超級(jí)離心除渣機(jī)在焦油預(yù)處理中的應(yīng)用

 摘要：石焦集團(tuán)采用福樂偉三相超級(jí)離心除渣機(jī)對(duì)焦油固液相、液液相進(jìn)行分離,經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行, 摸索出了該離心機(jī)的最佳運(yùn)行條件,焦油脫水除渣效果良好,達(dá)到了提高質(zhì)量、節(jié)能減排的目的。

    關(guān)鍵詞：超級(jí)離心機(jī);焦油;預(yù)處理;應(yīng)用

    中圖分類號(hào)：TQ522.6　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B   文章編號(hào)：1006-5008(2010)01-0051-02

    1　前言

    石焦集團(tuán)有JN60-82型大容積焦?fàn)t2座,焦?fàn)t煤氣經(jīng)循環(huán)氨水噴灑冷卻,產(chǎn)生的焦油氨水混合液從焦?fàn)t荒煤氣主管道經(jīng)氣液分離器分離后,流入帶有刮刀的機(jī)械化氨水澄清槽,澄清后分離為三層,上層為氨水,中層為粗焦油,下層為焦油渣。氨水送入循環(huán)氨水槽冷卻焦?fàn)t煤氣;焦油渣被排至焦油渣車上,送到煤場(chǎng)配煤;粗焦油用泵送至焦油儲(chǔ)槽,回收的粗焦油含有一定量的水分和焦油渣,使后續(xù)的焦油加工效率下降,容易造成管道堵塞和破裂等事故。因此,降低焦油含水量和帶渣量是保證焦油蒸餾系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提。

    為減少焦油含水帶渣量,系統(tǒng)于2005年11月安裝了福樂偉三相離心除渣機(jī),經(jīng)過三年多的運(yùn)行,焦油脫水除渣效果良好,提高了焦油質(zhì)量。

    2　存在問題

    由于從機(jī)械化氨水澄清槽排出的粗焦油含水多(6%~8% ),造成焦油蒸餾系統(tǒng)的壓力高、流動(dòng)阻力加大,甚至打亂蒸餾操作規(guī)程。伴隨著水分帶入的腐蝕性介質(zhì),還引起設(shè)備和管道的腐蝕。另外,粗焦油中含大量焦油渣,每年需對(duì)焦油儲(chǔ)罐進(jìn)行清理,要耗費(fèi)大量的人力物力,特別是采用焦?fàn)t高壓氨水無煙裝煤技術(shù)后,使得大量的煤粉進(jìn)入荒煤氣中,繼而引起煤焦油所含煤粉比重增加,主要表現(xiàn)在焦油中喹啉不溶物增多,增大了煤焦油加工后續(xù)設(shè)備的阻力。石焦集團(tuán)焦油工段在2005年4月,焦油二段柱塞泵的壓力由正常值的0.6MPa升至1.6MPa,安全閥頻繁開閉,最終被迫停產(chǎn)。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)管式爐彎頭和直管段附著大量的焦油渣,其中管式爐輻射段7根爐管堵塞尤為嚴(yán)重,采用人工清理和機(jī)械高壓清理均不見效,最后只得將7根爐管更換,此次檢修共計(jì)進(jìn)行了20天,嚴(yán)重影響焦油的正常生產(chǎn)。

    3　福樂偉三相超級(jí)離心機(jī)

    3.1　工作原理

    福樂偉三相離心除渣機(jī)的型號(hào)是Z4E-3/441,處理能力10~12t/h,驅(qū)動(dòng)電機(jī)22kW,螺旋驅(qū)動(dòng)電機(jī)福樂偉7.5kW,最大轉(zhuǎn)速4 200r/min,固體最大密度1.4g/cm3,螺旋差速1~20r/min。福樂偉三相離心除渣機(jī)的工作原理:需要分離的物料(粗焦油)通過離心機(jī)中心供料管進(jìn)入離心機(jī)內(nèi),在離心力的作用下,密度最大的固體(焦油渣)沉降到轉(zhuǎn)鼓壁上。二相密度不同的清夜形成同心圓柱,較輕的液相(氨水)處于內(nèi)層,較重的液相(凈焦油)處于外層。不同液體環(huán)的厚度可通過調(diào)節(jié)溢流堰和可變?nèi)~輪來改變。分離后的氨水和凈焦油分別由各自的出口排出,沉積在轉(zhuǎn)筒壁上的固體(焦油渣)由螺旋輸送器傳送到轉(zhuǎn)筒體的錐體端,從排料口排出。

    3.2　工藝流程

    機(jī)械化氨水澄清槽的粗焦油送入粗焦油儲(chǔ)罐,當(dāng)粗焦油儲(chǔ)罐達(dá)到一定液位后,啟動(dòng)粗焦油泵把粗焦油送入三相超級(jí)離心機(jī)進(jìn)行脫水除渣,在超級(jí)離心機(jī)內(nèi)粗焦油被分為三相,固相為焦油渣,排入渣車送至煤場(chǎng);輕液相為氨水,流入氨水中間槽;重液相為凈焦油,流入凈焦油中間槽。凈焦油用凈焦油泵送入焦油原料儲(chǔ)罐,作為焦油蒸餾加工原料,工藝流程見圖1。

                  

    4　超級(jí)離心機(jī)的控制要點(diǎn)及應(yīng)用效果

    4.1　控制要點(diǎn)

    在離心機(jī)的運(yùn)行期間,根據(jù)實(shí)際操作情況和離心機(jī)的性能參數(shù),經(jīng)過對(duì)離心機(jī)反復(fù)的摸索,總結(jié)出了離心機(jī)的最佳運(yùn)行條件:

    (1)離心機(jī)進(jìn)料量控制在8~9m3/h,保證離心機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。進(jìn)料少則無法滿足生產(chǎn)需要,進(jìn)料大,離心效果不好,運(yùn)行不穩(wěn),影響離心機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

    (2)離心機(jī)進(jìn)料溫度控制在80~85℃。因?yàn)橛蜏卦降?粘度越大,焦油中的油、渣分離不充分,達(dá)不到分離效果;油溫越高,焦油中的油、水分離效果差,同時(shí)對(duì)離心機(jī)的損害大,降低設(shè)備的使用壽命。

    (3)離心機(jī)轉(zhuǎn)筒速度3 500~3 700r/min,扭矩18%~20%,轉(zhuǎn)筒速度越高,分離效果越好,但轉(zhuǎn)速高,軸承溫度也高,易出現(xiàn)設(shè)備故障;轉(zhuǎn)筒速度低,則達(dá)不到分離效果。

    (4)做好超級(jí)離心機(jī)維護(hù)保養(yǎng)工作。要求職工每班對(duì)離心機(jī)的潤(rùn)滑、振動(dòng)、聲音進(jìn)行檢查,并做好記錄;每季度對(duì)離心機(jī)進(jìn)行清洗,清洗水溫控制在80~82℃為宜。

    4.2　應(yīng)用效果

    (1)脫渣效果。使用離心機(jī)之前,焦油系統(tǒng)每年計(jì)劃停產(chǎn)4次,對(duì)塔設(shè)備進(jìn)行清理,設(shè)備內(nèi)堵塞嚴(yán)重,清出物較多,同時(shí)焦油儲(chǔ)罐每年需清理一次。從安裝離心機(jī)后運(yùn)行至今,未對(duì)焦油儲(chǔ)罐進(jìn)行清理,同時(shí)計(jì)劃停產(chǎn)次數(shù)由每年4次降至2次,拆開塔器檢查,內(nèi)部堵塞明顯減輕,打開管式爐彎頭,未發(fā)現(xiàn)彎頭及直管段有明顯的焦油渣積存。

    (2)脫水效果。一段柱塞泵前焦油含水量由4%降為2%,減短了焦油脫水時(shí)間,降低了系統(tǒng)能耗,并且由于含水量的降低,水中的固定銨鹽含量相應(yīng)降低,減輕了對(duì)設(shè)備管道的腐蝕和液體廢棄物的排放。

    (3)保證了工藝的穩(wěn)定性,提高了焦油處理量。由于原料焦油含水帶渣量降低,穩(wěn)定了焦油蒸餾的生產(chǎn),大大降低了停工的次數(shù),保證了焦油系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行,提高了焦油處理能力。

    5　結(jié)語

    石焦集團(tuán)采用超級(jí)離心除渣機(jī)對(duì)焦油進(jìn)行脫水,焦油含水量穩(wěn)定在2%以下,保證了焦油加工系統(tǒng)長(zhǎng)周期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)粗焦油進(jìn)行脫渣后,減少了原料焦油的帶渣量,降低了對(duì)設(shè)備、管道的沖刷,延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命,降低了維修費(fèi)用。該超級(jí)離心機(jī)脫出的焦油渣送至煤場(chǎng)進(jìn)行焦油渣成型配煤,廢棄物再利用,符合節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求,同時(shí)還降低了生產(chǎn)成本,提高了經(jīng)濟(jì)效益。