莱钢焦化厂煤气净化系统优化改造
1 前言
莱钢焦化厂5#、6#焦炉配套建成的120 万t 煤气净化系统，由于场地狭窄等原因，设计采用了水洗氨工艺流程。荒煤气经初冷器冷却后进入旋分捕雾器除油雾，经煤气鼓风机加压后入洗氨塔洗氨冷却，洗苯后作为净煤气输送用户。该工艺没有脱硫工序，不符合环保要求及后序煤气用户对煤气质量的要求。为此，选用HPF 脱硫工艺，并根据工艺需要增上电捕焦油器，增加配套硫铵工艺，将洗氨塔改造为终冷塔，形成了包含初冷、鼓风机、电捕焦油器、脱硫、硫铵、洗苯脱苯的完整工艺，提高了净煤气质量，降低了粗苯工段腐蚀率，提高了粗苯蒸馏系统的开工率。
2 改造思路
1）增上HPF 脱硫工艺。2）增上电捕焦油器。原工艺设有的旋分捕雾器，捕雾效率一般在60%～ 70%，难以满足HPF 脱硫要求，煤气中含焦油过多易导致脱硫催化剂中毒，从而影响脱硫效率。电捕焦油器捕雾效率能达到99.5%以上，煤气经电捕焦油器除焦油雾后能较好的满足工艺要求。鉴于煤气系统无法停运，负压系统带压开口较危险，特将电捕焦油器设置在正压系统。3）淘汰水洗氨工艺，配套增上硫铵工艺。水洗氨工艺生产落后，洗氨效率低，煤气质量差，该工艺自身设备腐蚀严重，后序设备氨腐蚀严重。水洗氨工艺能耗高，工艺不合理。HPF 脱硫工艺与水洗氨工艺配套存在巨大弊端。即为了提高脱硫过程中的氨硫比，保证脱硫效率，必须将脱硫后煤气中的氨气经水洗、蒸馏后再回兑到脱硫前的煤气中，促成氨循环，净增运行成本。同时水洗氨工艺产生5 t/h 的废水，加重了节能减排的压力。基于以上分析，将水洗氨工艺改造成硫铵工艺。4）HPF 脱硫工艺配套上硫铵工艺后，洗氨改终冷工艺。基于HPF 脱硫工艺与水洗氨工艺配套存在较大弊端，配套上硫铵工艺，煤气经饱和器除氨后温度高达 50～55 ℃，直接洗苯会导致洗苯效率降低，影响苯族烃回收，导致化产品收率降低，为此，根据洗氨塔结构特点将其改造为终冷工艺。
3 改造方法
1）投资5 300 余万元增上电捕焦油器，HPF 脱硫工艺及配套硫铵工艺。
2）洗氨改终冷工艺。经过对洗氨塔和终冷塔结构及配套工艺进行分析，洗氨塔完全可改造为终冷塔，将原洗氨塔一段喷洒改造为两段喷洒，在上段喷洒设计新的喷洒装置改造后，终冷塔分为两段喷洒，喷洒下的溶液集结于塔底，终冷循环泵和半富氨水泵分别抽塔底进入各换热器进行冷却，终冷循环泵后冷却的循环液打到塔中部进行喷洒，半富氨水泵后冷却的循环液打到塔顶进行喷洒，多余废水从终冷循环泵后打入浮选机，满后流入机械化澄清槽。为保证煤气出口温度满足工艺要求，将上段喷洒液增大冷却器换热面积，循环液全部采用低温水冷却。 3）旋分捕雾器增设旁通管。配套脱硫、硫铵项目同时配有电捕，投运后形成了完整的煤气净化回收工艺，旋分捕雾器主要功能与电捕焦油器重合，旋分捕雾器正常运行阻力为1.5～1.8 kPa，是电捕焦油器的3～5 倍，增加电捕后，取消旋分捕雾器不会对鼓风机安全运行造成影响。莱钢焦化厂通过优化运行模式，利用停产机会对旋分捕雾器增设旁通管，将机前吸力自动调节翻板由旋分捕雾器后迁移至旋分捕雾器前，在保证工艺运行情况下，降低系统阻力 1.5～1.8 kPa，从而降低了鼓风机电耗。
4 改造效果
改造后，120 万t 煤气净化系统形成了较为完整合理的工艺，满足了环保要求，脱硫脱氨效果大大提高，降低了粗苯工段腐蚀率，提高了粗苯蒸馏系统的开工率及净煤气质量。降低了鼓风机电耗，年节电 39 万余kW·h，同时保证了煤气系统安全运行。
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