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三足式离心机在煤焦油脱水脱渣中的应用

煤焦油是焦炉荒煤气用循环氨水喷洒和初冷器冷凝冷却加以回收的,因此含有大量的水。经化产回收车间澄清和加热静置脱水后,送往焦油加工车间的煤焦油含水量仍在6%左右,如果焦油乳化,含水量可能高达10%以上。焦油中含有较多水分,对焦油蒸馏操作非常不利,可导致管式炉连续蒸馏系统的压力显著增高、阻力增加,打乱操作制度,同时有导致管道或设备破裂引起火灾的危险。焦油中所含的稀氨水中,一部分氨以氢氧化铵的形式存在,但绝大部分均为铵盐。这些盐类在焦油最后脱水阶段仍留在焦油中,当焦油加热到220~250℃时,会分解成游离酸和氨,引起管道和设备的严重腐蚀。铵盐的存在还会使焦油馏分与水发生乳化,对萘油馏分的脱酚操作极为不利。为了脱除铵盐,一般在进入管式炉前的焦油中加入碳酸钠,使固定铵盐转化为不易分解的钠盐。但这种方法使反应产生的钠盐留在焦油内,最后残留在沥青内成为沥青的灰分,造成沥青中Na 超标,导致沥青销售不畅,并影响销售价格。

另外,焦油经过机械化澄清槽脱渣以后,含渣量仍达10%左右,长期生产致使焦油槽和蒽油槽的残渣累积,必须增加清渣次数,否则会引起设备堵塞等问题,严重影响到二次蒸发器的正常生产及产品质量的稳定。

1、三足式离心机工艺简述与应用效果

机械化澄清槽压出的焦油进入缓冲槽,经焦油泵送入超级离心机。经离心脱水、脱渣后,焦油自流入成品槽,然后用焦油外送泵送至焦油加工车间。脱出的水自流回机械化澄清槽,脱出的焦油渣落入下部焦油渣箱,运往煤场处理。

1)可有效去除焦油渣。经超级离心机处理后焦油中固体含量可达到0.3%以下,较大程度减少了焦油槽和蒽油槽的清渣次数,降低了焦油加工处理过程的风险,保证了生产稳定顺行。

2)有效降低焦油水分至2%以下,减少了蒸汽消耗,减少了贮槽使用数量。经超级离心机处理的焦油可以直接送往焦油蒸馏系统加工,改变以往需要在贮槽内加温、保温、静置几十个小时的预处理模式,减少了加热保温用蒸汽消耗量,同时稳定焦油蒸馏,为连续生产提供保障。

3)处理焦油乳化问题效果显著,在焦油生产过程中出现焦油乳化时,焦油水分如果大于10%,很难用正常的加热、静置方法进行脱水,给焦油蒸馏的生产操作和设备带来严重影响,而正常加热,并配以超级离心机高速短时的分离方式,脱水效果非常理想,同时大大减轻了焦油的乳化问题。

4)降低了焦油中铵盐含量,有效解决了沥青中Na 含量超标的问题。通过降低焦油水分至2%以下,有效降低了焦油中氨水量,减轻了焦油加热到220~250℃时,焦油中氨水分解成游离酸和氨引起的管道和设备的腐蚀。碳酸钠消耗减少1/3左右,从而降低了沥青Na 含量,提高了产品质量。同时减轻了焦油馏分与水的乳化作用,降低了萘油馏分脱酚操作的风险。

2、三足式离心机工作原理

三足式离心机就是一种澄清池,高速旋转的转鼓所产生的离心力取代了重力的作用,利用这种作用力,就能够以一种易于控制的方式有效地从液体中分离出固态物质,超级离心机的工作方式。 山西某公司采用了张家港市诚嘉机械有限公司生产的三足式离心机,其转鼓在高速运转的情况下,将焦油、氨水和渣同时有效分离。固相渣沿转鼓内壁通过螺旋输送到排渣口排出;轻相液体(氨水)在转鼓的最内层,通过重力经轻相液体排放口排出;重相液体(焦油)在转鼓的外层,通过重力经重相液体排放口排出。此离心机采用离心机核心控制器(DCC)控制方式,可实现无人值班、 全自动控制。

3、注意事项

1)正常运转时三足式离心机需定期冲洗,一般1个月冲洗1次,冲洗时间约20min;停运时要彻底冲洗,冲洗1h左右为宜。

2)进入三足式离心机的焦油温度以70~80℃为最佳,既能保证脱水效果又能避免消耗过多加热蒸汽。三足式离心机分离焦油的最佳温度为80~90℃。

3)在焦油渣出口处增设尾气收集装置,防止焦油渣带出的焦油尾气污染大气。

4、总结

应用生产的三足式离心机,煤焦油经处理后焦油水分基本保证在2%以下,固体含量可达到0.3%以下,尤其对焦油乳化问题处理效果较明显,起到了较好的降低焦油乳化的作用,同时有效解决了沥青中Na 含量超标的问题,生产实践证明效果良好。