焦化煤氣凈化系統相關問題分析

侯岳坤（寧夏寶豐能源集團股份有限公司，寧夏 銀川 750001）

焦化煤氣凈化系統相關問題分析

侯岳坤（寧夏寶豐能源集團股份有限公司，寧夏 銀川 750001）

焦爐在生產焦炭的過程中產生大量的高溫煤氣，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。我們需要對這類煤氣進行加工處理去除有害物質，得到高純度的焦爐煤氣。這不僅可以增加經濟效益，緩解能源緊張的局面，還有利于保護環境。隨著科技的進步和人們環保健康意識的增強，現有的焦化煤氣凈化系統已不能很好的滿足人們的需求。加強和完善焦化煤氣系統的處理能力有助于我們更好的開展工作。本文簡單的介紹了焦化煤氣凈化系統的一些相關問題，并做了簡單的分析。

焦化煤氣；凈化系統；問題分析

近年來隨著環保政策力度的不斷加大，焦爐煤氣凈化系統中存在的問題也日益突出。我國從80年代以來，煤氣凈化的技術得到了一個很大的發展，經過從國外引進設備和技術，我國在脫硫、脫氨方面取得了比較大的成就，但是經過長時間的使用，現有的設備已不能適應現代環保的要求。國內大多數的企業的設備都需要改造升級，在脫硫脫氰設備方面還有待進一步加強。在煤氣的質量方面也需要進一步提高，煤氣有時會出現火苗發紅、發黃，并且燃燒后的廢氣量比較大，刺激性強。煤氣中的雜質不僅影響了煤氣的正常使用，還對煤氣管道造成了一定的影響，造成管道堵塞通氣不暢。因為焦爐中的煤氣是在高溫的狀態下生產出來的，所以我們還要特別關注焦化煤氣凈化系統相關的一些設備存在的一些安全問題，我們要時刻關注氣體的溫度和壓力，防止發生火災爆炸和中毒事件。

1 煤氣凈化流程及運行分析

在凈化煤氣的流程中一般是焦化產生的煤氣先進性除油霧，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。在荒煤氣進入電捕焦油器之前應該在冷凝器中進行冷卻，將荒煤氣降溫到35℃左右，由鼓風機進行空氣吹送進行脫硫。在過去的較長時間里，雖然系統也能較平穩的運行，但還是暴露了許多的問題。

1.1 冷凝鼓風工序

在焦爐中出來的荒煤氣溫度較高，需要進行降溫處理，在焦油和氨水經過氣液分離工序后進入冷凝器中降溫至30℃左右，然后在用電捕焦油器進行去除油霧。由氣液分離器分離出來的焦油和氨水進入回收槽中進行澄清，經過澄清后將焦油和氨水、殘渣等進行分離。一部分氨水進行循環利用，一部分氨水進行氨水收集分裝處理，焦油抽送至焦油儲罐。

1.2 脫硫工序

脫硫工藝現在一般采用HPF工藝進行脫硫，鼓風機吹送過來的煤氣已經冷卻到30℃左右，然后進入脫硫塔，在脫硫塔中與脫硫液進行反應出去荒煤氣中的硫化氫，同時吸收一部分氨。脫硫后的煤氣進入硫胺工段。脫硫液吸收了硫化氫后進入反應釜與脫硫劑進行反應，脫硫液經過氧化反應后循環利用。

1.3 硫胺工序

脫硫工序出來的煤氣經過加熱進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生反應生成硫酸銨，煤氣經過捕霧除酸送往最終的冷洗苯工序。含有硫酸銨的漿液進入離心機進行離心得到硫胺，然后進行干燥、稱量、裝袋。

冷凝鼓風工序送來的剩余氨水經過堿性冷凝液除去氨水中的固定銨，其余的氨通過加熱的方式使氨揮發形成氨水循環利用。在這一工段中產生的廢水則送至酚氰廢水處理站。

1.4 洗苯工序

從硫胺工序中出來的煤氣經過終冷塔時分成兩段冷卻至25℃左右送入洗苯塔。在進入終冷塔時需要進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，上段出來的冷凝液送到上一工序中進行處理。在洗苯塔中煤氣與塔內的貧油進行接觸，除去煤氣中的苯，貧油吸收苯后送至脫苯工序進行脫苯。

2 存在問題分析

2.1 工藝方面

在煤氣凈化系統生產工藝啟用后不久，在整個系統中的設備方面發現有大量的煤粉，在焦油渣和殘渣中也發現了大量的煤粉，并且煤粉的厚度達到了5cm厚。我們對此問題進行分析和探討認為在裝煤時采用高壓氨水進行消除煙霧是煤氣系統中出現煤粉的間接原因，使用的原材料煤的細度過大是煤氣系統中出現煤粉的直接原因。我們在備料時采用的是錘式粉碎機，在使用的過程中發現粉碎的細度小于3mm的煤的數量占到了80%以上，嚴重時可能達到90%以上。煤的過度粉碎造成了煤極易隨著荒煤氣進入到煤氣凈化系統中，加上電捕焦油器的原因，焦油與煤粉混合形成粘稠的物質不易流動堆積在儲罐等處。

無煙裝煤是控制焦爐煙塵的一個重要手段，它可以減少環境的污染，因此不可能去除掉，我們只能通過降低煤的粉碎細度來減緩煤粉的飄移。為此通過減少粉碎機的錘頭的數量和錘頭的排列方式，盡量將粉碎細度降到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存在的問題，一般情況下，在荒煤氣經過冷卻進入到電捕焦油器前可以去除70%的焦油，經過電捕后將去除99%的焦油。但是由于電捕器時采用負壓操作，煤氣中的氧含量不能過高，否則達到爆炸極限后會發生爆炸，所以我們需要安裝氧氣檢測儀與電捕器進行連鎖。但是由于煤氣的雜質含量較高，儀器屬于精密儀器極易堵塞，發生誤報警現象，整個系統經常會因此停車。由于系統的運行不順暢，電捕器不能連續電捕導致焦油隨著煤氣進入下一個工序中使得該工序中的催化劑失效。雖然我們也經過多次的改進，但是效果并不理想，雖然還有一種機器是利用激光原理進行檢測氧氣的濃度，但是需要在煤氣的管道上開孔，這給改造工作帶來了一定的困難。

煤氣中的萘含量偏高使得工序的后續處理變得非常麻煩。曾經有過案例氨冷凝器被萘堵死，使得機器停止運行，在清理的過程中清理十分困難。近年來隨著經濟市場的變化和自身管理方面的原因，焦化廠的效益日趨下滑，為了節省開支，降低成本，洗萘工段的洗油長期不更換，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設備的表面并逐漸增厚，最終堵塞設備使得系統停止運行。

2.2 設備方面

在經過長時間的系統運行后，設備方面出現了大大小小的一些問題。在洗苯塔捕霧器方面，煤氣管、管式爐中發現了大量的洗油，不僅使得洗油的消耗大大增加，還使得煤氣的質量下降。經過逐一的檢查和排除發現捕霧器的安裝方向不正確，將其改正后重新運行發現問題并沒有根本解決。經過進一步的研討和分析認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 三廢排放問題

在生產過程中三廢問題的處理一直是人們所頭疼的問題。在煤氣凈化系統中廢渣主要有機械化氨水澄清槽出來的焦油渣、蒸氨瀝青渣和脫硫殘渣。這類渣具有一定的揮發性和毒性，并且可以燃燒，最好的方法是使用一定的手段重新利用。但是在現在的技術條件下做到不損壞設備的前提下利用廢渣還有一定的困難。目前沒有可靠地手段來處理利用。

廢液和廢氣的問題也比較突出，原本的設計是能夠循環利用，但是由于廢液量比較大，并且噴灑設備不完善造成系統的脫硫廢液不能正常排放，使得系統的脫硫效果很不理想。廢氣是由于收集廢棄的儲罐密閉性效果不好加上壓力不均衡，導致廢氣經常逸散到空氣中造成污染。

3 結語

焦化煤氣的凈化系統的運行好壞決定煤氣的凈化質量。我們應該加大管理力度，改進生產工藝，保證焦化煤氣系統的平穩運行。煤氣凈化系統中存在的問題，從本質上看是企業的產品質量問題，這關系著企業的長遠發展和企業的利益。我們應該把企業利益放在首位，及時發現并解決出現的問題，為企業的發展貢獻一份力量。

[1]馮保興.太鋼焦化廠煤氣凈化冷凝系統工藝優化[J]. 2011.9.

[2]孫寶東.新焦化煤氣凈化系統存在問題分析[J].2005.6.

[3]姜輝明哨洪臣.煤氣凈化系統存在的問題及優化[J]. 2000.5.

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，學歷：本科。研究方向：煤氣凈化及污水處理。