄熱室。焦爐系統(tǒng)中常用的控制設備:PLC、變頻器、組態(tài)軟件、電動機、斷路器、接觸器、按鈕、溫度儀表等等。
6內蒙古科技大學畢業(yè)實習報告
搗固焦爐簡介:搗固焦泛指采用搗固煉焦技術在搗固焦專用爐型內生產出的焦炭,這種專用爐型即搗固焦爐。搗固煉焦技術是一種可根據(jù)焦炭的不同用途,配入較多的高揮發(fā)分煤及弱粘結性煤,在裝煤推焦車的煤箱內用搗固機將已配合好的煤搗實后,從焦爐機側推入炭化室內進行高溫干餾的煉焦技術。
熄焦車(或干法熄焦裝置)接受推出的赤熱焦炭,運到熄焦塔內噴水(或運到干法熄焦裝置用惰性氣體將余熱導走發(fā)電或補充管網(wǎng)的蒸汽),將赤熱焦炭熄滅,然后卸在涼焦臺上冷卻。
配煤槽簡介:煉焦煤準備的工序之一。煉焦或碳化前煤料的一個重要準備過程。即為了生產符合質量要求的焦炭,把不同煤牌號的煉焦用煤按適當?shù)谋壤浜掀饋怼?/p>
粉碎機簡介:粉碎機是將大尺寸的固體原料粉碎至要求尺寸的機械。根據(jù)被碎料或碎制料的尺寸可將粉碎機區(qū)分為粗碎機、中碎機、細磨機、超細磨機。
2.3焦爐
2.3.1焦爐的概念
煉焦爐,一種通常由耐火磚和耐火砌塊砌成的爐子,用于使煤炭化以生產焦炭。用煤煉制焦炭的窯爐。是煉焦的主要熱工設備,F(xiàn)代焦爐是指以生產冶金焦為主要目的、可以回收煉焦化學產品的水平室式焦爐,由爐體和附屬設備構成。焦爐爐體由爐頂、燃燒室和炭化室、斜道區(qū)、蓄熱室等部分,并通過煙道和煙囪相連。整座焦爐砌筑在混凝土基礎上,F(xiàn)代焦爐基本結構大體相同,但由于裝煤方式、供熱方式和使用的燃料不盡相同,又可以分成許多類型。
2.3.2焦爐的結構
2.3.2.1焦爐爐型分類:
現(xiàn)代焦爐因火道結構,加熱煤氣種類及其入爐方式,實現(xiàn)高向加熱均勻性的方法不同等分成許多型式。
7內蒙古科技大學畢業(yè)實習報告
因火道結構形式的不同,焦爐可分為二分式焦爐,雙聯(lián)火道焦爐及少數(shù)的過頂式焦爐。
根據(jù)加熱煤氣種類的不同,焦爐可分為單熱式焦爐和復熱式焦爐。根據(jù)煤氣入爐的方式不同,焦爐可分為下噴式焦爐和側入式焦爐。2.3.2.2焦爐整體結構:
現(xiàn)代焦爐主要由爐頂區(qū)、炭化室、燃燒室、斜道區(qū)、蓄熱室、煙道區(qū)(小煙道、分煙道、總煙道)、煙、基礎平臺和抵抗墻等部分組成,蓄熱室以下為煙道與基礎。炭化室與燃燒室相間布置,蓄熱室位于其下方,內放格子磚以回收廢熱,斜道區(qū)位于蓄熱室頂和燃燒室底之間,通過斜道使蓄熱室與燃燒室相通,炭化室與燃燒室之上為爐頂,整座焦爐砌在堅固平整的鋼筋混凝土基礎上,煙道一端通過廢氣開閉器與蓄熱室連接,另一端與煙囪連接口根據(jù)爐型不同,煙道設在基礎內或基礎兩側。
(1)炭化室
炭化室是煤隔絕空氣干餾的地方,是由兩側爐墻、爐頂、爐底和兩側爐門合圍起來的。炭化室的有效容積是裝煤煉焦的有效空間部分;它等于炭化室有效長度、平均寬度及有效高度的乘積。炭化室的容積、寬度與孔數(shù)對焦爐生產能力、單位產品的投資及機械設備的利用率等均有重大影響。炭化室頂部還設有1個或
2個上升管口,通過上升管、橋管與集氣管相連。
炭化室錐度:為了推焦順利,焦側寬度大于機側寬度,兩側寬度之差叫做炭化室錐度。炭化室錐度隨炭化室的長度不同而變化,炭化室越長,錐度越大。在長度不變的情況下,其錐度越大越有利于推焦。生產幾十年的爐室,由于其墻面產生不同程度的變形,此時錐度大就比錐度小利于推焦,從而可以延長爐體壽命。
(2)燃燒室
雙聯(lián)式燃燒室每相鄰火道連成一對,一個是上升氣流,另一個是下降氣流。雙聯(lián)火道結構具有加熱均勻、氣流阻力小、砌體強度高等優(yōu)點,但異向氣流接觸面較多,結構較復雜,磚形多,我國大型焦爐均采用這種結構。每個燃燒室有28個或32個立火道。相鄰兩個為一對,組成雙聯(lián)火道結構。每對火道隔墻上部有跨越孔,下部除爐頭一對火道外都有廢氣循環(huán)孔。磚煤氣道頂部燈頭磚稍高于
8內蒙古科技大學畢業(yè)實習報告
廢氣循環(huán)孔的位置,使焦爐煤氣火焰拉長,以改善焦爐高向加熱均勻性和減少廢氣氮氧化物含量,還可防止產生短路。
(3)斜道區(qū)
燃燒室與蓄熱室相連接的通道稱為斜道。斜道區(qū)位于炭化室及燃燒室下面、蓄熱室上面,是焦爐加熱系統(tǒng)的一個重要部位,進人燃燒室的焦爐煤氣、空氣及排出的廢氣均通過斜道,斜道區(qū)是連接蓄熱室和燃燒室的通道區(qū)。由于通道多、壓力差大,因此斜道區(qū)是焦爐中結構最復雜,異形磚最多,在嚴密性、尺寸精確性等方而要求最嚴格的部位。斜道出口處設有火焰調節(jié)磚及牛舌磚,更換不同厚度和高度的火焰調節(jié)磚,可以調節(jié)煤氣和空氣接觸點的位置,以調節(jié)火焰高度。移動或更換不同厚度的牛舌磚可以調節(jié)進人火道空氣。
(4)蓄熱室
蓄熱室位子斜道下部,通過斜道與燃燒室相通,是廢氣與空氣進行熱交換的部位。蓄熱室預熱煤氣與空氣時的氣流稱為上升氣流,廢氣稱為下降氣流。在蓄熱室里裝有格子磚,當由立火道下降的熾熱廢氣經(jīng)過蓄熱室時,其熱量大部分被格子磚吸收,每隔一定時間進行換向,上升氣流為冷空氣,格子磚便將熱量傳遞給冷空氣。通過上升與下降氣流的換向,不斷進行熱交換。
(5)小煙道
小煙道位于蓄熱室的底部,是蓄熱室連接廢氣盤的通道,上升氣流時進冷空氣,下降氣流時匯集廢氣。
(6)爐頂區(qū)
煉焦爐炭化室蓋頂磚以上的部位稱為爐頂區(qū),在該區(qū)有裝煤孔、上升管孔、看火孔、烘爐孔、拉條溝等。
烘爐孔是設在裝煤孔,上升管座等處連接炭化室與燃燒室的通道。烘爐時,燃料在炭化室兩封墻外的烘爐爐灶內燃燒后,廢氣經(jīng)炭化室,烘爐孔進入燃燒室。烘爐結束后,用塞子磚堵死烘爐孔。
(7)分煙道、總煙道、煙囪、焦爐基礎平臺
蓄熱室下部設有分煙道,來自各下降蓄熱室的廢氣流經(jīng)廢氣盤,分別匯集到機側成焦側分煙道,進而在爐組端部的總煙道匯合后導向煙囪根部,借煙囪抽力排人大氣。煙道用鋼筋混凝土澆灌制成,內砌勃土襯磚。分煙道與總煙道連接部
9內蒙古科技大學畢業(yè)實習報告
位之前設有吸力自動調節(jié)翻板,總煙道與煙囪根部連接部位之前設有閘板,用以分別調節(jié)吸力。焦爐基礎平臺位于焦爐地基之上。位于爐體的底部,它支撐整個爐體,爐體設施和機械的重量,并把它傳到地基上去。
2.3.3焦爐的機械與設備
2.3.3.1護爐鐵件
焦爐砌體的外部應按裝護爐設備,這些護爐設備包括:爐門框和保護板,護爐柱、縱橫拉條、彈簧及爐門等。爐門采用彈簧刀邊,彈簧門栓、懸掛式空冷爐門,爐門對位時位置的重復性好,彈性刀邊對爐門框能始終保持一定壓力,防止爐門冒煙冒火。
保護板為工字型大保護板,有效保護了爐頭免受破壞。
爐柱采用單H型鋼,沿焦爐高向設置七線小彈簧。在縱橫拉條的端部設有彈簧組,能均勻地對爐體施加一定壓力,保證了焦爐整體結構的完整和嚴密。
護爐設備的作用:利用可調節(jié)的彈簧的勢能,連續(xù)地向砌體施加足夠的、分布均勻合理的保護性壓力,使砌體在自身膨脹和外力作用下仍能保持完整、嚴密,從而保證焦爐的正常生產。
(1)保護板(2)彈簧爐柱拉條(3)爐門與爐門框2.3.3.2焦爐加熱設備
焦爐加熱煤氣設備有煤氣管系、煤氣預熱器、廢氣盤、煤氣交換機。焦爐加熱設備的作用是向煉焦爐輸送和調節(jié)加熱用煤氣和空氣以及排出燃燒后的廢氣。焦爐采用焦爐煤氣加熱和混合煤氣加熱兩套系統(tǒng)。加熱煤氣主管上設有溫度、壓力、流量的測量和調節(jié)裝置。各項操作參數(shù)的測量、顯示、記錄、調節(jié)和低壓報警都由自動控控制儀表來完成。
(1)煤氣預熱器(2)焦爐的煤氣管系
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(3)交換設備(4)廢氣盤2.3.3.3荒煤氣導出設備
荒煤氣導出設備包括上升管、橋管、閥體、水封蓋、集氣管、吸氣彎管、高低壓氨水管道以及相應的操作臺等。其作用主要是:順利導出焦爐各炭化室內發(fā)生的荒煤氣,保持適當、穩(wěn)定的集氣管壓力,既不致因煤氣壓力過高而引起冒煙冒火,又要使各炭化室在結焦過程中始終保持正壓;將荒煤氣適度冷卻,保持適當?shù)募瘹夤軠囟,既不致因溫度過高而引起設備變形、操作條件惡化和增大煤氣凈化系統(tǒng)的負荷,又要使焦油和氨水保持良好的流動性,以便順利排走。(1)高壓氮水及水封上升管蓋裝置(2)上升管和橋管(3)集氣管和吸氣管2.3.3.4焦爐機械
焦爐機械包括:裝煤車、攔焦車、推焦車和熄焦車、電機車,用以完成煉焦爐的裝煤出焦任務。這些機械除完成上述任務外,還要完成許多輔助性工作。主要有:
1)、裝煤孔蓋和爐門的開關,平煤孔蓋的開閉。2)、炭化室裝煤時的平煤操作。3)、平煤時余煤的處理回收。4)、爐門、爐門框、上升管的清掃。5)、爐頂及機、焦側操作平臺的清掃。
6)、裝備水平高的車輛還設有消煙除塵的環(huán)保設施。(1)裝煤車(2)攔焦車(3)推焦機(4)熄焦車和電機車
11內蒙古科技大學畢業(yè)實習報告
2.3.3.5附屬設備和修理裝置
焦爐除主體機械設備外,還設有必要的附屬設備和修理裝置,以補充和保證各項作業(yè)的順利進行,這些設備和裝置主要有:(1)爐門修理站
(2)余煤單斗機和埋刮板提升機(3)懸臂式起重機和電動葫蘆(4)推焦桿更換裝置
2.4焦爐煤氣脫硫工段
2.4.1概述
煤氣中的硫絕大部分以H2S的形式存在,而H2S隨煤氣燃燒后轉化成SO2,空氣中SO2含量超標會形成局域性酸雨,危害人們的生存環(huán)境,我國對燃燒發(fā)生爐煤氣爐窯規(guī)定其SO2的最高排放濃度為900mg/m3;另一方面,SO2對諸如陶瓷、高嶺土等行業(yè)的最終產品質量影響較大,鑒于以上因素,發(fā)生爐煤氣中H2S的脫除程度業(yè)已成為其潔凈度的一個重要指標。煤氣脫硫方法:發(fā)生爐煤氣中的硫來源于氣化用煤,主要以H2S形式存在,氣化用煤中的硫約有80%轉化成H2S進入煤氣,假如,氣化用煤的含硫量為1%,氣化后轉入煤氣中形成H2S大約2-3g/Nm3左右,而陶瓷、高嶺土等行業(yè)對煤氣含硫量要求為20-50mg/Nm3;假如煤氣中的H2S燃燒后全部轉化成SO2為2.6g/m3左右,比國家規(guī)定的SO2的最高排放濃度指標高出許多。所以,無論從環(huán)保達標排放,還是從保證企業(yè)最終產品質量而言,煤氣中這部分H2S都是必須要脫除的。
煤氣的脫硫方法從總體上來分有兩種:熱煤氣脫硫和冷煤氣脫硫。在我國,熱煤氣脫硫現(xiàn)在仍處于試驗研究階段,還有待于進一步完善,而冷煤氣脫硫是比較成熟的技術,其脫硫方法也很多。
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冷煤氣脫硫大體上可分為干法脫硫和濕法脫硫兩種方法,干法脫硫以氧化鐵法和活性炭法應用較廣,而濕法脫硫以砷堿法、ADA、改良ADA和栲膠法頗具代表性。
2.4.2PDS濕法脫硫工藝
來自焦爐82℃的荒煤氣,與焦油和氨水沿吸煤氣管道至氣夜分離器,氣夜分離后荒煤氣由上部出來,進入橫管式初冷器分兩段冷卻。上段用循環(huán)水,下段用低溫水將煤氣冷卻到21-22℃。由橫管式初冷器下部排出的煤氣,進入電捕焦油器,除掉煤氣中夾帶的焦油,再由鼓風機壓送至脫硫工段。
由氣夜分離器分離下來的焦油和氨水首先進入機械化氨水澄清槽,在此進行氨水、焦油和焦油渣的分離。上部的氨水流入循環(huán)氨水中間槽,再由循環(huán)氨水泵送到焦爐集氣管噴灑冷卻煤氣,剩余氨水送至剩余氨水槽。澄清槽下部的焦油靠靜壓流入焦油分離器,進一步進行焦油和焦油渣的沉降分解,焦油用焦油泵送往油庫工段焦油貯槽。機械化氨水澄清槽和焦油分離器底部沉降的焦油渣刮至焦油渣車,定期送往煤場,人工摻入煉焦煤中。
進入剩余氨水槽的剩余氨水用剩余氨水泵送入除焦油器,脫除焦油后自流到剩余氨水中間槽,再用剩余氨水中間泵送至硫銨工段剩余蒸氨裝置,脫除的焦油自流到地下放空槽。
為保證初冷器的冷卻效果,在其上段和下段的管束定期用熱氨水和輕質焦油在煤氣側沖洗,以除去管壁上的焦油、萘等雜質,所沖洗下來的雜物冷凝液經(jīng)冷凝液槽、輕質焦油槽,排至液下槽,最終由冷凝液下泵送往機械化澄清槽
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2.4.2.1PDS法脫硫的原理及工藝流程
來自粗苯的溫度為30~35℃的煤氣依次進入2臺串聯(lián)的脫硫塔底部,與塔頂噴淋的脫硫液逆向接觸,脫除煤氣中的大部分H2S,其基本反應為:H2S(氣)←→H2S(液)Na2CO3+2H2S→NaHS+NaHCO3
在PDS催化劑的作用下,可脫除無機硫與有機硫,同時促使NaHCO3進一步參加反應:
NaHS+NaHCO3+(x-1)S←→Na2Sx+CO2+H2ONa2Sx+1/2O2+H2O←→2NaOH+xS↓NaHS+1/2O2←→NaOH+xS↓
脫硫液吸收H2S的過程還伴隨以下副反應:2NaHS+2O2→Na2S2O3+H2O2HCN+Na2CO3→2NaCN+CO2+H2ONaCN+S→NaCNS
從2臺脫硫塔底排出的脫硫液經(jīng)液封槽進入溶液循環(huán)槽,用循環(huán)泵將脫硫液分別送入2臺再生塔底部,與再生塔底部鼓入的壓縮空氣接觸使脫硫液再生。再生后的脫硫液從塔上部經(jīng)液位調節(jié)器流回脫硫塔循環(huán)使用,浮于再生塔頂部擴大部分的硫泡沫靠液位差自流入硫泡沫槽,用泵將硫泡沫連續(xù)送往離心機,離心后的硫膏外運,離心液經(jīng)過低位槽返回脫硫系統(tǒng),工藝流程見圖1。
圖1PDS法煤氣脫硫工藝流程
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2.4.2.2脫硫影響因素分析與控制
PDS堿法脫硫包括氣體進入液體的擴散過程,也包括化學反應過程。影響擴
散的因素有溫度、液氣比、傳質面積、脫硫液濃度等;影響化學反應的因素包括脫硫液組成、溫度、化學反應種類、反應進行程度等。為保證脫硫系統(tǒng)的正常生產,在脫硫過程中必須控制好以下工藝條件。
1)煤氣及脫硫液的溫度控制。因為脫硫塔內的吸收反應是放熱反應,因此當脫硫液溫度較高時,加速副鹽的成長,脫硫效率會隨吸收液溫度的升高而下降。我廠的實踐表明,脫硫液溫度每升高2~3℃,脫硫效率下降4%~5%。但脫硫液的溫度過低會影響再生效果。因此,我廠將煤氣溫度保持在30~35℃,脫硫液溫度控制在35~40℃,使脫硫液溫度高于煤氣溫度3~5℃,系統(tǒng)中多余的水分被煤氣帶走,以保證系統(tǒng)的水平衡。
2)脫硫吸收液的堿含量。PDS法脫硫過程的實質就是酸堿中和反應,因此,脫硫液中的堿含量直接影響脫硫效率。該法脫硫理論上是不消耗堿的,但由于脫硫過程伴有副反應發(fā)生,因此會損失一部分堿,故需要定期向脫硫液中補充堿,一般脫硫吸收液堿含量應控制在4~5g/L。
3)液氣比對脫硫效率的影響。增加液氣比可使傳質面迅速更新,降低脫硫液中的H2S分壓差,同時提高氣液兩相間的H2S分壓差,有利于提高吸收推動力和脫硫效率。但液氣比不宜過大,否則脫硫效率增加不明顯,還會增加脫硫液泵的動力消耗。我廠脫硫系統(tǒng)的煤氣處理量為7萬m/h,2臺脫硫塔串聯(lián)操作,每個塔的脫硫液循環(huán)量控制在850~1000m3/h。
4)二氧化碳的影響。在焦爐煤氣中一般含有少量的CO2,所以脫硫過程在吸收硫化氫的同時還伴隨吸收CO2的反應,使脫硫效率降低。但是堿液吸收硫化氫和二氧化碳的速度不同,堿液吸收硫化氫時,硫化氫進入水中迅速與堿反應,但CO2與堿的反應速度比硫化氫慢得多。因此縮短氣液接觸時間,提高氣速,有利于脫硫液選擇性吸收硫化氫,一般將氣液接觸時間控制在5s內。延長接觸時間則會增加二氧化碳的吸收量。
5)再生空氣量與再生時間。氧化lkg硫化氫的理論空氣量為2m3。在生產過程中,由于浮選硫泡沫的需要,每臺再生塔的鼓風強度控制在3000~3500m3/h。
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為了保證再生反應的充分進行,再生時間控制在12min左右。
6)脫硫液組分的質量。脫硫液的組分決定了脫硫效率的高低,根據(jù)我廠實際進入脫硫塔的煤氣量,pH值控制在8.0~8.2,總堿度控制在0.4N,PDS濃度控制在35~40ppm。
7)煤氣中雜質對脫硫效率的影響。煤氣中的焦油和萘等雜質不僅容易堵塞塔,增大系統(tǒng)阻力,而且焦油等油類在堿性溶液中會發(fā)生皂化反應,使脫硫液發(fā)泡變質,對脫硫液的吸收和再生造成很大影響。我們采取了有效措施,保證電捕焦油器的正常運行,煤氣中的大部分焦油被捕集下來,達到了脫硫工藝要求。直冷塔采用輕焦油洗萘技術,保證煤氣中萘含量小于l00mg/m3。
2.5焦爐煤氣脫苯工段
2.5.1脫苯工藝流程
煤氣從洗氨塔出來進入洗苯塔底部與從塔頂噴淋而下的洗油逆流接觸,煤氣中的苯族氫被循環(huán)洗油吸收,煤氣從塔頂出來一部分煤氣本廠自用,其余外送。洗苯塔底的富油由富油泵抽送到油汽換熱器與脫苯塔頂出來的苯蒸汽換熱,將富油加熱至700C左右,然后至油對油換熱器,與脫苯塔出來的熱貧油換熱,由700C上升到900C,最后進入粗苯管式爐被加熱至140-1800C。進入脫苯塔從脫苯塔頂蒸出的苯,水蒸汽混合物進入油氣換熱器,下與冷富油換熱后,被220C循環(huán)水冷卻至300C左右,然后進入苯油水分離器進行苯與水的分離。苯入回流槽,苯經(jīng)過苯回流泵送至脫苯塔塔頂作回流,其余部分流入苯中間槽,送往罐區(qū),分離出的油水混合物入控制分離器,在此分離出的洗油至地下放空槽,并由底下放空槽液下泵送入貧油槽,分離出的分離水去冷凝液貯槽。
脫苯后的熱貧油從脫苯塔底流出,自流入油對油換熱器與富油換熱使溫度降至1200C左右,入貧油槽并由貧油泵加壓送至一段貧油冷卻器和二段貧油冷卻器被220C循環(huán)水冷卻到約30~350C,送洗苯塔噴淋洗滌煤氣。0.4-0.5MPa蒸汽被管式爐加熱至4000C左右,部分作為洗油再生器的熱源,另一部分直接進脫苯塔底作為其熱源,在洗苯、脫苯過程中,循環(huán)洗油的質量逐漸惡化,為保證洗油的質量,富油在入脫苯塔前引出1.0%-1.5%的洗油量進入再生器再生,用過熱蒸汽
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加熱,蒸出的油氣進入脫苯塔殘渣排出。
為了降低洗油中的含萘量,脫苯塔中部進行側線取萘,萘油流入萘揚液槽,用蒸汽壓出送至冷鼓機械氨水澄清槽。
2.5.2粗苯工段操作參數(shù)
出終冷塔煤氣溫度20-25℃上段噴灑液出冷塔器溫度22-24下段噴灑液出冷卻塔溫度37出洗苯塔煤氣溫度23-27油氣換熱器后富油溫度60-70貧富油換熱器后富油溫度130-140管式爐爐膛溫度600-800脫苯塔塔頂溫度86-90脫苯塔底部貧油溫度170-175貧富油換熱器后貧油溫度95-105脫苯塔萘油側線溫度125-135一段貧油冷卻器后貧油溫度二段貧油冷卻器后貧油溫度再生器頂部溫度190-200再生器底部溫度200-220粗苯冷凝冷卻塔出的溫度20-27終冷塔阻力洗苯塔阻力管式爐煙道阻力100PU脫苯塔底部壓力30-40KPU脫苯塔頂壓力10-15KPU再生器頂部壓力50KPU富油含苯2-2.5%貧油含苯
℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃小于等于1.2KPU小于等于1.0KPU小于等于0.5%
1735-4520-內蒙古科技大學畢業(yè)實習報告
循環(huán)洗油溫度要比爆氣溫度高2-5℃以上,防止爆氣中水分冷凝而混入循環(huán)洗油中。
洗油再生量為循環(huán)洗油量的1-1.5%;直接蒸汽耗量為每噸粗苯小于1.5噸;洗油消耗量為每噸粗苯50-80KG;
粗苯塔頂回流比一般粗苯回流比為2-3(對產品);輕苯塔頂回流比為2.5-3.5(對輕苯產品);再生器排渣300℃前的餾出量控制35-40%
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第三章實習體會與感想
我們這次去神華蒙西焦化一廠實習參觀。主要包括前期的實習準備工作、參觀實習階段和寫實習報告三個步驟。前期需要我們先了解焦化廠的概況、準備著裝等各種準備工作。我們參觀實習兩天,參觀了煉焦工藝流程和脫硫脫苯流程。接下來是我們查找資料,整理筆記寫論文。
焦化廠的師傅們首先給我們講解廠子概況以及安全知識。技術員給我們介紹參觀流程,并號召我們以后畢業(yè)可以來此工作。我們第一天參觀了煉焦工藝。從備煤開始,到煉焦出成品。雖然環(huán)境有些惡劣但同學們求知欲很高,師傅講解很詳細。第二天我們參觀了脫硫和脫苯兩個工段。參觀完畢,我們謝過師傅們離開了。回到學校,我們在圖書館查找資料,整理筆記,最后編輯報告。通過這次去焦化廠的實習,我們弄清楚了焦化廠的組成、生產過程和主要設備。了解了自己專業(yè)的一個重要方向,為專業(yè)基礎課的驗證,專業(yè)課的學習建立感性化的認識。同時在這次實習過程中發(fā)現(xiàn)自己許多方面的知識不足,為自己將來在學專業(yè)知識的過程能有針對性的彌補自己的缺陷。
焦化廠,我們所有細胞的興奮同時被點燃,知道在此刻之前已經(jīng)幻想了多少版本。最先看到的是很多縱橫交錯的管道和大型的機車,懷著一顆好奇的心我們走進了每個車間。首先去的是備煤車間,印象最深的是煤場,環(huán)境不大好,一刮風就會有粉塵飛起來,周圍建了一些墻,可以減少粉塵。相信以后設備會更先進些,環(huán)境會更好些。后又去了煉焦爐,認識了工藝流程。爐頂溫度很高,隨后又去了化產回收和污水處理,工藝比較先進,提高了煉焦產品的利用率。在一些車間有很多的閥門,雖然好奇心很強,但我們必須有一定的紀律性,不能亂動亂摸,因為一個小小的閥門出錯可能會引起一段工序的錯亂,造成產品質量下降或生產率下降。更嚴重的可能造成人身事故。很多化學品都是易燃易爆物質,危險性很大,所以我們必須有較強的安全意識。
非常感謝學校能安排這次實習,我認為這比講課效果好多了,能更好的明白和掌握流。實習鍛煉了我們,讓我們看到了真正的化工設備,了解了化工實際作業(yè)環(huán)境,同時發(fā)現(xiàn)了實際缺陷與不足,激發(fā)我們學習的積極性。這是一次成功的有意義的實踐活動。希望學校下次還能安排。
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現(xiàn)在要找工作企業(yè)往往會問我們工作經(jīng)驗,在大學期間的實習就是我們積累工作經(jīng)驗的絕佳機會,雖然這次實習是認識性實習,但從這次實習我學到了許多東西,師傅們講的好多知識,使我們對以后將要學的知識有了一個宏觀的認識,這都對我們今后的專業(yè)課的學習有巨大的幫助。
焦化廠的化工原料利用率很高,不論是煤原料還是到氨水等原料,幾乎都是循環(huán)再利用。使化工向綠色化工邁進了一步;S里的設備布局簡單合理,安全警示明顯而有說服力。廠里的工人師傅們個個技術過硬。他們純熟操練機器的樣子給我留下深刻的映象。我很感謝他們給我們耐心講解。同時也講了作為一個專業(yè)化工工作者應該具備的素質。頭腦靈活,態(tài)度嚴謹,時刻注意自己的人身安全。焦化廠是有兩套工藝設備的,他們同時作業(yè),從中可以看出廠子注重設備更新,充滿活力。
除以上專業(yè)知識的感悟外,我深深的為勞動人民的智慧感到驕傲。這么大的生產設備,這樣的生產工具,這樣的生產流程都是我們偉大的勞動人民創(chuàng)造的!也許我們現(xiàn)在的工作技術不優(yōu)秀,也許我們的工作原理不完美,但我們吃苦耐勞,刻苦鉆研,一定會有優(yōu)秀的技術,完美的原理。所以,作為新一代的未來的化工工作人員,我們只有好好學習專業(yè)知識,不斷改進創(chuàng)新,為綠色和諧化工努力!
在大學我們學習的是理論知識,缺乏實踐機會,通過這次實踐讓我學到了不少知識,開闊了眼界,明白了實際的復雜性,遠不是理論上那么簡單。所以感謝學校組織的這次實習機會,希望以后還能有鍛煉的機會。通過這次認識實習我對專業(yè)以后的發(fā)展前景充滿了信心,進一步堅定了決心,在以后的學習中認真的學習專業(yè)知識,打好基礎,為以后上崗做好準備。
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致謝
我能夠借助畢業(yè)設計參加這次畢業(yè)實習非常的高興。我得感謝幫助我的老師、同學和實習單位。
這次到神華蒙西焦化一廠實習,歷時三周,前期準備工作是查資料,第二周在老師的帶領下我們來到了工廠實地學習,實地學習歷時四天。感謝于老師和郎老師的悉心指導與講解,感謝技術員與工人師傅的講解,沒有他們的付出我們就無法獲得生產過程中的這些感性資料,無法加深對課本知識的理解。在此,再一次對他們表示真摯的感謝。
參考文獻
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