焦化工艺简介

（1）主产品：粗苯（粗苯为混合物）

商品名：粗苯 （2）主产品：煤焦油（煤焦油为混合物）

商品名：焦油 （3）主产品：硫酸铵

商品名：硫铵 分子式：（NH4）2SO4 分子量：132 （4）副产品：硫磺

商品名：硫磺 分子式：S 分子量：32 2、主要产品的理化性质 （1）粗苯

粗苯是由多种芳烃和其他化合物组成的复杂混合物。粗苯中主要含有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳香烃。此外，还含有不饱和化合物、硫化物、饱和烃、酚类和吡啶盐类。当用洗油回收煤气中的苯族烃时，粗苯中尚含有少量的洗油轻质馏分。

粗苯是淡黄色的透明液体，比水轻，微溶于水，易燃、易爆，易挥发，闪点为12℃，

对人体的神经、血液循环系统有毒害作用，遇明火、高温可燃烧爆炸。粗苯蒸汽在空气中的浓度达到1.4%-7.5%（体积）范围时，能形成爆炸性混合物。 （2）煤焦油

煤焦油在常温下是一种黑色或黑褐色、粘稠，有特殊气味的油状液体，20℃时相对密度在1.12～1.22之间。煤焦油的闪点为96～105℃，自然点为580～630℃，燃烧热为35700～39000kJ/kg。 （3）硫酸铵

硫酸铵为白色透明的结晶体。硫酸铵晶体属于菱形晶体，但焦化厂生产的硫酸铵多为片状、针状或粉末状晶体。20℃时硫铵晶体的密度为1.79g/m3.硫铵的结晶热为10.8KJ/mol. 易溶于水，且吸收大量的热量。

固体硫酸铵加热极易分解。反应式为： （NH4）2SO4 （4）硫磺

硫有几种同素异形体，常见的有斜方硫、单质硫和弹性硫三种。天然硫即斜方硫，是黄色固体，将其加热到95.5℃以上则逐渐转变为颜色较深的单斜硫。它们均不溶于水，而易溶于二硫化碳和四氯化碳等有机溶剂中。

单质硫加热熔融后，得到浅黄色易流动的透明液体。继续加热至160℃左右，颜色变深，黏度显著增大。当达到190℃左右黏度最大，以致不能将熔融硫从容器中倒出。进一步加热到200℃时，液体变黑。

将熔融态的硫倒入冷水中迅速冷却，可得到棕黄色玻璃状弹性硫。弹性硫有弹性，不溶于任何溶剂，静置后能缓慢的转变成稳定的晶硫。

硫的化学性质比较活泼，它能获得两个电子形成S离子，也能形成氧化数为+4或+6的共价化合物。因此硫既有氧化性又具有还原性。

2- NH3+NH4HSO4

3、用途 （1）粗苯

苯的主要用途很广泛。我国目前主要用于合成纤维、塑料、合成橡胶、农药及国防工业等方面。 （2）煤焦油

煤焦油主要用于二次加工，将焦油连续蒸馏可得萘、酚及其同系物、蒽、菲及咔唑等。可用他们来生产农药、塑料、炸药、染料、防腐剂、增塑剂等产品，焦油蒸馏的残液沥青可用于制造建筑用的屋顶涂料和防雨毡、耐火材料黏结剂及浦路等。 （3）硫酸铵

硫酸铵是很好的农业肥料，其肥效高，损失小，便于储存和使用。 （4）硫磺

硫磺的用途很广。化工生产中主要用来制硫酸。在橡胶工业中，大量的硫用于橡胶的硫化，以增强橡胶的弹性和韧性。农业上用作杀虫剂，如石灰硫磺合剂。另外，硫还可以用来制造黑色火药、火柴等。在医药上，硫主要用来制硫磺软膏，治疗某些皮肤病。 1．工艺概述及流程图 1.1工艺概述：

从焦炉吸气管来的荒煤气、氨水、焦油混合物以及焦油渣等，首先经初冷器前的气液分离器进行分离，荒煤气进入横管式初冷器冷却，焦油、氨水混合物进入机械化刮渣槽处理。

横管式初冷器设计为三开一备并联运行（当前生产负荷下为两开两备），煤气自上而下从管间流过初冷器；每台初冷器分为一、二两段对煤气进行降温，一段采用中温循环水冷却，二段采用制冷水冷却，将煤气降温至21—22℃后，煤气由底部出初冷器。为保证初冷器冷却效果，在初冷器上部用热氨水和氨水乳化液进行喷洒，以清除管壁上的焦油和萘，在下部用轻质焦油进行喷洒，以除去管壁上的萘等杂质。出初冷器后的煤气经电捕焦油器除掉煤气中夹带的焦油雾后进入离心式鼓风机，加压后送入脱硫工段。

气液分离器分离下来的焦油氨水混合液和焦油渣自流到机械化刮渣槽进行焦油氨水和焦油渣的分离，焦油渣被刮渣机刮出；脱渣后的焦油氨水进入焦油氨水分离槽静置分离，上层的的氨水由溢流管自流到焦油氨水分离槽底部的循环氨水槽，一部分氨水经循环氨水泵加压后，送焦炉集气管进行循环喷洒冷却煤气，另一部分经高压氨水泵加压后，用作焦炉无烟装煤，多余的氨水自流入剩余氨水槽，当剩余氨水槽的液位达到一定时，经剩余氨水泵加压并经陶瓷过滤器脱除焦油后送往蒸氨原料水槽。

位于焦油和氨水的分界处的乳化液用乳化液泵抽取，打入初冷器上部喷洒除萘。分离槽下部的焦油在静压作用下经溢流瓶自流进入焦油中间槽，然后用焦油泵送往油库焦油大槽。

从气液分离器分离下来的焦油氨水混合液和焦油渣先自流到并联使用的机械化刮渣槽内，大粒径焦油渣被挡至转鼓外沉至槽底，由缓慢移动的机械刮板输送机刮至槽外渣槽箱内，定期送往煤场配入煤中炼焦；氨水焦油混合液穿过带筛孔的转鼓，自流到分离槽中部的导流管分配盘内，均匀分散到槽中,分配盘位置可根据焦油氨水分离效果，通过调节杆来调节混合液进槽停留时间，氨水上浮经过轻质焦油挡板和堰板汇集于壳壁的氨水溢流槽内，通过导流管自流入锥底与筒体形成的氨水槽，并从氨水出口用循环氨水泵送至焦炉，多余氨水从满流管自流入剩余氨水槽内，氨水还起到对锥底焦油间接保温作用。焦油从锥底经液面调节器压入焦油中间槽，然后用焦油泵送往油库焦油大槽。沉降到槽底的焦油渣定期由泵抽送到机械刮渣槽处理；浮于氨水上面的轻质焦油由乳化液泵抽取，打入初冷器上部喷洒除萘。

横管初冷器下来的冷凝液经水封自流入下段冷凝液槽，下段冷凝液槽内的冷凝液一部分打入初冷器二段喷洒除萘，一部分打入机械化刮渣槽前的焦油总管；离心式鼓风机、电捕焦油器下来的冷凝液经水封槽自流到地下槽，用液下泵送往机械化刮渣槽。

电捕焦油器为蜂窝式，强直流电在电晕极（负极）和沉淀极（正极）之间形成不均匀的高压电场，当煤气通过此高压电场时，煤气中夹带的焦油雾和灰尘颗粒被电离并沉淀于正极上（沉淀极），由电捕焦油器底部流经水封槽，自流到地下放空槽。设备运行一段时间后，可用热氨水或蒸汽对电极进行清扫，当安装在煤气管道上的氧分析仪检测出氧含量超标时(>1.5%)，电捕焦油器会自动断电，恢复电源需联续三次手测氧含量合格后手动进行。

焦油氨水分离槽、剩余氨水槽、刮渣机、焦油中间槽顶部的尾气，通过专门的尾气回收管道送至初冷器顶部进行高空放散，便于改善现场操作环境。 2.3电捕工作原理

电捕焦油器采用结构形式有同心圆式、管式和蜂窝式等三种，其工作原理相同，即在金属导线与金属管壁〔或极板〕间施加高压直流电，以维持足以使气体产生电离的电场，使阴阳极之间形成电晕区，四厂化产采用蜂窝式垫布焦油器。

按电场理论，正离子吸附于带负电的电晕极，负离子吸附于带正电的沉淀极；所有被电离的正负离子均充满电晕极与沉淀极之间的整个空间，当含焦油雾滴等杂质的煤气通过该电场时，吸附了负离子和电子的杂质在电场库伦力的作用下，移动到沉淀极后释放出所带电荷，并吸附于沉淀极上，从而达到净化气体的目的，通常称为荷电现象。当吸附于沉淀极上的杂质量增加到大于其附着力时，会自动向下流淌，从电捕焦油器底部排出，净煤气则从电捕焦油器上部离开并进入后续工序。 2.4风机工作原理

离心式鼓风机由固定的机壳和在机壳内高速旋转的转子组成，转子上有一个至数个工作叶轮；工作叶轮由两个平行的圆盘构成，圆盘之间用固定叶片连接，煤气由吸入管导入第一个工作叶轮的中心，并随高速旋转做高速运动，并因离心力作用沿叶轮的叶片向周边扩散，进入叶轮边缘与壳体之间的空间。此时煤气速度减慢，体积膨胀并产生压力，由于压力作用，煤气沿固定在壳体上的固定叶片返回到第二个工作叶轮的中心。煤气依次进入各个叶轮，压力逐渐增大，由最末一个叶轮边缘排出机外，沿压出管送出，所以煤气的压力是在转子的各个叶轮作用下，并经过能量转换而提高的，显然转子的转速越高，煤气密度越大，作用于煤气的离心力也越大，则鼓风机出口煤气的静压能也就越高。 四、脱硫工序规程 1、工艺流程简述：

煤气部分：由冷鼓工段来的粗煤气进入预冷塔后首先与蒸氨来的氨气混合，混合气体再与塔顶喷洒的循环冷却水逆向接触，被冷却至28-30℃，降温后的混合气体进入两台串联使用的脱硫塔，与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触洗涤，煤气中的硫化氢、氰化氢（同时吸收煤气中的氨，作为脱硫液中的碱源）被吸收，煤气中硫化氢含量≤100mg/m³,脱硫后的煤气经捕雾器处理后送至硫铵工段。

预冷塔循环水部分：给煤气降温后的循环液由预冷塔循环水泵从塔底抽出送至预冷塔循环水冷却器，用制冷水降温至28℃后再次进入预冷塔顶部循环喷洒；预冷塔循环水定期由预冷塔循环水泵出口的管道排出，送至冷鼓槽区；定期引冷鼓循环氨水经氨水冷却器降温后补充入预冷塔底部。

脱硫液部分：从脱硫塔中吸收了H2S和HCN的脱硫液自流至反应槽内并经进一步反应后，由脱硫液循环泵抽送至再生塔下部与空压站来的压缩空气在再生塔内并流氧化再生，再生后的脱硫清液通过再生塔顶部的液位调节器调节，自流进入脱硫塔顶进行循环喷淋脱硫；再生产生的硫泡沫由再生塔上部环形室自流至硫泡沫槽，硫泡沫经硫泡沫泵加压后，送熔硫釜连续熔硫生产硫磺外卖；熔硫产生的清液进入地下清液槽，再由液下泵加压并经清液冷却器降温后送回系统循环使用；为避免脱硫液盐类积累影响脱硫效果，少量清液由地下槽送至清液槽，再经泵加压后送至提盐工段提取硫氰酸铵。 2.1工艺流程概述

由脱硫工段来的煤气经煤气预热器升温，升温后进入两台并联使用的喷淋式饱和器。煤气在饱和器的上段分两股进入环形室，经循环母液喷洒，其中的氨被母液中的硫酸吸收，然后煤气合成一股进入后室经母液最后一次喷淋后进入饱和器内旋风除酸器，以便分离煤气所夹带的酸雾，最终送至终冷工段。

饱和器下段上部的母液经母液循环泵连续抽送至环形室喷洒，吸收了氨的循环母液由中心降液管流至饱和器下段的底部，在此晶核通过饱和介质向上运动，使晶体长大，并引起颗粒分级。用结晶泵将其底部的浆液送至结晶槽，饱和器满流口溢出的母液流入满流槽，满流槽中的母液满流至母液贮槽，然后用小母液泵送入饱和器的后室喷淋。冲洗和大加酸时，母液经满流槽至母液贮槽，再用小母液泵送至饱和器。此外，母液贮槽还可供饱和器检修时贮存母液之用。

结晶槽的浆液排放到离心机，经分离的硫铵由螺旋输送机送至振动流化床干燥机，并用被热风机加热的空气干燥，再经冷风机送来的冷风冷却后进入硫铵贮斗，然后称量、包装送入成品库。离心机滤出的母液与结晶槽满流出来的母液一同自流回饱和器的下段。干燥硫铵后的尾气经旋风分离器及洗净塔分离大量粉尘后，由引风机抽送至大气中。

由油库送来的浓硫酸用泵送至硫酸高位槽，然后自流到饱和器满流槽。 六.洗脱苯工序 2．工艺概述及流程图 2.1概述

从硫铵工段出来的焦炉煤气，进入横管终冷器，先后两段冷却将煤气冷却到25-28℃后，煤气经捕雾器捕集进入洗苯塔，煤气经贫油洗涤脱除粗苯后送往气柜及用户。

洗油吸收苯族烃是物理吸收过程，服从拉乌尔定律和道尔顿定律。当煤气中的苯族烃的分压大于洗油液面上苯族烃的平衡蒸汽压时，煤气中的苯族烃即被洗油吸收。

为了保证终冷器的净化效果，用冷凝液循环泵抽取终冷器底部冷凝液槽内的冷凝液对终冷器上、下两段循环喷洒，系统多余的冷凝液被送至刮渣机前的焦油主管道。

洗苯后的富油经贫富油换热器换热，再经管式炉加热至165-185℃后进入脱苯塔，同时在过热蒸汽气提作用下进行蒸馏。塔顶逸出的粗苯蒸汽经粗苯冷凝冷却器冷却后，进入油水分离器，分出的粗苯流入粗苯回流槽，部分用回流泵送至塔顶作为回流，其余进入粗苯中间槽，再用粗苯产品泵送至油库。

脱苯塔底出来的热贫油用热贫油泵抽出经贫富油换热器换热、两段贫油冷却器冷却至28—32℃后再去洗苯塔喷洒吸收苯。

在脱苯塔的顶部设有断塔盘及塔外油水分离器，用以引出塔顶积水，稳定操作。

从脱苯塔侧线引出的萘油馏份，以降低贫油含萘。引出的萘油馏份进入残渣油槽，定期用泵送至油库。

从热贫油泵后引出1—2％的热贫油，送入再生器内，用经管式炉过热的蒸汽蒸吹再生。再生器顶气体进入脱苯塔，再生残渣排入残渣油槽，用泵送至油库工段。

系统消耗的洗油定期从油库工段的洗油槽经泵送入终冷洗苯的洗油槽，再补进循环系统。各油水分离器排出的分离水，经控制分离器排入分离水地下放空槽，再用泵送往终冷洗苯工段。 2.空压制氮的开、停操作 2.1 压缩空气系统

本压缩空气站共设4台空气压缩机，2台运行2台备用。室外空气经吸入管吸入，经过自洁式进气过滤器过滤后进入空气压缩机的过滤器和进口导叶，经第一级压缩后进入一级中间冷却器。冷却后的空气经过第二级进一步压缩后进入二级中间冷却器，然后进入第三级，空气在第三极中被压缩到最终压力值。压缩后的空气再进入后冷却器，然后流经止回阀到空气主管，部分压缩空气进入容积为25m³的空气储罐进行暂存和冷却，冷却后的空气供干燥机使用，剩余部分空气进入压缩空气储罐储存后送至脱硫工

段。

2.2干燥净化系统

供干燥净化系统的压缩空气先进入压缩空气除油器除去压缩空气中的污物及含油后，再进入无热吸附式干燥机进行干燥处理，无热吸附式干燥机原理及流程图如下： 2.3制氮系统

净化压缩空气送入制氮装置后，通过分子筛利用变压吸附的原理，使净化压缩空气中的氮氧分离，再经过压缩空气除尘器，氮气送入氮气储罐后，经过氮气计量装置（设备厂家配带），而后送入氮气储气罐（V=50m³），最终供给用户使用。 2.4油水排出系统

空气压缩机、压缩空气缓冲罐、压缩空气除油器、无热再生空气干燥器、压缩空气除尘器、储气罐、氮气储气罐上均设有排污、油水排出管道。

定期手动打开压缩空气除油器下部油水排出管道上的阀门排出分离下来的油水，放至油桶回收，由车间统一处理。

定期手动打开无热再生空气干燥器、压缩空气除尘器、压缩空气缓冲罐、储气罐、氮气储气罐排污管道上的阀门，将分离下来的污水及杂物排放至站内地沟，通过下水道外排。 2.5循环水系统

本工程压缩空气及制氮气站采用水冷式空气压缩机，站内设有循环冷却水系统，供应≤32℃的循环冷却水，供空气压缩机使用。 八、油库工序 1.工段说明

1.1本工段设置了2个1850m3的焦油贮槽，接受冷凝鼓风工段送来的焦油，并经焦油装车泵装汽车槽车外运；设置2个900m3的粗苯贮槽，接受粗苯蒸馏工段送来的粗苯，并定期装汽车槽车外运。 1.2本工段设置了2个550m3的硫酸贮槽2个170m3的碱贮槽，汽车槽车送来的酸、碱分别先卸入汽车卸酸、卸碱槽内，再经液下泵送至酸、碱贮槽。硫酸定期用泵送至硫铵工段，碱液定期用泵送至蒸氨装置； 1.3设置2个130m3的洗油贮槽，汽车槽车送至油库工段的新洗油卸到汽车卸洗油槽中，经洗油液下泵送至洗油贮槽，再经洗油输送泵定期送至终冷洗苯工段；

1.4焦油分离水、粗苯分离水排入分离水放空槽，用自吸泵送至冷凝鼓风工段。 九、30000m3干式煤气柜

1. 30000m3煤气柜为干式柜，终冷、洗苯后的净化煤气进入气柜贮存，由此再分配去用户。 十、精脱硫、煤气洗涤工序 2.1工艺说明

自气柜来的煤气，先进入两台并联使用的精脱硫塔进行脱硫，脱硫后的煤气自干脱塔顶部出塔，经与出口煤气管道相连的DN900煤气管道由洗涤塔底部进入洗涤塔，煤气与从塔顶喷淋下来的清水进行逆向接触洗涤，煤气中的粉尘、部分萘等杂质被水冲刷下来，洗净的煤气经塔顶的煤气出口管道进入干脱塔煤气出口主管道，送至后续工段供其使用。

与煤气接触后的清水夹带杂质进入洗涤塔底部，经U型弯自流进入塔底的水槽，后由水槽自流进入捞萘槽进行澄清，澄清后的清水再用泵送至塔顶进行喷淋。捞萘槽顶部的萘，由人工捞取，装袋处理。 本工段设4台干脱塔，各塔可以串联使用也可并联使用，正常操作时根据实际生产情况选择开2备2或开1备3。

各干脱塔进出口均设有煤气组合阀作为有效隔断，保证干脱塔检修期间的安全操作。

1、电

动力车间通过燃气轮发电机组合蒸汽轮发电机组生产电能产品，并将生产的电通过10 kV线路送入35kV变电站与外网连接，为全厂和晨鸣公司提供50Hz的电力资源。

2、蒸汽

主要通过余热锅炉产生蒸汽，蒸汽分为高压和低压两部分。高压蒸汽额定参数为3.82MPa、450℃、20T/H，低压蒸汽额定参数为1.0MPa、184℃、3.5T/H。高压蒸汽用于汽轮机发电，并可抽出0.98MPa的蒸汽用于厂区热用户供热，低压蒸汽直接进入分汽缸向长于热用户供热。

二、生产原理说明 2.1 煤气压缩

来自厂区焦化系统的焦炉煤气，经洗苯、脱焦油和脱硫装置后，进入煤气储气柜保持煤气流量的稳定。取自储气柜的焦炉煤气，经滤网过滤后进入四列四级煤气压缩机。通过压缩机后冷却器、分离器、回热器和旁通回路调节系统，使煤气温度、压力和流量达到使用要求后送入燃气轮发电机。 2.2 煤气燃烧

压缩机提供的高压煤气，分别经过3微米过滤器、0.3微米精细过滤后，送入索拉T130燃气轮发电机燃烧室。空

气经三级空气过滤器过滤掉灰尘、颗粒、水分、盐等杂质后，在经压气机压缩，与煤气在燃烧室混合，并在受控方式下进行定压燃烧，生成的高温高压烟气进入透平膨胀做功，推动动力叶片高速旋转，使转子旋转做功驱动发电机发电。从透平做功后排出的烟气送入余热锅炉。 2.3 蒸汽产生

余热锅炉将燃机排出的高温烟气与化水提供的除盐水进行换热，产生高压和低压蒸汽，与水换热后的低温尾气则

排入大气。锅炉产生的高压蒸汽一部分进入汽轮发电机组，一部分进入减温减压器经减温减压后进入分汽缸供厂区热用户，锅炉产生的低压蒸汽则直接进入分汽缸供厂区热用户。 2.4 蒸汽发电

蒸汽轮发电机组接受锅炉供给的高温高压蒸汽，高温高压蒸汽冲刷叶轮叶片，带动转子旋转，并拖动发电机进行二次发电。一部分做完功的蒸汽被从汽机中间级抽出后供分汽缸补充热用户用汽，剩余的蒸汽则排入汽机尾部的冷凝器，冷却成水后供除氧器。 2.5 化水处理

动力水处理采用反渗透+混床净水工艺，由多介质过滤器、活性炭过滤器对原水进行初步净化，去除水体中不溶解的悬浮颗粒、胶体、部分有机物及余氯等杂质。再由反渗透设备去除水中绝大部分的无机盐离子，和水中几乎全部的有机物、细菌、热源、病毒、微粒等。最后经混床树脂去除无机盐及其它杂质，进一步降低产生电导率，最终送入锅炉

三、原料 1、焦炉煤气

焦炉煤气全部由厂区焦化系统提供，是焦炉生产焦炭的副产品，经过化产各道工序净化后进入煤气储柜，动力用煤气由气柜经精脱硫装置后送入压缩机，一般情况下的焦炉煤气组分见下表： 成分

H2 CH4 CO N2 CO2 CmHn

3

0.7

O2

体积% 56.1 23.7 8.8 5.7 2 2、水

动力用水主要为锅炉用水和循环水补水。锅炉用水由化学水处理装置提供，原水由四厂厂区四口深井水提供。循环水补水则由深井水和深度处理水提供。

四、生产模式说明

动力二车间主要生产装置配置为：

3台煤气压缩机+3台燃气轮发电机+3台余热锅炉+1台抽汽式蒸汽轮发电机，同时配套2×40吨化学水处理装

置、循环水系统、空压制氮系统。

当其中两台燃机及锅炉正常运行，一台燃机或锅炉维修时，汽轮发电机则停用，供热采用减温减压器后蒸汽，燃机及锅炉以额定负荷出力，发电2×14663kW，产生蒸汽量2×20t/h；自用部分电、热后，对外供电25953kw，供热45t/h；产生的电能除供公司负荷外，对外部电网提供部分电能；供热满足公司的供热要求。

当其中一台燃机及锅炉正常运行，两台燃机或锅炉维修时，汽轮发电机则停用，供热采用减温减压器后蒸汽，燃机及锅炉以额定负荷出力，发电14663kW，产生蒸汽量1×20t/h；自用部分电、热后，对外供电12977kw，供热23t/h，满足供热负荷的60%，电量不足部分由厂区其他电网补充或晨鸣供给。

当汽机因故停用，则停用一套燃机系统，只运行其他2套燃机机组，供热采用减温减压器后蒸汽。燃机及锅炉以额定负荷出力，发电2×14663kW，产生蒸汽量2×20t/h；自用部分电、热后，对外供电25953kw，供热45t/h；产生的电能除供公司负荷外，对外部电网提供部分电能；供热满足公司的供热要求。