Ⅰ 焦爐煤氣的主要成分
其主要成分為氫氣(55%~60%)和甲烷(23%~27%),另外還含有少量的一氧化碳(5%~8%)、C2以上不飽和烴(2%~4%)、二氧化碳(1.5%~3%)、氧氣(0.3%~0.8%))、氮氣(3%~7%)。其中氫氣、甲烷、一氧化碳、C2以上不飽和烴為可燃組分,二氧化碳、氮氣、氧氣為不可燃組分。
焦爐氣是混合物,其產率和組成因煉焦用煤質量和焦化過程條件不同而有所差別,一般每噸干煤可生產焦爐氣300~350m3(標准狀態)。
(1)焦爐煤氣凈化預加氫裝置作用擴展閱讀;
焦爐煤氣的特點:
1、焦爐煤氣發熱值高16720—18810kJ/m3,可燃成分較高(約90%左右);
2、焦爐煤氣為無色有臭味的氣體;
3、焦爐煤氣因為含有CO和少量的H2S而有毒;
4、焦爐煤氣含氫多,燃燒速度快,火焰較短;
5、焦爐煤氣如果凈化不好,將含有較多的焦油和萘,就會堵塞管道和管件,給調火工作帶來困難;
6、著火的溫度為600~650 ℃。
Ⅱ 求助焦爐煙氣組成的含量求助焦爐煙氣組成的含量,幫
焦爐煙氣組成的含量求助焦爐煙氣組成的含量
控制入爐煤的硫含量不要超過某一限定值。
管理好粗脫硫工序的運行,提高其凈化度,使回爐煤氣中H2S
含量≤20mg/ Nm3。
管理好焦爐運行,確保焦爐正常生產時不出現串漏煤氣現象。
以上措施實行後,可以使煙氣中SO2含量在排放標准內。但是由於資源(當地無低硫入爐煤)和經濟(焦爐不能停車)的原因。引起超標時,可以在煤氣粗脫硫前,增設加氫裝置,使90%的有機硫轉化為無機硫,再經粗脫時除去。
Ⅲ 制氫技術有哪些
制氫技術有:
1. 化石燃料制氫
化石燃料制氫是一種傳統的制氫方法,也是一種古老的制氫過程。然而,它仍然依賴化石燃料,並將排放二氧化碳等溫室氣體。通常用於制氫的化石燃料是天然氣。我國的天然氣極度缺乏,原料利用率低,製作工藝復雜,難度大。天然氣制氫建設地點也很受天然氣供應的影響。
2. 甲醇重整制氫法
甲醇蒸汽重整制氫法是20世紀80年代國外發展起來的一種制氫技術,其投資低,建成快,無排放無污染,原料可獲得性高。至今為止國內外的制氫工藝非常成熟,高度集成的技術和燃料電池發電技術,在新能源汽車、通信站等領域成功應用,應用前景非常好。
3. 工業副產品制氫
焦爐煤氣是採用變壓吸附工藝制氫的工藝,從焦化工業副產物焦爐煤氣中提取純氫氣,其基本原理是利用固體吸附劑對氣體進行選擇性吸附,並且氣體吸附在吸附劑上隨分壓的降低而降低氣體混合分離和吸附劑再生的特性,達到凈化制氫的目的。
4. 電解水制氫
傳統的電解水也可以獲得氫氣,國內外利用電解水制氫的技術相對成熟,效率高,制氫過程簡單。但這種方法由於成本高,除已建成的裝置外,新裝置很少。
氫氣的作用:
1、在石化工業中,需加氫通過去硫和氫化裂解來提煉原油。
2、氫的另一個重要的用途是對人造黃油、食用油、洗發精、潤滑劑、家庭清潔劑及其它產品中的脂肪氫化。
3、在玻璃製造的高溫加工過程及電子微晶元的製造中,在氮氣保護氣中加入氫以去除殘余的氧。
4、用作合成氨、合成甲醇、合成鹽酸的原料,冶金用還原劑。
5、由於氫的高燃料性,航天工業使用液氫作為燃料。
Ⅳ 焦爐煤氣的物理,化學性質
焦爐煤氣的特點: 1、焦爐煤氣發熱值高16720—18810KJ/m³,可燃成分較高(約90%左右); 2、焦爐煤氣是無色有臭味的氣體; 3、焦爐煤氣因含有CO和少量的H2S而有毒; 4、焦爐煤氣含氫多,燃燒速度快,火焰較短; 5、焦爐煤氣如果凈化不好,將含有較多的焦油和萘,就會堵塞管道和管件,給調火工作帶來困難; 6、著火溫度為600~650 ℃。 7、焦爐煤氣含有H2(55~60%),CH4(23~27%),CO(5~8%),CO2(1.5~3.0%),N2(3~7%),O2(<0.5%),cmhn(2~4%);密度為0.45~0.50 Kg/Nm3。
Ⅳ 關於焦化廠煤氣凈化系統學術論文!!急需!!(內容詳細點)
全負壓煤氣凈化系統的現狀及改進摘要E介紹了全負壓煤氣凈化系統投產:6年來的生產現狀、主要技改措施和仍存在的問題。
關鍵詞:煤氣凈化全負壓系統生產現狀改進措施
!煤氣凈化系統的現狀
我公司的煤氣凈化系統採用的是與29;1<=5型
;(焦爐配套的>?循環洗滌工藝@一期工程於
:AA1年A月投產@凈化系統處於半負荷B煤氣處理
量54 8萬(0 C』D狀態。二期工程於:AA0年A月投
產,煤氣處理量達8萬(0 C』。從511:年以來@因
焦炭產量增加@使煤氣凈化系統處於平均處理量達
84 8萬(0 C』B峰值時可達;4:萬(0 C』D的超負荷運
行狀態。為此@我們通過對冷卻水量、洗液量等指
標的相應調整,逐步形成了一套較為成熟的管理操
作方法,保證了煤氣凈化系統的穩定運行,各項指
標見表:。
由於全負壓煤氣凈化工藝的吸氣機設置在末
端,整個過程都處於低溫狀態,有效避免了正壓工
藝中鼓風機後的煤氣溫升問題。另外@在吸氣機房
增設了風扇和空調等降溫設備,保證了主電機的安
全運行。脫酸蒸氨系統運行也很正常,保證了生化
廢水達標和洗滌系統的穩定運行。"存在問題和改進措施
B:D經多年運行,換熱器出現了不同程度的腐
蝕、內漏和堵塞,嚴重影響凈化系統的正常運行。為此,我們先後增加了一台貧6富液板式換熱器、
一台汽提水6循環水板式換熱器。並將剩餘氨水換
熱器由列管式改為螺旋板式。根據洗液的流量和溫
度7採取了加壓反沖吹掃和更換芯子等處理措施,
保證了煤氣凈化系統的穩定運行。部分煤氣管道也
因局部腐蝕出現漏點,經焊補後運行正常。
8 2 9因電捕焦油器的捕焦油效率下降7使煤氣
中的焦油含量高達3:2;<*!。為此7將其中一台的
電暈絲由單根單股改為單根多股絞線7保證了放電
的均勻7絕緣部分由一個瓷缸改為三個吊裝瓷瓶,
不但易於檢修,還增加了電暈絲的穩定性,保證了
電捕焦油器的穩定運行。今年4月,因發生絕緣箱
磁缸爆裂、電暈絲折斷和短路等故障進行了大修。
目前7電捕焦油器後煤氣中的焦油含量已降至
!3*;<*!以下,最低值僅為4:=*;<*!。
8!9液相帶油造成設備和管道的堵塞。該系統
的除油過程集中在機械化澄清槽、初冷器和電捕焦
油器。當除油效果不好時,焦油會隨洗滌富液和剩
余氨水帶入脫硫富液中,隨後進入脫酸蒸氨工序,
易造成列管式換熱器和板式換熱器的堵塞。針對上
述現象,採取了如下措施。
"9在澄清槽和剩餘氨水槽之間增加一台
">3*!的卧式槽,作為循環氨水的重力沉降除油
槽,並在剩餘氨水槽和富液槽內增設斜向隔板7在
槽壁的不同高度增設放油口7定時放油。
2 9新建一套剩餘氨水的氣浮除油裝置,除油
率達53?@A3?7同時可降低系統中萘的含量。
經氣浮除油後的剩餘氨水送入脫硫塔。
!9原設計的固定銨塔和揮發氨塔閃蒸室的泵
吸入口較低7沉積在底部的焦油極易被吸入管道,
造成系統的堵塞。提高泵的吸入高度後,並定時放
油,大大降低了堵塞的幾率。
8 4 9冷凝工序的改造。南北兩台冷凝液槽各有
兩台液下泵,一開一備,現在北冷凝液槽增設一台
自吸泵,並改造了相應管道,使自吸泵在清槽等特
殊操作時可改抽南槽中的冷凝液。
8 5 9脫酸蒸氨工序的改造。增設一台貧富液板
式換熱器和一台循環水6汽提水板式換熱器,降低
了貧液和汽提水進入後段換熱器的溫度,減輕了後
段的冷卻負荷,既提高了富液的預熱溫度,又節約
了蒸汽。酸汽回爐管因腐蝕產生內漏7無法使用。
當克勞斯爐滅火時7酸汽就無路可通。為避免脫酸
塔形成真空而吸癟,在脫酸塔頂加裝了!53**的
放散管。
原設計中7進入新水池中的地下水只用現場閥
門控制,由於生產過程中用水量的變化易造成新水
池滿流或抽空。為此7在新水池進口管上加裝浮球
閥,實現了液位的自動控制,既可避免水的浪費,
又可減少事故的發生。
脫酸貧液泵的軸承為內循環式,冷卻介質為脫
酸水,若瞬間中斷,軸承就會因迅速升溫而損壞。
貧液泵的冷卻水系統改造為軟水冷卻後,從未出現
過軸承燒壞現象。同時7增設一台備用脫酸塔,這
樣7檢修脫酸塔時系統可不停工,緩解了脫酸塔檢
修時對廢水生化處理系統的沖擊。
8>9洗滌工序的改造。增設洗氨塔鹼洗段的循
環鹼液流量計,以便准確掌握循環鹼液流量,確保
鹼洗段的脫硫效率。原設計將各伴熱汽的冷凝液、
兩苯塔間接蒸汽冷凝液和蒸汽管網的冷凝液經疏水
閥排入地溝。現將冷凝液集中送入固定銨塔,既節
約了固定銨塔蒸汽,又杜絕了蒸汽的跑冒滴漏。
將剩餘氨水換熱器由列管式改為螺旋板式,既
可用循環水冷卻,也可用新水冷卻,解決了因冷卻
水供應不足而造成剩餘氨水溫度過高的現象。將富
氨水和半富氨水的換熱器由列管式改為螺旋板式,
提高了換熱效率,可降低洗液溫度和保證凈化指
標。將洗苯塔噴頭改為無堵噴頭,提高了洗苯效
率。
8 A 9吸氣機的改造。在吸氣機主電機國產化的
同時,加裝了手動調速系統,當自動控制系統發生
故障時7可進行人工控制。
!改進生產操作
8"9電捕焦油器運行的好壞直接影響煤氣中的
含油量,定期用熱氨水沖洗7以防止煤氣中的焦油
附著在沉澱極上7再用"[email protected]氮氣保護絕緣
箱。停用氮氣時使用凈煤氣,並制定了嚴格的切換
制度,切換時必須先放水,以防水汽進入絕緣箱而
損壞瓷缸。
8 2 9三台初冷器兩開一備,定期沖洗下液管,
及時調節循環水量,確保煤氣集合溫度在"C@
23D 7以降低系統的堵塞幾率。
8!9本工藝採用.EF集散控制系統,實現了生
產的自控調節,主要測點都由微機監視和控制。但在調節吸氣機吸力時,必須同時觀察上升管壓力的
變化情況。為此,我們在組畫面上增加了設置,把
相關緊密的測點設在同一組內=還增設了報警和聯
鎖功能,進一步完善了操作控制。
;6<兩苯塔採用液相進料,塔底用54>?,+間
接蒸汽加熱。自從苯加氫分廠的富萘苯殘渣送入粗
苯工段後,曾出現過兩苯塔油管因萘結晶而嚴重堵
塞的事故,現在管外加裝蒸汽拌熱管,至今未出現
過堵塞現象。
#存在問題
;:<焦油磁力泵前的過濾網拆開清理頻繁=工
作量大,環境惡劣。
;1<焦油精製產生的硫酸鈉分離水、酚工序的
分離水和焦油罐分離水=雖有幾種送入@A循環系
統的方案,但對系統的乳化仍不容忽視。
;0<因增壓機後壓力調節閥的放散位置在閥
後,曾出現過因無法調節而停機修閥,造成克勞斯
爐和氨分解爐滅火達數小時。增壓機意外停機時,
常因傳動軸被焦油粘住而無法正常開啟。
;6<微機控制系統配置有兩台監視器=曾多次
出現死機、黑屏、信息丟失、鍵盤無法調節等現
象。
;8<克勞斯裝置仍存在酸汽回爐管內漏和硫磺
尾氣分析儀無法正常運行等問題,氨分解器的堵塞
問題也未完全解決。
\
Ⅵ 焦爐煤氣的使用工藝流程
一、 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,並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。
焦爐系統主要有以下幾個部分:燃氣系統、廢氣系統、集氣管系統及輔助系統。
對於單燒焦爐煤氣的焦爐來說流程是這樣的:從焦爐煤氣主管來的煤氣,從廢氣盤的焦爐煤氣入口處進入煤氣蓄熱室內,再經斜道進入燃燒室立火道底部進行燃燒,並形成廢氣流(上升氣流),高溫的廢氣通過熱輻射和熱對流的行式,把熱量傳給溫度較低的燃燒室側的爐牆表面,然後熱量以熱傳導的方式通過爐磚傳到炭化室煉焦。換熱後的廢氣在煙囪吸力的作用下,經雙聯立火道的另一火道進入斜道(下降氣流),再進入蓄熱室與空氣換熱後經小煙道、分煙道、總煙道,最後從煙囪排出。
焦爐生產產生的荒煤氣中含有大量的焦油和H2S,還有在橋管部分冷卻荒煤氣時噴灑了大量的氨水,所以這時的荒煤氣是不能直接送給用戶使用的,要經過化產回收的各個工段,對煤氣進行凈化。
1、冷凝部分:荒煤氣中含有大量的焦油,首先要經過初冷器冷凝回收大部分的焦油,產生的冷凝液循環冷凝迴流量要調節。
2、電捕部分:電捕焦油器對從初冷器出來的煤氣進一步去除含有的少量焦油,這裡面電部絕緣箱的溫度要控制在一定的范圍內,超過范圍要聯鎖,停鼓風機,電捕後煤器含氧量如果過高的話也要聯鎖停鼓風機。
3、槽區部分:初冷器冷凝產生的焦油,電捕焦油器捕到的焦油都匯集到槽區部分。
4、鼓風機:經過冷凝、電捕後煤氣中大部分的焦油已經被去除了,進入鼓風機的環節,鼓風機在整個煤氣凈化過程中起著非常重要的作用,是煤氣流動的動力所在,不同的廠家的鼓風機略有不同,但這里的聯鎖控制很復雜,比如: 鼓風機軸承溫度聯鎖,盤車電機的聯鎖等。
5、硫部分的主要工藝設備是預冷塔和脫硫塔,通過和氨水的反應除掉煤氣中含有的硫,主要流程及控制如下:
6、從脫硫出來的煤氣中含有大量的氨,主要是因為在脫硫過程中用到了氨水,所以下一步就要去除這的氨,這里的主要設備是飽和器和蒸氨塔,飽和 器加入大量的濃硫酸,和氨反應生成硫酸氨晶體,蒸氨塔則是通過蒸汽加熱的方式使氨氣揮發出來,這里需要控制的是蒸氨塔頂的溫度,是通過進蒸氨塔的蒸汽量調節的。
7、終冷洗苯是煤氣凈化出場的最後一道工序,主要是洗掉煤氣中含有的苯,主要的工藝設備是終冷塔,通過冷凝水冷凝,洗出苯。
經過上面幾個工段,煤氣可以出場送入氣櫃了。
從終冷洗苯工段洗出來的富油再進入粗笨蒸餾工段,這里的主要設備是管式爐、再生器、蒸餾塔,在蒸餾塔中不同塔層的溫度不同,產生不同的蒸餾組份。
除了這幾個主要工段以外,整個焦化回收部分還包括一些輔助的工段,如製冷站、空壓站、循環水等,主要是供給焦爐和回收部分需要的冷卻水、製冷水、壓縮空氣等。
二、 控制方案
1.焦爐部分調節項目表
機側混合煤氣壓力調節
集氣管荒煤氣壓力調節
焦側混合煤氣壓力調節
焦爐煤氣主管流量調節
機側分煙道吸力調節
機側混合用焦爐煤氣流量調節
焦側分煙道吸力調節
焦側混合用焦爐煤氣流量調節
針對不同生產工藝存在的具體問題,我們採用不同的控制演算法和策略。
A.集氣管壓力及鼓風機前吸力控制:
其目的是保護焦爐壓力穩定,在集氣管壓力控制中,由於焦爐、鼓風機控制系統是多變數系統,存在復雜的耦合關系,使得各控制單迴路之間相互干擾,振盪超調現象嚴重,由於控制對象的模型參數隨焦爐工況變化而變化,PID控制很難兼顧減小超調和提高快速性的要求,尤其當存在壓力大幅度瞬時跳變現象,常規控制演算法無法實現控制。為此採用專家控制相結合的控制策略,實現各爐壓力的穩定和快速控制,爐間、組間壓力及與總管吸力的協調。
B.焦爐加熱燃燒流量控制系統:
其目的是控制焦爐溫度穩定。根據結焦時間、裝煤量等因素計算出焦爐所需的加熱量,獲取焦爐火道溫度,建立焦爐加熱溫度與煤氣流量的串級PID控制。
C.焦爐煤氣主管壓力控制:
回爐煤氣主管壓力控制採用PID控制演算法。該演算法根據輸入偏差及偏差變化率的不同,分別採用不同的PID參數。
D.焦爐煤氣總管壓力控制:
回爐煤氣總管壓力控制具有壓力波動范圍大、調節不宜太頻繁的特點.因此採用分段比例控制。回爐煤氣總管壓力通常要求在某一壓力范圍內波動。
當總管壓力超過壓力最高限或低於壓力最低限時,投入外層最大比例PI,以使壓力保持穩定;當總管壓力在上述兩者之間時,依次減小比例系數P。以減小壓力波動。
E.焦爐交換機系統控制:
DCS系統採集交換機系統的交換開始信號和交換結束信號。當採集到交換開始的信號以後,系統使所有煤氣系統控制輸出保持不變;當採集到交換結束信號後的30S(此時間要求可人工改變),系統重新恢復控制,並自動讀入交換前的自控設定值。交換機系統採用常規的PID控制。
2.煤氣凈化部分:
這里的PID調節很多,包括溫度,壓力,流量,液位等,大多是簡單的PID調節,但復雜調節並不多,主要有分成調節、比例調節、串級調節。
(1).電捕工段終冷洗苯來的煤氣和去鼓風機煤氣的分程調節。
(2).蒸氨工段蒸氨塔頂溫度,和進塔蒸汽流量的串級調節
Ⅶ 焦爐煤氣凈化的工作原理是什麼
凈化分干法和濕法,濕法主要是鹼洗NaHCO3 脫除硫化氫 電捕焦脫焦油 貧油洗萘。
干法主要是採用脫硫劑、吸附劑依靠吸附劑的吸附能力脫除雜質。
簡單的說就是這樣
Ⅷ 焦爐煤氣中的氫氣可以用來做什麼
這個無法做到,因為CO和H2的性質基本上一樣,都是可燃,具有還原性,所以無法提純。
一、電解水制氫
多採用鐵為陰極面,鎳為陽極面的串聯電解槽(外形似壓濾機)來電解苛性鉀或苛性鈉的水溶液.陽極出氧氣,陰極出氫氣.該方法成本較高,但產品純度大,可直接生產99.7%以上純度的氫氣.這種純度的氫氣常供:①電子、儀器、儀表工業中用的還原劑、保護氣和對坡莫合金的熱處理等,②粉末冶金工業中制鎢、鉬、硬質合金等用的還原劑,③製取多晶硅、鍺等半導體原材料,④油脂氫化,⑤雙氫內冷發電機中的冷卻氣等.像北京電子管廠和科學院氣體廠就用水電解法制氫.
二、水煤氣法制氫
用無煙煤或焦炭為原料與水蒸氣在高溫時反應而得水煤氣(C+H2O→CO+H2—熱).凈化後再使它與水蒸氣一起通過觸媒令其中的CO轉化成CO2(CO+H2O→CO2+H2)可得含氫量在80%以上的氣體,再壓入水中以溶去CO2,再通過含氨蟻酸亞銅(或含氨乙酸亞銅)溶液中除去殘存的CO而得較純氫氣,這種方法制氫成本較低產量很大,設備較多,在合成氨廠多用此法.有的還把CO與H2合成甲醇,還有少數地方用80%氫的不太純的氣體供人造液體燃料用.像北京化工實驗廠和許多地方的小氮肥廠多用此法.
三、由石油熱裂的合成氣和天然氣制氫
石油熱裂副產的氫氣產量很大,常用於汽油加氫,石油化工和化肥廠所需的氫氣,這種制氫方法在世界上很多國家都採用,在我國的石油化工基地如在慶化肥廠,渤海油田的石油化工基地等都用這方法制氫氣
也在有些地方採用(如美國的Bay、way和Batan Rougo加氫工廠等).
四、焦爐煤氣冷凍制氫
把經初步提凈的焦爐氣冷凍加壓,使其他氣體液化而剩下氫氣.此法在少數地方採用(如前蘇聯的Ke Mepobo工廠).
五、電解食鹽水的副產氫
在氯鹼工業中副產多量較純氫氣,除供合成鹽酸外還有剩餘,也可經提純生產普氫或純氫.像化工二廠用的氫氣就是電解鹽水的副產.
六、釀造工業副產
用玉米發酵丙酮、丁醇時,發酵罐的廢氣中有1/3以上的氫氣,經多次提純後可生產普氫(97%以上),把普氫通過用液氮冷卻到—100℃以下的硅膠列管中則進一步除去雜質(如少量N2)可製取純氫(99.99%以上),像北京釀酒廠就生產這種副產氫,用來燒制石英製品和供外單位用.
七、鐵與水蒸氣反應制氫
但品質較差,此系較陳舊的方法現已基本淘汰.