横管式煤气初冷器热工特性分析(1)

❖ 1.2工艺特点
❖ 被初步冷却到82℃左右的焦炉煤气，经气液分离器 后进入横管式初冷器，焦炉煤气在初冷器内被冷却 到21℃。煤气内焦油、萘等杂质会随着煤气温度的 降低冷凝下来并附着在冷却水管上。为此，冷凝器 设有喷洒管喷洒冷凝液冲刷凝结在管外的萘、焦油 等杂质。涟钢焦化厂初冷器分为一段上，一段下和 二段(下段)。在煤气入口和一段上之间设有1层喷 洒管，视阻力情况间歇喷洒热氨水；在一段上和一 段下之间设有1层喷洒管，称为上段冷凝液喷洒管。 这2层喷淋液经断塔盘进入上段冷凝液槽，槽内冷 凝液又经上段冷凝液泵送到上段冷凝液喷洒管喷洒 循环使用。在断塔盘的下面设有1层喷洒管，称为 下段冷凝液喷洒管，其喷淋的冷凝液从位于初冷器 底部的下段冷凝液出口经水封槽进入下段冷凝液槽， 然后又经下段冷凝液泵送入下段冷凝液喷洒管喷洒 循环使用。
6300
6300
6300
进/出温 流量
度
/M3*
/℃
h-1
35.6 54.2 2
1200
35.6 41.0 3
1200
35.6 61.0 5
1200
进/出温 度 /℃
26.08 31.2 0
26.08 30.4 8
26.08 27.4 0
表2 换热系数与冷却水吸热量的计算
一段
二段
初冷 器编 号
1
2
横管三段间冷工艺（带断塔盘）流程 1—气液分离器；2—横管式间接冷却器；3—余热水槽；4-水封槽；5-冷凝液槽
测试内容和方法
❖ 热工测试以现场测试和热工参数统计分析相 结合的方式进行。现场测试包括对焦炉煤气 流量、煤气成分、初冷器外表面温度、初冷 器前后的煤气温度、冷却水的流量和进出口 温度以及冷凝液的流量和成分等相关参数的 检测。

半负压横管式煤气初冷工艺流程简述下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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横管式煤气初冷器管壁外除垢工艺的改进《化工安全与环境》2009年第23期?总第985期?谴备横管式煤气初冷器管壁外除垢工艺的改进张仁轩方云重庆市南川区文凤煤焦化有限公司横管式煤气初冷器是焦化厂化产回收车间回收副产品时用来冷却热煤气的设备,内部有若干根横向管道,冷却水在管道中循环,结构是水走管程,煤气走箱体.煤气初冷器是厂化产回收的重要关键装置,一是起到了冷却煤气温度,便于鼓风抽送的作用;二是洗涤萘及同系物,便于后续洗氨,洗苯及脱硫工段的正常运行热煤气由初冷器顶部进入,再由底部出去,热煤气在初冷器里遇到横管内的冷却水而降温,使出初冷器的煤气温度达到技术指标.重庆市南川区文凤煤焦化公司化产回收车间的煤气净化系统于1997年7月建成投产,2003年扩能技改3炉配套工程,设计煤气处理量为1.2万m/h.冷凝鼓风工段煤气初冷器采用3台(二开一备)840m横管初冷器,将煤气从80℃一83~C冷却到25℃～28~C.运行几年中,初冷器管壁外出现了萘及同系物垢块,采用传统工艺——氨水与轻质煤焦油混合液体喷洒洗萘除垢技术,煤气中的一部分萘被洗下来了,但管壁外萘及同系物焦油垢日积增多;采用专业化工稀释剂进行清洗,成本费用高达2O万元,且管壁包裹覆盖的垢很难清洗掉,甚至会使管壁外层稀释下来的黏稠液体堵塞下部管壁间隙,并且还会增加管壁薄弱环节腐蚀损坏的风险,造成管壁穿孔,使初冷器发生大的故障,增加更多的投入.一,存在的问题文凤煤焦化公司3台840m横管初冷器运行2年后,初冷器横管壁外萘及同系物焦油垢厚达6nlm,较硬且密实包裹着管壁,初冷器阻力经常在2kPa以上,严重影响初冷器初冷效果,甚至会危及鼓风机设备运行安全.二,原因分析1.经查阅资料,从各个焦化厂横管式煤气初冷器运行状况来看,初冷器采用氨水与轻质煤焦油混合液体喷洒工艺长期运行,初冷器横管壁外都存在萘及同系物结垢这一共性问题.2.由于喷洒混合液配比操作的温度,流量及压力控制不好,初冷器喷洒除垢效果总是达不到技术要求,长期间运行, 各管外壁积垢严重,堵塞管壁间距,缩小了煤气路径空间,大大降低了煤气初冷效果.三,改进的工艺措施为进一步解决初冷器初冷效果,文凤煤焦化公司成立了一个煤气初冷器管壁除垢工艺革新小组,在氨水+轻质焦油混合液体喷洒工艺基础上进一步进行工艺技术探索.公司于2008年3月对初冷器采用高压水削离垢块和蒸煮鼓泡振动处理技术对初冷器横管壁外进行除垢处理.其方法是:1.初冷器停用后,在初冷器上段合适位置(最好上段的中间位置)和中部位置开设一个约0.2m的方孔,便于高压水进入操作和观察;2.在初冷器中部及下部外壁侧拉上定位线,并作好注入氨水前测出定位线与初冷器壁板立柱之间距离的原始记录, 便于观察初冷器下部注入氨水后初冷器底部变形情况;3.从初冷器上段顶部或侧面开孔用高压水对管壁进行冲洗,削离横管壁上的萘垢和焦油垢块;4.向初冷器下段注入氨水(注入氨水高度,按初冷器下段高度的1/3,1/2,2/3逐步调节);5.注入氨水后,用蒸汽加热鼓泡蒸煮,温度控制在75%～90~C之间,蒸煮0.5～1h后再关蒸汽,排放氨水.反复循环,蒸煮时间至少要保持20h(根据管壁结垢情况确定时间)以上;6.蒸煮时要随时检查初冷器的外形,焊缝,地角螺栓及基础有无异常现象,声音等,若有异常情况要及时停止操作,严重时立即排出氨水.四,改进效果1.对3台初冷器进行除垢处理,可回收萘及焦油渣垢在25t左右,可将其掺入煤焦油里进行外卖,带来一定经济价值.2.采用高压水削离和蒸煮鼓泡振动除垢技术,除垢效果明显,既节约了20万元的清洗成本,又确保了初冷器设备安全,同时确保了初冷器运行时的喷洒(氨水+轻质焦油混合液)效果,从而降低了鼓风机运行负荷,为后续洗氨,脱硫及洗苯工段正常运行提供了有利条件.五,结论1.横管初冷器的萘及焦油渣结垢物堵塞是焦化厂常见的问题,需要进行工艺控制,避免萘及同系结垢物长期恶性循环的存在.2.生产运行,初冷器横管采用氨水+轻质焦油形成的混合洗涤法,长期运行,初冷器横管壁外结垢物依然严重;采用化学稀释清洗法,成本较高,设备安全难保证.3.对初冷器横管外结垢物采用高压水削离和蒸煮鼓泡振动技术,既节省费用又安全,真正确保了初冷器运行时的初冷效果,为化产回收后续工段工艺指标控制奠定了坚实基础. 口——CHEMICALSAFETY&ENVIRONMENT~——?7?。

横管式煤气初冷器维护检修规程第一章设备结构及主要技术参数一、设备结构（一）概述（1）、横管式煤气初冷器属于固定管式换热器设备，呈立式长方体形，外部尺寸为4536×2952×20300，它主要完成焦炉荒煤气的冷却任务；（2）、冷却器内横插4688根长为4500mm的换热管（Φ57×2.5）,换热管以四排为一组与水平成3°夹角管头在管板上胀接，管板外侧有管箱，管箱与冷却管连接，构成冷却水道。

（3）、按换热管把内部分为上、中、下三部分，由上到下分别为采暖热水、循环水、低温水，其进口公称直径分别为DN250、DN450、DN300;（4）、壳体中部与下部有冷凝液出口，公称直径为DN200；（5）、壳体底部有蒸汽入口，公称直径为DN80；（6）、壳体内分别在循环水冷却水管上部有喷洒液入口，公称直径为DN125，喷洒液由喷头喷出；（7）、煤气进出、口公称直径为DN1000，人孔公称直径为DN500。

（二）、冷却原理横管初冷器主要是间接冷却焦炉荒煤气。

冷却水自上而下在横管内流动，煤气从上到下穿过横放的水管外壁，由于管内外的温度差，煤气热量通过横管壁，由作热量交换的水带走。

由于水自下而上折流，与煤气成逆向错流，从而提高了热传导的温度差，另外煤气被横放的水管阻挡而产生湍流，使煤气与水管外壁充分接触，从而提高了传热效率。

另外用轻质焦油、热氨水的混合液分上下两段喷洒冷却水管壁，以吸收煤气中结晶萘，并溶解管壁上的沉积物起到了减少阻力，提高传热效率的作用。

荒煤气在冷却过程中，大部分焦油气冷凝成轻质焦油，萘大部分呈片状析出并溶于焦油中，少部分漂浮在煤气中，随煤气一起流走。

煤气中一定数量的NH3、CO2、H2S、HCN等溶于煤气冷凝水中形成冷凝氨水。

轻质焦油与冷凝氨水组成煤气冷凝液。

冷凝液穿过横排的冷却水管外壁，在壁上形成很薄的液膜从上往下流动，由排液管流入水封槽，再汇集到冷凝液槽。

二、主要技术参数外形尺寸：4890×3322×20644 重量：149190Kg每台处理煤气量：25000m3/h设计压力：管程0.5MPa 壳程0.035MPa管程数：上/中/下为4/22/10；管数144/3124/1420介质、温度、流量：壳程内：荒煤气上段 82—80℃中段 80—45℃下段 45—22℃煤气出口温度22℃管程内：上段热水 50—55℃ 250t/h中段循环水 30—45℃ 600t/h 0.3—0.4MPa下段低温水 16—25℃ 40t/h 0.5MPa初冷器阻力： 800—1800Pa，操作时1000Pa操作时初冷器前压力（表压）-2500Pa操作时初冷器后压力（表压）-3500Pa热态轻质焦油氨水 75—82℃蒸汽 0.4—0.6MPa（表）冷却后煤气焦油含量 1.5—2.0g/m3 萘含量＜0.7g/m3第二章检修周期及检修内容一、检修周期外部及附属设备、管线检查修理周期 6月内部检查修理（包括外部）并试压 24月二、检修内容（一）、作好基础检查（1）、检查基础有无裂纹、下陷情况并定期测量；（2）、基础如有异常，定期测量发展情况，必要时处理；（3）、检查基础螺栓、螺母、垫铁有无松动、锈蚀情况。