【摘要】：炼焦是一个物质转化过程，煤炭经过高温干馏生产焦炭、煤气、粗苯、焦油等产品，同时排放出热量和废弃物。焦化回收系统的主要作用就是对炼焦过程中焦炉煤气进行净化，同时回收焦炉煤气中的化学物质。回收系统涉及到冷凝、分离等过程，需要消耗能源介质并产生废气、废水和废渣。目前焦化回收系统主要采用的鼓风机在化产回收工序前的正压流程，该流程存在能量流无序化，工艺流程长，污染严重的缺点。
针对目前焦化回收系统存在的问题，结合流程工程学知识和最新技术进展，本文提出了焦化回收能量流有序化工艺。该工艺融合负压脱苯、烟道气负压蒸氨等新技术，从根本上解决焦化回收系统高能耗、高污染的难题。
能量流有序化工艺能够大大降低能耗，焦化回收综合工序能耗能够降低20.8%；化产回收过程处于负压状态下，能够防止大气污染物外泄，大气污染物减少99.0%；采用新技术，能够减少劣质载能体——水蒸汽的使用，减少工艺废水的排放，废水排放量减少21.8%。参照石化行业平面布置特点，对焦化回收系统平面布置进行优化，降低了动力消耗，也节约了土地资源。对能量流工艺运行中可能存在的问题进行研究，并评估其影响，分析实际应用可行性，结论是能量流工艺完全可以应用于焦化回收系统。
【关键词】：焦化 回收系统 能量流有序化 节能减排 可行性
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TQ520.6
【目录】：
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TQ520.6
【目录】：
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 文献综述9-28
- 1.1 研究背景9-12
- 1.1.1 中国能源消耗现状9-11
- 1.1.2 中国环境保护现状11-12
- 1.1.3 焦化行业能耗、环保现状12
- 1.2 焦化化产回收工艺现状12-16
- 1.2.1 化产回收的重要性12-13
- 1.2.2 焦炉煤气处理现状13-16
- 1.3 焦化回收主要技术现状16-24
- 1.3.1 煤气冷凝技术17
- 1.3.2 煤气脱硫技术17-19
- 1.3.3 氨氮废水处理技术19-22
- 1.3.4 氨回收技术22-23
- 1.3.5 贫油洗苯技术23
- 1.3.6 富油脱苯技术23-24
- 1.4 流程制造研究进展24-25
- 1.5 课题研究的意义和内容25-27
- 1.5.1 课题研究的意义25-26
- 1.5.2 课题研究的内容26-27
- 1.6 本章小结27-28
- 第2章 焦化回收系统有序化制造流程的研究28-52
- 2.1 焦化回收系统制造流程分析28-37
- 2.1.1 焦化制造流程28-29
- 2.1.2 焦化制造流程分析29-30
- 2.1.3 焦化回收系统流程分析30-35
- 2.1.4 焦化回收系统评价关键指标35-37
- 2.2 焦化回收系统能量流有序化技术的提出37-40
- 2.2.1 焦化回收系统有序化分析37-38
- 2.2.2 能量流有序化具体工艺路线38-40
- 2.3 能量流工艺的多尺度研究40-51
- 2.3.1 能量流工艺的集成41-43
- 2.3.2 换热网络的集成43-45
- 2.3.3 能量流工艺流程各“节点”解析45-50
- 2.3.4 总平面布置层面的重构50-51
- 2.4 本章小结51-52
- 第3章 能量流有序化工艺的应用研究52-61
- 3.1 煤气易凝组分对化产回收操作的影响52-56
- 3.1.1 煤气中萘的含量控制52-54
- 3.1.2 煤气中焦油的含量控制54-56
- 3.2 负压条件对化产回收影响56-60
- 3.2.1 负压对吸收推动力的影响56
- 3.2.2 负压对化产设备尺寸的影响56-59
- 3.2.3 负压系统的安全性59-60
- 3.3 设备的腐蚀问题60
- 3.4 本章小结60-61
- 第4章 能量流工艺与当前化产回收工艺对比研究61-69
- 4.1 能量流工艺关键指标61-63
- 4.1.1 能量流工艺工序能耗61
- 4.1.2 能量流工艺污染物排放61-63
- 4.2 当前化产回收工艺关键指标63-65
- 4.2.1 当前化产回收工序能耗63
- 4.2.2 当前化产回收污染物排放63-65
- 4.3 能量流工艺与当前化产回收工艺对比65-68
- 4.3.1 工序能耗对比65-67
- 4.3.2 污染物排放对比67-68
- 4.4 本章小结68-69
- 第5章 结论以及展望69-71
- 5.1 结论69-70
- 5.2 展望70-71
- 致谢71-72
- 参考文献72-79
- 附录 1 攻读硕士学位期间发表的论文79-80
- 附录 2 攻读硕士学位期间参加的科研项目80
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