Химия

 


 

Производство

Сырье и энергия
Сера и серная кислота
Связанный азот
Удобрения и химикаты
Силикаты
Кислоты щелочи хлор
Металлы
Алюминий
Чугун и сталь
Полупроводники
Топливо
Органический синтез
Синтетические соединения



Яндекс.Метрика

Улавливание летучих продуктов коксования

Летучие продукты, выделяющиеся при коксовании, называются прямым коксовым газом. Из 1 т угля образуется этого газа 300—330 нм3. Кроме главных составных частей (Н2, СН4, СО, олефинов, N2 и С02), в 1 нм3 его содержится 80—120 г паров каменноугольной смолы, 30—40 г паров бензола и его гомологов (сырого бензола), 8—13 г аммиака и солей аммония (в пересчете на NH3), 8—30 г H2S и других сернистых соединений (CS2, COS и др.), 0,5—1,5г цианистых соединений [HCN, (CN2)], 15—35 г угольной пыли и 250—450 | паров воды. Улавливание летучих продуктов производится на непрерывно действующей установке и разделяется на несколько стадий, каждая из которых осуществляется в особых аппаратах.
1-я стадия. Охлаждение газа и выделение из него каменноугольной смолы и аммиачной воды. Газ выходит из камеры через два отверстия около ее торцов в железные футерованные трубы-стояки. Стояки всех камер присоединены к двум трубопроводам — газосборникам 6, расположенным с небольшим уклоном вдоль обеих сторон батареи. При входе газа в газосборник в него вбрызгивается из форсунки над смольная (аммиачная) вода. Вследствие ее частичного испарения температура газа сразу понижается от ^600—700° до ^80—90° и происходит конденсация части паров смолы. Из обоих газосборников газ и смесь жидких продуктов поступают в газопровод, ведущий на химический завод, где они разделяются в сепараторе 1 (рис. 105). Жидкие продукты стекают в отстойник 2 и расслаиваются: нижний слой составляет смола (уд. вес 1,15—1,2), над ней находится надсмольная вода (отсюда возникло и ее название); на дне осаждаются фусы — сгустки смолы с угольной пылью. Часть надсмольной воды подается снова в газосборники, а другая часть после охлаждения ее в оросительном водяном холодильнике 3 — в холодильник непосредственного действия 4 высотой около 30 м. Здесь, стекая противотоком движению газа по так называемой хордовой насадке из деревянных реек, уложенных параллельно слоями и расположенных взаимно перпендикулярно в соседних слоях, вода охлаждает газ до 25—30°. При этом из газа конденсируются почти полностью пары смолы, а также водяной пар, и в воде растворяется часть аммиака и соли аммония, как содержащиеся в горячем газе (NH4SCN, NH4C1 и др.), так и нестойкие к нагреванию, и образующиеся лишь при охлаждении газа [(NH4)2S образуется из H2S и NH3, (NH4)2C08 из СОа и NH3 и др.]. Смесь жидких продуктов стекает в отстойник 2, а газ поступает в центробежный газовый насос 5, отсасывающий газ из газосборников и создающий избыточное давление в следующих за ним аппаратах для преодоления сопротивления движению газа. Для выделения из газа тумана смолы служит электрофильтр 6.
2-я стадия. Улавливание аммиака. В надсмольную воду переходит только 50—70% от всего NH3, содержащегося в газе (считая и NH3 в солях аммония), а остальная часть остается в газе. Так как в коксохимическом производстве не удается получать столь чистый аммиак, как в азотной промышленности, то в настоящее время обычно весь содержащийся в прямом газе аммиак улавливают посредством серной кислоты; он превращается в сульфат аммония, применяемый в качестве минерального удобрения. Для того чтобы выделить аммиак из надсмольной воды, ее подают сверху в аммиачную (ректификационную) тарельчатую колонну (на рис. 105 не указана). В верхней части колонны разлагаются нестойкие, а в нижней при действии вводимого сюда известкового молока — стойкие к нагреванию соли аммония.
В нижнюю часть колонны подается водяной пар. Из колонны выделяются пары NH3 и воды, которые смешиваются с подогретым до в подогревателе 7 газом и поступают в сатуратор 8, заполненный насыщенным раствором сульфата аммония в разбавленной (6—8%) серной кислоте. Подогревание газа производится во избежание конденсации паров воды в сатураторе. Газ проходит по трубе внутрь аппарата и пробулькивает через слой серной кислоты. Выделяющиеся кристаллы сульфата аммония непрерывно удаляются со дна посредством пароструйного эжектора или насоса и после отстаивания в приемнике от маточника, который возвращается в сатуратор, отделяются на центрифуге. В сатуратор непрерывно подается башенная серная кислота.
3-ястадия. Улавливание сырого бензола. В газе, прошедшем через сатуратор, содержатся еще пары бензола и его гомологов (сырого бензола). Для их извлечения из газа применяют высоко-кипящие жидкости — поглотительное масло, получаемое из каменноугольной смолы, или соляровое масло (являющееся нефтепродуктом), используя хорошую растворимость паров сырого бензола в этих маслах. Газ предварительно снова охлаждается холодной водой в холодильнике непосредственного действия 9 до 20—25° для повышения растворимости паров сырого бензола в масле. Затем газ проходит последовательно через несколько поглотительных башен (скрубберов) 10 с деревянной хордовой насадкой, орошаемых холодным маслом, причем последнее движется противотоком движению газа; вследствие этого удается извлечь из газа пары сырого бензола почти полностью. Для выделения из полученного раствора в поглотительном масле сырого бензола производят его отгонку в ректификационной колонне. Предварительно нагретый в теплообменниках и паровом подогревателе раствор непрерывно поступает в верхнюю часть колонны, а в нижнюю часть — водяной пар; отсюда же стекает масло, которое, охладившись в теплообменниках и затем в водяном холодильнике, снова направляется на поглощение. После конденсации паров сырой бензол отделяют от воды в сепараторе.
Газ, после улавливания из него всех указанных продуктов, называют обратным коксовым газом, так как раньше он полностью возвращался обратно для сжигания в коксовых печах. В настоящее время, когда у нас в большинстве случаев коксохимический завод объединяется в комбинат с металлургическим заводом, для нагревания коксовых печей обычно используют доменный газ, а значительная часть коксового газа (более 70%) применяется как ценное высококалорийное топливо на металлургическом заводе, преимущественно в мартеновских печах, а также передается по газопроводу в качестве бытового газа или для использования в стекольном, керамическом и других производствах. Наконец, коксовый газ используется в качестве сырья для химических производств.
Выходы продуктов коксования в процентах от веса загруженного угля составляют: кокс — 73—77%, коксовый газ — 15—18%, каменноугольная смола — 3—4%, сырой бензол — 1—1,2%, сульфат аммония—1—1,3% (в пересчете на NH3 — 0,3—0,4%).



Меню раздела

Месторождения нефти в СССР и ее добыча
Перегонка нефти
Продукты переработки нефти
Вторая группа нефтепродуктов
Крекинг нефтепродуктов
Условия проведения крекинга
Ароматизация и коксование нефтепродуктов
Переработка нефтегазов
Виды твердого топлива, их происхождение и добыча
Сжигание топлива
Химическая переработка твердого топлива
Процесс коксования
Улавливание летучих продуктов коксования
Переработка сырого бензола и каменноугольной смолы
Газообразное топливо
Очистка горючих газов
Производство водорода из горючих газов
Получение водорода


 

© 2011 Химическая промышленность
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.