Ⅰ 焦炉煤气的主要成分
其主要成分为氢气(55%~60%)和甲烷(23%~27%),另外还含有少量的一氧化碳(5%~8%)、C2以上不饱和烃(2%~4%)、二氧化碳(1.5%~3%)、氧气(0.3%~0.8%))、氮气(3%~7%)。其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分,二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。
焦炉气是混合物,其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别,一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m3(标准状态)。
(1)焦炉煤气净化预加氢装置作用扩展阅读;
焦炉煤气的特点:
1、焦炉煤气发热值高16720—18810kJ/m3,可燃成分较高(约90%左右);
2、焦炉煤气为无色有臭味的气体;
3、焦炉煤气因为含有CO和少量的H2S而有毒;
4、焦炉煤气含氢多,燃烧速度快,火焰较短;
5、焦炉煤气如果净化不好,将含有较多的焦油和萘,就会堵塞管道和管件,给调火工作带来困难;
6、着火的温度为600~650 ℃。
Ⅱ 求助焦炉烟气组成的含量求助焦炉烟气组成的含量,帮
焦炉烟气组成的含量求助焦炉烟气组成的含量
控制入炉煤的硫含量不要超过某一限定值。
管理好粗脱硫工序的运行,提高其净化度,使回炉煤气中H2S
含量≤20mg/ Nm3。
管理好焦炉运行,确保焦炉正常生产时不出现串漏煤气现象。
以上措施实行后,可以使烟气中SO2含量在排放标准内。但是由于资源(当地无低硫入炉煤)和经济(焦炉不能停车)的原因。引起超标时,可以在煤气粗脱硫前,增设加氢装置,使90%的有机硫转化为无机硫,再经粗脱时除去。
Ⅲ 制氢技术有哪些
制氢技术有:
1. 化石燃料制氢
化石燃料制氢是一种传统的制氢方法,也是一种古老的制氢过程。然而,它仍然依赖化石燃料,并将排放二氧化碳等温室气体。通常用于制氢的化石燃料是天然气。我国的天然气极度缺乏,原料利用率低,制作工艺复杂,难度大。天然气制氢建设地点也很受天然气供应的影响。
2. 甲醇重整制氢法
甲醇蒸汽重整制氢法是20世纪80年代国外发展起来的一种制氢技术,其投资低,建成快,无排放无污染,原料可获得性高。至今为止国内外的制氢工艺非常成熟,高度集成的技术和燃料电池发电技术,在新能源汽车、通信站等领域成功应用,应用前景非常好。
3. 工业副产品制氢
焦炉煤气是采用变压吸附工艺制氢的工艺,从焦化工业副产物焦炉煤气中提取纯氢气,其基本原理是利用固体吸附剂对气体进行选择性吸附,并且气体吸附在吸附剂上随分压的降低而降低气体混合分离和吸附剂再生的特性,达到净化制氢的目的。
4. 电解水制氢
传统的电解水也可以获得氢气,国内外利用电解水制氢的技术相对成熟,效率高,制氢过程简单。但这种方法由于成本高,除已建成的装置外,新装置很少。
氢气的作用:
1、在石化工业中,需加氢通过去硫和氢化裂解来提炼原油。
2、氢的另一个重要的用途是对人造黄油、食用油、洗发精、润滑剂、家庭清洁剂及其它产品中的脂肪氢化。
3、在玻璃制造的高温加工过程及电子微芯片的制造中,在氮气保护气中加入氢以去除残余的氧。
4、用作合成氨、合成甲醇、合成盐酸的原料,冶金用还原剂。
5、由于氢的高燃料性,航天工业使用液氢作为燃料。
Ⅳ 焦炉煤气的物理,化学性质
焦炉煤气的特点: 1、焦炉煤气发热值高16720—18810KJ/m³,可燃成分较高(约90%左右); 2、焦炉煤气是无色有臭味的气体; 3、焦炉煤气因含有CO和少量的H2S而有毒; 4、焦炉煤气含氢多,燃烧速度快,火焰较短; 5、焦炉煤气如果净化不好,将含有较多的焦油和萘,就会堵塞管道和管件,给调火工作带来困难; 6、着火温度为600~650 ℃。 7、焦炉煤气含有H2(55~60%),CH4(23~27%),CO(5~8%),CO2(1.5~3.0%),N2(3~7%),O2(<0.5%),cmhn(2~4%);密度为0.45~0.50 Kg/Nm3。
Ⅳ 关于焦化厂煤气净化系统学术论文!!急需!!(内容详细点)
全负压煤气净化系统的现状及改进摘要E介绍了全负压煤气净化系统投产:6年来的生产现状、主要技改措施和仍存在的问题。
关键词:煤气净化全负压系统生产现状改进措施
!煤气净化系统的现状
我公司的煤气净化系统采用的是与29;1<=5型
;(焦炉配套的>?循环洗涤工艺@一期工程于
:AA1年A月投产@净化系统处于半负荷B煤气处理
量54 8万(0 C’D状态。二期工程于:AA0年A月投
产,煤气处理量达8万(0 C’。从511:年以来@因
焦炭产量增加@使煤气净化系统处于平均处理量达
84 8万(0 C’B峰值时可达;4:万(0 C’D的超负荷运
行状态。为此@我们通过对冷却水量、洗液量等指
标的相应调整,逐步形成了一套较为成熟的管理操
作方法,保证了煤气净化系统的稳定运行,各项指
标见表:。
由于全负压煤气净化工艺的吸气机设置在末
端,整个过程都处于低温状态,有效避免了正压工
艺中鼓风机后的煤气温升问题。另外@在吸气机房
增设了风扇和空调等降温设备,保证了主电机的安
全运行。脱酸蒸氨系统运行也很正常,保证了生化
废水达标和洗涤系统的稳定运行。"存在问题和改进措施
B:D经多年运行,换热器出现了不同程度的腐
蚀、内漏和堵塞,严重影响净化系统的正常运行。为此,我们先后增加了一台贫6富液板式换热器、
一台汽提水6循环水板式换热器。并将剩余氨水换
热器由列管式改为螺旋板式。根据洗液的流量和温
度7采取了加压反冲吹扫和更换芯子等处理措施,
保证了煤气净化系统的稳定运行。部分煤气管道也
因局部腐蚀出现漏点,经焊补后运行正常。
8 2 9因电捕焦油器的捕焦油效率下降7使煤气
中的焦油含量高达3:2;<*!。为此7将其中一台的
电晕丝由单根单股改为单根多股绞线7保证了放电
的均匀7绝缘部分由一个瓷缸改为三个吊装瓷瓶,
不但易于检修,还增加了电晕丝的稳定性,保证了
电捕焦油器的稳定运行。今年4月,因发生绝缘箱
磁缸爆裂、电晕丝折断和短路等故障进行了大修。
目前7电捕焦油器后煤气中的焦油含量已降至
!3*;<*!以下,最低值仅为4:=*;<*!。
8!9液相带油造成设备和管道的堵塞。该系统
的除油过程集中在机械化澄清槽、初冷器和电捕焦
油器。当除油效果不好时,焦油会随洗涤富液和剩
余氨水带入脱硫富液中,随后进入脱酸蒸氨工序,
易造成列管式换热器和板式换热器的堵塞。针对上
述现象,采取了如下措施。
"9在澄清槽和剩余氨水槽之间增加一台
">3*!的卧式槽,作为循环氨水的重力沉降除油
槽,并在剩余氨水槽和富液槽内增设斜向隔板7在
槽壁的不同高度增设放油口7定时放油。
2 9新建一套剩余氨水的气浮除油装置,除油
率达53?@A3?7同时可降低系统中萘的含量。
经气浮除油后的剩余氨水送入脱硫塔。
!9原设计的固定铵塔和挥发氨塔闪蒸室的泵
吸入口较低7沉积在底部的焦油极易被吸入管道,
造成系统的堵塞。提高泵的吸入高度后,并定时放
油,大大降低了堵塞的几率。
8 4 9冷凝工序的改造。南北两台冷凝液槽各有
两台液下泵,一开一备,现在北冷凝液槽增设一台
自吸泵,并改造了相应管道,使自吸泵在清槽等特
殊操作时可改抽南槽中的冷凝液。
8 5 9脱酸蒸氨工序的改造。增设一台贫富液板
式换热器和一台循环水6汽提水板式换热器,降低
了贫液和汽提水进入后段换热器的温度,减轻了后
段的冷却负荷,既提高了富液的预热温度,又节约
了蒸汽。酸汽回炉管因腐蚀产生内漏7无法使用。
当克劳斯炉灭火时7酸汽就无路可通。为避免脱酸
塔形成真空而吸瘪,在脱酸塔顶加装了!53**的
放散管。
原设计中7进入新水池中的地下水只用现场阀
门控制,由于生产过程中用水量的变化易造成新水
池满流或抽空。为此7在新水池进口管上加装浮球
阀,实现了液位的自动控制,既可避免水的浪费,
又可减少事故的发生。
脱酸贫液泵的轴承为内循环式,冷却介质为脱
酸水,若瞬间中断,轴承就会因迅速升温而损坏。
贫液泵的冷却水系统改造为软水冷却后,从未出现
过轴承烧坏现象。同时7增设一台备用脱酸塔,这
样7检修脱酸塔时系统可不停工,缓解了脱酸塔检
修时对废水生化处理系统的冲击。
8>9洗涤工序的改造。增设洗氨塔碱洗段的循
环碱液流量计,以便准确掌握循环碱液流量,确保
碱洗段的脱硫效率。原设计将各伴热汽的冷凝液、
两苯塔间接蒸汽冷凝液和蒸汽管网的冷凝液经疏水
阀排入地沟。现将冷凝液集中送入固定铵塔,既节
约了固定铵塔蒸汽,又杜绝了蒸汽的跑冒滴漏。
将剩余氨水换热器由列管式改为螺旋板式,既
可用循环水冷却,也可用新水冷却,解决了因冷却
水供应不足而造成剩余氨水温度过高的现象。将富
氨水和半富氨水的换热器由列管式改为螺旋板式,
提高了换热效率,可降低洗液温度和保证净化指
标。将洗苯塔喷头改为无堵喷头,提高了洗苯效
率。
8 A 9吸气机的改造。在吸气机主电机国产化的
同时,加装了手动调速系统,当自动控制系统发生
故障时7可进行人工控制。
!改进生产操作
8"9电捕焦油器运行的好坏直接影响煤气中的
含油量,定期用热氨水冲洗7以防止煤气中的焦油
附着在沉淀极上7再用"[email protected]氮气保护绝缘
箱。停用氮气时使用净煤气,并制定了严格的切换
制度,切换时必须先放水,以防水汽进入绝缘箱而
损坏瓷缸。
8 2 9三台初冷器两开一备,定期冲洗下液管,
及时调节循环水量,确保煤气集合温度在"C@
23D 7以降低系统的堵塞几率。
8!9本工艺采用.EF集散控制系统,实现了生
产的自控调节,主要测点都由微机监视和控制。但在调节吸气机吸力时,必须同时观察上升管压力的
变化情况。为此,我们在组画面上增加了设置,把
相关紧密的测点设在同一组内=还增设了报警和联
锁功能,进一步完善了操作控制。
;6<两苯塔采用液相进料,塔底用54>?,+间
接蒸汽加热。自从苯加氢分厂的富萘苯残渣送入粗
苯工段后,曾出现过两苯塔油管因萘结晶而严重堵
塞的事故,现在管外加装蒸汽拌热管,至今未出现
过堵塞现象。
#存在问题
;:<焦油磁力泵前的过滤网拆开清理频繁=工
作量大,环境恶劣。
;1<焦油精制产生的硫酸钠分离水、酚工序的
分离水和焦油罐分离水=虽有几种送入@A循环系
统的方案,但对系统的乳化仍不容忽视。
;0<因增压机后压力调节阀的放散位置在阀
后,曾出现过因无法调节而停机修阀,造成克劳斯
炉和氨分解炉灭火达数小时。增压机意外停机时,
常因传动轴被焦油粘住而无法正常开启。
;6<微机控制系统配置有两台监视器=曾多次
出现死机、黑屏、信息丢失、键盘无法调节等现
象。
;8<克劳斯装置仍存在酸汽回炉管内漏和硫磺
尾气分析仪无法正常运行等问题,氨分解器的堵塞
问题也未完全解决。
\
Ⅵ 焦炉煤气的使用工艺流程
一、 工艺介绍
炼焦工艺就是煤在焦炉中干馏生产焦炭的过程,原料煤在焦炉的炭化室中在1100~1300℃左右的情况下,生成焦炭,并伴有大量荒煤气产生。焦炭作为高炉炼铁的主要原料;而荒煤气经过净化处理可以作为城市供气,同时回收生成粗笨等副产品。
焦炉系统主要有以下几个部分:燃气系统、废气系统、集气管系统及辅助系统。
对于单烧焦炉煤气的焦炉来说流程是这样的:从焦炉煤气主管来的煤气,从废气盘的焦炉煤气入口处进入煤气蓄热室内,再经斜道进入燃烧室立火道底部进行燃烧,并形成废气流(上升气流),高温的废气通过热辐射和热对流的行式,把热量传给温度较低的燃烧室侧的炉墙表面,然后热量以热传导的方式通过炉砖传到炭化室炼焦。换热后的废气在烟囱吸力的作用下,经双联立火道的另一火道进入斜道(下降气流),再进入蓄热室与空气换热后经小烟道、分烟道、总烟道,最后从烟囱排出。
焦炉生产产生的荒煤气中含有大量的焦油和H2S,还有在桥管部分冷却荒煤气时喷洒了大量的氨水,所以这时的荒煤气是不能直接送给用户使用的,要经过化产回收的各个工段,对煤气进行净化。
1、冷凝部分:荒煤气中含有大量的焦油,首先要经过初冷器冷凝回收大部分的焦油,产生的冷凝液循环冷凝回流量要调节。
2、电捕部分:电捕焦油器对从初冷器出来的煤气进一步去除含有的少量焦油,这里面电部绝缘箱的温度要控制在一定的范围内,超过范围要联锁,停鼓风机,电捕后煤器含氧量如果过高的话也要联锁停鼓风机。
3、槽区部分:初冷器冷凝产生的焦油,电捕焦油器捕到的焦油都汇集到槽区部分。
4、鼓风机:经过冷凝、电捕后煤气中大部分的焦油已经被去除了,进入鼓风机的环节,鼓风机在整个煤气净化过程中起着非常重要的作用,是煤气流动的动力所在,不同的厂家的鼓风机略有不同,但这里的联锁控制很复杂,比如: 鼓风机轴承温度联锁,盘车电机的联锁等。
5、硫部分的主要工艺设备是预冷塔和脱硫塔,通过和氨水的反应除掉煤气中含有的硫,主要流程及控制如下:
6、从脱硫出来的煤气中含有大量的氨,主要是因为在脱硫过程中用到了氨水,所以下一步就要去除这的氨,这里的主要设备是饱和器和蒸氨塔,饱和 器加入大量的浓硫酸,和氨反应生成硫酸氨晶体,蒸氨塔则是通过蒸汽加热的方式使氨气挥发出来,这里需要控制的是蒸氨塔顶的温度,是通过进蒸氨塔的蒸汽量调节的。
7、终冷洗苯是煤气净化出场的最后一道工序,主要是洗掉煤气中含有的苯,主要的工艺设备是终冷塔,通过冷凝水冷凝,洗出苯。
经过上面几个工段,煤气可以出场送入气柜了。
从终冷洗苯工段洗出来的富油再进入粗笨蒸馏工段,这里的主要设备是管式炉、再生器、蒸馏塔,在蒸馏塔中不同塔层的温度不同,产生不同的蒸馏组份。
除了这几个主要工段以外,整个焦化回收部分还包括一些辅助的工段,如制冷站、空压站、循环水等,主要是供给焦炉和回收部分需要的冷却水、制冷水、压缩空气等。
二、 控制方案
1.焦炉部分调节项目表
机侧混合煤气压力调节
集气管荒煤气压力调节
焦侧混合煤气压力调节
焦炉煤气主管流量调节
机侧分烟道吸力调节
机侧混合用焦炉煤气流量调节
焦侧分烟道吸力调节
焦侧混合用焦炉煤气流量调节
针对不同生产工艺存在的具体问题,我们采用不同的控制算法和策略。
A.集气管压力及鼓风机前吸力控制:
其目的是保护焦炉压力稳定,在集气管压力控制中,由于焦炉、鼓风机控制系统是多变量系统,存在复杂的耦合关系,使得各控制单回路之间相互干扰,振荡超调现象严重,由于控制对象的模型参数随焦炉工况变化而变化,PID控制很难兼顾减小超调和提高快速性的要求,尤其当存在压力大幅度瞬时跳变现象,常规控制算法无法实现控制。为此采用专家控制相结合的控制策略,实现各炉压力的稳定和快速控制,炉间、组间压力及与总管吸力的协调。
B.焦炉加热燃烧流量控制系统:
其目的是控制焦炉温度稳定。根据结焦时间、装煤量等因素计算出焦炉所需的加热量,获取焦炉火道温度,建立焦炉加热温度与煤气流量的串级PID控制。
C.焦炉煤气主管压力控制:
回炉煤气主管压力控制采用PID控制算法。该算法根据输入偏差及偏差变化率的不同,分别采用不同的PID参数。
D.焦炉煤气总管压力控制:
回炉煤气总管压力控制具有压力波动范围大、调节不宜太频繁的特点.因此采用分段比例控制。回炉煤气总管压力通常要求在某一压力范围内波动。
当总管压力超过压力最高限或低于压力最低限时,投入外层最大比例PI,以使压力保持稳定;当总管压力在上述两者之间时,依次减小比例系数P。以减小压力波动。
E.焦炉交换机系统控制:
DCS系统采集交换机系统的交换开始信号和交换结束信号。当采集到交换开始的信号以后,系统使所有煤气系统控制输出保持不变;当采集到交换结束信号后的30S(此时间要求可人工改变),系统重新恢复控制,并自动读入交换前的自控设定值。交换机系统采用常规的PID控制。
2.煤气净化部分:
这里的PID调节很多,包括温度,压力,流量,液位等,大多是简单的PID调节,但复杂调节并不多,主要有分成调节、比例调节、串级调节。
(1).电捕工段终冷洗苯来的煤气和去鼓风机煤气的分程调节。
(2).蒸氨工段蒸氨塔顶温度,和进塔蒸汽流量的串级调节
Ⅶ 焦炉煤气净化的工作原理是什么
净化分干法和湿法,湿法主要是碱洗NaHCO3 脱除硫化氢 电捕焦脱焦油 贫油洗萘。
干法主要是采用脱硫剂、吸附剂依靠吸附剂的吸附能力脱除杂质。
简单的说就是这样
Ⅷ 焦炉煤气中的氢气可以用来做什么
这个无法做到,因为CO和H2的性质基本上一样,都是可燃,具有还原性,所以无法提纯。
一、电解水制氢
多采用铁为阴极面,镍为阳极面的串联电解槽(外形似压滤机)来电解苛性钾或苛性钠的水溶液.阳极出氧气,阴极出氢气.该方法成本较高,但产品纯度大,可直接生产99.7%以上纯度的氢气.这种纯度的氢气常供:①电子、仪器、仪表工业中用的还原剂、保护气和对坡莫合金的热处理等,②粉末冶金工业中制钨、钼、硬质合金等用的还原剂,③制取多晶硅、锗等半导体原材料,④油脂氢化,⑤双氢内冷发电机中的冷却气等.像北京电子管厂和科学院气体厂就用水电解法制氢.
二、水煤气法制氢
用无烟煤或焦炭为原料与水蒸气在高温时反应而得水煤气(C+H2O→CO+H2—热).净化后再使它与水蒸气一起通过触媒令其中的CO转化成CO2(CO+H2O→CO2+H2)可得含氢量在80%以上的气体,再压入水中以溶去CO2,再通过含氨蚁酸亚铜(或含氨乙酸亚铜)溶液中除去残存的CO而得较纯氢气,这种方法制氢成本较低产量很大,设备较多,在合成氨厂多用此法.有的还把CO与H2合成甲醇,还有少数地方用80%氢的不太纯的气体供人造液体燃料用.像北京化工实验厂和许多地方的小氮肥厂多用此法.
三、由石油热裂的合成气和天然气制氢
石油热裂副产的氢气产量很大,常用于汽油加氢,石油化工和化肥厂所需的氢气,这种制氢方法在世界上很多国家都采用,在我国的石油化工基地如在庆化肥厂,渤海油田的石油化工基地等都用这方法制氢气
也在有些地方采用(如美国的Bay、way和Batan Rougo加氢工厂等).
四、焦炉煤气冷冻制氢
把经初步提净的焦炉气冷冻加压,使其他气体液化而剩下氢气.此法在少数地方采用(如前苏联的Ke Mepobo工厂).
五、电解食盐水的副产氢
在氯碱工业中副产多量较纯氢气,除供合成盐酸外还有剩余,也可经提纯生产普氢或纯氢.像化工二厂用的氢气就是电解盐水的副产.
六、酿造工业副产
用玉米发酵丙酮、丁醇时,发酵罐的废气中有1/3以上的氢气,经多次提纯后可生产普氢(97%以上),把普氢通过用液氮冷却到—100℃以下的硅胶列管中则进一步除去杂质(如少量N2)可制取纯氢(99.99%以上),像北京酿酒厂就生产这种副产氢,用来烧制石英制品和供外单位用.
七、铁与水蒸气反应制氢
但品质较差,此系较陈旧的方法现已基本淘汰.