炼焦工艺技术进展

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甲基磺酸的生产工艺及技术进展

2.1 甲基磺酸生产工艺

2.1.1 烷基磺化法…

2.1.2 甲硫醇或二甲二硫氧化法

根据氧化剂不同大体可分为以下几种:

1、在催化剂存在下由空气氧化…

采用NO2或N2O4作催化剂，可有较高的选择性，但其粗品中硫酸根含量也较高，产品不能应用于电化学行业。

2、在催化剂存在的条件下，由双氧水氧化制取…

催化剂可以是铵盐、碱金属钼酸盐或钨酸盐以及甲基磺酸本身。用此方法生产的70%甲基磺酸硫酸根离子浓度在0.3%~0.4%之间。

3、用氯气作为氧化剂…

用此法生产的70%左右甲基磺酸溶液硫酸根离子浓度较低，含微量的氯离子，可以直接应用于电镀行业，也可以经浓缩精制成98%以上的甲磺酸，缺点是副产大量的氯化氢。此外，还可采用H2O2作氧化剂的生产工艺、加压法工艺和甲基磺酸的连续生产工艺。

4、用二甲亚砜作为氧化剂…

用此法生产，氧化剂成本较高，同时副产大量硫醚，造成环境污染。

5、用HNO3作为氧化剂

用此法生产的甲基磺酸产品质量好，不含氯离子，但产品精制困难。

6、电解氧化法

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用甲硫醇或二甲二硫通过电解法氧化，可同时得到高纯度的甲基磺酸和甲基磺酰氯，无氯化氢等副产物生成。

2.1.3 氯氧化法

氯氧化法也称甲基磺酰氯水解法，是目前最广泛应用的工业合成工艺，是通过氯来氧化甲基硫醇以制得甲基磺酸氯（甲基磺酰氯制备一般采用硫脲、甲硫醇或二甲二硫为原料），甲基磺酰氯在水中很易水解成甲基磺酸,无其它副反应。此法产品沸点低，容易精制提纯。法国atochem公司、日本东洋化成公司均采用此法生产。

美国专利介绍了利用水蒸汽相变热使甲基磺酰氯加热水解生成甲磺酸的连续生产工艺。日本专利报道甲基磺酰氯与水加热直接生成99%甲磺酸的方法，水解温度在80~110℃之间，产品收率在99%以上。

但是氯气和甲硫醇都比较昂贵，而且其高毒性和强烈气味也造成生产上的一系列问题。国外某公司就因生产事故导致工人死亡而将整个工厂关闭，国内也有见甲基磺酸厂毒气泄漏的报道。这种工艺应用在电子电镀中的一个主要缺点是产生大量的副产物氢氯酸，这就是目前市面所见产品氯化合物含量高的原因。

炼焦工艺课程标准

课程名称：炼焦工艺 课程代码：

适用专业：应用化工技术

学 时：56 学 分：3

开课学期：第四学期

第一局部 前言

1、课程性质与地位

炼焦工艺是高等职业学校应用化工技术专业煤化工专业方向的一门专业课，是以工艺为主，且实践性很强的课程。本课程的任务是令学生把握焦化厂中备煤操作、配煤操作、炼焦炉操作、焦炉调温操作、煤焦车司机和运焦操作的学问和技能，为以后从事炼焦生产打下坚实的根底。

2、课程的根本理念

通过具体工艺的配煤试验，把握煤料备煤、配煤的学问和技能；

通过分析炼焦操作事故，把握炼焦操作、调温操作和煤焦车司机操作中的所需的学问、技能；

通过相关试验，把握优质焦炭的质量标准和焦炭质量分析的方法。

3、课程标准的设计思路

以能炼制一炉合格的焦炭为目的，以炼焦操作的工艺流程为根底，满足企业生产需求和中〔高〕

级备煤工、配煤工、炼焦工、焦炉调温工、煤焦车司机国家职业资格技能鉴定的学问和技能要求，

依据工艺流程设置工程，依据工程要求设置教学方式和教学手段。

其次局部 课程目标

1、使学生能够依据工艺条件和煤源特点做出配煤方案和备煤方案；

2、使学生能够依据工艺条件分析焦炭质量，能依据焦炭质量改善结焦条件；

3、能对原料煤和焦炭质量进展分析，完成质量评价报告；

4、使学生能够进展简洁的炼焦操作、煤焦车司机操作；

5、使学生能够依据煤气特点进展煤气燃烧计算，学会焦炉调火的方法；

6、使学生具有较强的职业岗位技能素养和良好的职业道德素养；

7、养成认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。

第三局部 内容标准

学习工程

工程名称 工程描述

（1） 教师给出原料煤和工艺条件；

（2） 学生组成小组分析煤料、确定煤料质量，分析工艺条件；

（3） 进展配煤计算，选择适宜配比；

（4） 依据配煤比例，确定适宜的煤料细项 目 一 度、湿度及添加剂，选择适宜的备煤工

工程内容 参考学时

1、备煤操作 8

炼焦工艺简介

1.备煤

2.捣固炼焦

由备煤车间来的洗精煤，由输煤栈桥运入煤塔，装煤车行至煤塔下方, 由摇动给料机均匀逐层给料, 用排锤移动捣固机分层捣实, 然后将捣好的煤饼从机侧装入炭化室。煤饼在950～1050℃的温度下高温干馏, 经过～22.5小时后, 成熟的焦炭从炭化室推出，经干熄焦系统冷却后由专用皮带运输机运出。

干馏过程中产生的荒煤气经炭化室顶部、上升管、桥管汇入集气管,经吸气弯管和吸气管抽吸至冷鼓工段。在集气管内冷凝下来的焦油和氨水经焦油盒、吸气主管一起至冷鼓工段。

推焦过程中逸散的粉尘由管道抽吸至设在焦侧的预留出焦地面除尘站, 经站内的布袋除尘器除尘后排入大气。

装煤过程中逸散的荒煤气由设在炉顶的消烟除尘车抽吸至车上的燃烧室燃烧, 燃烧后的废气经车上的文丘里洗涤器, 将废气中的粉尘洗下来,排入大气。洗涤水送至除尘车下水槽至粉焦沉淀池沉淀分离后回用。

焦炉加热用回炉煤气由外管送至焦炉，经煤气总管、煤气预热器、主管、煤气支管进入各燃烧室，在燃烧室内与经过蓄热室预热的空气混合燃烧，混合后的煤气、空气在燃烧室由于部分废气循环, 使火焰加长, 使高向加热更加均匀合理,燃烧烟气温度可达～1200℃, 燃烧后的废气经跨越孔、立火道、斜道，在蓄热室与格子砖换热后经分烟道、总烟道，最后从烟囱排出。 3.熄焦

4.筛贮焦

焦炉生产的焦炭，经干熄焦后由带式输送机送至筛焦楼。焦炭通过筛分，分为＞40mm和＜40mm二级，＞40mm的焦炭经过溜槽由带式输送机及可逆配仓带式输送机卸入焦仓内贮存。＜40mm的焦炭则直接经过溜槽进入1530双层振动筛，将其分为40～25mm、25～10mm、＜10mm三级， 5.冷鼓、电捕脱除焦油及萘

焦油产品规格表 （表2-2）

序号 名 称 一级 二级

1 密度 g/ml 1.151.21 1.131.22

浅谈炼焦厂的配煤调湿工艺

我国是生产和消费大国，焦煤在我国的使用范围尤其广泛。据统计，2010年我国的焦煤产量达到3.88亿吨，消费量达3.84亿吨；2011年更是达到了4.2亿吨，消费量是4.0亿吨，生产和消费量稳居世界第一，占世界总量的60%。但焦化行业是一个高污染、高耗能行业，在焦化过程中产生的废气、废烟气等污染物，不仅会对环境造成污染，而且还对人体本身存在着一定的危害性。焦化行业是节能减排的重中之重，资源和环境问题成为影响焦化行业继续向前发展的瓶颈，只有对焦化行业进行技术改革，降低污染消耗，才能实现焦化行业的可持续发展。

1 炼焦厂配煤调湿技术的发展历程与现状

煤调技术是在焦煤轻度热解预处理技术的基础上发展起来并得到广泛应用的。它的操作原理是：将煤加热到一定温度时，使煤完全干燥脱水，直至其发生轻度热解后再装炉炼焦。焦煤在经过热预处理后，堆积密度得到提高，同时增加了焦煤在炭化室中的填装量，使得炼焦速度提升，缩短了焦煤的生产周期，达到增产的效果，同时还提高了焦炭的质量。20世纪中期，焦炭生产国开始了工业化试验和推广，但由于科技发展有限，该工艺对设备的要求极高，且工艺过程极为复杂，对配煤技术和焦炉结构的匹配性要求高，由于堆积密度的增加，煤在炼焦过程中不断膨胀，造成很多压力，导致炉墙损坏，减少了焦炉的使用寿命。还有生产过程中带来的一系列环境污染问题，与当代科学发展观的理论相悖，使得该项工艺技术使用受到限制，现在早已停用。

针对上述问题，20世纪80年代的时候，日本开发出焦煤预热调湿技术，它的操作原理是：装炉前，利用炼焦过程中残留的余热，将焦煤中部分水分保留在一定值，提高煤的温度，最后完成装煤炼焦过程。煤一般较干燥，煤调湿的好处就是能将水分控制住，确保煤在入炉后水分稳定。煤调湿工艺既操作简单，节能环保，又能创造经济效益，受到全世界的普遍关注。截至2010年，日本的焦化厂中，煤调湿装置占据焦炉总数的70.5%，成为主要的炼煤方式。我国焦化行业煤调湿技术起步较晚，目前虽然只有少数企业采用，但已引起业界关注，相信不久的将来，我国在原有技术上，根据我国的实际发展水平，采取既经济又环保的炼煤技术指日可待。 焦煤预热调湿技术在日本得到开发利用后，技术不断创新和升级，先后已有三代技术开发并应用着。我国企业研究机构做出了相应的调研工作，并取得突破性进展。例如：中科院工程研究所研制而出的以热烟气为载体，复合床直接换热的技术上做了全新设计，综合湿度与功能，在提高设备处理能力的前提下，降低动力能耗，使得核心技术得以突破和发展，拥有了自主知识产权，推动了煤调湿技术在我国的推广及应用。