河南理工大学2012届毕业设计
作弹性大，结构简单可靠，抗结垢、防堵塞性能好,由于操作气速高，气流自清洗能力强且升气孔直径大，很不容易堵塞，投资省，传质单元的间距较大，便于布置加热和冷却排管。板上液面梯度小，液面横向混合好、无流动及传质死区。
综合比较上面四种塔，可以知道填料塔和新型垂直筛板塔性质更加优越，同时垂直筛板塔技术更先进，操作简单，而且维修费用较低，所以设计选用了垂直筛版塔。
17
河南理工大学2012届毕业设计
第3章 工艺流程
3.1 原料气净化工艺流程
本工段包括煤气的冷凝、冷却和加压输送；焦油、氨水和焦油渣的分离、贮存输送；煤气中焦油雾滴、萘的脱除等。
工艺流程简介
从焦化厂来的焦油、氨水、苯族烃等与煤气的混合物约80℃进入气液分离器，煤气与焦油氨水等在此分离。分离出的粗煤气进入初冷器，煤气被冷却到22℃，冷却后的煤气经捕雾器捕雾后进入电捕焦油器，最大限度地清除煤气中的焦油雾滴及萘，经电捕后的煤气进入离心鼓风机加压，加压后的煤气送往硫铵工段。
此工段中焦炉煤气首先要冷却，因为： 1)煤气冷却可防止煤气中的化学产品发生裂解；
2)从煤气中回收化学产品和净化煤气时，在较低温度下才能保证较高的回收率； 3)含有大量水汽的高，品煤气体积大，所需输送煤气管道直径。鼓风机的输送能力和功率均增大；
4)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离出来，部分硫化物、氰化物等腐蚀性介质溶于冷凝液中，从而可减少回收设备及管道的堵塞和腐蚀。
工艺特点
1)煤气的冷却采用冷却面积为5725m2横管式冷却器三台。横管冷却器分上、下两段，上段用循环水冷却，将煤气温度冷却到约45℃左右，下段用制冷水冷却，将煤气温度冷却到22℃以下，使煤气中焦油和萘在此充分脱除。三台初冷器并联使用，当吹扫或检修一台时，两台工作仍能满足设计要求。
2)煤气加压采用离心鼓风机，克服了罗茨鼓风机噪声高、效率低、寿命短、易漏气的缺陷；配套液力偶合器调速，不仅便于操作且节省能源。
3)煤气中焦油雾及萘的脱除采用高效蜂窝式电捕焦油器两台，处理气量为600000-70000m3/h，电捕焦油器布置在鼓风机前，能最大限度地脱除煤气中的焦油雾滴及萘，提高了后续工序的开工率。正常工作时，两台同时使用，当一台冲洗或发生故障时，另一台也能满足工艺要求。
运行效果：冷鼓电捕投运以后，运行效果良好，能最大限度的去除焦炉煤气中的箭由、氨水及萘等。
18
河南理工大学2012届毕业设计
3.1.1 硫铵
本工段包括煤气中氨的脱除，硫铵的干燥两部分。其主要任务是用硫酸作吸收剂，脱除煤气中的氨，生成硫铵并将其干燥后得到硫铵产品。
工艺流程简介：来自冷鼓工段的粗煤气经预热器用0.5MPa的蒸汽加热至60～70℃，进入硫铵饱和器上段的喷淋室，在此煤气中的氨被母液中的硫酸吸收，生成硫酸铵结晶。然后煤气进入硫铵饱和器内的除酸器，分离煤气中夹带的酸雾后，再经旋流板除酸器进一步除酸后送往洗苯工段。
在硫铵饱和器内发生的主要反应如下：
H2SO4+NH3→NH4HSO4 (3-1)
H2SO4+2N H3→(NH)2SO4 (3-2) NH4HSO4+N H3→(NH)2SO4 (3-3)
在饱和器中不断有硫铵结晶生成，用结晶泵将硫铵结晶连同一部分母液送至结晶槽，再放到离心机内进行离心分离，滤除母液。从离心机卸出的硫铵结晶，由螺旋输送初送至振动流化床，用热空气干燥后进入硫铵贮斗，然后称量包装送入成品库。振动流化床用的热空气由送风机吸进，在热风器加热到130-140℃后送入，振动流化床排出的尾气经旋风除尘器捕集夹带的细粒硫铵结晶后，由排风机抽送至水浴除尘器进行湿式再除尘，最后排入大气。
本工段流程特点：
1)采用喷淋式饱和器脱除焦炉煤气中的氨，它集酸洗与结晶为一体，煤气系统阻力小，流程简单，工艺先进，技术可靠。干燥采用振动流化来，技术成熟，操作稳定。
2)硫铵干燥尾气采用二级除尘，除尘效率达99.5％以上，实现基本无废物排放。
3.1.2 洗脱苯
本工段包括终冷、洗苯、脱苯三部分。
工艺流程简介：来自硫铵工段的粗煤气经终冷器换热后。由55℃降至29℃后由洗苯塔底部入塔，白下而上与塔顶喷淋的循环洗油逆流接触，煤气中的苯在此被循环洗油吸收，再经过旋流板捕雾器除去雾滴后去外管送往后续工序。洗苯塔底富油由贫富油泵加压后送至粗苯冷凝冷却器，与脱苯塔塔顶出来的粗苯汽换热，将富油预热至60℃，然后至油油换热器与脱苯塔塔底出来的贫油换热，由60℃升到140℃，最后进入粗苯加热炉被加热至180℃左右，进入脱苯塔，用直接蒸汽进行气提蒸馏，从脱苯塔塔顶蒸出的粗苯油水混合汽进入粗苯冷凝冷却器被从洗苯塔底来的富油和16℃制冷水冷却至30℃左右，然后进入相苯油水分离器进行分离。分离出的粗苯入粗苯回流槽，部分粗苯经粗苯回流泵送至脱苯塔塔顶作回流，其余部分溢流入粗苯贮槽由粗苯泵送往罐区。
19
河南理工大学2012届毕业设计
流程特点：
⑴用每台换热面积为3319m2横管式间接终冷器冷却焦炉煤气，将硫铵来的煤气冷却至25℃。该工艺较直接终冷工艺相比具有流程短、设备少、废水量小等优点。
⑵洗苯脱苯的操作过程中，循环洗油的质量逐渐恶化，为保证洗油质量采用洗油再生器将脱苯塔底来的部分热贫油再生。用过热蒸汽加热，蒸出的油汽进入脱苯塔。
⑶降低洗油中的含萘量，在脱苯塔上都设3块塔板进行侧线采萘，萘油流入萘扬液槽后用蒸汽压出送至冷鼓工段。
3.1.3 精脱硫
自洗苯塔顶部出来的焦炉煤气经压缩机压缩至压力2.1MPa，经过滤器滤去油雾后进氧化铁脱硫槽，脱除气体中的无机硫后送转化装置预热。预热后压力约2.02MPa、温度300～350℃，进入加氢转化器，气体中的有机硫在此转化为无机硫，不饱和烃加氢饱和。另外，气体中氧也与氢反应生成水。加氢转化后的气体进入氧化锰脱硫槽，脱去大部分无机硫；再进入加氢转化器II，将残留的有机硫彻底转化并经中温氧化锌脱硫槽把关，使总硫脱至≤0.1 ppm，脱硫槽的气体约1.85MPa、70℃左右，送转化装置。
3.1.4 转化
精脱硫的焦炉气，温度约370℃,与废热锅炉蒸气混合，进入焦炉气蒸气预热器，预热到660℃，然后进转化炉。来自空分装置的氧气加入安全蒸气后，预热到300℃，进入转化炉，在转化炉顶部与焦炉气蒸气混合。混合气中的氧先与可燃气体反应产生热，为甲烷转化提供热源。气体入床层后， 在催化剂作用下，甲烷及少数多碳烃转化为一氧化碳和氢。出转化炉的转化气约960℃，入废热锅炉副产饱和蒸气后，经焦炉气预热器、焦炉气初预热器、锅炉给水预热器、再沸器、脱盐水预热器回收热量后，用水冷却到40℃，分离冷凝液经氧化锌脱硫槽把关后送合成气压缩机。分离出的工艺冷凝液经汽提塔汽提出溶解气后，用泵加压送锅炉房。
工艺流程如图1：
20