王成文 秦繼偉（中冶焦耐工程技術(shù)有限公司，遼寧 大連 116085）

焦?fàn)t煤氣最終冷卻工藝的選擇

王成文 秦繼偉（中冶焦耐工程技術(shù)有限公司，遼寧 大連 116085）

對兩種焦?fàn)t煤氣終冷工藝進(jìn)行比較，介紹了各自的優(yōu)缺點。企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身情況選擇適合的終冷工藝。

焦?fàn)t煤氣；終冷工藝；選擇

煉焦煤在焦?fàn)t干餾過程中所產(chǎn)生的苯族烴（粗苯）隨荒煤氣移出，粗苯是有機(jī)化學(xué)工業(yè)的重要原料，回收粗苯具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。從焦?fàn)t煤氣中回收粗苯時，一般采用焦油洗油作為吸收劑，其工藝包括煤氣脫苯和粗苯蒸餾兩部分。其中，煤氣脫苯單元通常包括煤氣終冷和煤氣脫苯兩道工序。為了保證粗苯的收率，脫苯操作一般應(yīng)在不高于30℃的溫度下進(jìn)行。因此，焦?fàn)t煤氣最終冷卻在煤氣凈化回收中是十分重要的環(huán)節(jié)。

1 焦?fàn)t煤氣最終冷卻工藝簡介

目前，焦化行業(yè)中的煤氣終冷工藝有間接式終冷和直接式終冷兩種方式。

間接式煤氣終冷工藝采用橫管式間冷器，對煤氣進(jìn)行間接冷卻。終冷器采用兩段冷卻：上段使用循環(huán)水將煤氣冷卻到約39℃，下段使用低溫水將煤氣冷卻到25～27℃。為了防止終冷器的堵塞，采用循環(huán)噴灑冷凝液的方法，對終冷器的管壁進(jìn)行清洗。

直接式煤氣終冷工藝采用循環(huán)噴灑的終冷水在直冷塔內(nèi)直接冷卻煤氣，再用塔外換熱器將終冷水中的熱量移出系統(tǒng)。終冷塔采用兩段對煤氣冷卻：下段使用約37℃的循環(huán)噴灑液，與煤氣逆向接觸，將煤氣冷卻到約39℃后進(jìn)去終冷塔上段；上段使用約23℃的循環(huán)噴灑液，與煤氣逆向接觸，最終將煤氣冷卻到25～27℃。終冷塔上、下段循環(huán)噴灑液分別用泵抽出，經(jīng)外冷卻器分別用循環(huán)水和低溫水冷卻后，再送至終冷塔內(nèi)循環(huán)噴灑冷卻煤氣。

2 間接式和直接式終冷工藝特點的比較

間接式終冷工藝，采用橫管式間冷器，循環(huán)水、低溫水與煤氣間接換熱，無需額外增加換熱器與噴灑泵。因此，泵的電耗低，占地面積小。但采用間接換熱，冷卻效率偏低；管間易堵塞，需采用循環(huán)冷凝液噴灑；來自脫氨單元煤氣中夾帶的酸霧易被帶入后續(xù)單元，造成后續(xù)設(shè)備及管道的腐蝕。

直接式終冷工藝，煤氣與循環(huán)噴灑液直接接觸，冷卻效率高，煤氣凈化效果好，可有效脫除來自脫氨單元煤氣中夾帶的酸霧，防止后續(xù)洗苯及脫苯單元設(shè)備及管道的腐蝕；煤氣終冷采用閉路循環(huán)連續(xù)排污工藝，終冷排污水送至焦油氨水分離單元處理。但由于終冷塔上、下段循環(huán)噴灑液需用泵加壓，通過換熱器冷卻后，再送至終冷塔內(nèi)噴灑。因此，電耗量偏高，換熱器的占地面積大。

3 間接式和直接式終冷工藝的經(jīng)濟(jì)比較

兩種工藝的比較基準(zhǔn)：處理煤氣量84000m3/h，煤氣入口溫度50℃，煤氣出口溫度25℃；水溫制度：循環(huán)水32℃→45℃，低溫水16℃→23℃。

3.1 間接式和直接式終冷工藝設(shè)備比較(見表1)

3.2 間接式和直接式終冷工藝介質(zhì)耗量與操作費用比較

表1

直接式終冷工藝項目單位間接式終冷工藝單價用量用量序號 1 101．62 290 m3/ h 0．4元/ 1．1 1．1．1 1．1．2 1．2 1．2．1 250 m3費用（萬元/年）動力消耗水循環(huán)水（32°C→45°C）低溫水（16°C→23°C）電低壓操作容量設(shè)備折舊費和維修費終冷單元生產(chǎn)費用 =動力消耗+設(shè)備折舊費和維修費315．36 300 m3/ h k W 1．2元/ m3 7．88 0．6元/ kW 15 300費用（萬元/年）87．60 315．36 150 78．84 2 3按10%計55．56按10%計20．89

99．73 63．44 =生產(chǎn)費用 /年煤氣處理量 (未計工人工資項) 4 運行成本元/處理1000m3煤氣0．862 1．355

4 結(jié)語

綜上所述，間接式終冷工藝操作費用較低，但對煤氣的凈化效果較差，容易造成后續(xù)系統(tǒng)的腐蝕。因終冷器需設(shè)置備品，導(dǎo)致設(shè)備投資偏高。間接式終冷工藝，雖然采用循環(huán)冷凝液噴灑，但在運行一段時間后，仍會有部分萘及焦油類物質(zhì)附著在終冷器的冷卻水管壁上，導(dǎo)致煤氣阻力增大，同時終冷器的換熱效率降低。直接式終冷工藝對煤氣的凈化效果較好，可避免上述間接式終冷工藝操作中的缺陷，但其電耗較高，操作費用偏高。

兩種終冷工藝各有特點，請業(yè)主結(jié)合自身企業(yè)情況，選擇最適合的終冷工藝。