上篇 焦炉煤气净化工艺和工艺计算 3
1 焦炉煤气净化工艺的综述 3
1.1 荒煤气的组成 3
1.1.1 水汽 3
1.1.2 干煤气 4
1.1.3 杂质 4
1.2 煤气净化装置的功能 5
1.2.1 荒煤气中化学产品的产率 5
1.2.2 通用设计数据 5
1.2.3 煤气处理量的计算 6
1.2.4 净煤气的质量指标 6
1.3 煤气净化装置组成及净化工艺的组合 7
1.3.1 脱硫负压操作的工艺流程 7
1.3.2 脱硫正压操作的工艺流程 7
1.3.3 真空碳酸盐法脱硫的工艺流程 7
1.4 煤气净化设施各装置的工艺技术简介 8
1.4.1 冷凝鼓风装置 8
1.4.2 剩余氨水蒸馏 8
1.4.3 煤气脱硫装置 8
1.4.4 煤气脱氨装置 8
1.4.5 煤气终冷及脱苯装置 9
2 焦炉煤气的冷却、脱萘及焦油氨水分离 10
2.1 焦炉煤气的冷却 10
2.1.1 焦炉煤气的冷却工艺 10
2.1.2 选用横管初冷器设计时的注意事项 13
2.2 焦炉煤气脱萘 14
2.2.1 焦炉煤气脱萘的工艺流程 15
2.2.2 脱萘工序的控制要点及操作指标 16
2.3 焦油氨水分离 17
2.3.1 带有二段脱渣的焦油氨水分离工艺 17
2.3.2 沉降除渣和静置分离工艺 18
2.3.3 带压力焦油脱水的焦油氨水分离工艺 18
2.4 煤气中焦油雾的分离 19
2.4.1 电捕焦油器的配置 19
2.4.2 电捕焦油器沉淀极的形式 20
2.5 煤气初冷及焦油氨水分离工艺的推荐流程 20
2.6 工艺操作指标及设计参数 21
2.6.1 两段横管初冷器的工艺操作指标 21
2.6.2 冷凝鼓风装置的工艺设计参数 21
2.7 煤焦油的产品质量指标 22
2.8 焦炉集气管的工艺计算 22
2.8.1 基本数据 23
2.8.2 集气管计算 23
2.8.3 初冷器的物料平衡 26
2.8.4 集气管与初冷器的水平衡 27
2.9 两段横管初冷器的工艺计算 28
2.9.1 物料衡算 28
2.9.2 热量衡算 31
2.9.3 两段横管初冷器的传热面积计算 33
3 剩余氨水蒸馏 37
3.1 剩余氨水量及其组成 37
3.1.1 剩余氨水量 37
3.1.2 其他装置送来的工艺废水 37
3.2 剩余氨水除油 38
3.2.1 剩余氨水的过滤除油 38
3.2.2 剩余氨水的气浮除油 39
3.3 剩余氨水的蒸馏工艺 40
3.3.1 直接蒸氨工艺 40
3.3.2 间接蒸氨工艺 41
3.3.3 各种剩余氨水蒸馏工艺的经济比较 43
3.3.4 剩余氨水蒸馏工艺的选择 44
3.4 剩余氨水蒸馏的操作要点及操作制度 44
3.4.1 剩余氨水蒸馏的操作要点 44
3.4.2 剩余氨水蒸馏的操作指标及操作制度 44
4 焦炉煤气中氨的回收 45
4.1 硫铵生产工艺 45
4.1.1 硫铵生产的机理 45
4.1.2 喷淋式饱和器法生产硫铵 46
4.1.3 酸洗法生产硫铵 48
4.2 磷铵吸收法生产无水氨工艺 51
4.2.1 无水氨生产的基本原理 51
4.2.2 无水氨生产工艺 52
4.2.3 磷铵吸收法生产无水氨的操作要点 53
4.3 水洗氨-蒸氨-氨分解工艺 54
4.3.1 水洗氨-蒸氨的基本原理 54
4.3.2 水洗氨-蒸氨工艺 55
4.3.3 氨分解工艺 55
4.3.4 水洗氨-蒸氨-氨分解装置的操作要点 56
4.4 操作指标及设计参数 57
4.4.1 喷淋式饱和器生产硫铵装置的工艺操作指标及设计参数 57
4.4.2 酸洗法生产硫铵装置的工艺操作指标及设计参数 58
4.4.3 无水氨生产装置的工艺操作指标及设计参数 59
4.4.4 水洗氨-蒸氨-氨分解装置的工艺操作指标及设计参数 60
4.5 氨回收产品的质量指标 61
4.5.1 硫铵的质量标准 61
4.5.2 无水氨的质量标准 62
4.6 喷淋式饱和器生产硫铵装置的工艺计算 62
4.6.1 基础数据 62
4.6.2 氨的平衡 63
4.6.3 饱和器的水平衡 63
4.6.4 饱和器的物料平衡 64
4.6.5 饱和器温度制度的确定 65
4.6.6 饱和器的热平衡 65
4.6.7 饱和器基本尺寸的计算 68
4.6.8 煤气预热器 69
4.6.9 采用母液加热时的工艺计算 70
4.7 酸洗法生产硫铵装置的工艺计算 72
4.7.1 基础数据 72
4.7.2 酸洗塔 73
4.7.3 蒸发器 85
4.7.4 蒸汽喷射系统 87
4.8 磷铵吸收法生产无水氨装置的工艺计算 92
4.8.1 基础数据 92
4.8.2 物料平衡及热平衡 92
4.8.3 主要设备选择 97
4.9 洗氨-蒸氨-氨分解装置的工艺计算 100
4.9.1 洗氨塔 100
4.9.2 蒸氨塔 103
4.9.3 氨气分凝器 106
4.9.4 氨分解装置 107
5 焦炉煤气脱苯及粗苯蒸馏 118
5.1 焦炉煤气脱苯 118
5.1.1 焦炉煤气最终冷却 119
5.1.2 焦炉煤气脱苯 120
5.2 粗苯蒸馏 122
5.2.1 单塔生产粗苯工艺 123
5.2.2 单塔生产轻苯工艺 127
5.2.3 双塔生产轻苯工艺 128
5.3 操作指标及设计参数 128
5.3.1 横管式煤气终冷和粗苯洗涤装置的工艺操作指标及设计参数 128
5.3.2 粗苯蒸馏装置的工艺操作指标及设计参数 129
5.4 苯类产品的质量指标 131
5.5 煤气终冷和粗苯洗涤装置的工艺计算 131
5.5.1 煤气终冷的工艺计算 131
5.5.2 粗苯洗涤的工艺计算 135
5.6 粗苯蒸馏装置的工艺计算 138
5.6.1 原始资料及数据 138
5.6.2 脱苯塔的工艺计算 139
5.6.3 管式炉的工艺计算 146
5.6.4 再生器的工艺计算 149
6 焦炉煤气脱硫脱氰 152
6.1 HPF法煤气脱硫脱氰 152
6.1.1 HPF法煤气脱硫脱氰的反应机理 153
6.1.2 HPF法煤气脱硫脱氰的工艺流程 153
6.1.3 脱硫废液的处理 154
6.1.4 HPF法脱硫装置的操作制度 155
6.1.5 HPF法脱硫装置的操作要点 156
6.1.6 对HPF法脱硫工艺的评价 156
6.2 氨硫循环洗涤法煤气脱硫 157
6.2.1 氨和硫化氢的洗涤装置 157
6.2.2 脱酸蒸氨装置 158
6.2.3 氨分解和硫回收装置 159
6.2.4 对氨硫循环洗涤法煤气脱硫工艺的评述 161
6.3 真空碳酸钾法煤气脱硫 162
6.3.1 真空碳酸钾法煤气脱硫的基本原理 162
6.3.2 真空碳酸钾法煤气脱硫的工艺流程 162
6.3.3 真空碳酸钾法煤气脱硫的操作制度 163
6.3.4 真空碳酸钾法煤气脱硫的操作要点 163
6.3.5 对真空碳酸钾法煤气脱硫的评述 164
6.4 采用压力脱酸的氨水法煤气脱硫脱氰 164
6.4.1 FAS法煤气脱硫的工艺流程 164
6.4.2 压力脱酸氨水脱硫工艺的基本原理 165
6.4.3 脱硫装置的正常操作及生产调整 167
6.4.4 FAS法煤气脱硫新工艺的特点 168
6.5 改良ADA法煤气脱硫脱氰 168
6.5.1 改良ADA法煤气脱硫和再生 169
6.5.2 脱硫废液的处理 169
6.5.3 改良ADA法脱硫的主要特点 170
6.6 其他的焦炉煤气脱硫方法 171
6.6.1 TH法煤气脱硫脱氰 171
6.6.2 FRC法煤气脱硫脱氰 172
6.6.3 索尔菲班法煤气脱硫脱氰 175
6.7 煤气脱硫装置的工艺操作指标及设计参数 176
6.7.1 HPF法煤气脱硫装置的工艺操作指标及设计参数 176
6.7.2 AS法煤气脱硫装置的工艺操作指标及设计参数 176
6.7.3 脱酸蒸氨装置的工艺操作指标及设计参数 177
6.7.4 硫回收装置的工艺操作指标及设计参数 178
6.7.5 FAS法煤气脱硫装置的工艺操作指标及设计参数 179
6.7.6 改良ADA法煤气脱硫装置的工艺操作指标及设计参数 180
6.8 FAS法煤气脱硫装置的工艺计算 181
6.8.1 基本数据 181
6.8.2 物料平衡及热平衡 181
6.8.3 主要设备选择 190
6.9 AS法煤气脱硫装置的工艺计算 195
6.9.1 基本数据 195
6.9.2 脱硫塔 196
6.9.3 洗氨塔 199
6.9.4 AS法脱硫单元物料平衡 200
6.9.5 脱酸塔 200
6.9.6 挥发氨蒸氨塔 207
6.9.7 固定铵蒸氨塔 209
6.9.8 硫化氢洗涤水冷却器 212
6.9.9 富液换热器 212
6.9.10 贫液冷却器 214
6.9.11 挥发氨蒸氨塔废水冷却器 214
6.9.12 固定铵蒸氨塔废水冷却器 214
6.9.13 剩余氨水冷却器 215
6.10 从酸性气体中回收硫黄装置的工艺计算 215
6.10.1 基础数据 215
6.10.2 克劳斯炉 217
6.10.3 废热锅炉 225
6.10.4 Ⅰ段硫反应器 231
6.10.5 过程气换热器 233
6.10.6 Ⅰ段硫冷凝器 235
6.10.7 Ⅱ段硫反应器 238
6.10.8 Ⅱ段硫冷凝器 241
6.10.9 克劳斯炉尾气的处理装置 244
6.10.10 液硫池 247
6.10.11 硫黄贮斗 247
6.11 改良ADA法煤气脱硫装置的工艺计算 247
6.11.1 基础数据 247
6.11.2 物料衡算 247
6.11.3 脱硫塔 248
6.11.4 再生塔 249
6.11.5 反应槽 250
6.11.6 溶液加热器 250
6.11.7 事故槽 251
6.11.8 硫泡沫槽 251
6.11.9 熔硫釜 252
6.12 粗制硫代硫酸钠及粗制硫氰酸钠生产装置的工艺计算 253
6.12.1 真空蒸发器 253
6.12.2 冷凝冷却器 254
6.12.3 结晶槽 255
6.12.4 冷冻机 256
下篇 焦炉煤气净化工艺常用理化数据 256
7 焦炉煤气和煤焦油的性质 259
8 氨的性质 274
9 硫酸和硫铵溶液的性质 284
10 粗苯、苯、甲苯、二甲苯的性质 293
11 水和蒸汽的性质 302
12 气体的性质 345
13 NaOH和Na2CO3溶液的性质 348
14 其他 351
参考文献 355