180万吨焦化厂硫铵工段设计[1](3)

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7.3 饱和器的开、停工、倒机操作??????????????? 54 7.3.1 开车前准备工作???????????????????? 54 7.3.2 饱和器开工操作???????????????????? 54 7.3.3 饱和器的停工操作??????????????????? 54 7.3.4 饱和器换机操作???????????????????? 54 7.4 特殊操作???????????????????????? 54 7.4.1 突然停电??????????????????????? 54 7.4.2 突然停蒸汽?????????????????????? 55 7.4.3 突然停水??????????????????????? 55 7.5 劳动定员???????????????????????? 55 7.5.1 定员依据??????????????????????? 55 7.5.2 职工定员表?????????????????????? 55 7.6 岗位责任制??????????????????????? 55 7.6.1 饱和气工??????????????????????? 55 7.6.2 泵工????????????????????????? 56 7.6.3 离心机工??????????????????????? 56 7.6.4 沸腾干燥工?????????????????????? 56 7.6.5 包装工???????????????????????? 56 8 硫铵工段设备一览表????????????????????? 56 9 图纸说明?????????????????????????? 58 参考文献??????????????????????????? 59 致谢????????????????????????????? 60

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0 设 计 任 务 书

0.1设计任务

年产120万吨焦碳的焦化厂硫铵工段的设计。

0.2设计的基础资料

0.2.1 厂址：徐州市西北郊区 0.2.2 气象条件

年平均风速 3.0m/s 最大风速及风向 16WSW 最多风向及频率 C14ESE12 气温： 年平均温度 14℃

极端最低温度 —22.6℃ 极端最高温度 40.1℃ 年平均相对湿度 71% 降水量 年降水量 869.9mm 年降水天数 91.7天 最大积雪厚度 25cm 最大冻土深度 24cm 0.2.3 动力来源 水源： 地下水 电源： 市供电网 汽源： 厂锅炉房 0.2.4 原材料来源

浓度为98%的硫酸由生产厂家用酸车定期运送，浓度为40%的再生酸由本厂提供，剩余氨水来自本厂的溶剂脱酚工段。 0.2.5 工艺计算主要依据

煤气产率 360Nm3/t干煤 氨产率（挥发氨） 0.3% 初冷器后煤气温度 30℃ 剩余氨水中氨含量 3.5g/l

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1绪论

煤炭作为我国的主要能源之一，由于其储藏量有限，单纯作为燃料不仅浪费很大，而且会造成严重的环境污染，随着现代科技和化学工业的发展对煤炭的利用范围已大大扩展，煤炭的综合利用已被列为我国煤炭行业的三大支柱。

高温炼焦化学工业是煤炭的综合利用中历史最久，工业最完善，技术最成熟，应用最广泛的行业。由于煤炭的自身组成特殊性，在炼焦同时产生的煤气中，含有多种可供回收利用的成分，其中氨作为生产过程中的有害成分之一，其含量虽少但由于其水溶液具有腐蚀设备和管路，生成的铵盐会引起堵塞，燃烧产生的氮氨化物污染大气，所以有必要将其回收，并加以利用。 硫铵的生产不仅达到了除去煤气中氨的目的，而且硫铵作为化肥应用于农业中可以提高农作物的单位面积产量，对农业的发展起着重要作用

1.1我国焦炭行业现状及发展

2004年以后，中国焦化行业出现一些新特点： 中国焦化行业显现新特点

——焦炭产能急剧膨胀，产量过剩若隐若现

这是因为：一方面，部分焦炭项目仍处于建设阶段，还不能形成实际的焦炭产量；同时，由于国家在2004年底出台了新的焦化行业准入标准，一大批落后的焦炭产能将被淘汰。这使得焦炭产量过剩始终是若隐若现。中国焦炭供给和需求大致呈现总体平衡、略有富余的态势。 ——炼焦煤资源充足，但价格上升幅度较大

凭借相对丰富的炼焦煤资源，我国还是有能力保证焦炭生产的原料煤供应。不过，由于产业结构的原因，相对零散且缺乏资源保障的中国焦化行业，不得不接受炼焦原料煤价格日益上涨的现实。 ——焦化行业整合时代即将来临

很长一段时间以来，企业规模过小、产业零散问题一直困扰着中国焦化行业的发展。在2002年以前，产能100万吨以上的独立焦化企业只有寥寥数家。经过近几年的民展，中国独立焦化企业平均产能规模有所扩大，出现了一批超过200万吨的大型独立焦化企业。预计随着市场竞争的加剧，焦化行业优胜劣汰的局面将会出现，产业集中化趋势将日益明显，大型国际化焦化企业集团即将形成。

随着焦炭行业的迅速发展，存在的问题也日益显现。首要问题是产能严重过剩。自2002年以来，由于全球钢铁业的快速发展，焦炭出现了供应紧张的局面，国内外焦炭价格上涨迅猛。鉴于此种状况，各国为了降低对我国焦炭的依存度，纷纷恢复、改扩建焦炉，2005年至2006年，全球焦炭产能将新增8000万吨，其中我国新增5800万吨、巴西660万吨、德国290万吨、印度280万吨、美国270万吨、波兰220万吨，2005年国际焦炭产能将超过

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4.5亿吨。到2005年，我国焦炭产能将达2.66亿吨，可满足生产4亿吨钢的需求，超过市场对焦炭产品的需求总量。

如何实现焦炭产业的可持续发展，不仅关系到资源、环境与经济发展，同时关系到国家能源战略和能源安全问题。短期利益驱动下的粗放型发展模式必须改变，以循环经济为指导的发展方向才能使中国的能源战略支持我国经济长期健康的发展。

现代炼焦技术到20世纪20年代已基本定型，但是各项工艺仍在不断改进和完善，尤其是近几十年来又有重要发展，主要成就有焦炉容积大型化、干法熄焦及大型化、装煤预处理、焦化厂环境保护、生产自动化等。

随着国家经济的飞速发展，近几年来焦化工业呈快速增长的势头，中国的焦炭产量已多年居世界第一，目前已达世界总产量的50%以上。

目前我国马钢、太钢等正建设从德国引进技术的7.63M焦炉。7.63M焦炉是德国伍德公司开发的一种较成熟的分段加热的复热式大容积焦炉。与6M焦炉相比有以下优点：

1.PROVEN“单个炭化室压力调节系统”，可以在不同的结焦状态下，保持炭化室压力恒定。调整荒煤气顺利导出，不需要设置装煤除尘装置。 2.采用稳定式湿法息焦工艺，焦炭水分小于3%。 3.多段加热。

4.排放污染比6M焦炉少。

1.2硫酸铵的用途及生产方法

硫酸铵(NH4)2SO4，含氮约20％，简称硫铵，俗称肥田粉，是我国使用和生产最早的一个氮肥品种，目前约占我国氮肥总产量的0.7％。氮素形态是铵离子(NH4+)，属氨态氮肥。硫酸铵的制取是用合成氨或炼焦、炼油、有机合成等工业生产中的副产品回收氨，再用硫酸中和，反应式为：

2NH3+H2SO4→(NH4)2SO4

硫铵产品一般为白色产品，若产品中混有杂质时带黄色或灰色，物理性质稳定，分解温度高(大于280℃)，不易吸湿，但结块后很难打碎。硫铵易溶于水，20℃时溶解度为70％，水中呈中性反应，由于产品中往往有游离酸存在，也呈现微酸性。

硫铵除含氮外，还含有25％的硫，也是一种重要的硫肥。

硫铵的分子中含有阴离子SO4-，难以被土粒吸附，作物对铵离子的吸收较多而使SO4-残留土壤，故硫铵是一种典型的生理酸性肥料。硫铵在富含碳酸钙的石灰性土壤上施用，与CaCO3形成难溶的硫酸钙，不会明显的影响土壤的PH值。但对中性和酸性土壤，残留的SO4-将与H+结合降低土壤的pH值，酸化土壤，需要采用配施石灰等措施来防止酸化。

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在淹水条件下，SO4-会还原成H2S，引起稻根变黑，影响根系吸收养分。应结合排水晒田，改善通气条件，避免产生黑根。

硫铵可做基肥、追肥和种肥。在用作种肥时一定要注意用量不宜多。硫铵在石灰性土壤中与碳酸钙起作用生成氨气跑掉；在酸性土壤中，如果硫酸铵施在水田通气较好的表层，铵态氮易经硝化作用而转化生成硝态氮，转入深层后因缺氧又经反硝化作用，生成氮气和氧化氮气体跑到空气中。所以，无论在水田还是旱田，硫铵都要深施。

1.2.1硫铵的生产方法

硫铵的生产方法有：饱和器法和非饱和器法。饱和器法有分直接法和半直接法。 直接法

热的煤气从焦炉中出来经过煤气冷凝器冷却再经电捕焦油器清洁净化后进入饱和器，在饱和器内，煤气中的氨同硫酸结合生成硫铵。直接法由于对电捕焦油器等净化装置要求较高以保硫酸铵产品质量。因此，在工业上应用比较困难，所以此法在工业上得不到广泛应用，难以推广。 间接法

煤气中的氨在氨洗塔中用冷水吸收，所得氨水从蒸馏柱进入饱和器同浓硫酸反应制成硫酸铵。由于这方法需要的设备庞大，投资大，消耗掉大量的蒸汽，耗能大，经济效果也不好。因此，此法在工业上应用很少，很难推广，特别是在现代化工业生产中应用更少。 半直接法：

由焦炉出来的煤气经过冷却，所得的冷凝氨水通过氨蒸馏柱蒸出氨水并和煤气中的氨共同进入饱和器，穿过母液层和硫酸溶液相互作用生成酸式硫酸铵。半直接法生产硫酸铵由于生产流程简单，产品成本较低，工艺技术及管理较成熟，因此在工业生产上应用较广，但它也不是十全十美，也有它的缺点，主要有下列几点： （1）需处理一定量的氨水。 （2）结晶颗粒较小。

（3）煤气通过饱和器阻力较大，因而能量消耗大。

因此半直接法生产硫铵的工业等有待进一步改进，以适应现代工业生产的需要，尽管如此，由于它的生产工艺管理等方面均较直接法和间接法先进，因此工业生产上应用较广。本设计选择半直接法。

2 硫酸铵生产原理及工艺流程

2.1 硫酸铵的生产原理

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