煤气中焦油萘堵塞对AS张初永洗涤效果的影响分析(四川大学化工学院,617022)摘要本文介绍了AS煤气净化系统在攀钢生产运行中存在的问题,分析了各种问题对煤气脱硫洗氨效率的影响,并提出了治理措施及取得的效果。关键词煤气净化焦油萘堵塞洗涤效果分析:100529598(2002)0420053204:TQ546.5文献标识码:A攀钢AS煤气净化系统至投运以来,系统内一直存在着换热器、脱硫洗氨塔堵塞,各种洗涤介质温度高,煤气净化效果达不到设计值的问题,原因主要有以下几方面:(1)攀钢煤气净化工艺的特殊性。煤气净化系统将一期3#、4#焦炉煤气从一期汽液分离器上部引入二期初冷器冷却,而冷凝液留在一期机械化澄清槽,造成二期初冷时冷凝液量减少,溶解萘的冷凝液偏少,经计算3#、4#焦炉煤气引入二期初冷器会造成每小时有52kg的萘缺少焦油冷凝液带出。(2)初冷器结构的特殊性。攀钢二期横管式初冷器未设断塔盘,这是攀钢初冷器结构与国内大多数厂家不同之处。冷凝液从初冷器顶部一直流到底部,在高温段时无法将含萘饱和的冷凝液移走,造成低温段冷凝液含萘过饱和而析出萘结晶。(3)初冷器喷洒操作未正常进行,这是操作中最大的问题。从开工以来,由于冷凝液含萘高,在低温下经常堵塞管道,同时高温段含萘饱和的冷凝液未及时移走,造成喷洒操作一直不正常。1煤气净化工艺简介攀钢二期煤气净化系统采用德国KK公司引进的AS循环洗涤法,其工艺流程为:炼焦产生的焦炉煤气经横管初冷器冷却至21±1℃,把大部分重质焦油和萘除去后,经鼓风机加压送至电捕焦油器,在电捕焦油器中进一步将轻质焦油脱除后进入脱硫塔,在脱硫塔终冷段,煤气与22℃的终冷循环水直接接触,从40℃冷却到23℃后进入脱硫段,与富氨水半富氨水、剩余氨水逆向接触,脱除煤气中大部分的氨、硫化氢、氰化氢后,进入洗氨塔,在洗氨塔中将煤气中的氨、硫化氢、氰化氢最终除去。氨水脱硫工艺的基本条件2(1)氨水脱硫工艺必须具备低温条件,设计操作温度为22℃～24℃。(2)因氨水脱硫在低温下进行,为防止萘在脱硫塔、洗氨塔内析出,造成设备及管道堵塞,必须考虑煤气的预除萘问题,进入AS系统的煤气含萘要求需≤0.40gƒm3。(3)脱硫塔内喷淋量160m3ƒh～175m3ƒh,且气液必须均匀接触。(4)脱硫塔外冷却器E2102换热面积偏小。脱硫塔底部每小时抽出105305t、温度27.5℃的抽出液,经与15℃的低温水换热后温度降到22℃,低温水温度也升到22℃。换热器必须带走热量:(65000+40305)×1×4.18×(27.5-22)q=3AS工艺在攀钢生产中存在的问题=2.4×109Jƒh对数平均温差△t=(22-15)-(27.5-22)收稿日期:2002201230作者简介:张初永,男,1963年出生,1985年毕业于华东冶金学院(现安徽工业大学)化工系。高级工程师,现任四川攀钢集团煤化工公司总工程师,并在四川大学化工学院攻读工程硕士。(22-15)ln(27.5-22)=6.25返算传热系数(攀钢脱硫塔外冷却器采用两台煤化工2002年第4期·54·换热面积为89m2的浮头式换热器):K=2.2×106Jƒm2·h·℃从计算可知,换热器的传热系数取的偏高,造成换热面积偏小。上述问题的存在,导致煤气中大量的萘、焦油进入AS系统,根据1994年鞍山焦耐院对攀钢煤气净化系统标定的结果计算,每天带入AS系统的焦油达172kg、萘864kg。电捕后煤气含焦油量列于表1。表1电捕后煤气含焦油量则有:K4K42(+KX3)+(+KA3)(c+s+z+yc+s+z+y-2c-s-z)+1X-c=0y2+(c+s+z)y-K4(X+A-①2c-s-z)X=0②设计进入AS系统的液体量列于表2。表2进入AS系统设计数据kgƒhA=0.6817kmolƒm3s=0.0386kmolƒm3c=0.0496kmolƒm3z=0.0307kmolƒm3c+s+z=0.0496+0.0386+0.0307=0.1189(5)沙石过滤器效率过低,剩余氨水含油达不到设计值。回收总共有65m3ƒh的剩余氨水进入AS系统洗氨,剩余氨水经沙石过滤器后含油和悬浮物应≤20mgƒL,实际运行中剩余氨水含油过高,而沙滤器的除油效率普遍只有20%左右,每天随剩余氨水进入脱硫塔和洗氨塔的油量达到950kg,更加剧了脱硫塔、洗氨塔的堵塞。大量的焦油、萘进入AS系统后堵塞换热器、填料和喷头,造成洗涤系统温度高,喷洒面积不够,影响煤气净化效果。A-2c-s-z=0.0307=0.51320.6817-0.0992-0.0386-将数据代入公式①、②得(K4+KK4X3)2(+K3)×+0.1189+y0.1189+y0.5132+1X-0.0496=02y+0.1189y-K4(X+0.5132)X=02...