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1、 第一章第一章 煤气的初冷、输送及初步净化煤气的初冷、输送及初步净化 焦炉煤气为什么要进行初冷和初步净化？焦炉煤气为什么要进行初冷和初步净化？1 1）从从煤煤气气中中回回收收化化学学产产品品时时，要要在在较较低低的的温温度度下下(25(253535)才能保证较高的回收率；才能保证较高的回收率；2 2）含含有有大大量量水水汽汽的的高高温温煤煤气气体体积积大大（例例如如由由附附表表2020时时1 1m m3 3干干煤煤气气，在在8080经经水水汽汽饱饱和和后后的的体体积积为为2.429 2.429 m m3 3，而而在在2525经经水水汽汽饱饱和和的的体体积积为为1.126 1.126 m m3
2、3，前前者者比比后后者者大大1.161.16倍倍），显显然然所所需需输输送送煤煤气气管管道道直直径径，鼓鼓风风机机的的输输送送能能力力和和功功率均增大，这是不经济的；率均增大，这是不经济的；3 3）在在煤煤气气冷冷却却过过程程中中，不不但但有有水水汽汽冷冷凝凝，且且大大部部分分焦焦油油和和萘萘也也被被分分离离出出来来，部部分分硫硫化化物物、氰氰化化物物等等腐腐蚀蚀性性介介质质溶溶于冷凝液中，从而可减少回收设备及管道的堵塞和腐蚀。于冷凝液中，从而可减少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：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
3、中用大量循环氨水喷洒，使煤气冷却到使煤气冷却到828286 86；第二步：在煤气初冷器中冷却到第二步：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147147196196kPakPa的循环氨水通过喷头强烈喷洒进行的。的循环氨水通过喷头强烈喷洒进行的。当当细细雾
4、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，故故煤煤气气放放出出大大量量显显热热，氨氨水水大大量量蒸蒸发发，快快速进行着传热和传质过程。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热，约占煤气冷却所放出总热量的显热，约占煤气冷却所放出总热量的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，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
5、给给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约占占煤煤气气冷冷却却所所放放出总热量的出总热量的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后后达达到到的露点温度的露点温度1 13 3。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 D
6、ew 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
7、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点温度5 510 10 所以采所以采用用727278 78 的循环氨水
8、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，按经验确定的定额数值为：单集气管焦炉需同，按经验确定的定额数值为：单集气管焦炉需氨水氨水5 5m m3 3/t/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6 6m m3 3/t/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 离开集气管氨水温度，离开集气管氨水温度，7480 煤气露点，
9、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。焦焦炉炉煤煤气气与与喷喷洒洒氨氨水水、冷冷凝凝焦焦油油等等沿沿吸吸煤煤气气主主管管首首先先进进入入气气液液分分离离器器，煤煤气气与与焦焦油油、氨氨水水、焦焦油油渣渣等等在在此此分分离离。分分离离下下来来的的焦焦油油、氨氨水水和和焦焦油油渣渣一一
10、起起进进入入焦焦油油氨氨水水澄澄清清槽槽，经经过过澄澄清清分分为为三三层层：上上层层为为氨氨水水；中中层层为为焦焦油油；下下层层为为焦焦油油渣渣。沉沉淀淀下下来来的的焦焦油油渣渣由由刮刮板板输输送送机机连连续续刮刮送送至至漏漏斗斗处处排排出出槽槽外外。焦焦油油则则通通过过液液面面调调节节器器流流至至焦焦油油中中间间槽槽，由由此此泵泵往往焦焦油油贮贮槽槽，经经初初步步脱脱水水后后泵泵往往焦焦油油车车间间。氨氨水水由由澄澄清清槽槽上上部部满满流流至至氨氨水水中中间间槽槽，再再用用循循环环氨氨水水泵泵送送回回焦焦炉炉集气管以冷却荒煤气。这部分氨水称为循环氨水。集气管以冷却荒煤气。这部分氨水称为循环氨
11、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，汇集一起后的煤气温度称为集合温度。别的，汇集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3535；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2525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离出来的焦油称为轻质焦由冷凝液分离出来的焦油称为轻质焦油。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 煤气的直接初冷，是在直
12、接初冷塔内，由煤气和冷却水煤气的直接初冷，是在直接初冷塔内，由煤气和冷却水（经冷却后的氨水焦油混合液）直接接触传热而完成的。（经冷却后的氨水焦油混合液）直接接触传热而完成的。此法不仅冷却了煤气，且具有净化煤气效果好、冷却效此法不仅冷却了煤气，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。率较高及煤气阻力小等优点。如图如图1-51-5所示所示，由集气管来，由集气管来的的8282左右的煤气经气、液分离后，进入横管式间接冷左右的煤气经气、液分离后，进入横管式间接冷却器被冷却到却器被冷却到50505555，再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
13、向上流动，与分两段，在直冷空喷塔内，煤气由下向上流动，与分两段喷淋下来的氨水焦油混合液密切接触而得到冷却。喷淋下来的氨水焦油混合液密切接触而得到冷却。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、横管式间接冷却器第二节第二节 焦油氨水的分离焦油氨水的分离一、焦油氨水混合物的性质及分离要求一、焦油氨水混合物的性质及分离要求 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
14、左左右右，粘粘度度较较大大，其其中中混混有有一一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，其其含含量量约约为为焦焦油油渣渣的的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直直接接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情情况况下下，焦焦油油与与氨氨水水较较易易分分离离，因因此此，在在采采用用混混合合氨氨水水分分离离流流
15、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离离仍仍不不能能达达到到要要求求的的脱脱水水程程度度，还还需需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离离程程度度，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/l 1.121.20 1.131.221.121.20 1.131.22 水分，水分
16、，%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 10.06.0 10.0 粘度，粘度，E E80 80 不大于不大于 5.0 5.05.0 5.0二、澄清分离设备二、澄清分离设备如图如图1-101-10所示所示，在采用氨水混合流程时，在采用氨水混合流程时，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1.51.51.81.8m m的情况下，焦油渣沉降分离需的情况下，焦油渣沉降分离需分两步：第一步为氨水分离；第二步分两步：第一步为氨水
17、分离；第二步为焦油脱水和细粒固体物质的分离。为焦油脱水和细粒固体物质的分离。三、分离方法和流程三、分离方法和流程 大中型焦化厂一般采用图大中型焦化厂一般采用图1-21-2及图及图1-51-5所示的焦油所示的焦油氨水分离流程。近年来，为改善焦油脱渣，改善氨水分离流程。近年来，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焦油质量，在生产中，以机械化焦油氨水澄清槽和离心分离相结合的方法得到广泛应用。其工艺和离心分离相结合的方法得到广泛应用。其工艺流程流程如图如图1-111-11所示所示：第三节第三节 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 煤煤气气由由
18、炭炭化化室室出出来来经经集集气气管管、吸吸气气管管、冷冷却却及及回回收收设设备备直直到到煤煤气气贮贮罐罐或或送送回回焦焦炉炉，要要通通过过很很长长的的管管道道及及各各种种设设备备。为为了了克克服服这这些些设设备备和和管管道道阻阻力力及及保保持持足足够够的的煤煤气气剩剩余余压压力力，需需设设置置煤煤气气鼓鼓风风机机。同同时时，在在确确定定化化产产回回收收工工艺艺流流程程及及所所用用设设备备时时，除除考考虑虑工工艺艺要要求求外外，还还应应该该使使整整个个系系统统煤煤气气输输送送阻阻力力尽尽可可能能小小，以以减减少少鼓鼓风风机机的的动动力消耗。力消耗。1、煤气的输送系统及其阻力、煤气的输送系统及其阻
19、力 煤气输送系统的阻力，因回收工艺流程及所用设备的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，同时也因煤气净化程度的不同及是否不同而有较大差异，同时也因煤气净化程度的不同及是否有堵塞情况而用较大波动。现就大型焦化厂两种流程情况有堵塞情况而用较大波动。现就大型焦化厂两种流程情况比较介绍比较介绍如表如表1-2。吸入方（机前）为负压，压出方为正压，鼓风机后压吸入方（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。力与机前压力差为鼓风机的总压头。上述系统上述系统为目前国内有些大型焦化厂所采用的较为为目前国内有些大型焦化厂所采用的较为典型的生产硫氨的工艺系统，鼓
20、风机所应具有的总压头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19.6125.50kPa（20002600mm水柱）。系统水柱）。系统同样是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），生产硫氨的回收系统（脱硫工序可设于氨回收工序之前），由于多采用空喷塔式设备，鼓风机所需总压头仅需由于多采用空喷塔式设备，鼓风机所需总压头仅需13.2420.10kPa（13502050mm水柱）。可以显著降低动力费水柱）。可以显著降低动力费用。用。阻阻 力力 项项 目目mm水柱kPamm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
21、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1502001001505015030050030040030505506505010080120150200150200400500171022201.4711.9610.9811.4710.4901.4712.9424.9032.9423.9230.29420.4905.3946.3740.49050.9810.78451.17
22、71.4711.9611.4711.9613.9234.90316.76921.771502005010050150250450300400305010020050100104020801802304005001090-16001.4711.9610.4901.9810.4901.4712.4524.4132.9423.9230.29420.4900.9811.9610.49810.9810.09810.3920.19610.78451.7650.778453.9234.90310.68915.6912 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
23、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道的的管管径径，可可按按表表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气含焦油雾约80120g/m3，离开集，离开集气管约气管约3050 g/m3，初冷器后煤气中焦油雾的含量初冷器后煤
24、气中焦油雾的含量一般为一般为25g/m3（立管初冷器）或立管初冷器）或1.02.5 g/m3（横管冷却器后或直接冷却塔后）。煤气中焦油横管冷却器后或直接冷却塔后）。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雾需较彻底地清除，否则对化产回收操作影响严重。化产回收工艺要求煤气中所含焦油量最好低重。化产回收工艺要求煤气中所含焦油量最好低于于0.02 g/m3，从焦油雾滴的大小及所要求的净化，从焦油雾滴的大小及所要求的净化程度来看，采用电捕焦油器最为经济可靠。程度来看，采用电捕焦油器最为经济可靠。一、电捕焦油器的工作原理一、电捕焦油器的工作原理 根据板状电容的物理原理，如在两金属板间根据板状
25、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
26、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。电捕焦油器采用如图所示。电捕焦油器采用如图（b）的电场。）的电场。金属园管为正极（沉淀极）、中心金属园管为正极（沉淀极）、中心的钢丝为负极（电晕极）。的钢丝为负极（电晕极）。两极间加以两极间加以50000V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
27、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情况状态存在的，所以在电捕焦油器正常操作的情况下，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 在大型焦化厂中均采用管式电捕焦油器，在大型焦化厂中均采用管式电捕焦油器，如图如图1-181-18所示所示，其顶部设有三个绝缘箱，高压电源即由，其顶部设有三个绝缘箱，高压电源即由此引入，结构此引入，结构如图如图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
28、5000050000V V，工工作作电电流流依依型型号号不不同同分分别别为为200200mAmA和和300300mAmA。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急剧剧变变化化而而破破裂裂，因因而而常常造造成成电电捕捕焦焦油油器器停停工。如图工。如
29、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 812812g/mg/m3 3，其产其产率主要取决于炭化温度，特别是取决于炭化室顶部空间温度。荒煤气中率主要取决于炭化温度，特别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起析出，但萘的挥发性很大，故初冷后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
30、波动。初初冷冷后后煤煤气气中中的的饱饱和和萘萘气气含含量量，主主要要取取决决于于煤煤气气温温度度（萘萘的的露露点点温温度度）。不不同同温温度度和和压压力力下下的的焦焦炉炉煤煤气气中中饱饱和和萘萘气气含含量量可可由由附附表表3 3查查得得，也也可可用下式求得：用下式求得：（1-131-13）式中式中C Ct t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，煤气饱和萘气含量，g/100mg/100m3 3；P Pt tw w tt时饱和水蒸气压，时饱和水蒸气压，kPakPa；P Pg g煤气的表压力，煤气的表压力，kPakPa；P Pt tn n tt时萘的饱和蒸气压，
31、时萘的饱和蒸气压，kPakPa；实实际际上上，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动动阻阻力力，且且常常引引致致破破坏坏正正常常操操作作，故故需需要要按按要要求求清清除除煤煤气气中中的的萘萘，目前得到使用的清除方法有下述几种：目前得到使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
32、洒洒冷冷凝凝液液，并并控控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0.70.7g/mg/m3 3以以下下。此此法法需需要要采采用用两两段段初初冷流程。冷流程。（b b）采采取取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，可使直冷后煤气含萘量降至约0.6 0.6 g/mg/m3 3。（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
33、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/mg/m3 3，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 油洗萘法可采用焦油洗油、轻柴油、蒽油等作为吸油洗萘法可采用焦油洗油、轻柴油、蒽油等作为吸收剂，属于物理吸收过程，其气液两相的平衡关系可用亨收剂，属于物理吸收过程，其气液两相的平衡关系可用亨利定律表明，故平衡曲线为一直线。利定律表明，故平衡曲线为一直线。图图1-201-20和
34、图和图1-211-21分别表明了各种温度下萘在焦油洗分别表明了各种温度下萘在焦油洗油和油和-10-10号轻柴油中的浓度与煤气中含萘量的平衡关系。号轻柴油中的浓度与煤气中含萘量的平衡关系。焦油洗油对萘的溶解度比轻柴油高，因此在同一温度下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指标，则允许的焦洗萘时，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。萘在焦油洗油与轻柴油中溶解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度如图如图1-221-22所示所示。此外，焦化厂内焦油洗油可以自给，所。此外，焦化厂内焦油洗油可以自给，所以，多采用
35、焦油洗油作为洗萘的吸收剂以，多采用焦油洗油作为洗萘的吸收剂三、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，在在洗洗氨氨塔塔前前，需需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/mg/m3 3。所所采采用用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
36、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称热热法法油洗萘油洗萘。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冷法油洗萘工艺流程如图如图1-231-23所示所示。经捕除焦油雾后的煤气进入终冷洗萘塔，塔下段为三组横管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，上段为由三层浮阀塔板组成的洗萘段。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。在终冷段，煤气温度由约束在终冷段，煤气温度由约束4545冷却到冷却到2525左右，然后进入洗萘左右，然后进入洗萘
37、段净化洗萘。自粗苯工序来的段净化洗萘。自粗苯工序来的28283030的贫油，自塔顶第一块塔的贫油，自塔顶第一块塔板进入洗萘段，经三层浮阀塔盘吸收煤气中的萘后流入冷却段。板进入洗萘段，经三层浮阀塔盘吸收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触，并冲洗凝结在在煤气冷却的同时，洗油与煤气于管束外壁接触，并冲洗凝结在管壁上的萘。如最终冷却温度低于初冷后煤气的露点温度，则会管壁上的萘。如最终冷却温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。为此，设有水汽冷凝进入洗萘油中，因而洗萘富油需进行脱水。为此，设有三个串联的脱水槽，第一槽内设有加热器，
38、将油加热到有三个串联的脱水槽，第一槽内设有加热器，将油加热到85859090，以起破乳作用。由第一、第二槽上部排出的氨水满流入地，以起破乳作用。由第一、第二槽上部排出的氨水满流入地下氨水槽，由泵送往蒸氨工段。由第三槽底部排出的含水下氨水槽，由泵送往蒸氨工段。由第三槽底部排出的含水4%4%以下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脱萘再生。由第三槽上部排出的乳化物流入带分离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分离器的地下槽，分离水由此流入氨水槽，油与乳化物被引入洗萘油器的地下槽，分离水由此流
39、入氨水槽，油与乳化物被引入洗萘油泵入口，送往第一槽循环加热破乳。泵入口，送往第一槽循环加热破乳。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，
40、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0.50.5g/mg/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，当当洗洗油油含含萘萘浓浓度度一一定定时时，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一一定定时时，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
41、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，在在热热法法油油洗洗萘萘工艺操作中要特别重
42、视这一点。工艺操作中要特别重视这一点。大气温度的变化，对于没有保温的洗萘塔操作影响很大。大气温度的变化，对于没有保温的洗萘塔操作影响很大。（2）洗油含萘量）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，在使用焦油洗油产中，因为不能达到理论上的平衡状态，在使用焦油洗油时，为使洗萘塔后煤气中含萘量降低至时，为使洗萘塔后煤气中含萘量降低至0.5g/m3，入塔循环入塔循环洗油含萘量应比图洗油含萘量应比图1-22所示的相应平衡值低。如在热法油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洗萘工艺中，当入塔循环洗油温度为3540时，为使洗时，为使洗萘后煤气含萘量降至萘后煤气含萘量降至0.5 g/m3左右，焦油洗油允许含萘量左右，焦油洗油允许含萘量为为710%；如采用轻柴油洗萘，其含萘量仅允许为；如采用轻柴油洗萘，其含萘量仅允许为56%。