Технологія коксохімічного виробництва

Структура і технологічна схема коксохімічного виробництва. Вибір вугільної шихти та розрахунок матеріального балансу. Схема підготовки вугільної шихти до коксування. Матеріальний і тепловий баланс газозбірника. Розрахунок необхідної кількості печей.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА

1.1 Структура і технологічна схема коксохімічного виробництва

По організаційній структурі коксохімічні підприємства існують як окремі коксохімічні і коксогазові заводи або коксохімічне виробництво у складі металургійних комбінатів. Існує також ряд заводів, які розташовані поряд з хімічними комбінатами.

На Україні переважне значення мають коксохімічні підприємства, пов'язані з металургійними заводами і комбінатами.

Іншими словами, всі існуючі заводи можуть бути розділені на наступні категорії:

- самостійні коксохімічні заводи, що розташовані в районі або безпосередньо примикають до металургійних заводів;

- коксохімічні заводи, що входять до складу комбінатів або заводів і отримали в цьому випадку назву коксохімічних виробництв;

- коксохімічні заводи, пов'язані з хімічними підприємствами, що використовують коксовий газ для виробництва;

- коксові заводи, що віддають газ в міські мережі промислового газу.

У складі коксохімічних підприємств є основні (технологічні), допоміжні цехи (підрозділи) і заводоуправління. Цех є основним виробничим підрозділом підприємства. Ділянки і відділення можуть існувати як самостійні підрозділи, і можуть бути у складі цехів.

Організаційне оформлення процесів і устаткування (у цехах, ділянках і відділеннях) залежить від сировини, технологічної схеми і об'ємів виробництва, і може мінятися, як по об'єднанню технологічних і допоміжних підрозділів, так і по розділенню однотипних цехів.

1.2 Основні цехи коксохімічного виробництва

До основних цехів відносяться вуглепідготовчий, вуглезбагачувальна фабрика, коксовний, уловлювання хімічних продуктів коксування, очищення коксового газу від сірководня, смолоперегінний, ректифікації сирого бензолу, пекококсовий, фталевого ангедріда, цехи тонкої хімії.

1.2.1 Вуглепідготовчий цех

Призначенням вуглепідготовчого цеху - забезпечити прийом, зберігання і підготовку вугільних концентратів для коксування, а також подачу вугільної шихти в коксові печі.

Вуглепідготовчий цех здійснює:

-прийом і зберігання вугільних концентратів, що поступають на коксування, і усереднення їх по марках або технологічних групам;

- дозування вугільних концентратів для отримання шихти заданого марочного складу;

- дроблення вугільних концентратів і готової шихти;

- подачу шихти у вугільні башти.

Розвантаження вугільних концентратів, що поступають на коксохімічне виробництво, здійснюється вагоноопрокидувачими. Розвантажений вугільний концентрат поступає в бункери. З бункерів за допомогою стрічкових живильників вугілля подається на конвеєрні тракти вуглеподачи і транспортується на закритий вугільний склад.

Для визначення фактичної кількості вугільного концентрату, що поступив, після вагоноопрокидувача на конвеєрах встановлені електронно-конвеєрні ваги.

Силоса закритого вугільного складу обладнані сталевою воронкою - вихідним отвором. Видача і дозування вугільного концентрату здійснюється автодозатором.

З відділення дозування вугільна шихта транспортується в дробарне відділення.

На коксохімічних заводах розташованих на території України, в вуглепідготовчому цеху в основному застосовуються дві схеми дроблення: дроблення шихти (ДШ) і групове дроблення компонентів (ГДК).

Готова шихта транспортерами шихтоподачі подається у вугільні башти.

1.2.2 Коксовий цех

Коксовий цех коксохімічного виробництва призначений для отримання з вугільної шихти, без доступу повітря, коксу встановленої якості і хімічних продуктів коксування.

Технологія виробництва коксу з вугільної шихти включає завантаження камер коксування, безпосередньо процес коксування, видачу коксу, його гасіння і сортування.

До складу коксового цеху входять батареї коксових печей з допоможними і обслуговуючими пристроями та спорудами; коксові машини (коксовиштовкувачи, вуглезавонтажувальні вагони, дверіз'емні машини, гасильні або коксовозні вагони з електровозами), вугільні башти для накопичення оперативного запасу вугільної шихт. Газове господарство коксових батарей складається з газопідводної та газовідводної арматури, пристрою для перемикання і регулювання газових, повітряних і димових потоків, регулювання гідравлічного режиму. Комплекс агрегатів для охолоджування (гасіння) коксу включає гасильні башти з насосними і відстійниками води, коксові рампи (при мокрому гасінні водою). Для безводого (сухого) охолоджування коксу - установки сухого гасіння коксу (УСГК).

При компоновці коксового цеху прагнуть до того, щоб всі машини і агрегати працювали з максимальним коефіцієнтом корисної дії і з мінімальним холостим ходом.

Охолоджений кокс поступає на коксосортування, що обладнані комплексом агрегатів для класифікації коксу за крупністю, відбору проб для аналізів, вантаження в залізничні вагони або транспортування в доменні цехи.

1.2.3 Цех уловлювання хімічних продуктів коксування

Цех уловлювання хімічних продуктів коксування призначений для охложденія коксового газу і виділення з нього коменновугільної смоли, водяної пари, витягання аміаку з отриманням сульфату амонія, який є побічним продуктом коксохімічного виробництва заводів України, уловлювання бензолових вуглеводнів з отриманням сирого бензолу, а також для подачі коксового газу споживачам.

Цех уловлювання хімічних продуктів коксування складається з відділень:

- відділення конденсації призначене для відстою надсмольної води від смоли і смоли від фусов і подачи надсмольної води на газозбірники батарей.

У насосній відділення конденсації встановлені насоси для подачі надсмольної води в газозбірники для охолоджування коксового газу в газозбірниках коксових батарей, а також змонтовані механізовані освітлювачі для відстою надсмольной води від смоли і смоли від фусов, електрофільтри для тонкого очищення газу від смоляного туману.

- первинне охолодження коксового газу і машинний зал призначені для охолодження коксового газу, подачі його на очищення і споживачам. Для первинного охолодження коксового газу в цеху уловлювання встановлені трубчасті газові холодильники, на які подається технічна вода зворотного циклу водопостачання. У машинному залі встановлені нагнітачі для відсмоктування коксового газу з газозбірників коксових батарей і передачі його через газову апаратуру цеху уловлювання споживачам;

- сульфатне відділення призначено для очищення коксового газу від аміаку і пірідінових лугів в абсорберах і отримання сульфату амонія у випарниках під вакуумом;

- у аміачному відділенні можна отримувати концентровану аміачну воду, безводий аміак, або витягувати з надсмольної води аміак, що направляється на пірідінову установку або в газопровід перед установкою, що виробляє сульфат амонія. На деяких заводах є устаткування по уловлюванню і спалюванню аміаку.

- у бензоловому відділенні з прямого коксового газу поглинаючим маслом уловлюються бензолові вуглеводороди (сирий бензол), який після виділення з поглинювального масла прямує на подальшу переробку. У цьому відділенні проводиться також регенерація поглинаючого масла. Устаткування утилізації служить для переробки смолянистих речовин (відходів), що утворються в різних цехах (кислої смолки сульфатного відділення і ректифікації, фусов і ін.).

З них на устаткуванні виходить водяна емульсія, яка повинна рівномірно подаватися на вугільну шихту.

- склад смоли, склад масел і сирого бензолу призначені для обезводнення і підготовки каменновугільної смоли до відправки, а також зберігання смоли, масел і сирого бензолу.

У складі деяких коксохімічних заводів, що переробляють донецьке вугілля, є хімічні установки по уловлюванню рідкоземельних елементів з продуктів коксування.

Сировиною цеху уловлювання хімічних продуктів є: прямий (неочищений) коксовий газ, сірчана кислота, поглинаюче каменновугільне масло.

Готовою продукцією цеху уловлювання є:

- каменновугільна смола;

- сульфат амонія;

- сирий бензол;

- зворотний (очищений) коксовий газ.

1.2.4 Цех сіркоочистки

Цеха по очищенню газу від сірчистих з'єднань є на заводах. що переробляють вугілля з високим вмістом сірки.

Цех очищення коксового газу від сірчистих з'єднань (цех сіркоочистки) призначений для очищення коксового газу від сірководня за вакуум-карбонатним методом з подальшим отриманням з сірководня сірчаної кислоти методом мокрого каталізу.

Цех сіркоочистки складається з відділень:

- очищення коксового газу від сірководня і регенерації поглинаючого розчину;

- вакуум-компресорной установки;

- відділення переробки газу в сірчану кислоту методом мокрого каталізу.

Сировиною цеху сіркоочистки служить очищений від аміаку, нафталіну і бензолу коксовий газ.

Основним устаткуванням відділення уловлювання сірководня з коксового газу є скрубер з дерев'яною хордовою насадкою; регенератор, який є теплоізольованою цельнозвареною колоною, яка обладнана тарілками (не менше 22 штук). Кожен регенератор має по два циркуляційних парових