煤气净化助剂N71700在板材公司焦化厂煤气系统中的应用

摘 要：大多数焦化企业在生产过程中都会面临以下几方面比较棘手的问题，如初冷器煤气阻力大，煤气降温不理想，鼓风机输送能力下降，蒸氨塔结垢导致增加检修与清洗频次；集气管喷淋处的结垢、焦油在集气管的沉积、蒸氨塔中换热器结垢堵塞等情况。可在循环氨水中或初冷器喷洒液入口处加入煤气净化助剂N71700，N71700脱水助剂近几年在国内外大量焦化厂的成功应用表明，对上述问题的解决与缓解有十分明显的作用。

关键词：初冷器；阻力；煤气净化助剂

板材焦化厂煤气净化流程：焦炉煤气——炉顶立管喷洒——初冷器——电捕焦油器——鼓风机——脱硫塔——洗氨塔——洗苯塔——部分煤气回炉。

初冷器是煤气净化系统中必不可少的主要设备之一，承担着降低煤气温度，运行过程中清除煤气中的焦油、奈等有机物的重要任务，初冷器阻力大小取决于煤气在初冷器内部通过的横截面积，当初冷器长时间的投入使用，会因为煤气中的煤粉以及焦油等有机物在初冷器内冷却管壁外面结垢，导致传热性能减弱，减少煤气通过的面积，煤气温度降低效果差，煤气气体体积变大，最终使初冷器阻力增大，增加煤气鼓风机的负荷，集气管压力变大，降低焦炉吸气管的吸力，对整个煤气系统的正常运转有很大的影响，严重时导致炉门冒烟冒火，烧坏护炉铁件，损坏炉体，同时在生产过程中大多为了避免因炉门冒烟冒火烧坏铁件而采取打开炉定上升管，将荒煤气直接排放到大气中，污染环境的同时也相应的降低了化产品的回收率，因此必须把初冷器阻力控制在一定的范围内来保证整个煤气系统以及其它生产工序的正常运行。

1 初冷器现状

板材焦化厂煤气净化三车间8#、9#焦炉的煤气净化系统自投产以来，4台初冷器阻力持续偏高，阻力达到2500Pa以上，煤气冷却效果较差，直接造成整个8#9#焦炉煤气系统输送困难，为了保证集气管压力稳定，必要是被迫减少煤气净化量，直接造成煤气质量超标，给后续的煤气净化回收工序控制带来极大的困难。

2 原因分析

板材焦化厂8#、9#焦炉是炭化室高度为7m的大型焦炉，在装煤时极易产生大量煤尘，这些煤尘随煤气进入初冷器，在初冷器冷却过程中混杂着焦油、萘等不溶物附着在冷却管外壁上，同时部分煤尘进入循环氨水中，使其堵塞喷喷管孔，致使循环氨水喷洒量减少，长时间就会使初冷器内冷却管外壁大量结垢，煤气通过面积减少，煤气降温效果差，煤气体积正大，鼓风机输送量下降，从而造成初冷器阻力增大。

3 焦化厂试用煤气净化助剂过程

3.1 2013年9月19日--12月4日，板材焦化厂煤气净化三车间8#、9#焦炉的煤气净化系统开始试用煤气净化助剂N71700，其主要目的减少初冷器内冷却管外壁结垢情况，降低初冷器阻力，提高煤气冷却效果，保证煤气净化系统级后续生产工序的正常运行，在循环氨水泵入口处安装加药装置，通过该加药装置能够连续不间的将药剂添加到循环氨水中，循环氨水进入初冷器喷洒后循环使用，9月19日开始在循环氨水泵入口添加煤气净化助剂，添加药剂量为第一个月平均每天42Kg，第二个月添加量平均每天35Kg。要求岗位工采用U形管压力计测量初冷器总阻力，每周检测次数不得少于二次。

3.2 工艺控制参数，严格控制工艺指标，要求中控室密切监控初冷器后煤气温度、初冷器阻力、循环冷却水温度等工艺指标，要求岗位工依据循环冷却水温度及时调节冷却水阀门开度，整个试用过程中各参数控制为：煤气温度要控制在20℃-30℃、循环氨水温度控制在30℃-70℃、喷洒液含油量控制在0-30%。

4 试用效果

初冷器阻力测量表见表1。

通过在煤气净化系统使用煤气净化助剂N71700 2个多月时间，板材焦化厂煤气净助化三车间煤气净化系统几个工序设备状况都发生了突破性的改变：

4.1 从表1中可以发现在循环氨水中添加药剂后，初冷器阻力持续减小并趋于稳定。

4.2 通过打开初冷器后发现最下层出现约10mm厚的煤粉层，可见脱水助剂N71700具有很强的剥离作用。

4.3 初冷器阻力下降后传热效果明显提高，煤气冷却效果较好，能够使初冷器出口煤气温度降到25℃以下，有利的保证了煤气净化系统的正常稳定运行。

4.4 蒸氨塔效果改变：蒸氨塔自2010年后，基本每年就需要倒换蒸氨塔进行检修、掏塔，塔板及泡罩上主要存留物煤粉、铵盐、重质油，塔板上积累物在10mm至40mm不等，泡罩上内外结壳，大约厚度为5mm，造成蒸氨塔阻力大，蒸氨系统运行不稳。2013年11月19日对蒸氨塔停塔检查，发现塔板与泡罩上基本无杂物及油，同时蒸氨系统运行状况较好。

5 效益分析

5.1 减少初冷器年检修费：没使用脱水助剂N71700前，每年检修一台初冷器需要人工费20万元；材料费29.4万元，合计：49.4万元。

5.2 减少蒸氨塔年检修费：没使用脱水助剂N71700前，检修一台蒸氨塔需要人工费20万元，每年检修两次蒸氨塔，节约检修费用：40万元。

5.3 减少更换换热器的费用：2013年净化三车间因洗涤及蒸氨系统换热器堵塞影响生产，更换了7台换热器。其中换热面积为150m2 2台、80m2 5台，80m2每台7万元、150m2每台12.25万元，年更换换热器费用：59.5万元。

综上效益计算，年节约费用=（1）+（2）+（3）=49.9+40+59.5=149.4万元

5.4 初冷器阻力下降导致集气管压力降低，减少了焦炉炉门冒烟冒火和上升管放散等情况，减少了荒煤气的损失，有效的提高了化产品的收率。

6 结束语

由于使用了煤气净化助剂N71700后，有效的控制了煤气初冷器阻力，使其阻力从2500Pa降低到1000Pa左右，保证了煤气冷却效果，减少了维修费用，提高了鼓风机的输送量，降低了集气管压力，改善了焦炉生产操作环境，从根本上解决了初冷器阻力大的问题，为其它焦化企业解决类似问题提供了一定的参考和借鉴作用。

参考文献

[1]李哲浩.炼焦生产问答[M].北京：冶金工业出版社，1982，52.

[2]何建平.炼焦化学产品回收与加工[M].北京：化学工业出版社，2005，16-17.