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1、 第一章 煤气的初冷、输送及初步净化 焦炉煤气为什么要进行初冷和初步净化？1）从煤气中回收化学产品时，要在较低的温度下(2535)才能保证较高的回收率；2）含有大量水汽的高温煤气体积大（例如由附表20时1m3干煤气，在80经水汽饱和后的体积为2.429 m3，而在25经水汽饱和的体积为1.126 m3，前者比后者大1.16倍），明显所需输送煤气管道直径，鼓风机的输送实力和功率均增大，这是不经济的；3）在煤气冷却过程中，不但有水汽冷凝，且大部分焦油和萘也被分别出来，部分硫化物、氰化物等腐蚀性介质溶于冷凝液中，从而可削减回收设备及管道的堵塞和腐蚀。煤气的初步冷却分两步进行：煤气的初步冷却分两步进行
2、：第一步：在集气管及桥管中用大量循环氨水喷洒，第一步：在集气管及桥管中用大量循环氨水喷洒，使煤气冷却到使煤气冷却到828286 86；其次步：在煤气初冷器中冷却到其次步：在煤气初冷器中冷却到252535 35（生产（生产硫铵系统）或低于硫铵系统）或低于25 25（生产氨水系统）。（生产氨水系统）。第一节第一节 煤气的初冷煤气的初冷 一、煤气在集气管内的冷却一、煤气在集气管内的冷却 1 1、煤气在集气管内冷却的机理、煤气在集气管内冷却的机理 冷却过程如图所示。冷却过程如图所示。煤煤气气在在桥桥管管和和集集气气管管内内的的冷冷却却，是是用用表表压压为为147147196kPa196kPa的的循循环
3、环氨氨水水通通过过喷喷头头猛烈喷洒进行的。猛烈喷洒进行的。当当细细雾雾状状的的氨氨水水与与煤煤气气充充分分接接触触时时，由由于于煤煤气气温温度度很很高高而而湿湿度度又又很很低低，故故煤煤气放出大量显热，氨水大量蒸发，快速进行着传热和传质过程。气放出大量显热，氨水大量蒸发，快速进行着传热和传质过程。传传热热过过程程取取决决于于煤煤气气与与氨氨水水的的温温度度差差，所所传传递递的的热热量量为为显显热热，约约占占煤煤气气冷冷却却所放出总热量的所放出总热量的101015%15%。传传质质过过程程的的推推动动力力是是循循环环氨氨水水液液面面上上的的水水汽汽分分压压与与煤煤气气中中水水汽汽分分压压之之差差
4、，氨氨水水部部分分蒸蒸发发，煤煤气气温温度度急急剧剧降降低低，以以供供应应氨氨水水蒸蒸发发所所需需的的潜潜热热，此此部部分分热热量量约占煤气冷却所放出总热量的约占煤气冷却所放出总热量的75%75%80%80%。另有约占所放出总热量另有约占所放出总热量10%10%的热量由集气管表面散失。的热量由集气管表面散失。通通过过上上述述冷冷却却过过程程，煤煤气气温温度度由由650650750750降降至至82828686，同时有，同时有60%60%左右的焦油气冷凝下来。左右的焦油气冷凝下来。实实际际生生产产上上，煤煤气气温温度度可可冷冷却却至至高高于于其其最最终终达达到到的露点温度的露点温度1 13 3。
5、2、煤气露点与煤气中水汽含量的关系、煤气露点与煤气中水汽含量的关系 Dew point:The temperature at which air becomes saturated and produces dew.煤气的露点与煤气水分含量的关系如图所示。煤气的露点与煤气水分含量的关系如图所示。煤气的冷却及所达到的露点温度同下列因素有煤气的冷却及所达到的露点温度同下列因素有关：煤气的水分、进集气管前煤气的温度、循环氨关：煤气的水分、进集气管前煤气的温度、循环氨水量和进出口温度以及氨水喷洒效果等，其中以煤水量和进出口温度以及氨水喷洒效果等，其中以煤料水分影响最大。料水分影响最大。由于煤气的冷却主
6、要是靠氨水的蒸发，所以，由于煤气的冷却主要是靠氨水的蒸发，所以，氨水喷洒的雾化程度好，循环氨水的温度较高（氨氨水喷洒的雾化程度好，循环氨水的温度较高（氨水液面上水汽分压较大），氨水蒸发量大，煤气即水液面上水汽分压较大），氨水蒸发量大，煤气即冷却得较好；反之则差。冷却得较好；反之则差。进入集气管前的煤气露点的温度也同装入煤料的进入集气管前的煤气露点的温度也同装入煤料的水分含量有关，当装入煤料总水分为水分含量有关，当装入煤料总水分为8 811%11%时，时，相应的露点度为相应的露点度为656570 70 为保证氨水蒸发的推动为保证氨水蒸发的推动力，进口水温应高于煤气露点温度力，进口水温应高于煤气露
7、点温度5 510 10 所以接所以接受受727278 78 的循环氨水喷洒煤气。的循环氨水喷洒煤气。对不同型式的炼焦炉所需的循环氨水量也有所不对不同型式的炼焦炉所需的循环氨水量也有所不同，按阅历确定的定额数值为：单集气管焦炉需同，按阅历确定的定额数值为：单集气管焦炉需氨水氨水5m3/t5m3/t（干煤）；双集气管焦炉需循环氨水（干煤）；双集气管焦炉需循环氨水6m3/t6m3/t（干煤）。（干煤）。集气管技术操作的主要数据如下：集气管技术操作的主要数据如下：集气管前煤气温度，集气管前煤气温度，650750 离开集气管的煤气温度，离开集气管的煤气温度，8286 循环氨水温度，循环氨水温度，7278
8、 离开集气管氨水温度，离开集气管氨水温度，7480 煤气露点，煤气露点，8083 循环氨水量，循环氨水量，m3/t干煤干煤 56 蒸发的氨水量，蒸发的氨水量，%（占循环氨水量）（占循环氨水量）23 冷凝焦油量，冷凝焦油量，%（占煤气中焦油量）（占煤气中焦油量）60二、煤气初冷工艺流程二、煤气初冷工艺流程 1 1、煤气的间接冷却、煤气的间接冷却 图图1-21-2所示为煤气间接初冷工艺流程。所示为煤气间接初冷工艺流程。焦炉煤气与喷洒氨水、冷凝焦油等沿吸煤气焦炉煤气与喷洒氨水、冷凝焦油等沿吸煤气主管首先进入气液分别器，煤气与焦油、氨水、主管首先进入气液分别器，煤气与焦油、氨水、焦油渣等在此分别。分别
9、下来的焦油、氨水和焦焦油渣等在此分别。分别下来的焦油、氨水和焦油渣一起进入焦油氨水澄清槽，经过澄清分为三油渣一起进入焦油氨水澄清槽，经过澄清分为三层：上层为氨水；中层为焦油；下层为焦油渣。层：上层为氨水；中层为焦油；下层为焦油渣。沉淀下来的焦油渣由刮板输送机连续刮送至漏斗沉淀下来的焦油渣由刮板输送机连续刮送至漏斗处排出槽外。焦油则通过液面调整器流至焦油中处排出槽外。焦油则通过液面调整器流至焦油中间槽，由此泵往焦油贮槽，经初步脱水后泵往焦间槽，由此泵往焦油贮槽，经初步脱水后泵往焦油车间。氨水由澄清槽上部满流至氨水中间槽，油车间。氨水由澄清槽上部满流至氨水中间槽，再用循环氨水泵送回焦炉集气管以冷却
10、荒煤气。再用循环氨水泵送回焦炉集气管以冷却荒煤气。这部分氨水称为循环氨水。这部分氨水称为循环氨水。几个概念：几个概念：集合温度集合温度从各台初冷器出来的煤气温度是有差从各台初冷器出来的煤气温度是有差别的，汇合一起后的煤气温度称为集合温度。别的，汇合一起后的煤气温度称为集合温度。在生产硫铵系统中，要求集合温度低于在生产硫铵系统中，要求集合温度低于35；在生产浓氨水系统中，则要求集合温度低于在生产浓氨水系统中，则要求集合温度低于25冷凝液冷凝液冷凝焦油和冷凝氨水的混合液称为冷凝冷凝焦油和冷凝氨水的混合液称为冷凝液。液。轻质焦油轻质焦油由冷凝液分别出来的焦油称为轻质焦由冷凝液分别出来的焦油称为轻质焦
11、油。油。2 2、间冷直冷结合的煤气初冷、间冷直冷结合的煤气初冷 煤气的干脆初冷，是在干脆初冷塔内，煤气的干脆初冷，是在干脆初冷塔内，由煤气和冷却水（经冷却后的氨水焦油混由煤气和冷却水（经冷却后的氨水焦油混合液）干脆接触传热而完成的。此法不仅合液）干脆接触传热而完成的。此法不仅冷却了煤气，且具有净化煤气效果好、冷冷却了煤气，且具有净化煤气效果好、冷却效率较高及煤气阻力小等优点。如图却效率较高及煤气阻力小等优点。如图1-51-5所示，由集气管来的所示，由集气管来的8282左右的煤气经气、左右的煤气经气、液分别后，进入横管式间接冷却器被冷却液分别后，进入横管式间接冷却器被冷却到到50505555，再
12、进入直冷空喷塔冷却到，再进入直冷空喷塔冷却到25253535，在直冷空喷塔内，煤气由下向上，在直冷空喷塔内，煤气由下向上流淌，与分两段喷淋下来的氨水焦油混合流淌，与分两段喷淋下来的氨水焦油混合液亲密接触而得到冷却。液亲密接触而得到冷却。三、煤气冷却设备三、煤气冷却设备 1 1、立管式间接冷却器、立管式间接冷却器 2 2、横管式间接冷却器、横管式间接冷却器其次节其次节 焦油氨水的分别焦油氨水的分别一、焦油氨水混合物的性质及分别要求一、焦油氨水混合物的性质及分别要求 在在用用循循环环水水于于集集气气管管内内喷喷洒洒荒荒煤煤气气时时，约约60%60%的的焦焦油油冷冷凝凝下下来来，这这种种集集气气管管
13、焦焦油油是是重重质质焦焦油油，其其相相对对密密度度为为（2020）为为1.221.22左左右右，粘粘度度较较大大，其其中中混混有有确确定定量量的的焦焦油油渣渣，焦焦油油渣渣内内含含有有煤煤尘尘、焦焦粉粉、炭炭化化室室顶顶部部热热解解产产生生的的游游离离碳碳及及清清扫扫上上升升管管和和集集气气管管所所带带入入的的多多孔孔物物质质，其含量约为焦油渣的其含量约为焦油渣的30%30%，其余约，其余约70%70%为焦油。为焦油。焦焦油油的的脱脱水水干干脆脆受受温温度度和和循循环环氨氨水水中中固固定定氨氨盐盐含含盐盐量量的的影影响响，在在80809090和和固固定定铵铵盐盐浓浓度度较较低低状状况况下下，焦
14、焦油油与与氨氨水水较较易易分分别别，因因此此，在在接接受受混混合合氨氨水水分分别别流流程程时时，混混合合焦焦油油的的脱脱水水程程度度较较好好，但但只只进进行行一一步步澄澄清清分分别别仍仍不不能能达达到到要要求求的的脱脱水水程程度度，还还须须要要在在焦焦油油贮贮槽槽内内于于80809090下下进进一一步步澄澄清清分分别别程程度度，可可达达到到要要求求的的质质量量标标准准。目目前前我我国国焦焦化化厂厂生生产产的的煤煤焦焦油油质质量量标标准如表准如表1-11-1。表表1-1 1-1 煤焦油质量标准煤焦油质量标准 指标名称指标名称 一级品一级品 二级品二级品 密度密度(20),kg/l (20),kg
15、/l 1.121.20 1.131.221.121.20 1.131.22 水分，水分，%不大于不大于 4 44 4 灰分，灰分，%不大于不大于 0.15 0.50.15 0.5 游离碳，游离碳，%不大于不大于 6.0 10.0 6.0 10.0 粘度，粘度，E E80 80 不大于不大于 5.0 5.05.0 5.0二、澄清分别设备二、澄清分别设备如图如图1-101-10所示，在接受氨水混合流程时，所示，在接受氨水混合流程时，由于焦油的密度较小，在保持槽内焦由于焦油的密度较小，在保持槽内焦油温度为油温度为70708080和焦油层高度为和焦油层高度为1.51.51.8m1.8m的状况下，焦油渣
16、沉降分别需的状况下，焦油渣沉降分别需分两步：第一步为氨水分别；其次步分两步：第一步为氨水分别；其次步为焦油脱水和细粒固体物质的分别。为焦油脱水和细粒固体物质的分别。三、分别方法和流程三、分别方法和流程 大中型焦化厂一般接受图大中型焦化厂一般接受图1-21-2及图及图1-51-5所示的焦油氨水分别流程。近年来，所示的焦油氨水分别流程。近年来，为改善焦油脱渣，改善焦油质量，在为改善焦油脱渣，改善焦油质量，在生产中，以机械化焦油氨水澄清槽和生产中，以机械化焦油氨水澄清槽和离心分别相结合的方法得到广泛应用。离心分别相结合的方法得到广泛应用。其工艺流程如图其工艺流程如图1-111-11所示：所示：第三节
17、第三节 煤气的输送及鼓风机煤气的输送及鼓风机一、煤气输送系统一、煤气输送系统 煤气由炭化室出来经集气管、吸气管、煤气由炭化室出来经集气管、吸气管、冷却及回收设备直到煤气贮罐或送回焦炉，冷却及回收设备直到煤气贮罐或送回焦炉，要通过很长的管道及各种设备。为了克服要通过很长的管道及各种设备。为了克服这些设备和管道阻力及保持足够的煤气剩这些设备和管道阻力及保持足够的煤气剩余压力，需设置煤气鼓风机。同时，在确余压力，需设置煤气鼓风机。同时，在确定化产回收工艺流程及所用设备时，除考定化产回收工艺流程及所用设备时，除考虑工艺要求外，还应当使整个系统煤气输虑工艺要求外，还应当使整个系统煤气输送阻力尽可能小，以
18、削减鼓风机的动力消送阻力尽可能小，以削减鼓风机的动力消耗。耗。1、煤气的输送系统及其阻力、煤气的输送系统及其阻力 煤气输送系统的阻力，因回收工艺流程及所煤气输送系统的阻力，因回收工艺流程及所用设备的不同而有较大差异，同时也因煤气净化用设备的不同而有较大差异，同时也因煤气净化程度的不同及是否有堵塞状况而用较大波动。现程度的不同及是否有堵塞状况而用较大波动。现就大型焦化厂两种流程状况比较介绍如表就大型焦化厂两种流程状况比较介绍如表1-2。吸入方（机前）为负压，压出方为正压，鼓吸入方（机前）为负压，压出方为正压，鼓风机后压力与机前压力差为鼓风机的总压头。风机后压力与机前压力差为鼓风机的总压头。上述系
19、统上述系统为目前国内有些大型焦化厂所接受为目前国内有些大型焦化厂所接受的较为典型的生产硫氨的工艺系统，鼓风机所应的较为典型的生产硫氨的工艺系统，鼓风机所应具有的总压头为具有的总压头为19.6125.50kPa（20002600mm水柱）。系统水柱）。系统同样是生产硫氨的回收系同样是生产硫氨的回收系统（脱硫工序可设于氨回收工序之前），由于多统（脱硫工序可设于氨回收工序之前），由于多接受空喷塔式设备，鼓风机所需总压头仅需接受空喷塔式设备，鼓风机所需总压头仅需13.2420.10kPa（13502050mm水柱）。可以显著降水柱）。可以显著降低动力费用。低动力费用。阻阻 力力 项项 目目mm水柱kP
20、amm水柱kPa鼓风机机前的阻力（吸入方）集气管到鼓风机的煤气管道煤气初冷：（1）并联立管（2）横管间冷及空喷直冷煤气开闭器合计鼓风机后的阻力（压出方）鼓风机到煤气贮罐煤气管道电捕焦油器氨回收：（1）鼓泡式饱和器（2）空喷式酸洗塔油洗萘塔煤气最终冷却器（1）隔板式（2）空喷式洗苯塔（1）填料式（23台（2）空喷式（2台）脱硫塔（1）特拉雷特填料（2）木格填料剩余煤气压力合计1502001001505015030050030040030505506505010080120150200150200400500171022201.4711.9610.9811.4710.4901.4712.9424.
21、9032.9423.9230.29420.4905.3946.3740.49050.9810.78451.1771.4711.9611.4711.9613.9234.90316.76921.771502005010050150250450300400305010020050100104020801802304005001090-16001.4711.9610.4901.9810.4901.4712.4524.4132.9423.9230.29420.4900.9811.9610.49810.9810.09810.3920.19610.78451.7650.778453.9234.90310.6
22、8915.6912 2、煤气输送管道、煤气输送管道 煤煤气气管管道道管管径径的的选选用用和和设设备备是是否否合合理理及及操操作作是是否否正正常常，对对焦焦化化厂厂生生产产具具有有重重大大意意义义。为为了了确确定定煤煤气气管管道的管径，可按表道的管径，可按表1-31-3所列数据选用适宜流速。所列数据选用适宜流速。管道直径，管道直径，mm流流 速，速，m/s管道直径，管道直径，mm流流 速，速，m/s80012182007400700101210063008804二、鼓风机及其操作性能二、鼓风机及其操作性能第四节第四节 炼焦煤气中焦油雾的清除炼焦煤气中焦油雾的清除 出炭化室煤气含焦油雾约出炭化室煤
23、气含焦油雾约80120g/m380120g/m3，离开集气管约离开集气管约3050 g/m33050 g/m3，初冷器后煤气中，初冷器后煤气中焦油雾的含量一般为焦油雾的含量一般为2 25g/m35g/m3（立管初冷器）（立管初冷器）或或1.01.02.5 g/m32.5 g/m3（横管冷却器后或干脆冷却（横管冷却器后或干脆冷却塔后）。煤气中焦油雾需较彻底地清除，否塔后）。煤气中焦油雾需较彻底地清除，否则对化产回收操作影响严峻。化产回收工艺则对化产回收操作影响严峻。化产回收工艺要求煤气中所含焦油量最好低于要求煤气中所含焦油量最好低于0.02 g/m3 0.02 g/m3，从焦油雾滴的大小及所要求
24、的净化程度来，从焦油雾滴的大小及所要求的净化程度来看，接受电捕焦油器最为经济牢靠。看，接受电捕焦油器最为经济牢靠。一、电捕焦油器的工作原理一、电捕焦油器的工作原理 依据板状电容的物理原理，如在两金属板间依据板状电容的物理原理，如在两金属板间维持一很强的电场，使含有尘灰或雾滴的气体通维持一很强的电场，使含有尘灰或雾滴的气体通过其间，气体分子发生电离，生成带有正电荷或过其间，气体分子发生电离，生成带有正电荷或负电荷的离子，于是正离子向阴极移动，负离子负电荷的离子，于是正离子向阴极移动，负离子向阳极移动。当电位差很高是，具有很大速度向阳极移动。当电位差很高是，具有很大速度（超过临界速度）和动能的离子
25、和电子与中性分（超过临界速度）和动能的离子和电子与中性分子碰撞而产生新的离子（即发生碰撞电离），使子碰撞而产生新的离子（即发生碰撞电离），使两极间大量气体分子发生电离作用。离子与雾滴两极间大量气体分子发生电离作用。离子与雾滴的质点相遇而附于其上，使质点带有电荷，即可的质点相遇而附于其上，使质点带有电荷，即可被电极吸引而从气体中除去。被电极吸引而从气体中除去。电场分布如图电场分布如图1-17所示。电捕焦油器接受如图所示。电捕焦油器接受如图（b）的电场。金属园管为正极（沉淀极）、中心）的电场。金属园管为正极（沉淀极）、中心的钢丝为负极（电晕极）。两极间加以的钢丝为负极（电晕极）。两极间加以5000
26、0V的的工作电压，当煤气通过时，负极放电，使焦油雾工作电压，当煤气通过时，负极放电，使焦油雾粒子带电而向正极（管壁）运动，撞击管壁而沉粒子带电而向正极（管壁）运动，撞击管壁而沉积下来，放电后转为中性，焦油雾得以脱除。积下来，放电后转为中性，焦油雾得以脱除。初冷器后煤气中绝大部分焦油是以焦油雾的初冷器后煤气中绝大部分焦油是以焦油雾的状态存在的，所以在电捕焦油器正常操作的状况状态存在的，所以在电捕焦油器正常操作的状况下，煤气中焦油雾可被除去下，煤气中焦油雾可被除去99%左右。左右。二、电捕焦油器的构造二、电捕焦油器的构造 在大型焦化厂中均接受管式电捕焦油器，在大型焦化厂中均接受管式电捕焦油器，如图
27、如图1-181-18所示，其顶部设有三个绝缘箱，高所示，其顶部设有三个绝缘箱，高压电源即由此引入，结构如图压电源即由此引入，结构如图1-191-19所示：所示：管管式式电电捕捕焦焦油油器器的的工工作作电电压压为为50000V50000V，工工作作电电流流依依型型号号不不同同分分别别为为200mA200mA和和300mA300mA。引引入入高高压压电电源源的的绝绝缘缘子子（高高压压电电瓷瓷瓶瓶）常常会会受受到到渗渗漏漏入入绝绝缘缘箱箱内内的的煤煤气气中中所所含含焦焦油油、萘萘及及水水汽汽的的沉沉淀淀所所污污染染，绝绝缘缘性性能能降降低低，以以致致在在高高电电压压下下发发生生表表面面放放电电而而被
28、被击击穿穿，引引致致绝绝缘缘箱箱爆爆炸炸和和着着火火，还还会会因因受受机机械械振振动动和和由由于于绝绝缘缘箱箱温温度度的的急剧变更而裂开，因而常造成电捕焦油器停工。如图急剧变更而裂开，因而常造成电捕焦油器停工。如图1-181-18，1-191-19。第五节第五节 炼焦煤气中萘的清除炼焦煤气中萘的清除一、概述一、概述 萘为煤高温炭化时热分解产物，在荒煤气中的含量为萘为煤高温炭化时热分解产物，在荒煤气中的含量为 812g/m3 812g/m3，其产率主要取决于炭化温度，特殊是取决于炭化室顶部空间温度。荒煤其产率主要取决于炭化温度，特殊是取决于炭化室顶部空间温度。荒煤气中绝大部分萘在初冷器中与焦油一
29、起析出，但萘的挥发性很大，故初气中绝大部分萘在初冷器中与焦油一起析出，但萘的挥发性很大，故初冷后煤气中萘的含量仍很高，其值随初冷方式及所用设备冷后煤气中萘的含量仍很高，其值随初冷方式及所用设备 不同而波动。不同而波动。初冷后煤气中的饱和萘气含量，主要取决于煤气温度（萘的露点初冷后煤气中的饱和萘气含量，主要取决于煤气温度（萘的露点温度）。不同温度和压力下的焦炉煤气中饱和萘气含量可由附表温度）。不同温度和压力下的焦炉煤气中饱和萘气含量可由附表3 3查得，查得，也可用下式求得：也可用下式求得：（1-131-13）式中式中CtCt在进行计算的煤气状态条件下，煤气饱和萘气含量，在进行计算的煤气状态条件下
30、，煤气饱和萘气含量，g/100m3g/100m3；Ptw t Ptw t时饱和水蒸气压，时饱和水蒸气压，kPakPa；Pg Pg煤气的表压力，煤气的表压力，kPakPa；Ptn t Ptn t时萘的饱和蒸气压，时萘的饱和蒸气压，kPakPa；事事实实上上，初初冷冷器器后后的的煤煤气气中中的的真真正正萘萘含含量量要要高高于于相相应应温温度度下下的的饱饱和和萘气含量，这是因有呈固体微粒结晶的萘存在于煤气中。萘气含量，这是因有呈固体微粒结晶的萘存在于煤气中。由由于于煤煤气气中中的的乃乃会会在在煤煤气气管管道道中中和和某某些些设设备备中中沉沉积积下下来来，不不仅仅增增加加煤煤气气流流淌淌阻阻力力，且且
31、常常引引致致破破坏坏正正常常操操作作，故故须须要要按按要要求求清清除除煤煤气气中中的的萘萘，目前得到运用的清除方法有下述几种：目前得到运用的清除方法有下述几种：（a a）在在横横管管式式初初冷冷器器中中段段喷喷洒洒冷冷凝凝液液，并并限限制制初初冷冷器器后后煤煤气气温温度度不不高高于于2020，可可使使出出口口煤煤气气中中含含萘萘量量在在0.7g/m30.7g/m3以以下下。此此法法须须要要接接受受两两段段初初冷流程。冷流程。（b b）实实行行间间直直冷冷系系统统，在在空空喷喷直直冷冷塔塔下下两两段段喷喷洒洒掺掺有有初初冷冷冷冷凝凝焦焦油油的喷洒液，可使直冷后煤气含萘量降至约的喷洒液，可使直冷后
32、煤气含萘量降至约0.6 g/m30.6 g/m3。（c c）初初冷冷煤煤气气的的同同时时，用用过过量量的的水水将将煤煤气气中中的的萘萘冲冲洗洗下下来来，即即水水洗洗萘法。萘法。（d d）在在专专用用的的洗洗涤涤塔塔内内，用用洗洗油油洗洗涤涤煤煤气气以以除除萘萘，即即油油洗洗萘萘法法。油油洗洗萘萘法法可可将将初初冷冷后后煤煤气气中中含含萘萘量量清清除除至至低低于于0.5 0.5 g/m3g/m3，且且无无环环境境污污染染。该该法现已得到广泛应用。法现已得到广泛应用。二、萘在洗油与煤气中的平衡关系二、萘在洗油与煤气中的平衡关系 油洗萘法可接受焦油洗油、轻柴油、蒽油等油洗萘法可接受焦油洗油、轻柴油、
33、蒽油等作为吸取剂，属于物理吸取过程，其气液两相的作为吸取剂，属于物理吸取过程，其气液两相的平衡关系可用亨利定律表明，故平衡曲线为始终平衡关系可用亨利定律表明，故平衡曲线为始终线。线。图图1-201-20和图和图1-211-21分别表明白各种温度下萘分别表明白各种温度下萘在焦油洗油和在焦油洗油和-10-10号轻柴油中的浓度与煤气中含萘号轻柴油中的浓度与煤气中含萘量的平衡关系。量的平衡关系。焦油洗油对萘的溶解度比轻柴油高，因此在同焦油洗油对萘的溶解度比轻柴油高，因此在同一温度下洗萘时，欲使塔后煤气含萘量达到同一一温度下洗萘时，欲使塔后煤气含萘量达到同一指标，则允许的焦油洗油含萘量比轻柴油高。萘指标
34、，则允许的焦油洗油含萘量比轻柴油高。萘在焦油洗油与轻柴油中溶解度如图在焦油洗油与轻柴油中溶解度如图1-221-22所示。此所示。此外，焦化厂内焦油洗油可以自给，所以，多接受外，焦化厂内焦油洗油可以自给，所以，多接受焦油洗油作为洗萘的吸取剂焦油洗油作为洗萘的吸取剂三、油洗萘的工艺流程及影响因素三、油洗萘的工艺流程及影响因素 在在用用水水洗洗涤涤煤煤气气中中的的氨氨以以制制取取浓浓氨氨水水的的生生产产工工艺艺中中，煤煤气气中中含含萘萘高高时时，萘萘将将同同水水垢垢一一起起在在洗洗氨氨塔塔内内沉沉积积下下来来，从从而而会会影影响响洗洗氨氨操操作作，降降低低氨氨的的回回收收率率。因因此此，在在洗洗氨氨
35、塔塔前前，须须要要将将煤煤气气中中含含萘萘量量清清除除至至低低于于0.5 0.5 g/m3g/m3。所所接接受受的的油油洗洗萘萘工工艺艺流流程程主主要要有有两两种种，一一种种是是煤煤气气的的最最终终冷冷却却与与洗洗萘萘同同时时进进行行，简简称称冷冷法法油油洗洗萘萘；另另一一种种是是煤煤气气在在终终冷冷前前进进行行洗洗萘萘简简称热法油洗萘。称热法油洗萘。1 1、冷法油洗萘工艺流程、冷法油洗萘工艺流程 冷法油洗萘工艺流程如图冷法油洗萘工艺流程如图1-231-23所示。所示。经捕除焦油雾后的煤气进入终冷洗萘塔，经捕除焦油雾后的煤气进入终冷洗萘塔，塔下段为三组横管式冷却管束组成的终冷段，塔下段为三组横
36、管式冷却管束组成的终冷段，上段为由三层浮阀塔板组成的洗萘段。在终冷上段为由三层浮阀塔板组成的洗萘段。在终冷段，煤气温度由约束段，煤气温度由约束4545冷却到冷却到2525左右，然左右，然后进入洗萘段净化洗萘。自粗苯工序来的后进入洗萘段净化洗萘。自粗苯工序来的28283030的贫油，自塔顶第一块塔板进入洗萘段，的贫油，自塔顶第一块塔板进入洗萘段，经三层浮阀塔盘吸取煤气中的萘后流入冷却段。经三层浮阀塔盘吸取煤气中的萘后流入冷却段。在煤气冷却的同时，洗油与煤气于管束外壁接在煤气冷却的同时，洗油与煤气于管束外壁接触，并冲洗凝合在管壁上的萘。如最终冷却温触，并冲洗凝合在管壁上的萘。如最终冷却温度低于初冷
37、后煤气的露点温度，则会有水汽冷度低于初冷后煤气的露点温度，则会有水汽冷凝进入洗萘油中，因而洗萘富油需进行脱水。凝进入洗萘油中，因而洗萘富油需进行脱水。为此，设有三个串联的脱水槽，第一槽内设有为此，设有三个串联的脱水槽，第一槽内设有加热器，将油加热到加热器，将油加热到85908590，以起破乳作用。，以起破乳作用。由第一、其次槽上部排出的氨水满流入地下氨由第一、其次槽上部排出的氨水满流入地下氨水槽，由泵送往蒸氨工段。由第三槽底部排出水槽，由泵送往蒸氨工段。由第三槽底部排出的含水的含水4%4%以下的洗萘富油送至粗苯工序富油泵以下的洗萘富油送至粗苯工序富油泵入口，与洗苯富油混合，使在脱苯蒸馏的同时入
38、口，与洗苯富油混合，使在脱苯蒸馏的同时脱萘再生。由第三槽上部排出的乳化物流入带脱萘再生。由第三槽上部排出的乳化物流入带分别器的地下槽，分别水由此流入氨水槽，油分别器的地下槽，分别水由此流入氨水槽，油与乳化物被引入洗萘油泵入口，送往第一槽循与乳化物被引入洗萘油泵入口，送往第一槽循环加热破乳。环加热破乳。冷法油洗萘流程的特点是：连续洗萘，洗萘富油冷法油洗萘流程的特点是：连续洗萘，洗萘富油连续脱水和再生，煤气终冷和洗萘在同一设备内连续脱水和再生，煤气终冷和洗萘在同一设备内进行，且洗萘操作在较低温度下进行，因而除萘进行，且洗萘操作在较低温度下进行，因而除萘效果好。效果好。2 2、热法油洗萘工艺流程、热
39、法油洗萘工艺流程 热法油洗萘工艺流程热法油洗萘工艺流程如图如图1-241-24所示所示。此流程的特点是：循环洗萘，富油间歇再生，煤此流程的特点是：循环洗萘，富油间歇再生，煤气先洗萘后终冷，洗萘操作温度较高，在正常操气先洗萘后终冷，洗萘操作温度较高，在正常操作下，塔后煤气含萘也可降至作下，塔后煤气含萘也可降至0.5g/m0.5g/m3 3。3 3、影响洗萘效率的因素、影响洗萘效率的因素（1 1）油洗萘的操作温度）油洗萘的操作温度 油油洗洗萘萘的的操操作作温温度度受受洗洗油油温温度度、煤煤气气温温度度和和大大气气温温度度的的影影响响，由由图图1-201-20和和图图1-211-21可可见见，当当洗
40、洗油油含含萘萘浓浓度度确确定定时时，温温度度越越低低则则与与其其平平衡衡的的煤煤气气含含萘萘量量越越少少。而而当当煤煤气气中中含含萘萘量量确确定定时时，温温度度越越低低，则则允允许许的的循循环环洗洗油油含含萘萘浓浓度度越越高高。因因此此，适适当当降降低低洗洗油油温温度度，有有利利于于洗洗萘萘。但但洗洗油油温温度度不不得得低低于于煤煤气气的的露露点点温温度度，否否则则会会有有一一部部分分水水汽汽冷冷凝凝到到洗洗油油中中。带带水水的的洗洗油油会会将将煤煤气气中中的的氨氨、硫硫化化氢氢和和氰氰化化氢氢洗洗下下来来，造造成成油油洗洗萘萘和和洗洗萘萘富富油油脱脱萘萘设设备备和和管管路路的的腐腐蚀蚀，同同
41、时时也也会会使使循循环环洗洗油油质质量量变变坏坏。一一般般进进入入洗洗萘萘塔塔煤煤气气的的实实际际露露点点温温度度比比初初冷冷后后煤煤气气温温度度高高约约1010，在在热热法油洗萘工艺操作中要特殊重视这一点。法油洗萘工艺操作中要特殊重视这一点。大大气气温温度度的的变变更更，对对于于没没有有保保温温的的洗洗萘萘塔塔操操作作影响很大。影响很大。（2）洗油含萘量 洗萘油含萘量是影响洗萘效率的关键因素。在实际生产中，因为不能达到理论上的平衡状态，在运用焦油洗油时，为使洗萘塔后煤气中含萘量降低至0.5g/m3，入塔循环洗油含萘量应比图1-22所示的相应平衡值低。如在热法油洗萘工艺中，当入塔循环洗油温度为3540时，为使洗萘后煤气含萘量降至0.5 g/m3左右，焦油洗油允许含萘量为710%；如接受轻柴油洗萘，其含萘量仅允许为56%。