⑤ 用超级离心机,进一步脱除焦油中的焦油渣。
⑥ 清洁工厂项目中的脱硫装置采用乙醇胺加氢氧化钠为脱硫剂,脱硫部分不需催化剂,脱硫效率可达99.5%。最终产品为纯度达95%的浓硫酸,直接用于硫铵生产,且无废液排出,环保效果好。湿法脱硫后的焦炉煤气H2S浓度小于50mg/Nm3。
⑦ 铵工序采用材质为不锈钢的喷淋式饱和器,使用寿命长,集酸洗、除酸与结晶为一体,系统阻力小,工艺先进、技术可靠。
⑧ 煤气终冷采用闭路循环连续排污新工艺,既减少污水排放量,又达到保护大气环境的目的。终冷塔、洗苯塔采用先进的气液再分布和除雾技术,提高塔效率。
⑨ 苯蒸馏工序采用单塔生产粗苯的工艺,具有流程短、设备少、占地小,能耗低等优点。
3.5 7.63m焦炉环保先进性
焦化技改升级置换工程完成后,焦炭产量由目前的125万吨/年增加到180万吨/年。由于技改升级置换工程采用了先进的生产工艺和装置以及先进的环保治理措施,污染物排放量大幅减少,并满足太原市下达的总量控制指标,本工程是减少污染的环保工程。
(1)装煤采用负压的PROven系统(压力为-3.0mbar~-3.5mbar),单独调节每孔炭化室的煤气压力。由于装煤过程中荒煤气发生量达到最高峰值,集气支管要有足够的能力使煤气从炭化室中导出。溢流调节装置彻底打开到最上部,固定杯中液体全部排空。此时荒煤气通道的阻力最小,集气管负压使得荒煤气从上升管、桥管、皇冠管到固定杯,一直到顺利导入集气管。集气管压力由第一个支集气管的控制阀来控制,这些控制阀通过节流阀使集气管压力保持负压,以便荒煤气尽可能多地导出,并在进入集气总管时保持最低压力。
(2)PROven系统(炭化室压力调节系统)采用夏尔克装煤车,装煤采用螺旋进料,避免了煤尘的产生。采用PROven系统不必再建设装煤地面除尘站,也不用高压氨水喷洒装煤,由于炭化室和负压集气管连通,装煤产生的烟尘不会外逸,而是通过炭化室进入集气管荒煤气系统进行净化处理。
(3)备用熄焦系统拟采用CSQ稳定湿法熄焦工艺,与常规工艺不同,采用熄焦车底部进水熄焦、顶部喷淋少量水、双层折流板阻挡熄焦蒸汽扩散的工艺,使熄
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焦蒸汽中粉尘含量可降低到50mg/m3。
(4)每座焦炉的集气管上均安装6个自动点火放散装置,可避免由于焦化后部工序出现故障导致的直接放散给环境造成的危害。
(5)集气管负压操作技术可有效减少生产过程中的焦炉逸散。
(6)干熄焦系统配套干熄焦地面站可有效减少熄焦产生的大气污染物。 (7)建设干法熄焦装置,形成干熄焦为主,CSQ湿熄焦备用的双熄焦系统。 (8)煤气净化车间由冷凝鼓风工序、硫铵工序(含剩余氨水蒸氨装置),终冷洗苯工序、粗苯蒸馏工序,乙醇胺+氢氧化钠脱硫、脱氰工序和油库工序组成,煤气处理量为76800m3/h。
(9)焦炉燃用脱硫(H2S 50mg/Nm3)的焦炉煤气和高炉煤气,减少SO2排放量。 (10)酚氰废水经A2/O生化处理后用于烧结造球和炼铁厂冲渣补充水。 (11)厂区生活废水送赵庄污水厂生活污水处理系列集中处理并回用。 可见,太钢焦化厂的技改升级置换项目采用了国际上最先进的焦炉和配套技术,从源头上减少了污染物的产生,同时配备了国际一流的污染防治措施,项目实施后可达到国际最先进的环保水平。
3.6技术升级前后生产设施对比
技改升级置换工程前后的焦炉对比分析如表3-2所示。 表3-2 现有焦化设施与新焦炉设施对比
序号 设施名称 1 项目 2 炭化室数 3 每天装煤次数 4 每天推焦次数 5 炉门数 6 上升管数 7 装煤孔教 二 环保设备配置 装煤地面站 8 9 推焦机除尘 10 拦焦地面站 11 焦侧炉门集尘罩 12 集气管系统 炭化室压力调节装置 13 单孔14 煤气脱硫、脱氰 15 干熄焦及除尘
现有工程 技术升级工程 3×4.3m焦炉 7.63m焦炉 3×65 140 250 122 250 122 395 280 195 140 585 560 有 实现无烟装煤 无 有 有 有 无 有 正压(80-120Pa) 负压(-300Pa) 无 有 无 有 无 有 —12—
对比情况 设备大型化减两座焦炉 减少55孔 减少128次 减少128次 减少115个 减少55个 减少25个 4焦化技改升级置换工程污染治理
太钢引进的德国7.63m焦炉属世界一流技术水平的先进装备在国内是最先进的焦炉。本次技改升级置换工程TKEC炼焦炉由德国UHDE(伍德)公司设计;焦炉移动机械由德国夏尔克公司设计;其焦炉配套的污染治理设施在德国已有运行实例,据考查人员介绍,其成熟可靠、效果好、运行稳定。
4.1环境空气污染源治理措施
焦化技改升级置换工程的大气污染源、污染物及其治理措施见表4-1。 表4-1 140孔7.63m焦炉技改升级置换工程环保措施及治理水平
工序 污染源 精煤堆存 备煤工序 精煤破碎 转运 装煤工序 焦炉 装煤 源型 面源 点源 点源 主要污染物 颗粒物 颗粒物 颗粒物 颗粒物 H2S、BaP 颗粒物、SO2、BaP BSO、H2S NH3、CO 颗粒物 SO2、BaP 颗粒物 SO2、BaP 污染控制技术 精煤筒仓 新型可逆反击锤式粉碎机、配备布袋除尘设施 封闭式皮带走廊,尽量降低跌落点高度,定时清扫 螺旋装煤、负压的PROven系统、顺序装煤并通过旁通跨越管将荒煤气引入相邻的炭化室等技术控制装煤过程荒煤气外逸,先进可靠的自动控制系统 泥封装煤孔盖,装煤孔盖采用球状密封结构;水封式上升管;“Z”形弹性刀边炉门、厚炉门框、大保护板;上升管盖、桥管承插口采用水封装置,上升管根部采用纺织石棉绳填塞,特制泥浆封闭 推焦车配备除尘器,消除推焦过程的无组织排放 治理效率% 基本杜绝扬尘 除尘效率≥99.9% 基本杜绝扬尘 没有装煤烟气产生,实现无烟装煤 炉体 焦炉炉体泄漏及装煤、推焦无组织逸散 推 焦车 拦焦车 体源 控制效率≥99% 推焦工序 拦焦 点源 点源 捕集率≥99% 除尘效率≥99.9% 捕集率≥99% 除尘效率≥99.9% 除尘效率60%~70% 除尘效率≥99.9% 控制效率≥95% 脱硫效率≥99.5% 熄焦工序 筛焦工段 储焦 熄焦塔 点源 配备地面除尘站集气除尘设施,并在焦侧安装有推焦逸散集气装置,先进可靠的自动控制系统 以采用干法熄焦密闭设备,配备布袋除尘设施先进可靠的自动控制系统为主(清洁工厂颗粒物、SO2 项目) 以带折流板熄焦塔的湿法熄焦为辅 焦炭筛分破碎 焦炭贮存 脱硫工序 脱氨工序 点源 面源 点源 点源 颗粒物 颗粒物 H2S NH3 配备吸尘系统如干熄焦脉冲布袋除尘设施 封闭式贮库配吸尘系统入干熄焦除尘 脱硫采用乙醇胺加氢氧化钠脱硫(清洁工厂项目) 配套洗氨、加碱蒸氨、配套硫铵工序 酚氰 废水 CODcr、氨氮、挥发酚、氰化物、硫化物、石油类、BaP 焦化生产净废水 焦化生产厂区 生物脱氮、混凝沉淀等处理工艺(A2/O法)酚、氰处理效率99.8%以上,NH3-N处理效率97% 送太钢污水处理场处理后大循环回用 焦化厂区做好基础防渗和绿化工作 辅料 运输 运输道路 线源 粉尘 道路硬化、洒水清扫
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(1) 阵发性烟尘治理措施:
◎ 装煤采用螺旋给料、顺序装煤方式,装煤时发生的烟尘用负压的PROven系统抽吸到炭化室中,基本消除了装煤过程产生的烟尘,实现了无烟装煤操作。
装煤时间按每孔碳化室每次2min,每天装煤122孔次。
◎ 推焦时机侧的烟尘通过推焦车自备的集尘罩送到车载除尘器进行净化后外排。推焦前集尘罩和推焦杆同时入位,启动除尘风机后,推焦杆进行推焦。推焦结束后,待推焦杆完全复位后,除尘风机停止工作,集尘罩回到原位。
◎ 出焦除尘包括3部分
第一部分是固定在拦焦机上并随拦焦机一起移动的大型吸气罩,以及将烟气送入焦侧集尘干管的转换设备(皮带小车)。该套装置设置在拦焦机上。
第二部分是设在焦台上方的皮带密封集尘干管。
第三部分是设置于地面将烟气进行熄火、净化的最终设备。包括管道、蓄热式冷却器、脉冲袋式除尘器、离心风机、消声器、烟囱等。
拦焦除尘系统和推焦除尘系统同时启动,出焦结束后,风机转入低速运行,每孔碳化室的出焦时间1~2min,每天出焦122孔次。
◎ 熄焦除尘:干熄焦配备布袋除尘器,湿熄焦在熄焦塔顶部设有双层折流式木结构的捕集装置,捕集熄焦时产生的大量焦粉和水滴。
(2) 连续性烟尘治理
◎ 集气系统为负压操作,有效地防止了上升管盖、桥管等处的烟尘外逸。 ◎ 装煤孔盖与座之间为球面密封,大大地增加了装煤孔盖的严密性。 ◎ 炉门采用弹簧刀边、弹簧门栓的腹板式挠性结构炉门,密封效果好。 ◎ 炉顶上升管盖及桥管与阀体承插均采用水封结构,杜绝上升管盖和桥管承插处的冒烟现象。
◎ 上升管根部采用铸铁座,杜绝了上升管根部的冒烟冒火现象。
◎ 筛焦除尘,为防止熄焦后的焦炭在转运、筛分过程中产生的焦尘外逸,在各焦转运站、筛焦楼共设计了7个吸尘系统。
通过以上分析可知,7.63m焦炉配套的环保措施(包括太钢清洁工厂项目中的干熄焦、焦炉煤气采用乙醇胺加氢氧化钠作为脱硫剂进行脱硫脱氰),使得焦化技改升
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级置换工程的环境污染防治对策处于世界先进水平,可最大限度地削减焦化排放的污染物。
(3)大气污染物排放量
污染物排放量数据主要来源于德方7.63m焦炉有关排污数据,以及设计院的初步设计报告。
焦化技改升级置换工程大气污染物排放量核定计算结果见表4-2。各排放源的污染物排放速率和排放浓度都能达到相应的排放标准。
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