3.3. Техническая характеристика выпускаемой продукции.

Каменноугольная смола - продукт конденсации паров смолы из кок­сового газа. Маслянистая, вязкая жидкость черного цвета с резким запахом. Представляет собой сложную смесь ароматических соединений: фенола, нафталина, антрацена, карбозола, фенантрена, пиридина и их производных Каменноугольная смола отгружается потребителю в соответствии с ТУ У 322-00190443-100-97 с изм. 1,2,3,4,5.

Сульфат аммония - продукт взаимодействия аммиака с серной кислотой. Кристаллическое вещество, легко растворимое в воде. Является минеральным удобрением для сельского хозяйства.

Вырабатывается в соответствии с ТУ У 322-00190443-067-97 с изм. 1,2,3.

Смола тяжелая из кислой смолки участка улавливания для дорожного строительства. Маслянистая вязкая темная жидкость со специфическим запахом. Вырабатывается в соответствии с ТУ У 322-00190443-131-98 с изм. 1,2.

Феноляты натрия - продукт взаимодействия фенолов сточных вод с едким натрием. Феноляты натрия по физико-химическим требованиям должны соответствовать ТУ У 322-00190443-046-98 с изм. 1,2.

Бензол сырой каменноугольный - продукт, извлеченный из коксо­вого газа поглотительным маслом. Представляет собой сложную смесь хи­мических соединений. Прозрачная легко подвижная жидкость слабо-желтого цвета со специфическим запахом. Вырабатывается в соответствии с ТУ У 24.1-00190443-003-2003.

Бензол сырой каменноугольный - продукт, извлеченный из коксо­вого газа поглотительным маслом. Представляет собой сложную смесь хи­мических соединений. Прозрачная легко подвижная жидкость слабо-желтого цвета со специфическим запахом. Вырабатывается в соответствии с ТУ У 24.1-00190443-003-2003.

3.4. Техническая характеристика коксового газа на обогрев.

Таблица 10

№п/п	Наименование показателей	Норма	Метод анализа
1	Массовая концентрация сероводорода, г/м3,не более	6,0	ТУ 14-6-101-89
2	Массовая концентрация нафталина, г/м3,не более летом зимой	1,0 0,5	ТУ 14-6-101-89
3	Теплота сгорания, КДж/м3 Ккал/м3	18x103 3900	Гост 22667
4	Содержание O2,%,не более	1

Физико-химические свойства коксового газа характеризуются сле­дующими показателями:

Состав очищенного коксового газа, используемого в качестве топлива на обогрев: %

СO₂ - 2,3

С_mН_n - 3,0 O₂ -1,0

СО - 6,4

Н₂ - 58,0

СН₄ -25

N2 - 4,2

Пределы взрываемости - от 6 до 30 об. % в газовоздушной смеси. Удельный вес - 0,433кг/м³.

3.5. Описание технологического процесса.

Коксовый газ после газосборников с температурой 80-95°С поступает в 5 первичных холодильников (с вертикальным расположением труб), работающих параллельно. Сконденсировавшиеся их газа пары смолы, нафталина и воды через гидрозатворы поступают в сборник конденсата, откуда насосом № 1 или 2 подаются в механизированные осветлители, для пополнения цикла газосборников.

Первичные газовые холодильники работают по параллельной схеме. Для охлаждения коксового газа в первичные газовые холодильники подается техническая вода с температурой не выше 27°С (допускается кратковременное увеличение температуры в жаркие дни до 30°С). Выделившийся горячий конденсат через гидрозатворы поступает в сборник конденсата, откуда насосами подается в механизированные осветлители для пополнения цикла газосборников.

После охлаждения в первичных газовых холодильниках коксовый газ с температурой не выше 35°С поступает в один из нагнетателей, а затем подается в сульфатное отделение.

Для охлаждения коксового газа в первичные газовые холодильники подается оборотная техническая вода, охлажденная на градирне с принудительным дутьем до температуры +27°С. Вода после охлаждения газа после холодильников с температурой не выше +42°С самотеком поступает на градирню для охлаждения. Пополнение оборотной технической воды предусмотрено из водовода «Донцевой воды».

Производство сульфата аммония и кислой смолки.

процессе работы нагнетателей, под действием центробежной силы происходит выделение из газа смолы и газового конденсата, которые через гидрозатвор поступают в сборники конденсата. После газодувок коксовый газ под давлением 23 - 25 КПа (2300-2500 кгс/м²), предварительно подогретый в подогревателе до температуры не выше 70°С, поступает в сатуратор, где проходит барботажную зону ванны сатуратора, в которой поддерживается кислотность 4-5%. При этом происходит связывание аммиака коксового газа серной кислотой, в результате чего образуются кристаллы сульфата аммония по реакциям:

NH₃+Н₂SO₄ =NH₄HSO₄ NH₄НSO₄+NHз =(NH₄)₂SO₄

Коксовый газ из сатуратора поступает в ловушку, где отделяется от капель маточного раствора и направляется в бензольное отделение. Избыток маточного раствора из сатуратора через гидрозатвор поступает в циркуляционную кастрюлю, откуда насосом снова возвращается в сатуратор. Кислая смолка, с частью раствора, из циркуляционной кастрюли отводится в сборники маточного раствора для отстоя. Отстоявшийся маточный раствор насосом возвращается в циркуляционную кастрюлю. Кислая смолка из сборника маточного раствора по мере накопления отжимается через верх в промежуточный сборник с паровой рубашкой, затем насосом выкачивается в отстойник кислой смолки. Из отстойника, после вывода отстоявшегося маточного раствора, кислая смолка насосом выкачивается в нейтрализатор, который предварительно закачивается на две трети каменноугольной смолой. В нейтрализаторе происходит нейтрализация кислой смолки до РН не менее 6. Приготовленная порция кислой смолки выкачивается насосом в хранилище тяжелой смолы емкостью 70 м³, где смешивается со смолой газосборникового цикла. Готовая продукция, смола тяжелая для дорожного строительства, отправляется потребителям.

Для поддержания постоянной кислотности маточного раствора в сатуратор подается свежая серная кислота, расход которой регулируется РН - метром. Для получения более крупного сульфата аммония в сатураторе применена газовая ажитация, в результате работы которой мелкие кристаллы сульфата аммония поддерживаются во взвешенном состоянии в реакционной зоне сатуратора. Ажитация осуществляется путем подачи в ванну сатуратора 400 - 500 м /час коксового газа через распределительное кольцо и направляющий цилиндр. В процессе работы сатуратора происходит отложение солей на стенках сатуратора, для удаления которых сатуратор промывают горячим конденсатом в количестве 25-30 м³/час при постоянной кислотности ванны сатуратора по графику с учетом фактических условий работы. Образовавшиеся в растворе кристаллы сульфата аммония при достижении определенной величины осаждаются в конической части сатуратора, откуда кислотоупорными насосами подаются вместе с увлеченным маточным раствором в кристаллоприемник.

Кристаллы сульфата аммония оседают на дно кристаллоприемника, а отстоявшийся маточный раствор через кастрюлю обратных токов самотеком возвращается в сатуратор. Из кристаллоприемника накопившийся сульфат аммония подается на центрифугу, в которой происходит отделение кристаллов от маточного раствора. Кристаллы поступают на сушилку, где происходит сушка в потоке горячего воздуха, после чего сульфат аммония направляется на склад готовой продукции, откуда отгружается потребителям. Воздух после сушилки проходит через ротоклон, где происходит его очистка от мелких унесенных частиц сульфата аммония.

Аммиачная вода (конденсат первичных газовых холодильников) подается на верхнюю тарелку аммиачной колонны. В нижнюю часть колонны подается острый пар, который барботирует через слой аммиачной воды, нагревая её до кипения, увлекает за собой летучий аммиак. Пароаммиачная смесь из колонны направляется в газопровод перед первичными газовыми холодильниками. Аммиачная вода после колонны стекает в промежуточный сборник.

Производство фенолят натрия.

Из промежуточного сборника надсмольная вода через подогреватели, где нагревается до температуры 102-105°С, подается в верхнюю часть обесфеноливающего скруббера. В верхней части обесфеноливающего скруббера происходит отдувка фенолов из воды циркулирующим паром. Насыщенный фенолами пар, с верхней части колонны забирается вентилятором и подается в нижнюю часть колонны, оборудованную 2-мя ярусами металлической насадки. Верхний ярус насадки при помощи насосов 5,6 орошается 4-12 % раствором едкого натра, приготовленном в сборнике. Свежая щелочь на верхний ярус насадки подается периодически. Периодичность подачи свежей щелочи регулируется прибором реле времени. В результате взаимодействия щелочи с фенолятами образуется раствор фенолятов натрия, основная часть которого используется для орошения нижнего яруса насадки при помощи насосов 7,8.Таким образом, нижний ярус систематически орошается раствором щелочи. При этом пар обесфеноливается и пройдя ярусы осушающей насадки, снова подается в верхнюю часть скруббера. Полученный раствор фенолятов стекает в подскрубберный сборник, откуда выпускается в мерник, а затем в хранилище для упаривания.

С₆Н₅ОН+NаОН=С_бН₅ОNа+Н₂О

Температура циркуляции пара должна поддерживаться 101-103°С. Избыток фенолятов из нижней части обесфеноливающей колонны выводится в сборник фенолятов, где при необходимости доупаривается и перекачивается в хранилище фенолят. Обесфеноленная вода после скруббера направляется в фенольный отстойник. Отстоявшаяся вода поступает на биохимическую установку, а затем, после очистки, на тушение кокса.

Конечное охлаждение коксового газа и абсорбция из него бензольных углеводородов.

Охлаждение коксового газа перед бензольными скрубберами производится в конечном газовом холодильнике технической водой при непосредственном контакте с газом. Вода подается наверх холодильника. Газ, пройдя конечный газовый холодильник, промывается от нафталина и охлаждается до температуры не выше 30°С летом и не ниже 20°С в зимний период. Насыщенная нафталином вода после конечного холодильника поступает в нафталинопромыватель, предназначенный для поглощения нафталина из воды смолой. Смола в количестве 5 - 6 м³/час из хранилища с температурой 70 -75 С подается непосредственно в водовод после конечного газового холодильника. Смола, контактируя с водой в водоводе, а затем в нафталинопромывателе, экстрагирует из воды нафталин.

Нафталинопромыватели снабжены полками с отверстиями, что позволяет хорошо перемешивать смолу с водой. Вода после нафталинопромывателя поступает в нафталиноотстойник, где происходит окончательный отстой смолы от воды. Смола периодически откачивается в нафталинопромыватель из нижней части отстойника. Вода из нафталиноотстойника поступает на градирню, откуда насосом вновь подается на конечные газовые холодильники. Охлажденный до температуры 25 - 30°С коксовый газ поступает в бензольные скруббера № 1 и 2. Навстречу коксовому газу по принципу противотока на 2-й по ходу газа скруббер насосом № 4 или 3 подается каменноугольное масло с температурой на 5-7°С выше температуры газа, во избежание обводнения поглотительного масла. В результате контакта масла с газом происходит абсорбция бензольных углеводородов и насыщение ими масла. Насыщенное бензолом поглотительное масло насосом № 1 или 5 подается на 1-й по ходу газа скруббер. Стекающее с 1-го по ходу газа скруббера насыщенное бензолом масло поступает в бак «бензине», откуда насосами 38 или 9 перекачивается с целью использования отходящего тепла масла и парогазовой смеси из колонны последовательно через следующие аппараты:

1. Паромасляный теплообменник, являющийся 2-мя верхними трубчатками конденсатора холодильника, где масло подогревается до 35-40°С за счет тепла конденсации водяных паров и паров сырого бензола.

2. Паромасляный теплообменник, представляющий собой 2-е нижние секции дефлегматора, в котором масло подогревается до температуры 70-80 °С за счет тепла выходящих из бензольной колонны паров.

3. Теплообменники «бензине-дебензине», где масло подогревается до температуры 90-100°С за счет тепла, стекающего из колонны обезбензоленного масла.

4. Трубчатые подогреватели, в которых масло нагревается глухим паром до температуры 135-145 С, после чего масло поступает на верх колонны.

Часть масла после трубчатых подогревателей в количестве 1 - 1,5 % от общего количества масла подается на регенератор.

В бензольной колонне происходит отдувка бензольных углеводородов из каменноугольного поглотительного масла при помощи острого пара. Выделившиеся в колонне пары бензола, легкие погоны поглотительного масла и водяные пары поступают в дефлегматор, в котором охлаждаются до температуры 88 - 92 °С. Две верхние секции дефлегматора охлаждаются водой, количеством которой регулируют температуру паров, уходящих из дефлегматора. Образовавшаяся в дефлегматоре флегма поступает во флегмовый отстойник.

После дефлегматора пары сырого бензола и несконденсировавшиеся водяные пары поступают в конденсатор, где охлаждаются до температуры 25 - 30 °С и затем поступают в сепаратор, в котором сырой бензол отделяется от воды и поступает в хранилища сырого бензола №№ 1, 2,3,4.

Обезбензоленное поглотительное масло с температурой 125 - 130°С проходит через теплообменники, в которых охлаждается до температуры 90 -100 Си стекает в промежуточный сборник, откуда насосами подается на холодильник, где охлаждается за счет воздуха, нагнетаемого вентиляторами. Затем обезбензоленное масло снова поступает на орошение бензольных скрубберов.

Часть масла «бензине» (около 1% часового количества подаваемого на бензольную колонну) отводится в регенератор с целью его регенерации. Регенерация масла ведется при температуре 140 - 150°С, при этом от 10 до 40% подаваемого в регенератор масла превращается в полимеры с восстановлением абсорбционных свойств поглотительного масла по отношению к бензольным углеводородам коксового газа. Полимеры выводятся из регенератора при достижении удельного веса 1,120-1,150 г/см³.