焦油氨水分离技术介绍 - 图文

焦化厂氨水焦油品质改进技术介绍

Introduction to Improve Tar & Liquor Quality

济南万和水处理技术有限公司

纳尔科工业服务（苏州）有限公司

1. 概述

除了焦炉煤气之外，焦炉煤气喷淋冷凝产生的氨水和焦油是炼焦工艺中两个最主要的副产品。

焦油所产生的经济效益可以帮助焦化厂补偿煤气洗涤所带来的成本的压力。虽然循环氨水并不象焦油那样可以带来经济上的效益，但是如果不进行妥善的处理，不但会对生产工艺带来影响，还会遇到环保排放方面的压力。

很多方面来看，焦油和石油都很相似，是一种日趋减少的资源。现代西方的炼焦工业越来越注重于无回收的炼焦工艺，未来焦油市场必将出现供小于求的市场格局。所以，优化回收工艺，最大可能的回收炼焦工艺产生的焦油无论是在当前还是在未来都将为焦化厂带来可观的经济效益。

由于工艺问题和场地的因素，依靠增加设备的手段来改进焦油氨水质量受到限制，在国外企业应对此问题的方法是在生产过程中添加化学药剂，提高焦油和氨水的分离程度，降低焦油粘度，这样既达到脱水的目的又能防止循环氨水中所含焦油在系统设备中的沉积。

目前，国际上已有一些化学方法可以提高焦油质量，其中主要包括以下两种：水基技术方案和油基技术方案。这种化学的方案和现场设备操作改进结合在一起，取得了良好的使用效果。

? 水基技术方案

水基技术方案（破乳剂）通常是将化学药剂加入焦油产品中，从而进入到储罐中，通过一段时间的停留，水基药剂将破坏这些乳液，使氨水从中分离出来并重新流回到系统当中。

这种技术能够有效地达到降低焦油含水率的目的，但它对循环氨水质量的作用很小甚至没有作用。 ? 油基技术方案

这种技术是在集气管和桥管喷淋回路中加入焦油减粘剂和破乳剂，通过这种方法，不仅能够提高焦油脱水率，而且对循环氨水的质量也有积极的影响。

纳尔科焦油脱水剂同时也是一种优秀的减粘结剂，它会在焦油的表面生成一层膜使得焦油的粘结性大大降低。

另一个影响焦油脱水率和循环氨水质量的因素是喹啉不溶物的含量，这是因为喹啉不溶物与焦油和氨水形成稳定的乳状液。在通常条件下，喹啉不溶物对焦油和氨水的分离不会有重大影响，但考虑到焦油和氨水的质量问题，它却是一个不忽视的因素。而这种化学解决方案则能够降低因喹啉不溶物造成的焦油氨水分离问题。

目前采用这些化学技术来增强焦油氨水分离工艺的国家有：加拿大、美国、日本、巴西、智利和欧盟一些国家。尤其是在日本和南美，近两年来很多国际性的大钢铁公司的焦化厂都在采用这些技术。

3. 焦油和氨水质量管理的重要性

氨水和焦油是同时产生的，随后他们被同时处理，但最后经过气液分离器之后他们被分开处理。但是因为煤气洗涤操作设计的原因，在很多工序里面他们是结合在一起的。这种有时分开有时结合在一起的特性对整个生产工艺造成了许多问题。

为了既满足环保排放要求又保证焦油氨水分离工艺、焦油回收工艺的要求，焦化厂必须关注氨水和焦油质量的管理。严格正确的氨水焦油质量管理可以在降低操作成本的同时使得经济效益最大化。 3.1 氨水

即便是把所有氨水里面的焦油都分离出来，氨水本身的性质依然会对生产工艺和操作成本带来直接的影响。我们认为清洁的氨水依然会造成生产系统的腐蚀和结垢。

氨水导致腐蚀产生的主要原因是因为在氨水中存在氨、氰化物，H2S, CO2和其他污染物。基本上杜绝腐蚀产生的措施很少。

理论上来将氨水中不应该有钙的存在。但是实际操作上氨水中往往会检测到少量钙的存在（<10ppm)。这种钙的存在的原因主要来源于两个方面，一个是其他系统操作排进来的废水，另一个是因为因为环保的要求在焦炉煤气洗涤过程中必须要将各个阶段产生的废水进行处理。当钙离子的含量超过10ppm之后系统内部结垢的趋势将明显增强，相应的废水处理的成本也将大大提高。钙离子的升高还将降低系统的冷却效果，降低循环氨水质量，减少焦炉煤气副产品的收率，从而带来的操作成本的上升。所以，如果氨水系统中钙含量升高，首先必须查明钙离子的来源，然后尽可能的消除或减少因钙离子的存在而对系统和工艺带来的影响。

另外一个方面，虽然清洁的氨水不应该含有焦油，现实的操作中却往往有焦油的存在。在较低的焦油含量（<25ppm)情况下，氨水中的焦油对工艺和操作成本造成的影响不会很大。如果焦油物质控制在小于100ppm的情况下，对生产工艺带来的负面影响还可以接受。但是在大多数氨水焦油操作实践中，焦油的含量却远远高于这个数值，有的会在200-300ppm, 高的甚至达到2000-3000ppm。 在这样高的焦油含量下，焦油和系统中悬浮物结合起来造成的沉积会对煤气清洁操作的各工序带来影响。不仅直接降低了系统的冷却效率，大大增加了系统的操作维护成本，并且还会降低焦炉煤气副产品的收率，加剧系统管道的腐蚀和沉积现象，同时也会带来环境保护的隐患。 3.2 焦油

就像上面提到的那样，焦油是炼焦过程中一个很有价值的副产品。所以，在回收过程中产生的焦油的质量会对焦化厂的效益有着很大的影响。 焦油的质量主要有以下几个方面来判断：

? 水份

? 喹啉不溶物或甲苯不溶物 ? 灰分

水份的问题主要产生在焦油处理过程或者是炼焦操作的过程，当然也可能是两者的共同作用的结果。