本书可供焦炉煤气净化生产操作的岗位作业员、工程技术人员、施工检查验收人员、管理人员阅读参考，也可作为高等院校煤化工专业师生的实习培训参考教材。

1 焦炉煤气净化概述

1.1 煤气生产概述

1.2 煤气净化的意义

1.3 我国煤气净化技术现状

1.4 国内常用的煤气净化各工序工艺流程及特点

1.4.1 冷凝鼓风工序

1.4.2 脱硫工序

1.4.3 硫铵工序

1.4.4 终冷洗苯工序

1.4.5 粗苯蒸馏工序

1.4.6 油库工序

1.4.7 煤气净化车间的控制水平

1.5 煤气净化回收化学产品的产率及产品技术质量标准

1.5.1 回收化学产品的产率

1.5.2 产品技术质量标准

2 煤气净化基础知识

2.1 煤气性质

2.1.1 煤气组成

2.1.2 煤气发热值

2.2 煤气热值分析用有关术语、符号及计算

2.2.1 术语、符号

2.2.2 燃气热值测定原理及热值计算

2.2.3 燃气相对密度测定及密度计算

2.3 焦化厂煤气净化介质、工艺管道图例代号

2.4 能源消耗计算

2.4.1 节能的原则

2.4.2 折标系数

2.4.3 能耗计算

2.4.4 炼焦行业能源利用标准

2.4.5 节能措施

2.5 煤岩显微组分反射率Rmax

3 煤气净化系统的投产准备

3.1 单体试车

3.1.1 单体试车应具备的条件

3.1.2 设备运转过程中重点检查项目

3.1.3 试车结束后注意事项

3.2 管道系统试验、吹扫与清洗

3.2.1 管道分类

3.2.2 试验依据

3.2.3 试验前准备工作

3.2.4 管道系统试验

3.2.5 管道系统吹扫与清洗

3.3 联动试车与交工

3.3.1　试车的三个阶段

3.3.2　试车三个阶段中施工单位仪表专业的任务

3.3.3　交工

3.3.4　验收规范和评定标准

3.4　工艺设备投运及试运转

3.4.1　联动试运转

3.4.2　煤气净化系统各工序的投产顺序

3.4.3　惰性气体置换注意事项

……

4 焦炉煤气净化各工序联动试运转操作

5 焦炉煤气交货各系统开工投运操作

6 煤气储配站煤气柜开工高度及安全操作

7 焦炉煤气净化各系统生产操作

8 煤气生产安全控制

附录

参考文献

高建业，河北省邯郸市人，教授级高级工程师，从事煤化工、燃气生产技术和管理工作40余年，知名煤化工、燃气专家，曾任主任工程师、总工程师、煤化工项目总指挥等职，还曾担任《河北煤气》编委、编辑。1984年在邯钢立功受奖并受到晋级奖励，1987年受聘于原煤炭部重庆煤炭设计研究院高级技术顾问。曾应邀参加在美国召开的国际系统科学大会，多次参加国内外煤化工技术交流，参加并指导邯钢、天铁、沙钢、首钢迁安、宁波钢铁、京唐港焦化、济宁、重庆、昆明等多项大中型煤化工项目建设及开工生产，实践经验丰富。 著作有：香港书社出版公司出版的《煤化工纵横谈》，美国得克萨斯大学出版的《物元分析方法》，并发表学术论文百余篇。2100433B

第1章 焦炉煤气净化综述

1．1 概述

1．2 焦炉煤气净化的目的和意义

1．3 炼焦副产品的生成及主要组成

1．4 煤气净化主要工艺单元简介

1．4．1 冷凝鼓风

1．4．2 煤气的终冷

1．4．3 煤气脱硫脱氰

1．4．4 煤气中氨的脱除

1．4．5 煤气中苯族烃的回收

1．4．6 剩余氨水的处理

第2章 化工基础

2．1 单位制和单位换算

2．1．1 单位制

2．1．2 单位换算

2．2 物质的状态和变化

2．2．1 气体

2．2．2 液体

2．2．3 固体

2．2．4 表征物质物理性质的常用参数

2．3 化工过程的基本概念

2．3．1 物料衡算

2．3．2 热量衡算

2．3．3 平衡关系

2．4 流体

2．4．1 概述

2．4．2 流体静力学

2．4．3 流体在管道中的流动

2．5 流体输送设备

2．5．1 概述

2．5．2 离心泵

2．5．3 离心风机

2．5．4 其他类型的泵

2．6 传热及换热器

2．6．1 概述

2．6．2 常用换热器

2．7 蒸馏

2．7．1 概述

2．7．2 双组分物系的汽液平衡

2．7．3 精馏

2．7．4 蒸馏操作的有关问题讨论

2．8 吸收

2．8．1 吸收的应用

2．8．2 物理吸收与化学吸收

2．8．3 吸收与解吸

2．8．4 溶剂(吸收剂)的选择

2．9 塔设备简介

2．9．1 概述

2．9．2 板式塔

2．9．3 填料塔

2．10 仪表自动化的基本常识

2．10．1 仪表的分类

2．10．2 仪表的测量误差和精度

2．10．3 控制回路

2．10．4 DCS集散控制系统

2．10．5 仪表自动化设备的选用和安装要求

第3章 煤气净化系统的投产准备

3．1 设备、管道和分析项目的准备

3．1．1 单体试车

3．1．2 管道的吹扫与清洗

3．1．3 生产必需的常规分析项目

3．2 仪表自动化系统的安装和调试投运

3．2．1 集散系统的硬件安装

3．2．2 集散系统的工程组态

3．2．3 仪表自动化系统的调试

3．2．4 试车与交工

3．3 投产前的工艺处理

3．3．1 实施联动试车

3．3．2 煤气净化车间各单元的投产顺序

3．3．3 气体置换工作

第4章 焦炉煤气的初冷和焦油氨水的分离

4．1 煤气在集气管内的冷却

4．2 煤气在初冷器内的冷却

4．2．1 立管式间接初冷工艺流程

4．2．2 横管式间接初冷工艺流程

4．2．3 间冷一直冷相结合的初冷工艺流程

4．3 煤气初冷器

4．3．1 立管式初冷器

4．3．2 横管式初冷器

4．3．3 直接式冷却塔

4．4 焦油氨水的分离

4．4．1 焦油氨水混合物的性质及分离要求

4．4．2 澄清分离设备

4．4．3 分离方法和流程

4．4．4 其他方法

4．4．5 剩余氨水量的计算

4．5 操作控制

4．5．1 调控要点

4．5．2 技术规定

4．5．3 主要生产操作

第5章 煤气输送及焦油雾和萘的清除

5．1 煤气的输送及鼓风机

5．1．1 煤气输送系统

5．1．2 鼓风机

5．2 煤气中焦油雾的清除

5．2．1 电捕焦油器的工作原理

5．2．2 电捕焦油器的构造

5．3 煤气中萘的清除

5．3．1 煤气初冷过程的除萘

5．3．2 初冷与终冷过程中间的油洗萘

5．3．3 洗苯过程的煤气脱萘

5．4 操作控制

5．4．1 调控要点

5．4．2 技术规定

5．4．3 主要生产操作

第6章 粗煤气中的硫化氢和氰化氢的脱除

6．1 湿式氧化法脱硫工艺

6．1．1 HPF法脱硫工艺

6．1．2 改良蒽醌二磺酸钠法

6．1．3 塔一希法(T—H法)

6．1．4 FRC法

6．2 湿式吸收一解吸法脱硫工艺

6．2．1 真空碳酸盐法脱硫工艺

6．2．2 氨硫循环洗涤法脱硫脱氨工艺

6．3 煤气的干法脱硫

6．3．1 工艺原理

6．3．2 干法脱硫装置

6．4 克劳斯法生产元素硫

6．4．1 工艺原理

6．4．2 工艺流程

6．4．3 工艺操作的讨论

6．4．4 技术规定

6．4．5 岗位操作

6．4．6 主要设备

6．5 催化氧化法生产硫酸的工艺简介

第7章 粗煤气中氨的脱除

7．1 硫酸吸收法生产硫酸铵

7．1．1 工艺原理

7．1．2 工艺流程和操作

7．1．3 主要设备

7．2 磷酸吸收法生产无水氨

7．2．1 工艺原理

7．2．2 工艺流程

7．2．3 工艺操作的讨论

7．2．4 主要设备

7．3 氨的分解和焚烧

7．3．1 工艺原理

7．3．2 工艺流程

7．3．3 工艺操作的讨论

7．3．4 技术规定

7．3．5 岗位操作

第8章 粗苯的回收与制取

8．1 粗苯的组成、性质和质量

8．2 用洗油吸收煤气中的苯族烃

8．2．1 吸收苯族烃的基本原理

8．2．2 吸收苯族烃的工艺流程

8．2．3 洗苯操作的调控要点

8．2．4 洗苯塔

8．3 富油脱苯

8．3．1 富油脱苯工艺流程

8．3．2 主要设备

8．3．3 岗位操作

第9章 焦化污水的处理

9．1 含酚、氰污水的来源、水质及处理方法

9．2 剩余氨水蒸氨

9．2．1 工艺原理及工艺流程

9．2．2 蒸氨塔

9．3 溶剂萃取脱酚

9．3．1 萃取过程原理及萃取剂的选择

9．3．2 溶剂萃取脱酚工艺流程

9．3．3 主要设备

9．3．4 工艺调控要点

9．3．5 技术规定(以轻苯作为萃取剂)

9．3．6 生产操作

9．3．7 原材料消耗

9．4 酚水的生化处理

9．4．1 传统的活性污泥法

9．4．2 生物铁法

9．4．3 生物脱氮法

9．4．4 酚水的深度处理

9．4．5 工艺调控要点

9．4．6 技术规定

9．4．7 主要生产操作

第10章 溴化锂制冷机与循环水系统

10．1 溴化锂吸收式制冷机运行及维护

10．1．1 工作原理

10．1．2 溴化锂吸收式制冷机组的工作流程和主要结构部件

10．1．3 溴化锂吸收式机组的自动控制

10．1．4 运行管理

10．2 循环水系统的运行和维护

10．2．1 煤气净化车间循环冷却水系统的典型构成

10．2．2 循环冷却水系统的清洗和预膜

10．2．3 循环水系统水质处理的正常工作

参考文献

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焦炉煤气净化设施设计

脱焦油焦化厂来的焦炉煤气尚含焦油20～50mg/m3，在进入湿法脱硫系统或无氧化加热燃烧系统时，常需再用静电捕焦油器精除焦油至5～10mg/m3。静电捕焦油器按其沉淀极的结构型式，一般分为板式、套筒式、管式和蜂窝式四种(图2)。板式与套筒式同属板型结构，制造简单，但因按当量直径计算的流速和电场均匀性差，净化效率仅85%～90%；管式尤其是蜂窝式制造复杂，但流速和电场比较均匀，净化效率可达95%～99%，蜂窝式比管式相同外径的单台能力大30%～40%，这些精除焦油设备沉淀极(正极)的间隙为150～200mm，电晕极(负极)用φ2～2．5mm镍铬丝构成，设计电场流速为1．2～1．8m/s(管式和蜂窝式可取高限)，电压为30～40kV，电晕电流强度为0．35～0．45mA/m(电晕线)。

焦炉煤气净化设施设计

脱硫化氢焦化厂来的焦炉煤气，当无初脱硫工序时，常含硫化氢4～7g/m3和氰化氢(HCN)1～1．5g/m3；有常规初脱硫工序时，尚含硫化氢200～500mg/m3和氰化氢150～200mg/’m3。冶金工厂中使用焦炉煤气时，因加热技术的进步和环境保护的要求，有时再经精脱硫使硫化氢降至10mg/m3。精脱硫化氢有干法和湿法两类。

(1)干法精脱硫化氢。 常用于已经初脱硫含硫化氢1g/m3以下的煤气，有氧化铁(Fe2O3·H20)法和活性炭吸附法两种。氧化铁法采用混有木屑等疏松物质的Fe2O3·H20，在碱性条件下吸收硫化氢和定期在空气中翻晒再生。活性炭吸附法的吸附床温度设计须低于60℃，要定期用蒸汽再生。活性炭吸附法尚可除去部分有机硫。

(2)湿法精脱硫化氢。常用蒽醌二磺酸(ADA)溶液法。溶液中含ADA、偏钒酸钠(NaV03)、碳酸钠(Na2C03)、酒石酸钾钠(KNaC4H4O6)等，可将硫化氢氧化为元素硫，溶液用鼓风再生循环使用。为防止盐析，溶液设计温度不低于40℃。脱硫塔可用木格塔、溅板塔或串级文氏管(Venturi serubber)脱硫塔，可将已经初脱硫含硫化氢200～500mg/m3的煤气再精脱硫化氢至10mg/m3以下，并同时将氰化氢脱至50mg/m3。20世纪70年代以来，国际上发展了预脱氰塔和二级脱硫塔流程，由于减少了生成硫氰酸钠(NaCNS)副反应，提高了吸收效率，可将无初脱硫的焦炉煤气，由含硫化氢5～7g/m3一次精除至含硫化氢10mg，/m3以下(图3)。 2100433B

本书对煤气净化主要工艺单元的工艺原理做了深入浅出的介绍；对于各单元的正常操作、特殊操作、调控原理、技术规定等操作性内容，做了详细的介绍；对于开工投产前的检查、验收、试车的具体方法、步骤和工艺处理及方案编制也做了一定介绍。

为了便于岗位工人学习和掌握与煤气净化有关的单元操作，在实践中能够做到“知其然”并“知其所以然”，本书对相关化工基础知识也做了简要的介绍，以“够用”为原则。在实际的培训中，可以将该章节的内容作为预备知识单独学习，也可将其拆开结合具体单元的操作进行学习。

本书供焦化厂煤气净化车间工人岗位培训使用，也可作为焦化厂技术人员、管理人员的参考书。