【54页】年产150万吨焦化厂鼓冷工段设计文档高清浏览

其操 作运行的好坏，不仅对回收工段的操作有影响，而且对焦油蒸馏工段及炼焦炉的 操作也有影响。

毕业设计说明书 煤气初步冷却的目的和意义 煤气的初冷，输送及初步种工艺集成的新型煤化工企业或产业基地。

先进的催化合成技术分离技术 生物化工技术节能与环保技术材料与大型工业装备制造技术等是新型煤化工 的发展基础。

在引进和吸收工业发达国家先进技术的同时，发展适合国内需求的 具有自主知识产权的新技术和新装备制造能力，是实现跨越式技术发展和产业化 持续发展的战略需求。

目前，中国新型煤化工总体上还处于发展初期，未来 年是其技术开发工业化建设和产业发展的重要时期。

毕业设计说明书 第二章鼓风冷凝工艺流程选择 煤气冷却的流程方式可分为间接冷却，直接冷却和间冷直冷混合冷却三种。

被冷却的煤气与冷却介质直接接触的冷却器，称为直接混合式冷却器，简称为直 接冷却器或直接冷却被冷却的煤气与冷却介质分别从固体壁面的两侧流过，煤 气将热量传给壁面，再由壁面传给冷却介质的冷却器，称为间壁式冷却器，简称 为间接冷却或间接冷却器。

间冷直冷混合冷却是结合间冷制冷的优点相结合 的方法。

上述三种各有缺点，可根据的粗煤气含有水汽和焦油蒸汽等，需要进行初步冷却，分理处焦油和 水，以便把煤气输送到回收车间后续工序和进步利用。

目前，中国新型煤化工总体上还处于发展初期，未来 年是其技术开发工业化建设和产业发展的重要时期。

内需求的 具有自主知识产权的新技术和新装备制造能力，是实现跨越式技术发展和产业化 持续发展的战业装备制造技术等是新型煤化工 的发展基础。

在引进和吸收工业发达国家先进技术的同时，发展适合国工企业或产业基地。

中国未来煤化工的发展方向是在传统煤化工稳定发展的同时，加大力度发展 可替代石油的洁净能源与化工品的新型煤化工技术，并建成技术先进大规模 多种工艺集成的新型煤化部分内容简介术经济的发展和市场的巨大需求，煤炭焦化煤气化甲醇及下游化工 部分内容简介术经济的发展和市场的巨大需求，煤炭焦化煤气化甲醇及下游化工 产品等将得到快速发展。

中国未来煤化工的发展方向是在传统煤化工稳定发展的同时，加大力度发展 可替代石油的洁净能源与化工品的新型煤化工技术，并建成技术先进大规模 多种工艺集成的新型煤化工企业或产业基地。

先进的催化合成技术分离技术 生物化工技术节能与环保技术材料与大型工业装备制造技术等是新型煤化工 的发展基础。

在引进和吸收工业发达国家先进技术的同时，发展适合国内需求的 具有自主知识产权的新技术和新装备制造能力，是实现跨越式技术发展和产业化 持续发展的战略需求。

目前，中国新型煤化工总体上还处于发展初期，未来 年是其技术开发工业化建设和产业发展的重要时期。

毕业设计说明书 煤气初步冷却的目的和意义 煤气的初冷，输送及初步净化，是炼焦化学产品回收工艺过程的基础。

其操 作运行的好坏，不仅对回收工段的操作有影响，而且对焦油蒸馏工段及炼焦炉的 操作也有影响。

因此，对这部分工艺及设备的研究都很重视。

煤气初冷的目的是冷却煤气，二是使焦油和氨水分离，并脱除焦油渣。

煤气的初步冷却分两步进行第步是来自焦炉的出煤气在 集气管及桥管中用大量循环氨水喷洒，使煤气冷却到使左右的焦 油蒸汽冷凝下来。

第二步再在煤气初冷器中冷却，使残余焦油和大部分水汽冷凝 下来，可将煤气冷却到。

煤气经冷却后，体积变小，从而使鼓风机以较少的动力消耗将煤气送往后续 的净化工序。

煤气经初冷后，温度降低，是保证炼焦化学产品回收率和质量的先 决条件。

为了回收化学产品和净化煤气，便于加工利用，必须要对粗煤气的分离。

来自焦炉中的粗煤气含有水汽和焦油蒸汽等，需要进行初步冷却，分理处焦油和 水，以便把煤气输送到回收车间后续工序和进步利用。

毕业设计说明书 第二章鼓风冷凝工艺流程选择 煤气冷却的流程方式可分为间接冷却，直接冷却和间冷直冷混合冷却三种。

被冷却的煤气与冷却介质直接接触的冷却器，称为直接混合式冷却器，简称为直 接冷却器或直接冷却被冷却的煤气与冷却介质分别从固体壁面的两侧流过，煤 气将热量传给壁面，再由壁面传给冷却介质的冷却器，称为间壁式冷却器，简称 为间接冷却或间接冷却器。

间冷直冷混合冷却是结合间冷制冷的优点相结合 的方法。

上述三种各有缺点，可根据生产规模，工艺要求几其他条件因地制宜地选择 采用。

本设计采用的是横管式间冷工艺流程。

煤气的间接冷却工艺 煤气的间接冷却有立管式和横管式两种，立管式相对于横管式工艺较老， 而且本设计也是按横管式间冷设计的，故立管式工艺在此不再多说，下面是横管 式间冷工艺。

横管式煤气初冷器冷却，煤气走管间，从上向下流动冷却水走管内，由 下向上流动。

用焦油氨水混合液喷洒，不仅可在管外形成液膜，提高传质效果， 而且可以从上而下冲洗传热管，防止萘和焦油的沉积，除萘效果比立管式好。

再 加上横管式冷却器提高了冷却水的流速，般可达，煤气流速也可达到 ，且煤气与冷凝液的流向相同。

因此。

总传热系数可高达 几乎比立管式冷却器高出倍多，从而可大幅度降低 冷却器的换热面积。

密集的冷却管束还可以起到分离焦油雾和水雾的挡板作用。

毕业设计说明书 煤气的直接冷却工艺 煤气的直接冷却，是在直接式煤气初冷塔内由煤气和冷却水直接接触传热完 成的。

我国小焦化大都用此流下向上流动，与分两段喷淋下来的氨水煤焦油混合液逆流密 切接触而得到冷却。

聚集在塔底的喷洒液及冷凝液沉淀出其中的固体杂志后，其中用于循环喷洒 的部分经液封槽用泵送往螺旋板换热器，在此冷却到左右，再压送到直冷 空喷塔上中两段喷洒。

相当于塔内生成的冷凝液量的部分混合液，由塔底导入 机械化氨水澄清槽，与气液分离器下来的氨水煤焦油以及横管初冷器下来的冷 凝液等起混合后进行分离澄清的氨水进入氨水槽后，泵往焦炉喷洒，剩余氨水 经氨水储槽泵送脱酚及蒸氨装置。

初步澄清的煤焦油送至煤焦油分离槽除去煤焦 油渣及进步脱除水分，然后经煤焦油中间槽泵入煤焦油储槽。

直冷空喷塔内喷洒用的洗涤液在冷却煤气同时，还吸收硫化氢氨及萘等， 并逐渐为萘饱和。

采用螺旋板换热器来冷却闭路循环的洗涤液，可以减轻由于萘 的沉积而造成的堵塞。

在采用氨水混合分离系统时，循环氨水中挥发的浓度相对 增加，而循环氨水的温度又高，因而氨的挥发损失将增大。

为防止氨的挥发损失 及减少污染，澄清槽和液体槽宜采用封闭系统，并设置排气洗净塔，以净化由槽 内排除的气体。

煤气的直接冷却是在直接冷却塔内，由煤气和冷却水直接接触传热而完成 的。

此法不仅冷却了煤气，且具有净化煤气的良好设备结构简单造价低及煤 气阻力小等优点。

间冷直冷结合的煤气初冷工艺即是将二者优点结合的方法， 在国内外大型焦化已得到采用。

毕业设计说明书 第三章设备的选择 初冷器型式的选择 初冷器是焦化厂煤气冷却的主要设备，主要有立管式间接初冷器和横管式间 接初冷器两种。

在此设计里我们选择了横管式间接初冷器，下面我们就其优缺点 对此两种初冷器进行详细分析。

立管式间接初冷器 如图所示，立管式间接初冷器的横 断面呈长椭圆形，直立的钢管束装在上下 两块管栅板之间，被五块纵板分成六个管 组，因而煤气通路也分成六个流道。

煤气 走管间，冷却水走管内，二者逆向流动。

冷却水从冷却器煤气出口端底部进入，依 次通过各组管束后排出器外。

由图可知， 六个煤气流道的横断面积是不样的，这 是因为煤气流过出冷气时温度逐步降低， 并冷凝出液体，煤气的体积流量逐渐减小。

为使煤气在各个流道中的流速大体保持稳 定，所以沿煤气流向各流道的横断面积依 次递减而冷却水沿起流向各管束的横断 面积则相应递减。

所用钢管规格为 。

立管式出冷器般均为多台并联操 作，煤气流速为，煤气通过阻力约 为。

当接近饱和的煤气进入出冷器后，即有水汽和煤焦油在管壁上冷凝下来，冷 凝液在管壁上形成很薄的液膜，在重力作用下沿管壁向下流动，并因不断有新的 冷凝液加入，液膜逐渐加厚，从而降低了传热系数。

此外，随着煤气的冷却，冷 凝的萘将以固态薄片晶体析出。

毕业设计说明书 在初冷器前几个流道中，因冷凝焦油量多，温度也较高，萘多溶于煤焦油中 在其后通路中，因冷凝煤焦油量少，温度低，萘晶体将沉积在管壁上，使传热系 数降低，煤气流通阻力亦增大。

在煤气上升通路上。

冷凝物还会因接触热煤气而 又部分蒸发，因而增加了煤气中萘的含量。

上述问题都是立管式初冷器的缺点。

为克服这些缺点，可在初冷器后几个煤气流通内，用含萘较低的混合煤焦油进行 喷洒，可解决萘的沉积堵塞问题，使之低于集合温度下萘在煤气中的饱和浓度。

横管式间接初冷器 如图所示，横管式初冷器具有直 立长方形的外壳，冷却水管与水平面成 度角横向配置。

管板外侧管箱与冷却水 管连通，构成冷却水通道，可分两段和 三段供水。

两段供水是供低温水和循环 水，三段供水则供低温水，循环水和采 暖水。

煤气自上而下通过初冷器。

冷却 水由每段下部进入，低温水供入最下段， 以提高传热温差，降低煤气出口温度 在冷却器壳程每段上部，设置喷洒装置， 连续喷洒含煤焦油的氨水，以清洗管外 部的煤焦油和萘，同时还可以从煤气中 吸收部分萘。

在横管初冷器中，煤气和冷凝液由上往下同时流动，较为合理。

由于管壁上 的萘可被冷凝液冲洗和溶解下来，同时与冷凝液上部喷洒氨