炼焦化学产品回收与加工(第二版)
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第五节 煤气初冷操作和常见事故处理

一、煤气初冷操作

以横管式煤气初冷工艺为例。

(一)初冷的操作

1.初冷器的正常操作

①经常检查初冷器上、下段的冷却负荷,及时调整循环水和制冷水进出口流量和温度,使之符合工艺要求。

②经常检查初冷器前、后煤气温度和煤气吸力,并控制符合工艺要求。

③定时检查并清扫初冷器上、下段排液管及水封槽,保持其排液畅通。

④定期分析初冷器后煤气含萘量,使之符合技术要求。

⑤经常检查上、下段冷凝液循环泵的运转情况和循环槽液位、温度和上、下段冷凝液循环喷洒情况。

⑥定期分析上、下段冷凝液含煤焦油量及含萘情况。

⑦经常检查下段冷凝液循环槽连续补充轻质煤焦油情况。

⑧经常注意初冷器阻力,定期清扫初冷器。

2.初冷器的开工操作

①检查初冷器各阀门均处于关闭状态。

②检查初冷器上、下段水封液位,并注满水。

③上、下段冷凝液循环槽初次开工注入冷凝液为冷凝液循环槽容量的2/3。

④检查初冷器上、下段下液管排液畅通,必要时可用蒸汽吹扫。

⑤打开初冷器顶部放散,用氮气或蒸汽赶出器内空气,经分析排气含氧合格后,关闭放散。

⑥赶净空气后立即开启煤气进出口阀门,使煤气顺利通过初冷器。

⑦在开启初冷器煤气进出口阀门的同时,顺序打开循环水进出口阀门,打开制冷水出口阀门,慢开制冷水进口阀门,并调节初冷器煤气出口温度符合工艺要求。

⑧开通初冷器上、下段冷凝液循环泵泵前泵后管道,按规程操作启动上、下段冷凝液循环泵,并根据工艺要求调整循环流量。

⑨初冷器开工后,要对初冷器前后煤气吸力、温度以及循环给水、回水、制冷给水、回水的温度进行跟踪检查,并逐步调整,最终达到工艺要求。

3.初冷器的停工操作

①关闭初冷器煤气进出口阀门。

②关闭初冷器制冷水、循环水进出口阀门,并放空初冷器内冷却水。

③关闭初冷器上、下段冷凝液喷洒管,停止喷洒。

④检查下液管畅通,并用蒸汽清扫下液管。

⑤用热氨水冲洗初冷器上段及下段。

⑥打开初冷器顶部的放散管阀门,用蒸汽吹扫初冷器。吹扫完毕待冷却后关闭放散管阀门,放空上、下段水封槽液体,并把水封槽底部清扫干净,重新注入软水,初冷器经N2惰性化后处于备用状态。

4.初冷器的换器操作

按初冷器开工步骤先投入备用初冷器,当备用初冷器投入正常后,按初冷器停工步骤,停下在用初冷器。

5.初冷器的清扫

当初冷器阻力增大时,投入备用初冷器,再对停下的初冷器进行清扫处理。

①检查上、下段下液管,保证畅通,放空初冷器内存水。

②打开初冷器顶部热氨水喷洒阀门,对初冷器上段管间进行冲洗。

③上段用热氨水冲洗完毕后,打开初冷器顶部放散和下部蒸汽阀门对初冷器进行蒸汽吹扫。吹扫前应关闭下液管,防止冲破水封。

④蒸汽吹扫一段时间后,关闭蒸汽,排放冷凝液后,再关闭下液管,开蒸汽吹扫。如此反复吹扫操作,直到排出冷凝液基本不带油为止,初冷器清扫完毕。

⑤清扫完毕后,待初冷器温度降低至<50℃时,关闭各阀门,如有条件最好向初冷器内充氮气或净煤气,保持初冷器微正压备用。

(二)冷凝液系统操作

1.机械化氨水澄清槽的开工操作

①关闭澄清槽各放空阀门。

②检查人孔及备用口是否已经上好堵板。

③打开各路氨水、冷凝液入槽阀门,把煤焦油氨水、冷凝液引入澄清槽。

④当氨水将满槽时启动链条刮板机运行。

⑤氨水满槽后打开氨水出口阀门,把氨水引进循环氨水槽。

⑥调整调节器控制合适的油水界面,保证循环氨水不带油,煤焦油不带水,并把煤焦油连续压入煤焦油中间槽。

2.煤焦油中间槽煤焦油脱水操作

①当煤焦油入槽,油面高度超过槽内加热器后,打开加热器蒸汽阀门和蒸汽冷凝水引出阀门,并检查冷凝水排出是否正常。

②控制煤焦油脱水温度在90~95℃。

③当槽中煤焦油液位升到槽上部排水口时,打开排水阀门,把煤焦油上层分离水排入废液收集槽,然后用液下泵间断送入机械化氨水澄清槽。

④排出煤焦油分离水后,把煤焦油泵送到酸碱油品库。

(三)排气洗净塔操作

①向尾气液封槽注满水。

②从洗净塔上部向塔注入循环水,使塔底循环槽水位达到液位指示2/3处。

③打开排气洗净泵循环管路上的全部阀,开通循环管线。

④关闭洗净泵出口阀门,按规程操作启动洗净泵,并调节循环喷洒量,满足排气洗净要求。

⑤打开排气风机入口阀门,启动排气风机,把各储槽放散排气送入洗净塔。

⑥待排气洗涤循环正常后,适当打开送生化处理装置阀门,适量排出洗涤污染废液送生化处理装置,并向塔内等量注入新鲜循环水,保持塔底液位稳定。

(四)各水泵、油泵的操作

循环氨水泵、剩余氨水泵、上段冷凝液循环泵、下段冷凝液循环泵、排气洗净泵、凝结水泵及煤焦油泵和液下泵的操作大致雷同。

1.开泵前的准备工作

①检查泵及电动机地脚螺栓是否紧固,电动机接地是否可靠。

②检查联轴器连接是否良好,盘车转动是否灵活,检查同轴度是否良好和有无蹭、卡现象,装好安全防护罩。

③检查轴承油箱油质、油位。

④煤焦油泵需用蒸汽清扫泵前泵后管道,冬季还需用蒸汽预热油泵至盘泵灵活。

⑤检查泵出口阀门、压力表取压阀、排气阀、放空阀均处于关闭状态,检查各法兰连接牢固可靠。

2.开泵操作

①打开泵前阀门和排气阀门,引液体赶净泵前管道内的空气后关闭排气阀。

②启动水泵(或油泵),缓慢打开压力表取压阀,当压力表上压后缓慢打开泵出口阀,并调整其开度,使泵流量满足工艺要求。

③泵运转正常后要经常巡检、点检泵和电动机的运转声响、振动情况,轴承及电动机温度和润滑情况,介质温度、压力、流量情况。

3.停泵操作

①关闭泵出口阀门。

②按停泵按钮停泵。

③关闭泵进口阀门。

④待压力表指针复零位后,关闭取压阀。

⑤冬季要放空泵及管道内液体,防止冻坏设备。

⑥煤焦油泵停泵后需用蒸汽吹扫泵前、泵后管道,防止堵塞。

4.换泵操作

①按开泵操作开启备用泵。

②缓慢开启备用泵出口阀门的同时,缓慢同步关闭在用泵出口阀门。

③待备用泵运行稳定并符合工艺要求后,按停泵操作停在用泵。

二、煤气初冷常见事故处理

1.初冷器冷却效果变差

间接初冷器使用一段时间后,冷却效果变差,主要原因是管外壁和管内壁沉积了污物或生长了水垢,从而降低了传热效率,在生产中,通常采用下面的方法提高冷却效果。

(1)管外壁清扫 冷却水管的外壁沉积的萘、煤焦油、粉尘等,致使初冷器壳程阻力增大。主要是由高压氨水喷射无烟装煤氨水压力太高;煤料细度过大;喷洒氨水煤焦油混合液中含萘高;低温段水温太低;长时间未清扫等原因引起。针对问题生产的原因进行处理:降低无烟装煤氨水压力;降低煤料细度;在喷洒氨水煤焦油混合液中补加轻质煤焦油;降低低温水量;清扫初冷器,可用水蒸气或煤气清扫。但最好用热煤气清扫,因为用水蒸气清扫时会增加酚水的处理量,另外,煤焦油气化后会在管壁上沉积一层不易清除的油垢。而用热煤气清扫操作简单,不产生废水。方法是:先将初冷器内的冷却水放空,开大煤气入口阀,出口阀保持一定的开度,使初冷器内温度维持在55~75℃(煤气的流量700~1000m3/h),这样,粘在管壁上的萘、煤焦油等便被热煤气熔化除去。

(2)管内壁的清扫 初冷器直管或横管内通过冷却水,故管内壁往往有水垢和沉砂等沉积物,主要是由冷却水水质差和水温过高引起。这种沉积物一般用机械法和酸洗法清扫。机械法清扫劳动强度大。酸洗法是用质量分数为3%的盐酸,加入0.2%的质量分数为4%的甲醛或每升酸中加入1~2g六亚甲基四胺[(CH26N4,又名乌洛托品]作缓蚀剂,在50℃左右的温度下冲洗管内壁,水垢中的碳酸盐和盐酸反应生成可溶性的氯化钙和二氧化碳,水垢消失。

(3)改进初冷器冷却水的水质 为防止在冷却器内管子的内壁结垢,可采取下述措施。

①根据冷却水的硬度控制初冷器出水的温度,硬度越高,初冷出水的温度应越低。一般情况下,硬度(德国度)为10°dH(5.6°dH=1mmol/L)时,出水温应低于50℃;硬度为15°dH时,出水水温应低于45℃;硬度20°dH以上,冷却器出水的水温应低于40℃。

②掺入部分含酚废水,即可补充水的蒸发损失,也可防止结垢和长青苔。

③在进水主管安装永磁器,使水以一定的速度通过磁场,这样水中的一些碳酸盐在切割磁力线的过程中受到磁化,结晶生长受到破坏,亦即水垢生成困难。

④有些焦化厂对循环冷却水进行水质处理,也达到减少或防止结垢的目的。例如加入防垢剂,使水中的物质不结硬垢,而变成沉渣排除。

(4)用间冷和直冷合一的煤气初冷器 在管式初冷器的最后一段(按煤气流向),采用冷凝液直冷方法,可以减少油垢的沉积,提高煤气的冷却效果。流程如图2-18所示。

图2-18 间冷和直冷合一的冷却器

1—煤气入口;2—冷却水管;3—冷凝液冷却器;4—冷却水进口;5—煤气出口;6—冷凝液泵;7—冷凝液满流管;8—直冷段冷凝液池;9—直冷段冷凝液入口;10—冷却水进口;11—去直冷段的冷凝液管;12—冷却水出口

2.冷器冷凝液下液管堵塞

下液管堵塞引起下液管下液不畅通,煤气阻力增大,主要原因是煤料细度太大。处理方法:开备用初冷器,清理已停初冷器下液管;请调度协调。

3.循环氨水不清洁

到集气管、桥管去的循环氨水比较脏,会给喷洒氨水带来不利,由此而使煤气冷却效果降低。循环氨水不清洁的主要原因是煤焦油与氨水分离不好,煤焦油被带入循环氨水中。如果煤焦油氨水澄清槽内循环水量不够,煤焦油未及时压出,则循环氨水中更容易带入煤焦油。为此,应确保循环氨水量正常,不跑水。此外,应定时将煤焦油从澄清槽压送出去,最好采用连续压送煤焦油的操作。