萊鋼焦化廠煤氣凈化系統優化改造
1 前言
萊鋼焦化廠5#、6#焦爐配套建成的120 萬t 煤氣凈化系統，由于場地狹窄等原因，設計采用了水洗氨工藝流程。荒煤氣經初冷器冷卻后進入旋分捕霧器除油霧，經煤氣鼓風機加壓后入洗氨塔洗氨冷卻，洗苯后作為凈煤氣輸送用戶。該工藝沒有脫硫工序，不符合環保要求及后序煤氣用戶對煤氣質量的要求。為此，選用HPF 脫硫工藝，并根據工藝需要增上電捕焦油器，增加配套硫銨工藝，將洗氨塔改造為終冷塔，形成了包含初冷、鼓風機、電捕焦油器、脫硫、硫銨、洗苯脫苯的完整工藝，提高了凈煤氣質量，降低了粗苯工段腐蝕率，提高了粗苯蒸餾系統的開工率。
2 改造思路
1）增上HPF 脫硫工藝。2）增上電捕焦油器。原工藝設有的旋分捕霧器，捕霧效率一般在60%～ 70%，難以滿足HPF 脫硫要求，煤氣中含焦油過多易導致脫硫催化劑中毒，從而影響脫硫效率。電捕焦油器捕霧效率能達到99.5%以上，煤氣經電捕焦油器除焦油霧后能較好的滿足工藝要求。鑒于煤氣系統無法停運，負壓系統帶壓開口較危險，特將電捕焦油器設置在正壓系統。3）淘汰水洗氨工藝，配套增上硫銨工藝。水洗氨工藝生產落后，洗氨效率低，煤氣質量差，該工藝自身設備腐蝕嚴重，后序設備氨腐蝕嚴重。水洗氨工藝能耗高，工藝不合理。HPF 脫硫工藝與水洗氨工藝配套存在巨大弊端。即為了提高脫硫過程中的氨硫比，保證脫硫效率，必須將脫硫后煤氣中的氨氣經水洗、蒸餾后再回兌到脫硫前的煤氣中，促成氨循環，凈增運行成本。同時水洗氨工藝產生5 t/h 的廢水，加重了節能減排的壓力。基于以上分析，將水洗氨工藝改造成硫銨工藝。4）HPF 脫硫工藝配套上硫銨工藝后，洗氨改終冷工藝。基于HPF 脫硫工藝與水洗氨工藝配套存在較大弊端，配套上硫銨工藝，煤氣經飽和器除氨后溫度高達 50～55 ℃，直接洗苯會導致洗苯效率降低，影響苯族烴回收，導致化產品收率降低，為此，根據洗氨塔結構特點將其改造為終冷工藝。
3 改造方法
1）投資5 300 余萬元增上電捕焦油器，HPF 脫硫工藝及配套硫銨工藝。
2）洗氨改終冷工藝。經過對洗氨塔和終冷塔結構及配套工藝進行分析，洗氨塔完全可改造為終冷塔，將原洗氨塔一段噴灑改造為兩段噴灑，在上段噴灑設計新的噴灑裝置改造后，終冷塔分為兩段噴灑，噴灑下的溶液集結于塔底，終冷循環泵和半富氨水泵分別抽塔底進入各換熱器進行冷卻，終冷循環泵后冷卻的循環液打到塔中部進行噴灑，半富氨水泵后冷卻的循環液打到塔頂進行噴灑，多余廢水從終冷循環泵后打入浮選機，滿后流入機械化澄清槽。為保證煤氣出口溫度滿足工藝要求，將上段噴灑液增大冷卻器換熱面積，循環液全部采用低溫水冷卻。 3）旋分捕霧器增設旁通管。配套脫硫、硫銨項目同時配有電捕，投運后形成了完整的煤氣凈化回收工藝，旋分捕霧器主要功能與電捕焦油器重合，旋分捕霧器正常運行阻力為1.5～1.8 kPa，是電捕焦油器的3～5 倍，增加電捕后，取消旋分捕霧器不會對鼓風機安全運行造成影響。萊鋼焦化廠通過優化運行模式，利用停產機會對旋分捕霧器增設旁通管，將機前吸力自動調節翻板由旋分捕霧器后遷移至旋分捕霧器前，在保證工藝運行情況下，降低系統阻力 1.5～1.8 kPa，從而降低了鼓風機電耗。
4 改造效果
改造后，120 萬t 煤氣凈化系統形成了較為完整合理的工藝，滿足了環保要求，脫硫脫氨效果大大提高，降低了粗苯工段腐蝕率，提高了粗苯蒸餾系統的開工率及凈煤氣質量。降低了鼓風機電耗，年節電 39 萬余kW·h，同時保證了煤氣系統安全運行。
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