焦化煤氣凈化系統存在的若干安全問題探討

楊萬斌

摘 要：以某單位焦化煤氣凈化系統為研究對象，分析其系統工藝流程，對其部分安全問題進行解析，并依據提出的安全問題，提出相應改進對策，以提升苯單位焦化煤氣凈化系統整體運行安全性與穩定性。

關鍵詞：焦化煤氣凈化系統;安全問題;改進對策

0 引言

某單位焦化有兩臺5.5m搗鼓焦爐運行，年產量可達130萬t，在生產過程中產生大量焦爐煤氣。企業配套煤氣凈化工序，回收化產品，并給下游甲醇合成等工序提供合格的焦爐煤氣。在焦爐煤氣凈化系統運行時，存在的若干工藝安全問題，影響到凈化工作效能，采取相關改進措施，確保凈化系統整體運行可靠性。

1 焦爐煤氣凈化系統

通過對焦化煤氣凈化系統進行分析可知，在焦爐生產過程中產生大量氣體物質，通過分離器對氣體物質進行合理分離后，使其進入初冷器進行溫度冷卻。經過冷卻的煤氣將通過電捕焦油器開展焦油霧化的去除處理，并利用鼓風機對處理后的煤氣進行輸送，使得煤氣可快速到達飽和器。

飽和器中接受的煤氣持續的開展液體噴灑處理，使得煤氣當中的氨物質得到很好脫除，進而產生銨鹽，即硫酸銨。經過脫氨工藝處理后的煤氣，可在冷卻塔對其合適處理后輸送到洗苯塔，依照由上到下的順序對貧油進行逆向接觸處理，使得煤氣當中的苯物質得到有效去除，而后將處理后的煤氣輸送到脫硫塔。

煤氣進入脫硫塔后，脫硫塔內部的物質可對煤氣中的酸性物質進行有效處理，以實現預期煤氣凈化工作效果。當焦爐產生煤氣得到有效凈化處理的同時，將煤氣分離出的廢水，進行蒸氨后輸送到廢水處理單元，基于廢水單元進行生化處理。在煤氣凈化處理的檢測值達到國家一級排放標準時，則可以進行有序外排。

2 焦化煤氣凈化系統運行安全問題解析

2.1 蒸氨塔運行效率低

通過對該單位的焦化煤氣凈化系統進行分析可知，該系統中的蒸氨塔為泡罩式，在蒸氨塔實際運行過程中，由于氨水的長期腐蝕，使得相關控制閥門出現嚴重變形，部分控制閥出現了脫落，直接影響到蒸氨塔的整體運行安全與工作效率。

在蒸氨塔運行工作過程中，氨水中存在一定量的焦油物質，使得閥門與塔架出現一定粘結，導致相關閥門失去控制作用，無法保證蒸氨塔的整體運行安全。由于控制閥運行性能下降，使得蒸氨塔的運行能力下降，無法保證煤氣的整體凈化效果。

2.2 脫硫塔阻力升高

凈化系統中脫硫塔的運行非常重要，若脫硫塔的運行阻力升高時，煤氣整體運行凈化處理效率會出現下降。如脫硫塔中的工作壓力，由1000帕升高到2000帕之后，煤氣輸送壓力驟增，對凈化系統運行埋下安全隱患。

通過對脫硫塔機進行調查分析可知，主要是由于脫硫塔的再生系統出現了工況變化，由于脫硫塔的填料能過濾雜質，直接影響到煤氣輸送效率。為很好解決該問題，應當對再生塔進行合理改造，使得的脫硫塔阻力和脫硫效率得到一定改善避免生產事故的出現。

2.3 硫酸管道腐蝕嚴重

在硫銨生產過程中，需使用大量硫酸，主要通過輸送泵將其物料輸入到槽內，由于對應槽內的位置處于結晶樓的頂部，管道長度可達40多米，因此輸送管道非常長，且在實際輸送過程中存在較多的彎頭。在長時間硫酸腐蝕作用下，使得管道內部腐蝕問題嚴重，直接影響到管道運行的安全性與可靠性。

為合理解決該類問題的出現，焦化煤氣凈化系統進行技術升級時，應當對硫酸輸送管道進行一定更換，選擇材質更好的管材，以主動預防管道腐蝕問題，確保銨鹽制備工作開展的質量與安全。

2.4 預熱器堵塞

在對焦化煤氣凈化系統的預熱器設備進行檢查后發現，由于系統設計缺陷，在長時間的煤氣預熱處理過程中，使得預熱器出現堵塞問題，無法發揮出相應工作效能。如煤氣進入飽和器之前，需對煤氣進行一定預熱處理，使得煤氣的溫度處于50℃以上，避免蒸汽對煤氣的損耗。

在煤氣預熱處理后，預熱器則處于暫停狀態，但由于煤氣中含有大量的焦油物質，在熱量交換的過程中，焦油物質會出現蒸發轉換，并在預熱器管道內進行附著，使得預熱器出現堵塞，直接增大了煤氣輸送的壓力，降低了預熱器設備運行安全性。由于預熱器無法安全有序運行，對后續的脫氨、脫硫工作造成直接影響，降低了焦化煤氣凈化系統的整體運行安全性。

3 焦化煤氣凈化系統改進對策探討

3.1 蒸氨塔優化

為有效提升蒸氨塔單元的煤氣凈化工作效率，可對焦化煤氣凈化系統中蒸氨塔的塔盤進行合理改造，工作人員可采用徑向側導噴射方案，對相關塔盤進行優化蓋上。在蒸氨塔優化處理之后，蒸氨塔的焦化煤氣處理量可提高到40m3/h，且蒸氨塔的煤氣處理工作彈性得到一定改善。即使單位的焦爐運行煤氣發生量出現一定增加，蒸氨塔仍舊可對焦化煤氣進行有效處理，確保焦化煤氣凈化系統運行安全性與穩定性。

在對蒸氨塔進行系統優化升級后，蒸氨塔的運行工作成本得到有效控制，如進入蒸氨塔的廢水實際含氨氮量為5000mg/l，但在蒸氨塔系統運行處理后，最終排出廢水中的氨氮含量降低為150mg/l，不僅達到了國家廢水處理排放標準，且蒸氨塔系統的運行效能得到很好提升。

3.2 脫硫塔與再生塔的改進

在對焦化煤氣凈化系統中脫硫工藝進行分析可知，脫硫系統對焦化煤氣進行凈化處理時，主要受到前序終冷洗苯技術指標的影響。實際脫硫系統運行過程中，若合適的控制脫硫液的溫度，并對前序冷卻塔的煤氣溫度進行合理控制，則可降低熱洗塔中的工作阻力，提高脫硫工藝的整體運行安全與質量。

上述改動，最終改善的是再生塔硫泡沫的產生，能有效的提高硫泡沫的分離。同時，對再生塔進行改動，增加一層篩板，并提高再生塔的曝氣強度。通過連續監測出再生塔的脫硫液的懸浮硫和脫硫液電位，進一步對壓縮空氣量進行微調，再增加硫泡沫浮選效率的同時，避免過度氧化。

3.3 硫酸管管材更換

該單位的焦化煤氣凈化系統運行過程中，主要為普通碳鋼材質的管材，由于焦爐產生的煤氣中含有很多腐蝕性物質，管道長時間使用，導致管道的彎頭區域與接頭區域出現較為嚴重的腐蝕，直接影響到凈化系統的運行安全與質量。

為有效規避相關安全隱患，提高煤氣凈化系統的運行安全，可對硫酸管的管材進行合理更換，單位可采用HDPE管材進行更換。該種管材具有一定的耐溫性、剛性、強度、穩定性，且設計使用壽命較長。通過具體實踐操作發現，當焦化煤氣凈化系統的硫酸管更換該種管材后，有效提高了系統運行穩定性，消除相關系統運行安全隱患，提高單位運行工作效益。

3.4 預熱器改造

在焦化煤氣凈化系統運行過程中，預熱器堵塞問題的出現，直接影響到凈化系統整體運行可靠性。為規避該類安全問題的出現，應當對凈化系統當中的預熱器設備進行合理優化改進，以提高凈化系統的整體運行安全性。

在預熱器改造工作開展時，工作人員可對凈化系統內部的預熱器進行改造，增加了噴灑裝置。在飽和器倒換時，便于對預熱器進行清洗，避免大量焦油的累積，使得通道出現附著物，影響到煤氣運輸處理工作效果。在預熱器設備得到一定改造處理后，即使凈化系統的輸送壓力下降，仍舊可保持煤氣輸送的穩定性與安全性。

4 結束語

上文對某單位焦化煤氣凈化系統運行進行剖析，并提出凈化系統運行中存在的若在安全問題，基于具體問題提出相關解決措施，如蒸氨塔的優化、脫硫塔與再生塔的改進、硫酸管道更換、預熱器的改造等，合理應用相關技術措施，以提升焦化煤氣凈化系統的整體運行效能，提高企業焦爐的生產能力。

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