焦炉煤气脱萘

焦炉煤气脱萘摘要：介绍了我国在焦炉煤气脱萘技术发展的概况，详细介绍了宝钢采用的水油水脱萘装置的操作情况及生产数据。根据煤料和焦炉操作条件不同，粗煤气中一般含萘为5～10g/m3,呈气态。其中绝大部分萘在焦炉集气管和煤气冷却器中冷凝下来，并溶于焦油氨水冷凝液中。煤气冷却器出口煤气含萘一般为1～2g/m3,相当于温度30～40℃时煤气中萘的露点含量，焦炉煤气温度与萘含量的关系如下表所示。焦炉煤气温度和含萘量的关系表煤气温度，℃煤气含萘量，mg/m3萘的蒸汽压力,Pa045.10.8573.81.3310152.32.815249.54.720378.37.225564.810.9330901.017.73351399.628402098.842.66453343.969.187.591330102.51267017030000经过煤气冷却器后的煤气中，一部分萘呈极细的鳞状，这些萘被煤气带走流向后续的煤气净化设备。当煤气流速减缓或温度下降时，煤气中的萘就会析出沉积在煤气管道和净化设备中而造成堵塞。另外，作为焦化产品净煤气出厂时，不同用户对煤气中萘的含量均有严格要求，因此焦炉煤气必须进行脱萘。20世纪70年代以前,旧有焦化厂的焦炉煤气净化工艺中，除了在初冷器中脱除部分萘外，在硫铵装置后面设置了终冷水洗萘装置，但其存在着外排终冷水以及凉水架吹出的氰化氢等有害物质对水体和大气的严重污染,而且这种方法除萘效果差，塔后煤气中萘含量高达700mg/m3。70年代后,我国部分生产浓氨水的煤气净化工艺，采取了油洗萘装置；80年代后,国内许多焦化厂采用了焦炉煤气初冷低温除萘，在横管冷却器中将煤气冷却到21～22℃，含萘量降至400mg/m3左右，取消了煤气脱萘装置。但是如果采用以氨为碱源的湿式氧化法脱硫，其工艺要求煤气温度在35℃左右时，初冷器没有必要冷却到21～22℃，这时，在整个煤气净化流程中可以设置水-油-水脱萘装置，即下段为煤气预冷段，中段为油洗萘段，上段为煤气终冷段，利用洗苯的富油脱除煤气中萘。其工艺流程（以宝钢为例）如下：70℃的氨水在第一冷却器冷却到35～36℃后进入洗萘塔底的循环氨水槽，然后用氨水循环泵抽出经第二冷却器将氨水冷却到35℃后送至洗萘塔上段的煤气终冷段喷洒，将焦炉煤气冷却到36℃。氨水从终冷段自流到下面的煤气预冷段喷洒，将入塔煤气冷却到35℃，氨水则流入底部的氨水槽中。循环氨水在冷却煤气的同时，能将煤气夹带的煤粉和焦粉等固体杂质一同洗涤下来。工艺过程中不断加以更新，保持水平衡。洗萘用的循环油采用粗苯装置的富油。该工艺的控制要点及操作结果主要是预冷段出口煤气温度必须高于煤气初冷器出口温度5～6℃，以防止萘在预冷段析出；油洗萘段的洗萘油入口温度必须高于煤气温度2～4℃，以防止煤气中的水分冷凝到洗油中去，严格控制终冷段的温度以满足后续工序的要求。从实际操作结果看，通过洗萘塔的煤气含萘在进口含萘0.7～1g/m3时，可达到0.25～0.3g/m3,为后续工序的正常操作打下了良好基础。下表列出了宝钢洗萘塔1985～1995年的脱萘效果。年份进塔煤气含萘量g/m3出塔煤气含萘量g/m3洗萘效率%19850.750.2961.719861.030.3665.019870.670.3055.819880.730.2762.819890.500.2255.619900.600.4623.119911.000.2773.419920.760.2566.719930.980.2080.019941.150.1884.51995,1～101.030.1585.4平均0.830.2570.0