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上篇 焦炉煤气净化工艺和工艺计算3

1 焦炉煤气净化工艺的综述3

1.1 荒煤气的组成3

1.1.1 水汽3

1.1.2 干煤气4

1.1.3 杂质4

1.2 煤气净化装置的功能5

1.2.1 荒煤气中化学产品的产率5

1.2.2 通用设计数据5

1.2.3 煤气处理量的计算6

1.2.4 净煤气的质量指标6

1.3 煤气净化装置组成及净化工艺的组合7

1.3.1 脱硫负压操作的工艺流程7

1.3.2 脱硫正压操作的工艺流程7

1.3.3 真空碳酸盐法脱硫的工艺流程7

1.4 煤气净化设施各装置的工艺技术简介8

1.4.1 冷凝鼓风装置8

1.4.2 剩余氨水蒸馏8

1.4.3 煤气脱硫装置8

1.4.4 煤气脱氨装置8

1.4.5 煤气终冷及脱苯装置9

2 焦炉煤气的冷却、脱萘及焦油氨水分离10

2.1 焦炉煤气的冷却10

2.1.1 焦炉煤气的冷却工艺10

2.1.2 选用横管初冷器设计时的注意事项13

2.2 焦炉煤气脱萘14

2.2.1 焦炉煤气脱萘的工艺流程15

2.2.2 脱萘工序的控制要点及操作指标16

2.3 焦油氨水分离17

2.3.1 带有二段脱渣的焦油氨水分离工艺17

2.3.2 沉降除渣和静置分离工艺18

2.3.3 带压力焦油脱水的焦油氨水分离工艺18

2.4 煤气中焦油雾的分离19

2.4.1 电捕焦油器的配置19

2.4.2 电捕焦油器沉淀极的形式20

2.5 煤气初冷及焦油氨水分离工艺的推荐流程20

2.6 工艺操作指标及设计参数21

2.6.1 两段横管初冷器的工艺操作指标21

2.6.2 冷凝鼓风装置的工艺设计参数21

2.7 煤焦油的产品质量指标22

2.8 焦炉集气管的工艺计算22

2.8.1 基本数据23

2.8.2 集气管计算23

2.8.3 初冷器的物料平衡26

2.8.4 集气管与初冷器的水平衡27

2.9 两段横管初冷器的工艺计算28

2.9.1 物料衡算28

2.9.2 热量衡算31

2.9.3 两段横管初冷器的传热面积计算33

3 剩余氨水蒸馏37

3.1 剩余氨水量及其组成37

3.1.1 剩余氨水量37

3.1.2 其他装置送来的工艺废水37

3.2 剩余氨水除油38

3.2.1 剩余氨水的过滤除油38

3.2.2 剩余氨水的气浮除油39

3.3 剩余氨水的蒸馏工艺40

3.3.1 直接蒸氨工艺40

3.3.2 间接蒸氨工艺41

3.3.3 各种剩余氨水蒸馏工艺的经济比较43

3.3.4 剩余氨水蒸馏工艺的选择44

3.4 剩余氨水蒸馏的操作要点及操作制度44

3.4.1 剩余氨水蒸馏的操作要点44

3.4.2 剩余氨水蒸馏的操作指标及操作制度44

4 焦炉煤气中氨的回收45

4.1 硫铵生产工艺45

4.1.1 硫铵生产的机理45

4.1.2 喷淋式饱和器法生产硫铵46

4.1.3 酸洗法生产硫铵48

4.2 磷铵吸收法生产无水氨工艺51

4.2.1 无水氨生产的基本原理51

4.2.2 无水氨生产工艺52

4.2.3 磷铵吸收法生产无水氨的操作要点53

4.3 水洗氨-蒸氨-氨分解工艺54

4.3.1 水洗氨-蒸氨的基本原理54

4.3.2 水洗氨-蒸氨工艺55

4.3.3 氨分解工艺55

4.3.4 水洗氨-蒸氨-氨分解装置的操作要点56

4.4 操作指标及设计参数57

4.4.1 喷淋式饱和器生产硫铵装置的工艺操作指标及设计参数57

4.4.2 酸洗法生产硫铵装置的工艺操作指标及设计参数58

4.4.3 无水氨生产装置的工艺操作指标及设计参数59

4.4.4 水洗氨-蒸氨-氨分解装置的工艺操作指标及设计参数60

4.5 氨回收产品的质量指标61

4.5.1 硫铵的质量标准61

4.5.2 无水氨的质量标准62

4.6 喷淋式饱和器生产硫铵装置的工艺计算62

4.6.1 基础数据62

4.6.2 氨的平衡63

4.6.3 饱和器的水平衡63

4.6.4 饱和器的物料平衡64

4.6.5 饱和器温度制度的确定65

4.6.6 饱和器的热平衡65

4.6.7 饱和器基本尺寸的计算68

4.6.8 煤气预热器69

4.6.9 采用母液加热时的工艺计算70

4.7 酸洗法生产硫铵装置的工艺计算72

4.7.1 基础数据72

4.7.2 酸洗塔73

4.7.3 蒸发器85

4.7.4 蒸汽喷射系统87

4.8 磷铵吸收法生产无水氨装置的工艺计算92

4.8.1 基础数据92

4.8.2 物料平衡及热平衡92

4.8.3 主要设备选择97

4.9 洗氨-蒸氨-氨分解装置的工艺计算100

4.9.1 洗氨塔100

4.9.2 蒸氨塔103

4.9.3 氨气分凝器106

4.9.4 氨分解装置107

5 焦炉煤气脱苯及粗苯蒸馏118

5.1 焦炉煤气脱苯118

5.1.1 焦炉煤气最终冷却119

5.1.2 焦炉煤气脱苯120

5.2 粗苯蒸馏122

5.2.1 单塔生产粗苯工艺123

5.2.2 单塔生产轻苯工艺127

5.2.3 双塔生产轻苯工艺128

5.3 操作指标及设计参数128

5.3.1 横管式煤气终冷和粗苯洗涤装置的工艺操作指标及设计参数128

5.3.2 粗苯蒸馏装置的工艺操作指标及设计参数129

5.4 苯类产品的质量指标131

5.5 煤气终冷和粗苯洗涤装置的工艺计算131

5.5.1 煤气终冷的工艺计算131

5.5.2 粗苯洗涤的工艺计算135

5.6 粗苯蒸馏装置的工艺计算138

5.6.1 原始资料及数据138

5.6.2 脱苯塔的工艺计算139

5.6.3 管式炉的工艺计算146

5.6.4 再生器的工艺计算149

6 焦炉煤气脱硫脱氰152

6.1 HPF法煤气脱硫脱氰152

6.1.1 HPF法煤气脱硫脱氰的反应机理153

6.1.2 HPF法煤气脱硫脱氰的工艺流程153

6.1.3 脱硫废液的处理154

6.1.4 HPF法脱硫装置的操作制度155

6.1.5 HPF法脱硫装置的操作要点156

6.1.6 对HPF法脱硫工艺的评价156

6.2 氨硫循环洗涤法煤气脱硫157

6.2.1 氨和硫化氢的洗涤装置157

6.2.2 脱酸蒸氨装置158

6.2.3 氨分解和硫回收装置159

6.2.4 对氨硫循环洗涤法煤气脱硫工艺的评述161

6.3 真空碳酸钾法煤气脱硫162

6.3.1 真空碳酸钾法煤气脱硫的基本原理162

6.3.2 真空碳酸钾法煤气脱硫的工艺流程162

6.3.3 真空碳酸钾法煤气脱硫的操作制度163

6.3.4 真空碳酸钾法煤气脱硫的操作要点163

6.3.5 对真空碳酸钾法煤气脱硫的评述164

6.4 采用压力脱酸的氨水法煤气脱硫脱氰164

6.4.1 FAS法煤气脱硫的工艺流程164

6.4.2 压力脱酸氨水脱硫工艺的基本原理165

6.4.3 脱硫装置的正常操作及生产调整167

6.4.4 FAS法煤气脱硫新工艺的特点168

6.5 改良ADA法煤气脱硫脱氰168

6.5.1 改良ADA法煤气脱硫和再生169

6.5.2 脱硫废液的处理169

6.5.3 改良ADA法脱硫的主要特点170

6.6 其他的焦炉煤气脱硫方法171

6.6.1 TH法煤气脱硫脱氰171

6.6.2 FRC法煤气脱硫脱氰172

6.6.3 索尔菲班法煤气脱硫脱氰175

6.7 煤气脱硫装置的工艺操作指标及设计参数176

6.7.1 HPF法煤气脱硫装置的工艺操作指标及设计参数176

6.7.2 AS法煤气脱硫装置的工艺操作指标及设计参数176

6.7.3 脱酸蒸氨装置的工艺操作指标及设计参数177

6.7.4 硫回收装置的工艺操作指标及设计参数178

6.7.5 FAS法煤气脱硫装置的工艺操作指标及设计参数179

6.7.6 改良ADA法煤气脱硫装置的工艺操作指标及设计参数180

6.8 FAS法煤气脱硫装置的工艺计算181

6.8.1 基本数据181

6.8.2 物料平衡及热平衡181

6.8.3 主要设备选择190

6.9 AS法煤气脱硫装置的工艺计算195

6.9.1 基本数据195

6.9.2 脱硫塔196

6.9.3 洗氨塔199

6.9.4 AS法脱硫单元物料平衡200

6.9.5 脱酸塔200

6.9.6 挥发氨蒸氨塔207

6.9.7 固定铵蒸氨塔209

6.9.8 硫化氢洗涤水冷却器212

6.9.9 富液换热器212

6.9.10 贫液冷却器214

6.9.11 挥发氨蒸氨塔废水冷却器214

6.9.12 固定铵蒸氨塔废水冷却器214

6.9.13 剩余氨水冷却器215

6.10 从酸性气体中回收硫黄装置的工艺计算215

6.10.1 基础数据215

6.10.2 克劳斯炉217

6.10.3 废热锅炉225

6.10.4 Ⅰ段硫反应器231

6.10.5 过程气换热器233

6.10.6 Ⅰ段硫冷凝器235

6.10.7 Ⅱ段硫反应器238

6.10.8 Ⅱ段硫冷凝器241

6.10.9 克劳斯炉尾气的处理装置244

6.10.10 液硫池247

6.10.11 硫黄贮斗247

6.11 改良ADA法煤气脱硫装置的工艺计算247

6.11.1 基础数据247

6.11.2 物料衡算247

6.11.3 脱硫塔248

6.11.4 再生塔249

6.11.5 反应槽250

6.11.6 溶液加热器250

6.11.7 事故槽251

6.11.8 硫泡沫槽251

6.11.9 熔硫釜252

6.12 粗制硫代硫酸钠及粗制硫氰酸钠生产装置的工艺计算253

6.12.1 真空蒸发器253

6.12.2 冷凝冷却器254

6.12.3 结晶槽255

6.12.4 冷冻机256

下篇 焦炉煤气净化工艺常用理化数据256

7 焦炉煤气和煤焦油的性质259

8 氨的性质274

9 硫酸和硫铵溶液的性质284

10 粗苯、苯、甲苯、二甲苯的性质293

11 水和蒸汽的性质302

12 气体的性质345

13 NaOH和Na2CO3溶液的性质348

14 其他351

参考文献355