3 Цех переработки химических продуктов

Цех переработки химических продуктов предназначен для охлаждения коксового газа, очищения и выделения из него каменноугольной смолы, аммиака, фенолов и бензольных углеводородов. Очищенный газ подаётся при помощи нагнетателя обратно в коксовый цех – на обогрев батареи, на нужды завода и продается потребителям газа.

В состав цеха входят:

1 Отделение улавливания, которое включает в себя:

- машинное отделение

- отделение охлаждения и очистки коксового газа;

- отделение очистки коксового газа от аммиака круговым фосфатным

способом;

- отделение конденсации;

- установка биохимической очистки сточных вод;

2 Смолоперегонное отделение, включающее:

- отделение подготовки и разгрузки каменноугольной смолы;

- отделение дистилляции каменноугольной смолы;

- отделение кристаллизации.

Цех переработки химических продуктов обеспечивает надлежащее и своевременное решение задач по следующим направлениям деятельности:

- поддержание гидравлического режима коксового цеха, очистка и охлаждение коксового газа и его транспортировка потребителям через отделение КФС;

- охлаждение и очистка коксового газа от нафталина и смолы;

- приём и очистка надсмольной воды, подача очищенной надсмольной воды на орошение газосборников коксового цеха;

- приём сточных вод и воды фенольной канализации, её очистка и передача в коксовый цех на тушение кокса;

- переработка смолы из коксового газа в пек каменноугольный и масла, получение нафталина.

3.1 Отделение улавливания

Назначение отделения улавливания - обеспечение охлаждения коксового газа и отделения от него смолы, нафталина, водяных паров, очистка газа от смоляного тумана, транспортирование коксового газа до потребителей, очищенного от смолистых соединений и нафталина.

Отделение улавливания функционально делится:

1 Машинное отделение:

- первичное охлаждение коксового газа (ПГХ);

- предварительная очистка коксового газа (ПГХ, Вентури 1);

- транспортировка газа (нагнетатель, газопровод);

- установка очистки, увлажнения коксового газа (Вентури 2);

- установка очистки коксового газа от туманообразной смолы (Электрофильтр)

2 Отделение конденсации:

- конденсация, отделение смолы;

- подача надсмольной воды на орошение газосборников коксового цеха;

3.1.1 Машинное отделение

Прямой коксовый газ охлаждается в два этапа.

Первый этап- охлаждение коксового газа в коленах стояков газосборников.

Коксовый газ из камер коксования с температурой 650-700°С поступает через стояки в газосборники № 1, 2 коксовой и машинной сторон. В коленах стояков и газосборниках газ охлаждается до температуры 80-85°С орошением надсмольной водой, которая подается насосом барильетного цикла.

Охлаждение газа достигается главным образом за счет испарения воды, поэтому подача холодной воды повлечет худшее охлаждение газа из-за меньшего испарения. Надсмольная вода, подается на газосборники, с температурой 70-75°С, а уходит из газосборников 73-78°С.

После газосборников первично охлажденный коксовый газ, попадая в сепаратор разделяется на две фазы: газ и надсмольную воду.

Газ после сепаратора через верхний отвод по газопроводу поступает в ПГХ на этап охлаждения, а газовый конденсат (смола, аммиачная вода, фусы) по нижнему отводу в механизированные осветлители, где происходит разделение по плотности на воду, смолу и фусы.

Второй этапохлаждения коксового газа производится в первичных газовых холодильниках, где охлаждается до 20 – 30 °С и очищается от смолы, нафталина и воды.

Установлено 5 первичных газовых холодильников, кожухотрубчатого типа с горизонтальным расположением труб. В технологическую схему постоянно включены от 1 до 3^ххолодильников.

Коксовый газ поступает в холодильник через штуцер в верхней части корпуса, движется вниз по межтрубному пространству и выходит из холодильника через нижний штуцер. Образовавшийся при охлаждении конденсат коксового газа стекает по межтрубному пространству, собирается в нижней части холодильника и через гидрозатвор выводится в заглубленные промсборники отделения конденсации.

Вода на охлаждение подается в штуцеры на крышке нижнего трубного пучка и движется по трубам, переходя из пучка в пучок, постепенно поднимаясь на встречу газовому потоку, и выходит из штуцера на крышке верхнего трубного пучка.

Для промывки ПГХ от нафталина в его межтрубное пространство подается смоловодяная эмульсия из мехосветлителей на основе амводы с добавлением легкой смолки.

Коксовый газ с температурой 20-30°С., после первичных газовых холодильников поступает на обработку в первый, по ходу газа, скруббер «Вентури №1». В верхнюю часть аппарата насосом через пакет струйно-вихревых форсунок подается оборотная аммиачная вода для очистки коксового газа от взвешенных частиц смолы и нафталина.

Установка скрубберов «Вентури» обеспечивает более глубокую очистку коксового газа от туманообразных частиц смолы и нафталина после ПГХ.

Образующийся, в процессе коксования, коксовый газ эвакуируется из камер коксовых печей нагнетателем, установленными в машинном отделении. При этом газопровод и аппаратура, расположенные до нагнетателя, находятся под разрежением, а после нагнетателя под давлением.

Нагнетатель коксового газа установлен после ПГХ и «Вентури №1». Место установки нагнетателя обусловлено тем, что в результате охлаждения газа резко уменьшается его объем, содержание водяных и смоляных паров. Это делает возможным применение нагнетателей меньшей производительности и соответственно двигателей меньшей мощности, что резко, почти в 2 раза, сокращает энергетические затраты на транспортирование газа.

В машинном отделении установлены 3 нагнетателя с эл. приводами.

В эксплуатации находится один, два других – резерв (ремонт).

Число оборотов нагнетателя постоянно, поэтому регулирование его работы осуществляется изменением количества газа перед ПГХ, за счет переброса части газа из обратного газопровода, через обводной газопровод (байпас), во всасывающий газопровод.

После нагнетателей коксовый газ через установку «Вентури №2» проходит в электрофильтр.

Электрофильтр смоляного типа предназначен для очистки коксового газа от туманообразной смолы, а также для улавливания капель масляного тумана из газа, идущего на отопление коксовых батарей и другим потребителям.

Смола, осаждающаяся на осадительных электродах электрофильтра, стекает в нижнюю коническую часть аппарата, затем в гидрозатвор, в буферную емкость, по коллектору самотеком - в заглубленные сборники отделения конденсации.

Нижний конус электрофильтра имеет паровую рубашку, обогреваемую острым паром. Необходимо постоянно контролировать стабильность схода смолы в буферную емкость.

Далее коксовый газ поступает на установку очистки от аммиака круговым фосфатным способом.

Коксовый газ после увлажнения и очистки от аэрозолей смолы в последовательно включенных скруббере Вентури и электрофильтре поступает в абсорбер аммиака, в котором раствором моноаммонийфосфата (МАФ) из газа селективно абсорбируется аммиак.

Очищенный от аммиака газ промывается циркулирующей водой в конечном газовом холодильнике (КГХ) от капельного уноса раствора МАФ.

Очищенный газ после КГХ поступает в заводскую сеть для использования (в последующем на втором этапе предусматривается подача газа в бензольное отделение для извлечения сырого бензола).

Насыщенный аммиаком раствор диаммонийфосфата (ДАФ) из абсорбера через гидрозатвор стекает в первый по ходу раствора отстойник, проходит последовательно 3 отстойника, очищаясь от извлеченных из газа остатков каменноугольной смолы.

Отстоявшаяся смола эпизодически (один раз в 2-3 недели, по графику) отжимается через верхнюю конусную часть отстойника в передвижную тележку и далее утилизируется совместно с фусами на действующей в углеподготовительном цехе установке подачи фусов в угольную шихту.

Очищенный отстоем раствор ДАФ насосом подается через подогреватель на верхнюю тарелку регенератора. В регенераторе из раствора ДАФ «острым» и «глухим» водяным паром отгоняется аммиак при давлении 0,5-0,7 МПа и температуре в кубе 150-170 ^оС. Для отгонки аммиака «глухим» паром регенератор оборудован испарителем термосифонного типа.

Раствор МАФ под давлением 0,5-0,7 МПа из регенератора охлаждается и при температуре 50-60 ^оС сбрасывается в сборник раствора МАФ. Из этого сборника раствор насосом подается на верхнюю тарелку абсорбера аммиака.

Пароаммиачная смесь (ПАС) с массовой концентрацией аммиака 15 % через регулятор давления поступает из регенератора в конденсаторы ПАС, в которых в аммиачный конденсат переходит не менее 90 % десорбированного в регенераторе аммиака. Не абсорбированный конденсатом газообразный аммиак поступает в колонный конденсатор второй ступени, на тарелках которого абсорбируется охлажденным аммиачным конденсатом. Незначительная (не более 2-3 % от ресурсов) часть газообразного аммиака по коллектору из конденсатора сбрасывается в коксовый газ перед первичными газовыми холодильниками.

Количество 15 %-ного раствора, соответствующее извлеченному из газа аммиаку, насосом подается на верхнюю тарелку десорбера. В десорбере небольшим расходом острого пара из раствора отгоняется концентрированная пароаммиачная смесь, содержащая около 50 % аммиака. Эта смесь из десорбера подается в реактор сжигания аммиака по обогреваемому трубопроводу ПАС.

Кубовый остаток из десорбера, содержащий до 10-15 г/дм³летучего аммиака, в количестве 5 м³/ч сбрасывается в газовый конденсат отделения конденсации.