中国矿业大学
本科生毕业设计
姓名：学号：
学院：化工学院
专业：化学工程与工业
设计题目：150万吨/a焦化厂焦炉煤气脱硫工段设计指导教师：职称：讲师
2012年 6 月徐州
中国矿业大学毕业设计任务书
学院化工学院专业年级学生姓名
任务下达日期：2012年4月12日
毕业设计日期：2012年4月12日至2012年6月13日
毕业设计题目：150万吨/a焦化厂煤气脱硫工段生产工艺设计
毕业设计主要内容和要求：
1、按照给定焦化厂设计规模计算煤气处理量并根据焦化设计规范的要求，对焦化厂煤气
脱硫工段进行工艺论证；
2、确定脱硫工艺流程，进行物料平衡、热量衡算，计算和设计煤气脱硫塔和再生塔，根
据计算进行主要设备的选型，绘制一张非标设备图；
3、进行脱硫工段的设备和工艺管道布置，绘制煤气脱硫工段的工艺流程图、总平面布置
图、和设备与工艺管道平面图和立面图；
4、根据煤气脱硫工段的生产要求，对脱硫工段设计的非工艺技术部分提出要求，根据岗
位设置与岗位操作编制岗位人员编制；
5、进行脱硫工段的投资估算和煤气脱硫生产成本的技术经济分析；
6、编制设计说明书。
院长签字：指导教师签字：
中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书
指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：
成绩：指导教师签字：
年月日
中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书
评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；
⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：
成绩：评阅教师签字：
年月日
中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩
答辩情况
提出问题
回答问题
正
确
基本
正确
有一
般性
错误
有原
则性
错误
没有
回答
答辩委员会评语及建议成绩：
答辩委员会主任签字：
年月日学院领导小组综合评定成绩：
学院领导小组负责人：
年月日
摘要
本设计参考了徐州伟天化工有限公司的焦炉煤气净化工艺，模拟150wt/a的焦炉煤气脱硫工段进行设计，并在其基础上将国内外一些新的、成熟的工艺进行了对比与引用。脱硫工段设计采用的是改良A.D.A法，分为工艺部分和非工艺部分，工艺部分包括煤气净化、脱硫液再生及硫膏的回收，净化装置采用了脱硫塔，再生部分采用了再生塔以及其他一些辅助设备，回收硫部分采用了戈尔膜过滤器。非工艺部分包括土建、供气、供电、采暖与通风、蒸气与压缩空气、仪表及自动化、设备维修、环保等。
设计的主要内容为煤气脱硫方法的选择，工艺流程的选择及说明，主要设备的计算、选型与布置，以及为了使生产能够正常进行所需要的非工艺部分的要求，岗位的编制与定员等，最后还对其进行了经济核算。结果表明150wt/a焦炉煤气脱硫工段是焦化厂的亏损工段。
关键词：脱硫；煤气净化；再生
ABSTRACT
This design refers the coke gas purification process of Wei Tian Chemical Co., Ltd., Xuzhou City, and design by analoging the 150wt / a coke oven gas desulfurization Section, and compare it with the reference of domestic and foreign new, mature technology on the basis that the process.The design of desulfurization section is modified A.D.A Act,which is divided into the process part and process part,and the process section includes gas purification, desulphurization of liquid regeneration and the recovery of sulfur ointment, and purification devices using the desulfurization tower, the regeneration of part uses the regeneration tower, and other auxiliary equipment,the sulfur recovery part uses the Gore membrane filters. The non-process section includes civil engineering, gas, electricity, heating and ventilation, steam and compressed air, instrumentation and automation, equipment maintenance, and environmental protection. The main method of Designing is the choice of gas desulfurization method, the choice and description of the process, major equipment calculation, selection and arrangement, and non-process part of the requirements to make production normally, the preparation and Capacity of thejob, finally, its economic accounting. The results show that the 150wt / a coke oven gas desulfurization section is the loss section of the coking plant.
Keywords: desulfurization; gas purification; regeneration
1 绪论 (1)
1.1设计要求及任务 (1)
1.2厂址选择 (1)
1.2.1地理位置 (1)
1.2.2气象条件 (2)
1.2.3动力来源 (2)
2 生产流程的确定 (3)
2.1脱硫的目的和意义 (3)
2.2脱硫方法概述 (3)
2.2.1干法脱硫 (4)
2.2.2湿法脱硫 (4)
2.3生产工艺流程的选择 (10)
3 改良A.D.A脱硫的生产原理及操作制度 (12)
3.1改良A.D.A法生产原理、原料和产品 (12)
3.1.1生产原理 (12)
3.1.2原料和产品 (12)
3.2工艺流程 (13)
3.2.1焦化厂煤气脱硫工段工艺流程图 (13)
3.2.1流程说明 (13)
3.3操作制度和工艺要点 (14)
3.3.1操作制度 (14)
3.3.2工艺要点 (14)
4 主要设备的计算和选型 (15)
4.1主要设计计算 (15)
4.1.1原材料的消耗 (15)
4.1.2主要设计参数 (15)
4.1.3物料平衡计算 (15)
4.2脱硫塔的计算 (17)
4.2.1参数 (17)
4.2.2计算过程 (17)
4.2.3塔顶喷淋装置 (18)
4.2.4液体再分布器 (19)
4.2.5填料支撑板的选择 (19)
4.2.6 塔底设计 (19)
4.2.7塔顶空间高度 (19)
4.2.8全塔高度计算 (20)
4．3再生塔的计算 (20)
4.3.1再生塔计算要求 (20)
4.3.2再生塔计算 (20)
4.3.3反应槽的计算 (21)
4.3.4事故槽的计算 (21)
4.3.5加热器计算 (22)
4.3.6空压机的计算 (22)
4.3.7循环泵的计算 (23)
4.3.8换热器得阻力损失 (24)
4.3.9硫泡沫槽的计算： (25)
4.3.10 通风机的选取 (25)
4.3.11戈尔膜选取 (25)
5 工段布置及总平面布局图 (27)
5.1车间布置 (27)
5.1.1车间布置依据 (27)
5.1.2车间平面布置方案 (27)
5.2管道布置 (28)
5.3其它要求 (28)
5.4总平面布置说明 (28)
6 非工艺部分说明 (29)
6.1公用工程 (29)
6.1.1供水 (29)
6.1.2供电 (29)
6.1.3蒸汽与压缩空气 (29)
6.1.4采暖与通风 (29)
6.1.5土建 (30)
6.1.6机修 (30)
6.1.7环保 (30)
6.2仪表自动化 (30)
7 工艺设备 (33)
7.1脱硫塔 (33)
7.2再生塔 (33)
7.3循环泵 (33)
7.4空气压缩机 (33)
8 生产操作和劳动定员 (34)
8.1生产操作 (34)
8.1.1泵工正常操作 (34)
8.1.2泡沫工正常操作 (34)
8.1.3戈尔膜工正常操作 (35)
8.1.4各岗位人员的共同职责 (35)
8.2劳动定员 (36)
9 经济核算 (37)
9.1编制说明 (37)
9.1.1材料及设备 (37)
9.2 投资概算 (37)
9.2.1 土建部分 (37)
9.2.2 设备部分 (37)
9.2.3 工具费 (38)
9.2.4 设备施工管理费 (38)
9.2.5 化验设备费 (38)
9.2.6 工艺管道和阀门 (39)
9.2.7 仪表费与电气费 (40)
9.2.8 设计费 (40)
9.2.9 不可预见费 (40)
9.3 生产成本分析 (40)
9.3.1 原料费 (40)
9.3.2 动力消耗 (41)
9.3.3 工资及附加费 (41)
9.3.4 工段经费 (41)
9.4 核算 (41)
附录： (42)
1.设备一览表 (42)
2.图纸说明: (42)
参考文献: (43)
专题部分 (44)
致谢 (50)
1 绪论
1.1设计要求及任务
本次的毕业设计是我们在校阶段最为重要的教学环节，是让我们将所学的理论知识与实际情况相结合的环节。作为非常重要的毕业设计，它有以下任务及要求：
1.按照给定焦化厂设计规模计算煤气处理量并根据焦化设计规范的要求，对焦化厂煤气脱硫工段进行工艺论证；
2.确定脱硫工艺流程，进行物料平衡、热量衡算，计算和设计煤气脱硫塔和再生塔，根据计算进行主要设备的选型，绘制一张非标设备图；
3. 进行脱硫工段的设备和工艺管道布置，绘制煤气脱硫工段的工艺流程图、总平面布置图、和设备与工艺管道平面图和立面图；
4.根据煤气脱硫工段的生产要求，对脱硫工段设计的非工艺技术部分提出要求，根据岗位设置与岗位操作编制岗位人员编制；
5.进行脱硫工段的投资估算和煤气脱硫生产成本的技术经济分析；
6..编制设计说明书。
通过本次设计，我们可以将我们的认识提高到一个新的高度，对各方面的技能是一次很好的训练，如我们能更加熟练的查阅和运用各种文献，对如何认识问题，分析问题，解决问题会有更深的体会，对即将走向工作岗位的我们是一次极好的锻炼。
本次设计的任务是脱除焦炉煤气中的硫化氢，同时要使生产出来的煤气各项指标能满足要求，达到民用煤气的标准。
煤气中的硫来源于煤，在煤干馏过程中，煤中大约有30%到40%的硫进入煤气，剩下的残存于焦炭。煤气中的硫分为有机硫和无机硫，其中以硫化氢为主，占90%以上，而煤气中的硫有90%~95%以硫化氢的形式存在，所以脱硫化氢是煤气脱硫的关键。
1.2厂址选择
1.2.1地理位置
该脱硫工段拟设在江苏徐州郊区，主要由以下几个方面决定：
1、脱硫工段要与焦化厂配套，是与焦化厂的地理位置一致的。
2、徐州煤炭资源丰富，号称“百里煤海”，是全国十大煤田之一，煤炭储量36亿吨，资源丰富。
3、徐州市的地理区位优越。在我国实行沿海、沿江、沿线开放开发战略中，处于中部沿海开放带和陇兰（陇海——兰新）地带的交汇处，也是长江三角洲与环渤海湾两大经济区的结合部，具有东靠西移、南北对接、双向开放、梯度推进的战略区位特征。1986年苏鲁豫皖四省接壤地区18个城市成立淮海经济区，徐州客观形成了南京以北、济南以南、连云港以西、郑州以东这一区域的中心城市，辐射范围近20万平方公里，人口1.09亿。《国家国土规划纲要》将徐州列为近期发展的特大城市：建设在《新亚欧大陆桥陇海兰新线城镇体系规划纲要》中，把徐州列为新亚欧大陆桥东端第一个中心城市。
煤化工（焦化厂）焦炉煤气 6大脱硫技术详解与脱硫工艺选择 1、焦炉煤气脱硫技术 焦炉煤气常用的脱硫方法从脱硫剂的形态上来分：包括干法脱硫技术和湿法脱硫技术。 1.1焦炉煤气干法脱硫技术 干法脱硫工艺是利用固体吸收剂脱除煤气中的硫化氢，同时脱除氰化物及焦油雾等杂质。 干法脱硫又分为中温脱硫、低温脱硫和高温脱硫。常用脱硫剂有铁系和锌系，氧化铁脱硫剂是一种传统的气体净化材料，适宜于对天然气、油气伴生气、城市煤气以及废气中硫化氢含量高的气体。 常温氧化铁脱硫原理是用水合氧化铁(Fe2O3·H2O)脱除 H2S，其反应包括脱硫反应与再生反应。 干法脱硫工艺多采用固定床原理，工艺简单，净化率高，操作简单可靠，脱硫精度高，但处理量小，适用于低含硫气体的处理，一般多用于二次精脱硫。 但由于气固吸附反应速度较慢，工艺运行所需设备一般比较庞大，而且脱硫剂不易再生，运行费用增高，劳动强度大，不能回收成品硫，废脱硫剂、废气、废水严重污染环境。
1.2焦炉煤气湿法脱硫技术 湿法工艺是利用液体脱硫剂脱除煤气中的硫化氢和氰化氢。常用的方法有氨水法、单乙醇胺法、砷碱法、VASC脱硫法、改良 ADA法、TH 法、苦味酸法、对苯二酚法、HPF 法以及一些新兴的工艺方法等。 1.2.1 氨水法(AS法)： 氨水法脱硫是利用焦炉煤气中的氨，在脱硫塔顶喷洒氨水溶液(利用洗氨溶液)吸收煤气中 H2S，富含 H2S 和 NH3的液体经脱酸蒸氨后再循环洗氨脱硫。 在脱硫塔内发生的氨水与硫化氢的反应是：H2S+2NH3·H2O →(NH4)2S+2H2O。 AS 循环脱硫工艺为粗脱硫，操作费用低，脱硫效率在 90 %以上，脱硫后煤气中的 H2S 在200～500 mg·m-3。 1.2.2 VASC法： VASC法脱硫过程是洗苯塔后的煤气进入脱硫塔，塔内填充聚丙烯填料，煤气自下而上流经各填料段与碳酸钾溶液逆流接触，再经塔顶捕雾器出塔。 煤气中的大部分 H2S 和 HCN 和部分 CO2被碱液吸收，碱液一般主要是 Na2CO3或 K2CO3溶液。 吸收了酸性气体的脱硫富液与来自再生塔底的热贫液换热后，由顶部进入再生塔再生，吸收塔、再生塔及大部分设备材质为碳钢，富液与再生塔底上升的水蒸汽接触使酸性气体解吸。
太原理工大学
摘要 苯是一种具有危害的化学品，在煤气中是一种杂质，如果煤气中含有粗苯，在居民使用中会出现燃烧不完全，冒黑烟等现象，对后续工段的工艺也有影响，同时，粗苯是一种有用的化学品，是重要的化工原料，经过分离可以分离出苯、甲苯、二甲苯等化学品，因此从粗煤气中提取出来粗苯不仅具有环保意义，而且具有经济价值。终冷洗苯工段就是将硫铵工段输送来的粗煤气进行降温冷却，使粗煤气温度降到最佳吸收温度，同时可以脱除粗煤气中的萘进行回收，然后送入洗苯塔用洗油进行吸收，将粗苯分离出来。终冷塔设计为两段式，分别用循环水和冷却水进行冷却，洗苯塔采用填料吸收塔进行吸收，使用塑料孔板波纹填料。 关键词：终冷洗苯洗油
Abstract Benzene is a hazardous chemical impurity in the gas. If the gas contains benzene, the phenomenon of incomplete combustion, black smoke take place when residents use it. It also affects the process of follow-up section. At the same time, crude benzene is a useful chemicals, an important chemical raw material and it can be separated to benzene, toluene, xylene and other chemicals after the separation. Crude benzene extracted from the crude gas not only has environmental significance, but also has economic value. Final cold and wash benzene section is a section of cooling down the crude gas transported from thiamine section so that the temperature of the crude gas can be the best absorption temperature, while the removal and recovery of naphthalene in the crude gas can be done. Then it is transported into the washing benzene tower in which the wash oil absorbed the benzene. The final cooling tower is designed as two-stage tower. It cools the gas using circulating water and cooling water. The wash benzene tower take use of the packed absorption tower plastic corrugated plate packing. Keywords: final cold wash benzene wash oil
河南城建学院 毕业设计 题目：焦炉煤气湿法脱硫工艺设计学生姓名：张炳麒 年级： 101209127 专业：化学工程与工艺 申报学位：学士学位 院系：化学与化学工程系 指导教师：李霞 完成日期：2011-05-15 2011年05月15日
摘要
目录 1﹒绪论 (1) 1.1概述 (1) 1.2焦炉煤气净化的现状 (1) 1.3栲胶的认识 (2) 1.4栲胶法脱硫的缺点 (3) 1.5设计任务的依据 (8) 2.生产流程及方案的确定·················································· 3.生产流程说明··························································3.1反应机理·························································· 3.2主要操作条件··························································3.3工艺流程·························································· 3.4主要设备介绍·························································· 4.工艺计算·························································· 4.1原始数据·························································· 4.2物料衡算·························································· 4.3热量衡算·························································· 5.主要设备的工艺计算和设备选型····································· 5.1主要设备的工艺尺寸··················································· 5.2辅助设备的选型··················································· 6 设备稳定性及机械强度校核计算············································6.1壁厚的计算··················································· 6.2 机械强度的校核···················································
年产3000 吨丙烯氰合成工段换热器工艺设计
目录 一、设计说明 (3) 1.1 概述 (3) 1.2丙烯腈生产技术的发展概况 (3) 1.2.1国外的发展情况 (3) 1.2.2国内的发展情况 (4) 1.3 世界X围内产品的生产厂家、产量 (6) 1.4世界X围内生产该产品的所有工艺及其分析 (7) 1.4.1环氧乙烷法 (7) 1.4.2 乙炔法 (7) 1.4.3丙烯氨氧化法 (7) 1.5设计任务 (8) 二、生产方案 (8) 2.1 工艺技术方案及原理 (8) 2.2 主要设备方案 (9) 2.2.1催化设备 (9) 2.2.2控制系统 (10) 三、物料衡算和热量衡算 (10) 3.1 生产工艺及物料流程 (10) 3.2 小时生产能力 (14) 3.3 物料衡算和热量衡算 (14) 3.3.1反应器的物料衡算和热量衡算 (14) 3.3.2废热锅炉的热量衡算 (17) 3.3.3空气饱和塔物料衡算和热量衡算 (18) 3.3.4 氨中和塔物料衡算和热量衡算 (21) 3.3.5换热器物料衡算和热量衡算 (27) 3.3.6丙烯蒸发器热量衡算 (32) 3.3.7丙烯过热器热量衡算 (33) 3.3.8氨蒸发器热量衡算 (33) 3.3.9气氨过热器 (34) 3.3.10 混合器 (34) 3.3.11 空气加热器的热量衡算 (35) 3.3.12吸收水第一冷却器 (36) 3.3.13 吸收水第二冷却器 (36) 四、主要设备的工艺计算 (37) 4.1 空气饱和塔 (37) 4.2 水吸收塔 (40) 4.3 合成反应器 (43) 4.4 废热锅炉 (45) 五、环境保护要求 (46) 5.1丙烯腈生产中的废水和废气及废渣的处理 (46) 六、参考文献 (50) 1设计说明
焦炉煤气脱硫方法的比较 1 煤气脱硫的概念及意义焦炉煤气由焦化企业炼焦生产时产生。从焦炉集气管流出的煤气称为荒煤气，其硫化氢含量与装炉煤料的全硫量有关。一般干煤全硫的质量分数为0.5 %? 1.2 %,其中有20%?45%转到荒煤气中，煤气中95%以上的硫以硫化氢形态存在，33干煤干煤气?3g/标m15g/m其他为有机硫。硫化氢在煤气中的质量浓度一般为气。煤气中所含的硫化氢是极为有害的物质，因而煤气脱硫就有十分重要的意义：一是可以防止设备的腐蚀，减少设备维修费用，降低生产成本，提高回收产品的质量和产量。二是提高焦炉煤气的品质，减少焦炉煤气燃烧后产生的污染。煤气脱硫可以有效降低煤气燃烧后产生的二氧化硫等有害物质，保护周围的环境。三是降低钢铁企业用煤气中硫化氢的含量可以使钢铁企业生产出优质钢材。四是回收后的硫磺可用于医药、化工等领域，随着行业的发展，需求量会进一步加大。 一、干法脱硫(姜崴,焦炉煤气脱硫方法的比较, 科技情报开发与经济, 第17卷第 15 期,2007 年，278-279) 干法脱硫主要是利用氢氧化铁与其他制剂合成的脱硫催化剂脱除煤气中的硫化氢，经过再生的脱硫剂可重新使用。干法脱硫主要用于气量较小的煤气脱硫或脱硫精度高的二次脱硫。 1.1 干法一次脱硫干法脱硫是将焦炉煤气通过含有氢氧化铁的脱硫剂，使氢氧化铁与硫化氢反应生成硫化铁或硫化亚铁，当饱和后，使脱硫剂与空气接触，在有水分存在时，空气中的氧将铁的硫化物转化成氢氧化物，脱硫剂再生连续使用。其原理如下：脱硫反应式，当碱性时： 2Fe(0H)+3HS=FeS+6HO233222Fe(0H)+HS=2Fe(OH)+S+2HO2223Fe(OH)+HS=FeS+2H0 222 再生反应式，当水分足量时： 2FeS+3O+6HO=4Fe(OH+6S224FeS+30-6HO=4Fe(OH)+4S223/ h8000 m 以下规模较小的焦化企业。干干法一次脱硫适用于荒煤气产量在法脱硫具有占地少、投资省的特点，脱硫效率高，合理控制操作指标可以满足城市煤气的需要。常用操作指标如下：脱硫箱(塔)操作温度为25C?3OC；操作压力为常压；脱硫剂阻力为2000Pa/ m 以下；脱硫剂pH值为8-9。 干法脱硫可采用箱式脱硫或塔式脱硫。箱式脱硫占地大、操作环境差、脱硫剂更 换简便、投资省；塔式脱硫操作环境好、占地小、投资稍大。在实际生产当中两者都有采用，但脱硫剂再生效果不好，废弃脱硫剂的处理困难，容易对环境造成二次污染。 1.2 干法二次脱硫 主要用于湿法一次脱硫的后续处理或对煤气中HS含量要求严格的场合。二2次脱硫的脱硫剂也与一次脱硫有所不同(多用活性炭吸附)。经二次脱硫后，HS含量可降至很低，此种煤气可用于甲醇的合成。 、国内外湿法脱硫工艺现状( 蔡颖，赫文秀, 焦炉煤气脱硫脱氰方法研究, 内蒙古石油化工, 2006 年第10 期,1-2. ）国内焦炉煤气脱硫脱氰工艺不断进步和从上世纪八十代初迄今二十多年来，发展，新的工艺技术不断地用于工业生产，尤其是湿式氧化法脱硫工艺发展更快，在焦化行业应用极为广泛。湿法工艺是利用液体脱硫剂
硫铵工段小结（9月5日—9月20日）1工艺流程 实习一段时间后，绘制工艺流程图如下： 煤气 氨汽 12 34 5 6 7 5 8 6 9 10 11 12 13 1415 16 17 硫酸 煤气 1:预热器; 2:饱和器; 3:满流槽; 4:母液贮槽;5:结晶槽; 6:离心机; 7:输送机; 8:干燥器 9:硫铵贮斗; 10:热风机; 11:旋风除尘器; 12:湿式除尘器; 13:大母液泵; 14:结晶泵; 15:小母液泵; 16:送风机; 17:引风机 硫铵工艺流程图 2工艺说明 来自冷鼓工段的煤气，经煤气预热器，加热到70-80℃进入硫铵饱和器上段的喷淋室，来自蒸氨工段的氨汽在煤气进入饱和器前与其混合。在饱和器内煤气分成两股沿饱和器内壁与内除酸器外壁的环形空间流动，并与喷洒的循环母液逆流接触，煤气与母液充分接触，使其中的氨被母液中的硫酸所吸收，生成硫酸铵，然后煤气合并成一股，沿原切线方向进入饱和器内的除酸器，分离煤气中夹带的酸雾后进入洗脱苯工段。 在饱和器下部取结晶室上部的母液，用大母液泵连续抽送至上端喷淋室。从饱和器满流口引出的母液，经加酸后，由水封槽溢流流入满流槽，然后通过小母液泵抽送至饱和器喷淋管，经喷嘴喷洒吸收煤气中的氨。饱和器母液中不断有硫
铵晶核生成，且沿饱和器内的中心管道进入下端的结晶室，在此，大量循环母液的搅动，晶核逐渐长大成大颗粒结晶沉积在结晶室底部，用结晶泵将其连同一部分母液送至结晶槽，在此分离的硫铵结晶和少量母液排放到离心机内进行离心分离，滤除母液，离心分离出的母液与结晶槽溢流出来的母液一同自流回饱和器。 从离心机分离出的硫铵结晶，由螺旋输送机送至沸腾干燥器，经热空气干燥后进入硫铵贮斗，然后称量包装进入成品库。沸腾干燥器用的热空气是由送风机从室外引入，空气经热风器，用煤气点燃后送入，沸腾干燥器排出的热空气经旋风除尘器捕集夹带的的细粒硫铵结晶后，由排风机抽送至湿式除尘器，进行再除尘后排入大气。 从罐区来的硫酸进入硫酸高位槽，经控制机构自流入饱和器的满流管，调节饱和器内溶液的酸度。硫酸高位槽溢流出的硫酸，进入硫酸贮槽，当硫酸贮槽内的硫酸到一定量时，用硫酸泵送回硫酸高位槽作补充。 硫铵饱和器是周期性的连续操作设备。应定期加酸补水，当用水冲洗饱和器时，所形成的大量母液从饱和器满流口溢出，通过插入液封内的满流管流入满流槽，再经满流槽流至母液贮槽，暂时贮存。满流槽和母液槽液面上的酸焦油可用人工捞出。而在每次大加酸后的正常生产过程中，又将所贮存的母液用母液泵送回饱和器作补充。此外，母液贮槽还可供饱和器检修、停工时，贮存饱和器内的母液用。 3生产技术指标 母液的酸度：4—6%； 大加酸时的酸度：8—10%； 洗水温度应保持在≥60℃； 水洗操作时间：≤1h； 硫酸消耗不超过850kg/t； 预热器后煤气温度70—90℃； 饱和器母液温度：50—55℃； 饱和器后煤气含氨：≤30mg/m3； 饱和器阻力：1—5KPa，不大于6KPa； 预热器阻力：500Pa；
焦化厂硫铵工段安全技术操作规程 一、工艺流程 1、硫铵工序 由冷鼓送来的煤气，经蒸汽预热后，进入喷淋式饱和器的上段喷淋室，在此分两股沿饱和器内壁与内除器的环形空间流动，并循环的母液充分接触，氨被吸收后煤气合并成一股，沿切线方向进入饱和器内除酸器，分离煤气中夹带的酸雾，后送往粗笨工段。 在饱和器下端结晶室上部的母液，用循环泵连续抽出送至上段喷淋室进行喷洒，吸收煤气中的氨，并循环搅动母液以改善硫铵结晶过程。 饱和器在生产时母液中不断有硫铵结晶生产，由上段喷淋室内的降液管流至下段结晶室的底部，用结晶泵将其连同一部分母液送至结晶沉降，然后排放至离心机内进行离心分离，滤除母液并用热水洗涤结晶，离心滤除的母液与结晶槽满流出来的母液一同自流同饱和器下段的母液中。 从饱和器满流口溢流出的母液，通过插入液封内的满流管流入满流槽，满流槽内的母液用小母液泵送至饱和器顶部用于二次喷洒洗铵之用。 买来的硫酸、放入硫酸地下槽后，用液下泵打往硫酸贮槽，在通过硫酸泵打往高位槽，然后自流加入满流槽，当硫酸高位槽的液位高时，可满流回硫酸贮槽，在定期用泵打往高位槽以作补充之用。
饱和器定期补水，并用水冲洗饱和器，所形成的大量母液即由满流槽至母液贮槽，用于给饱和器补液用。 带入母液中的焦油，在饱和器上段喷淋室内由满流口满流至满流槽，在饱和器下段结晶上部由焦油排出口排出至满流槽，满流至母液贮槽，定期捞出。 当硫酸高位槽的液位高时，可满流硫酸贮槽，再定期用泵送回高位槽以作补充。 从离心机卸出的硫铵产品，由螺旋输送机送至沸腾式干燥器，进行干燥后进入储料斗，，然后称量，推包，封袋，送入成品库，干燥冷却器顶部排出的尾气，经旋风分离，再经过水浴器过滤洗涤尾气中夹铵颗粒，由排风机排至大气。 2、蒸铵工序 从萃取脱酚工段来的剩余氨水首先进入氨水贮槽，然后由氨水泵送入换热器预热至约90℃在进蒸氨塔顶，氨水在塔内逐级而下与蒸汽反复接触使NH3转移到汽相中，最后从塔底排入废水槽再次分离重油，废水泵从废水槽中把温度较高的废水送入换热器与氨水进行热交换，温度降低后的废水通过管道送往生化站作进一步的处理后排放，或送往熄焦池熄焦。 a、碱液流程 买来的碱液首先存入液碱槽，通过碱液泵打往高位槽，在通过调节阀，流量计自流入氨水泵吸入管道内，碱液与氨水在管道和泵中混合反应使固定氨转化为游离NH3以便在蒸
年产30万吨合成氨脱碳 工艺项目 可行性研究报告 指导教师：姚志湘 学生：魏景棠
目录 第一章总论 (3) 1.1 概述 (3) 1.1.1 项目名称 (3) 1.1.2 合成氨工业概况 (3) 1.2 项目背景及建设必要性 (4) 1.2.1 项目背景 (4) 1.2.2 项目建设的必要性 (4) 1.2.3 建设意义............................................................................. 错误！未定义书签。 1.2.4 建设规模 (4) 第二章市场预测 (6) 2.1国内市场预测 (6) 2.2 产品分析 (6) 第三章脱碳方法及种类.. (7) 3.1 净化工序中脱碳的方法. (7) 3.1.1 化学吸收法 (7) 3.1.2 物理吸收法 (8) 3.1.3 物理化学吸收法................... (8) 3.1.4 固体吸收法 (10) 3.2碳酸丙烯酯（PC）法脱碳基本原理 (10) 3.2.1 PC法脱碳技术国内外的情况 (10) 3.2.2 发展过程 (10) 3.2.3 技术经济 (11) 3.2.4 工艺流程 (11) 3.2.5 存在的问题及解决方法 (12) 3.2.6 PC脱碳法发展趋势 (13)
第一章项目总述 2.1 概述 1.1.1项目名称 年产30万吨合成氨脱碳工段工艺设计 1.1.2合成氨工业概况 1898年，德国A.弗兰克等人发现空气中的氮能被碳化钙固定而生成氰氨化钙（又称石灰氮），进一步与过热水蒸气反应即可获得氨： CaCN2＋3H2O（g）→2NH3（g）＋CaCO3 在合成氨工业化生产的历史中，合成氨的生产规模（以合成塔单塔能力为依据）随着机械、设备、仪表、催化剂等相关产业的不断发展而有了极大提高。50年代以前，最大能力为200吨/日，60年代初为400吨/日，美国于1963年和1966年分别出现第一个600t/d 和1000t/d的单系列合成氨装置，在60-70年代出现1500-3000t/d规模的合成氨。 世界上85%的合成氨用做生产化肥，世界上99%的氮肥生产是以合成氨为原料。虽然全球一体化的发展减少了用户的选择范围，但市场的稳定性却相应地增加了，世界化肥生产的发展趋势是越来越集中到那些原料丰富且价格便宜的地区，中国西北部有蕴藏丰富的煤炭资源，为发展合成氨工业提供了极其便利的条件。 2.2 项目背景及建设必要性 1.2.1 项目背景 我国是一个人口大国，农业在国民经济中起着举足轻重的作用，而农业的发展离不开化肥。氮肥是农业生产中需要量最大的化肥之一，合成氨则是氮肥的主要来源，因而合成氨工业在国民经济中占有极为重要的位置。 我国合成氨工业始于20世纪30年代，经过多年的努力，我国的合成氨工业得到很大的发展，建国以来合成氨工业发展十分迅速，从六十年代末、七十年代初至今，我国陆续引进了三十多套现代化大型合成氨装置，已形成我国特有的煤、石油、天然气原料并存和大、中、小规模并存的合成氨生产格局。目前我国合成氨产能和产量己跃居世界前列。 但是，由于在我国合成氨工业中，中小型装置多，技术基础薄弱，国产化水平低，远远不能满足农业生产和发展的迫切需要，因此，开发新技术的同时利用计算机数学模型来提高设汁、生产、操作和管理等的核算能力，促进设计、管理和生产操作的优化，从而推动合成氨工业发展，提升整体技术水平，己成为国内当前化学工程科研、工程设计的重要课题。
焦炉煤气净化技术现状 在2004年国家公布的《焦化准入条件》中，明确规定新建或改造焦炉要同步配套建设煤气净化设施。至2006年底，经国家发改委核准的厂家仅108家，这些家的产能之合仅占当年焦炭总产能的30％左右。还有大量企业未被核准，其主要原因之一就是煤气净化设施配套不完善。煤气净化设施主要包括冷凝鼓风装置、脱硫脱氰装置、氨回收装置及苯回收装置。所谓配套不完善，是指缺某个或某些装置，特别是缺脱硫脱氰装置。 主流工艺技术 我国焦炉煤气净化工艺通过不断引进国外先进技术和创新发展，已经步入世界先进行列；煤气净化工艺已基本涵盖了当今世界上较为先进的各种工艺流程。目前，年产焦炭100万t以上的大型焦化厂全部设有煤气净化系统，对来自炼焦炉的荒煤气进行净化处理，脱除其中的硫化氢、氰化氢、氨、焦油及萘等各种杂质，使之达到国家或行业标准，供给工业或民用用户使用；同时，对化工副产品进行回收利用。 煤气净化工艺采用的主要技术包括：焦炉煤气的冷凝冷却及排送、焦油氨水分离、焦油、萘、硫化氢、氰化氢、氨等杂质的脱除以及粗苯的回收等。 焦炉煤气的冷凝冷却 焦炉煤气的冷凝冷却，即初步冷却，普遍采用了高效横管间冷工艺。其特点是：煤气冷却效率高，除萘效果好；当煤气温度冷却至20～22℃，煤气出口含萘可降至0.5g/m3，不需另设脱萘装置即可满足后续工艺操作需要。 高效横管间冷工艺通常分为二段式或三段式初冷工艺。当上段采用循环冷却水，下段采用低温冷却水对煤气进行冷却时，称为二段式初冷工艺。为回收利用荒煤气的余热，通常在初冷器上部设置余热回收段，即构成三段初冷工艺。采用三段初冷工艺，回收的热量用作冬季采暖或其它工艺装置所需的热源，不仅可以回收利用荒煤气的余热，同时也可节省大量循环冷却水，节能效果显著，应大力倡导采用。 除上述普遍采用的横管间冷工艺外，焦炉煤气的冷凝冷却也可采取先间冷，
焦炉煤气变压吸附制氢新工艺的开发与应用焦炉煤气变压吸附(PSA)制氢工艺利用焦化公司富余放散的焦炉煤气，从杂质极多、难提纯的气体中长周期、稳定、连续地提取纯氢，不仅解决了焦化公司富余煤气放散燃烧对大气的污染问题;而且还减少了大量焦炭能源的耗用及废水、废气、废渣的排污问题；是一个综合利用、变废为宝的环保型项目；同时也是一个低投入、高产出、多方受益的科技创新项目。该装置首次采用先进可靠的新工艺，其经济效益、社会效益可观，对推进国内PSA技术进步也有重大意义。 1942年德国发表了第一篇无热吸附净化空气的文献、20世纪60年代初，美国联合碳化物(Union Carbide)公司首次实现了变压吸附四床工艺技术工业化，进入20世纪70年代后，变压吸附技术获得了迅速的发展。装置数量剧增，装置规模不断扩大，使用范围越来越广，主要应用于石油化工、冶金、轻工及环保等领域。本套大规模、低成木提纯氢气装罝，是用难以净化的焦炉煤气为原料，国内还没有同类型的装置，并且走在了世界同行业的前列。 1、焦炉煤气PSA制氢新工艺。 传统的焦炉煤气制氢工艺按照正常的净化分离步骤是： 焦炉煤气首先经过焦化系统的预处理，脱除大部分烃类物质；经初步净化后的原料气再经过湿法脱硫、干法脱萘、压缩机、精脱萘、精脱硫和变温吸附(TSA)系统，最后利用PSA制氢工艺提纯氢气，整个系统设备投资大、工业处理难度大、环境污染严重、操作不易控制、生产成本高、废物排放量大，因此用焦炉煤气PSA制氢在某种程度上受到一定的限制，所以没有被大规模的应用到工业生产当中。 本装置釆用的生产工艺是目前国内焦炉煤气PSA制氢工艺中较先进的生产工艺，它生产成本低、效率高，能解决焦炉煤气制氢过程中杂质难分离的问题，从而推动了焦炉煤气PSA制氢的发展。该工艺的特点是： 焦炉煤气压缩采用分步压缩法、冷冻净化及二段脱硫法等新工艺技术。 1.1工艺流程。 PSA制氢新工艺如图1所示。
备煤 炼焦所用精煤，一方面由外部购入，另一方面由原煤经洗煤后所得，洗精煤由皮带机送入精煤场。精煤经受煤坑下的电子自动配料称将四种煤按相应的比例送到带式输送机上除铁后，进入可逆反击锤式粉碎机粉碎后（小于3mm占90%以上），经带式输送机送至焦炉煤塔内供炼焦用。 炼焦 装煤推焦车在煤塔下取煤，捣固成煤饼后，按作业计划从机侧推入炭化室内。煤饼在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏，炼成焦炭并产生荒煤气。 炭化室内的煤饼结焦成熟后，由装煤推焦机推出并通过拦焦机的导焦栅送入熄焦车内。熄焦车由电机牵引至熄焦塔熄焦。熄焦后的焦炭卸至凉焦台，冷却后送往筛焦楼进行筛分和外运。 煤在干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室的顶部空间，经上升管、桥管进入集气管。700℃的荒煤气在桥管内经过氨水喷洒后温度降至85℃左右，煤气和冷凝下来的焦油氨水一起经吸煤气管道送入煤气回收车间进行煤气净化及焦油回收。 焦炉加热燃用的净化煤气经预热器预热至45℃左右进入地下室，通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道，燃烧后的废气经烟道、烟囱排入大气。 冷鼓
由焦炉送来的80-83℃的荒煤气，沿吸煤气管道入气液分离器。经气液分离后，煤气进入初冷器进行两段间接冷却；上段用32℃循环水冷却煤气，下段用16-18℃低温水冷却煤气，使煤气冷却至22℃，然后经捕雾器入电捕焦油器除去悬浮的焦油雾后进入鼓风机，煤气由鼓风机加压送至脱硫工段。 在初冷器下段用含有一定量焦油、氨水的混合液进行喷洒，以防止初冷器冷却水管外壁积萘，提高煤气冷却效果。 由气液分离器分离出的焦油氨水混合液自流入机械化氨水澄清槽，进行氨水、焦油和焦油渣的分离。分离后的氨水自流入循环氨水中间槽，用泵送到焦炉集气管喷洒冷却荒煤气，多余的氨水（即剩余氨水）送入剩余氨水槽，焦油自流入焦油中间槽，然后用泵将焦油送至焦油贮槽，静置脱水后外售，分离出的焦油渣定期用车送至煤场掺入精煤中炼焦。 脱硫 来自冷鼓工段的粗煤气进入脱硫塔下部与塔顶喷淋下来的脱硫 液逆流接触洗涤后，煤气经捕雾段除去雾滴后全部送至硫铵工段。 从脱硫塔中吸收了H2S的脱硫液送至再生塔下部与空压站来的压缩空气并流再生，再生后的脱硫液返回脱硫塔塔顶循环喷淋脱硫，硫泡沫则由再生塔顶部扩大部分排至硫泡沫槽，再由硫泡沫泵加压后送熔硫釜连续熔硫，生产硫磺外售。熔硫釜内分离的清液送至溶液循环槽循环使用。
1 绪论 1.1炼焦煤气中回收苯族烃的意义 炼焦化学工业是煤炭综合利用的专业。煤在炼焦时除了有75%左右变成焦炭外，还有25%左右生成各种化学品及煤气，为了便于说明将煤炭炼焦时的产品列出如下：（单位：2 /Nm g） 75%25% 250~450 80~120 30~45 8~16 6~30 2~2.5 1.0~ 2.5 8~12 0.4~0.6? ? ? ? ? ? ? ←??????→? ??????? 2水煤汽焦油汽粗苯氨 焦炭煤荒煤气硫化氢 其它硫化物(CS,噻吩等) 氰化物 萘 吡啶盐基 由此看来，从荒煤气中粗苯的含量来看，回收粗苯是十分必要的。 焦炉煤气经硫铵工段后进入粗苯工段，进行苯族烃的回收并制取粗苯，目前我国焦化工业生产的苯类产品仍占很重要的地位。 1.2粗苯的性质 粗苯是多种芳烃族和和其它多种碳氢化合物组成的复杂混合物，粗苯的主要成分是苯、二甲苯、甲苯及三甲苯等，此外，还含有一些不饱和化合物，硫化物及少量的酚类和吡啶碱类。在用洗油回收煤气中的苯族烃时，则尚有少量轻质馏分掺杂在其中。 粗苯是谈黄色的透明液体，比水轻，不溶于水。在贮存时，由于轻质不饱和化合物的氧化和聚合所形成的树脂状物质能溶于粗苯使其着色并很快地变暗。在常温下，粗苯的比重是0.891～0.92kg/L。粗苯是易燃易爆物质，闪点12℃.粗苯蒸汽在空中的浓度达到1.4～7.5%（体积）范围内时，及形成爆炸性的混合物。 粗苯质量的好坏以实验室蒸馏时180℃前蒸馏出量的百分数来确定，粗苯的沸点范围是75～200℃，180℃前溜出量越多，粗苯质量越好；在180℃后的溜出物则为溶剂油。 粗苯易燃易爆，要求工段必须严禁烟火，并对电动机加以防爆。 粗苯的组成取决于炼焦配煤的组成及炼焦产物在炭化室内热解程度，粗苯各组分的平均含量见下表（表1-1）。
1引言 盐酸，又称氢氯酸,是氯化氢的水溶液。亦是氯碱企业中最基本的无机酸和化工原料之一,也是氯碱厂做好氯气产品生产能力平衡的关键产品和大宗的化学合成法产品。 氯碱，即氯碱工业，也指使用饱和食盐水制氯气氢气烧碱的方法。工业上用电解饱和NaCl 溶液的方法来制取NaOH 、Cl 2和H 2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。 工业上利用氢气与氯气合成的方法生产氯化氢，因此盐酸是氯碱工业的重要产品。 1.1盐酸概况 1.1.1物理性质 盐酸是无色液体，具有腐蚀性，是氯化氢的水溶液（工业用盐酸会因有杂质三价铁盐而略显黄色）。氯化氢分子量36.46，密度大于空气，标准状态下的密度为1.639g ／L ，临界温度为51.54℃，临界压力为8314kPa 。氯化氢气体在水中的溶解度很大，随着氯化氢的分压的升高而增加，随着温度的上升而降低。 在化学上人们把盐酸和硫酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸合称为六大无机强酸，有刺激性气味。由于浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气作用形成盐酸小液滴，所以会看到酸雾。 主要成分：氯化氢，水。 熔点(℃)：-114.8(纯HCl) 沸点(℃)：108.6(20%恒沸溶液) 相对密度(水=1)：1.20 相对蒸气密度(空气=1)：1.26 饱和蒸气压(kPa)：30.66(21℃) 溶解性：与水混溶，浓盐酸溶于水有热量放出。溶于碱液并与碱液发生中和反应。能与乙醇任意混溶，溶于苯。 氯化氢在101.3kPa 压力下，沸点为—85℃，凝固点为—114.2℃。 氯化氢的比热容在常压下15℃时为0.8124kJ ／kg ℃，在0—1700℃范围内，可按下式计算(其误差为1.5％) 50.7557511.2505C T -=+?10 (8-1),式中，T 为绝对温度K 。 15℃时盐酸的密度与浓度之间的关系
XXX 大学 本科生毕业设计 姓名：学号： 学院： 专业： 设计题目：焦化厂硫铵工段设计 指导教师：职称：教授 年月
中国矿业大学毕业设计任务书 学院专业年级学生姓名 任务下达日期： 毕业设计日期： 毕业设计题目：120万吨焦化厂硫铵工段设计 毕业设计主要内容和要求： 1.按照设计规模并根据焦化设计规范的要求，对焦化厂硫铵工段的生产进 行工艺论证，确定工艺流程。 2.根据工艺流程和设计规范进行工艺物料平衡，水平衡和热量平衡计算， 根据计算结果进行设备选型。 3.对硫铵工段的生产设备和工艺管道进行设计布置，绘制硫铵生产的工艺 流程图，总平面布置图，设备与工艺管道平面图和立体图，绘制一张主要设备的装配图。 4.根据生产要求，对硫铵工段设计的非工艺技术部分提出设计要求，根据 岗位设置与岗位操作编制岗位人员编制。 5.进行硫铵工段的建设投资估算和产品生产成本的经济技术分析。 6.编制设计说明书。 院长签字：指导教师签字：
指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）： 成绩：指导教师签字： 年月日
评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）： 成绩：评阅教师签字： 年月日
大学毕业设计答辩及综合成绩
内容摘要 本设计为年产焦炭120万吨焦化厂回收车间硫铵工段的工艺设计,该焦化厂拟建于徐州市西北郊区.本设计内容包括:生产原理、工艺流程、计算及设备的选型、工艺布置、操作规程、成本估算、经济分析等。 本设计采用技术成熟的饱和器法中半直接法来回收煤气中的氨，工艺流程如下：从冷凝工段来得煤气首先进入煤气预热器，然后进入饱和器，在饱和器内，煤气中的氨与硫酸反应生产硫铵，硫铵经后续操作分离，从饱和器出来的煤气经除酸器后送往粗苯工段。 工艺计算包括饱和器的物料和热量平衡计算，通过计算来确定母液的适宜温度和煤气预热温度。通过对主要设备如饱和器、除酸器、煤气预热器、沸腾干燥器、蒸氨塔、循环泵、结晶泵等的计算。 同时根据本设计的规模，对工段的工艺布置原则作了简要说明，对工段生产操作也作了简要说明，对非工段部分提出了一些具体要求，通过岗位操作定员知道本工段需要职工人员数。 根据本设计的规模，对投资和赢利情况作了估算。 最后，给出了图纸目录及说明。 本设计在老师的悉心指导下，同学的帮助下完成，在此表示感谢！！！
焦炉煤气脱硫效率分析及工艺选择 煤气中的硫来自原料煤中，存在形式主要是 H2S，亦有少量有机硫(主要是COS)。H2S 不仅会造成环境的污染，还会腐蚀设备，使催化剂中毒，对生产造成很多不良影响，所以必须要脱去煤气中的硫。煤气脱硫即采用一定的技术手段将H2S、HCN 等有害物质从焦炉煤气中脱除，采用的工艺方法一般分为湿法和干法。 1 焦炉煤气脱硫技术 焦炉煤气常用的脱硫方法从脱硫剂的形态上来分包括干法脱硫技术和湿法脱硫技术。 1.1焦炉煤气干法脱硫技术 干法脱硫工艺是利用固体吸收剂脱除煤气中的硫化氢，同时脱除氰化物及焦油雾等杂质。干法脱硫又分为中温脱硫、低温脱硫和高温脱硫。常用脱硫剂有铁系和锌系，氧化铁脱硫剂是一种传统的气体净化材料，适宜于对天然气、油气伴生气、城市煤气以及废气中硫化氢含量高的气体。常温氧化铁脱硫原理是用水合氧化铁(Fe2O3·H2O)脱除 H2S，其反应包括脱硫反应与再生反应。 干法脱硫工艺多采用固定床原理，工艺简单，净化率高，操作简单可靠，脱硫精度高，但处理量小，适用于低含硫气体的处理，一般多用于二次精脱硫。但由于气固吸附反应速度较慢，工艺运行所需设备一般比较庞大，而且脱硫剂不易再生，运行费用增高，劳动强度大，不能回收成品硫，废脱硫剂、废气、废水严重污染环境。 1.2焦炉煤气湿法脱硫技术 湿法工艺是利用液体脱硫剂脱除煤气中的硫化氢和氰化氢。常用的方法有氨水法、vasc法、单乙醇胺法、砷碱法、改良 ADA法、TH 法、苦味酸法、对苯二酚法、HPF 法以及一些新兴的工艺方法等。 1.2.1氨水法(AS 法) 氨水法脱硫是利用焦炉煤气中的氨，在脱硫塔顶喷洒氨水溶液(利用洗氨溶液)吸收煤气中 H2S，富含 H2S 和 NH3的液体经脱酸蒸氨后再循环洗氨脱硫。在脱硫塔内发生的氨水与硫化氢的反应是：H2S+2NH3·H2O→(NH4)2S+2H2O。AS 循环脱硫工艺为粗脱硫，操作费用低，脱硫效率在 90 %以上，脱硫后煤气中的 H2S 在200～500 mg·m-3。 1.2.2VASC 法 VASC 法脱硫过程是洗苯塔后的煤气进入脱硫塔，塔内填充聚丙烯填料，煤气自下而上流经各填料段与碳酸钾溶液逆流接触，再经塔顶捕雾器出塔。煤气中的大部分 H2S 和 HCN 和部分 CO2被碱液吸收，碱液一般主要是 Na2CO3或K2CO3溶液。吸收了酸性气体的脱硫富液与来自再生塔底的热贫液换热后，由顶部进入再生塔再生，吸收塔、再生塔及大部分设备材质为碳钢，富液与再生塔底
焦炉煤气脱硫脱氰净化工艺综述 1.1引言 随着化学工业及城市煤气事业的迅速发展，炼焦制气厂也迅速发展起来，这样的处理煤气中硫化氢、氰化氢的问题就提到议事日程一来了。国际上对含有硫化氢、氰化氢的煤气的燃烧与使用有着严格的要求，且已有一系列的脱硫脱氰工艺投入生产。我国虽然在脱硫脱氰的工艺技术上也有很大的发展，但仍落后于需要，为了满足冶金工业对焦炉煤气中硫化氢、氰化氢的要求，减少焦炉煤气燃烧后对大气的污染，防止含硫化氢、氰化氢的废水污染水质，降低煤气中的硫化氢、氰化氢对仪表、设备等的腐蚀，综合利用硫化氢、氰化氢，使它变害为宝，必须大力发展脱硫脱氰的工艺。 在炼焦过程产生的焦炉煤气中含有硫化氢(H2S)、氰化氢(HCN)有害气体。H2S 含量一般为5-7g/m3，HCN含量为1-2g/m3。若不事先脱除，不但严重腐蚀气系统的设备和管道，所产生的废气和废水污染环境，危害人的身体健康。车间内允许的H2S浓度应小于10mg/m3，HCN浓度应低于0.3mg/m3，当H2S浓度达到700-1000mg/m3时，人立即昏迷，当人吸入50mgHCN，可瞬间死亡。 我国规定车间内二氧化硫(SO2)的最高允许浓度为15 mg/m3，二氧化氮(NO2)为5 mg/m3，含有H2S和HCN的煤气作燃料燃烧时，生成SO2和NO2,按65孔焦炉每座焦炉所产生的煤气量计算，每天向大气排放5吨SO2，严重污染大气。 随着环保规定的日趋严格，焦炉煤气脱硫脱氰技术有了很大发展，到目前为止，脱硫脱氰方法及其废液(气)处理已有数十种，本文主要介绍PDS法、HPF 法、FRC法、DDS法、改良ADA法及TH法焦炉煤气脱硫脱氰的方法以及他们之间的比较。 1.2煤气净化技术发展概况 焦炉煤气净化是焦化厂中重要的工艺过程。20世纪50年代初,我国各焦化厂大部分是沿用由前苏联引入焦炉炉型相配套的初冷—洗氨—终冷—洗苯的煤气净化(或称煤气回收) 工艺。自20世纪50年代末起,我国焦化工作者冲破旧的工艺模式,创造性地开发和设计了与我国自行设计的58型焦炉和其他炉型相适应的焦
焦炉煤气脱硫及硫回收工艺分析 (冶金工业规划研究院; Email:dengdpan@https://www.doczj.com/doc/629420447.html,) 潘登 摘要：简述了几种具有代表性的脱硫、脱氰工艺，分析了不同工艺特点。介绍 了常用的几种硫回收工艺，并总结了脱硫工艺组合硫回收工艺的原则和方法，为企业选择焦炉煤气净化工艺提供参考依据。 关键词：焦炉煤气，脱硫，硫回收，工艺分析 一．前言 炼焦煤在干馏过程中，煤中全硫的20～45%会转到荒煤气中，荒煤气中的硫 以有机硫和无机硫两种形态存在，有机硫主要有二硫化碳、噻吩、硫醇等，煤气 中95%以上的硫以H2S无机硫形态存在，由于荒煤气中的有机硫含量很少而且在煤气净化洗涤过程中大部分会被除去，因此焦炉煤气的脱硫主要是脱除煤气中的H2S，同时除去同为酸性的HCN。据生产统计焦炉炼焦生产的荒煤气中H2S 含量为2～15g/m3，HCN含量为1～2.5 g/m3。荒煤气中H2S在煤气处理和输送过程中，会腐蚀设备和管道危害生产安全，未经脱硫的煤气作为燃料燃烧时，会生成大量SO2，造成严重的大气污染，同时H2S含量较高的焦炉煤气用在冶炼，将严重影响钢材产品质量，制约高附加值优质钢材品种的开发。出于生产安全，环保要求及煤气有效利用方面考虑，那种五、六十年代老焦化厂采用荒煤气→冷凝鼓风工段→硫铵工段→粗苯工段的无脱硫工段老三段模式与绿色环保的现代生产理念相悖，这样焦炉煤气脱硫已经成为煤气净化不可或缺的重要组成部分。焦炉煤气脱硫，不但环保，而且还可以回收硫磺及硫酸等化学品，产生一定的经济效益。在淘汰落后产能以及清洁生产政策下，对煤气脱硫的要求是越来越高，《焦化行业准入条件》已明确要求焦炉煤气必须脱硫，脱硫后煤气作为工业或其它用时H2S含量应不超过250 mg/Nm3，若用作城市煤气，H2S含量应不超过20mg/Nm3。本文将对焦炉煤气常用脱硫工艺进行介绍，分析不同工艺的特点，同时对硫回收工艺作简要说明。 二．工艺概述 近年来，焦炉煤气脱硫技术经不断发展与完善已日益成熟和广泛应用，脱硫 产品以生产硫磺和硫酸工艺为主。煤气脱硫主要有干法脱硫和湿法脱硫两大类，
范守谦（鞍山立信焦耐工程技术有限公司） 1 气体在液体中的溶解度——亨利定律 任何气体在一定温度和压力下与液体接触时，气体会逐渐溶解于液体中。经过相当长的时间，气相和液相的表观浓度不再发生变化，即处于平衡状态。这时，对于不同气体，如果组分在气相中的分压（对单组分气体即为总压）保持定值，则不同气体在液体中的浓度称为气体在液体中的溶解度。该组分在气相中的分压称为气相平衡分压，表示了气相的平衡浓度。 很多气体的液相平衡浓度X与气体的平衡分压P*有定量关系。如：二氧化碳为直线关系，硫化氢和氨只有在较大浓度范围时不呈直线关系，在浓度较小时，可视为直线关系。因此，在一定温度下，对于接近于理想溶液的稀溶液，在气相压力不大时，气液平衡后气体组分在液相中的浓度与它在气相中的分压成正比，即亨利定律。 P* ＝EX 式中的P* 为气体组分在气相中的分压，大气压；X为气体组分在液相中的浓度，分子分数； E 为亨利系数（与温度有关）。 上式经浓度单位换算后可改写为： C ＝HP* 式中的P*为气体组分在气相中的分压，mmHg；C 为气体组分在液相中的浓度，gmol；H为亨利系数，gmol/mmHg。
注：①亨利定律是一个稀溶液定律，它只适用于微溶气体； ②只适用于气相和液相中分子状态相同的组分。如： NH3（气态）? NH3（溶解态） NH3（溶解态）+H2O ? NH4OH ? NH+4 + OH－ 用亨利定律时，应把NH+4的量减去，才能得到水溶液中氨的浓度C氨C氨＝H0P *氨 式中的H0为氨在纯水中的亨利系数，kgmol/(m3·mmHg)。 温度，℃H0 20 0.099 40 0.0395 60 0.017 80 0.0079 90 0.0058 在氨水脱硫过程中 C氨＝H氨·P *氨