横管初冷器喷洒工艺的改造

(包钢（集团）公司焦化厂，内蒙古　包头 014010)
摘 要：介绍了包钢焦化厂对10万m³/h煤气净化系统中初冷器喷洒工艺成功改造的情况；通过改造提高了初冷器的使用效率，解决了生产中的难题，降低了职工的劳动强度。
关键词：初冷器；喷洒；工艺；改造
中图分类号：TQ522.51  文献标识码：A  文章编号：1007—6921(2008)08—0159—01

包钢焦化厂10万m³/h煤气净化系统净化工艺采用的是AS循环法，即氨硫循环脱硫法，它的特点是水洗氨，氨脱硫。蒸氨的同时使脱硫富液得以再生变为脱硫贫液，之后再与脱氨富液混合去循环脱硫［1］。在鼓风冷凝单元，采用的是5台横管初冷器并联使用。原设计初冷器中段的喷洒液是由焦油氨水分离槽分离出的乳浊液进入初冷器喷洒吸收煤气中的萘杂质。经过几年的运行，喷洒液管道被焦油渣堵塞的现象时有发生，影响了正常生产。为此，我们进行了改造并取得了一定的效果。
1 改造前初冷器喷洒工艺存在的问题及原因分析
1.1 初冷器内喷洒液管堵塞现象严重

AS流程中对焦油渣的处理分为两步：首先焦油和氨水进入6台除渣器中，利用刮板将大于8mm的焦油渣清除掉；然后小于8mm的焦油渣随焦油氨水进入3台焦油氨水分离槽进行二次除渣。由于运行多年，除渣器内的刮板链条经常断裂，维修较困难，而焦油氨水分离槽又有不同程度的内漏,造成焦油氨水分离效果差，乳浊液中夹带了一定量的焦油渣，致使喷洒液管道堵塞。
1.2 初冷器阻力增大,清扫频繁

由于乳浊液质量差,喷洒效果不好,煤气中的萘杂质多数沉积在器壁上,增大了初冷器的阻力。为此,我们3～4天就要对初冷器进行逐台清扫。
1.3 洗涤两塔阻力增大

初冷器内阻力增大，造成后序煤气系统阻力增大。我们做过统计，初冷器阻力大于1 000Pa，洗氨塔和脱硫塔阻力成倍上升。
1.4 油水比例失调，焦油含萘指标不达标

因焦油氨水分离效果不好，乳浊液中夹带的焦油渣堵塞喷洒液管，使喷洒液中焦油量少，氨水量多，油水比例失调，影响吸收过程，因此焦油含萘低于10%，没有达到工艺要求。
2 改造方案

初冷器喷洒效果不好的根本原因是进入初冷器喷洒的乳浊液质量差。通过取样分析，发现乳浊液中的氨水基本不含有焦油渣而焦油中含有大量的焦油渣。因此决定，把这做为突破口，进行以下改造：
2.1 对喷洒液管进行改造

原设计每台横管初冷器中段共有6根喷洒液管，每根喷洒液管上有40个孔径为6～8mm的喷嘴。改造后每根喷洒液管上有4～5个带有溅液盘，孔径为14mm的喷嘴，且喷嘴之间相互错位，以增大喷洒液与焦炉煤气的接触面积，提高喷洒效率［2］。

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2.2 对喷洒液进行改造

原工艺初冷器喷洒的乳浊液是从焦油氨水分离槽中部取出的，而现在我们对原工艺进行了改造即：用5台机械化澄清槽和3台氨水中间槽代替原来的6台除渣器和3台焦油氨水分离槽。在机械化澄清槽内，焦油和氨水进行分离，氨水进入氨水中间槽，随后用循环氨水泵抽出，焦油进入冷器喷洒液中的氨水由循环氨水泵出口一条支管路输送至中段冷凝液槽，焦油由倒油泵从焦油中间槽中倒出，经过笼形过滤器过滤掉焦油渣后进入中段冷凝液槽与氨水混合，按一定比例入初冷器中段喷洒焦炉煤气和吸收焦炉煤气中的萘杂质。
2.3 增设过滤器并改进

蔡军兰为了提高乳浊液的质量，在进入初冷器乳浊液的管路上增设了两台笼形过滤器，一用一备。但由于焦油渣孔径大，过滤器内的过滤网经常被全部堵住，而为了保证生产，有时在清扫过滤器时不得不开过滤器的交通，降低了过滤器的工作效率。因此，我们又对过滤器进行改进。过滤器内的过滤网采用ф600mm圆筒形状的钢板，钢板上有4 000个ф4mm的小孔。改进前判断过滤网是否堵塞的方法是通过人工触摸喷洒液管壁，但在实际生产中我们发现，这种判断方法很滞后，当发现喷洒液管壁变凉时，过滤器已被焦油渣堵塞的很严重了，这时清扫过滤器费时费力。针对这种情况，在过滤器入口管道上加装压力表，通过压力表的指数判断过滤网堵塞情况，以便及时清扫，这样既省时省力，又可保证过滤器的正常工作。另外，在过滤器的入口焦油管道上加装一孔径为16mm的流量孔板，通过观察流量孔板控制焦油与氨水的配比，进而提高喷洒液质量。(初冷器喷洒系统改造前后的工艺流程图如上图所示)。
3 改造后效果

初冷器喷洒系统工艺的改造运行至今，初冷器阻力未发现有增大现象，洗氨塔和脱硫塔阻力都在1 000Pa以下；笼形过滤器的清扫频率由两天一次降为两个星期一次；喷洒液管尚未发生堵塞现象；焦油含萘指标由9.8%提高到了10.2%。

此项改造，投资少、见效快，不但提高了初冷器的使用效率，解决了生产中的难题，而且降低了职工的劳动强度。
［参考文献］
［1］ 冯安祖，傅永宁.炼焦化工［M］.北京：冶金工业出版社，1992.
［2］ 肖瑞华.煤化学产品工艺学［M］.北京：冶金工业出版社，2003.