三相臥螺離心機在焦油預(yù)處理過程的應(yīng)用
行業(yè)動態(tài)
進行焦油氨水分離和對焦油脫水脫渣是安鋼焦化廠鼓冷工序冷凝崗位的重要生產(chǎn)任務(wù)。冷卻后的氨水焦油混合液從焦?fàn)t吸煤氣主管道經(jīng)氣液分離器后流入機械化焦油氨水澄清槽，在槽內(nèi)經(jīng)過澄清分為三層：上層為氨水（比重1.01～1.02）；中層為焦油（比重1.17～1.20）；下層為焦油渣（比重1.25）。沉淀下來的焦油渣由刮渣機連續(xù)刮送至漏嘴處排出槽外。焦油則通過液面調(diào)節(jié)器流至焦油中間槽（部分送至循環(huán)洗萘），再用中轉(zhuǎn)焦油泵送入焦油脫水槽，靜置脫水后送焦油車間處理。其中焦油含水量是外送焦油的主要控制指標(biāo)。為進一步降低焦油含水及帶渣量，減少焦油加工工序加熱靜置脫水時間，安鋼焦化廠于2006年12月選型并安裝了一臺三相臥螺離心機。經(jīng)過一年多的運行，焦油含水含渣量明顯下降，提高了焦油質(zhì)量。
1 三相臥螺離心機安裝前的焦油氨水分離工藝簡述
利用焦油氨水密度差進行重力沉降分離的機械化澄清槽具有定時、間歇排放焦油及操作方便的特點，是國內(nèi)較成熟的焦油氨水分離系統(tǒng)工藝流程。焦油從機械化澄清槽通過壓油裝置自流入焦油中間槽，再用焦油泵送到焦油脫水槽脫水，經(jīng)過脫水后的焦油送到焦油車間。但隨著安鋼焦化廠生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，該焦油氨水分離系統(tǒng)工藝在超負荷運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，其缺陷也逐步顯現(xiàn)出來，主要表現(xiàn)為焦油氨水分離效果不佳、焦油含水含渣量高。另外，為進一步提高中轉(zhuǎn)焦油質(zhì)量，安鋼焦化廠擬計劃增加一臺超級離心機，對焦油進行脫水脫渣預(yù)處理，但原有的焦油分離工藝無法滿足超級離心機對原料焦油不間斷供應(yīng)的需求。因此，必須對現(xiàn)有的焦油生產(chǎn)工藝進行改進。
2 三相臥螺離心機安裝后的焦油氨水分離工藝
在借鑒國內(nèi)焦化行業(yè)焦油生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，安鋼焦化廠對原有的焦油生產(chǎn)工藝進行了改進。在機械化澄清槽和3#焦油脫水槽之間加設(shè)焦油緩沖槽，將3#焦油脫水槽改造為焦油氨水分離槽，從機械化澄清槽壓出的焦油自流入焦油緩沖槽。用焦油泵送到改造后的3#焦油脫水槽，從3#焦油脫水槽底部用新焦油泵送到三相臥螺離心機進行脫水脫渣，處理后的焦油進入焦油中間槽，用焦油泵送到焦油脫水槽靜置后再送到焦油加工車間。
3 三相臥螺離心機的內(nèi)部構(gòu)造、工作原理及操作控制要點
3.1 三相臥螺離心機的內(nèi)部構(gòu)造
根據(jù)安鋼焦化廠焦油的日生產(chǎn)量，選用了型號為Z4E-3/441的福樂偉三相臥螺離心機，該離心機處理量可達15m3/h，能夠滿足生產(chǎn)的需要。
3.2 三相臥螺離心機的工作原理
焦油物料通過中心供料管進入高速旋轉(zhuǎn)的螺旋，在離心力的作用下，密度大的固相焦油渣沉降到轉(zhuǎn)筒壁上，由螺旋輸送器輸送到轉(zhuǎn)筒的錐體端，從排料口排入焦油渣車。焦油和氨水形成同心圓環(huán)，輕相液體氨水在轉(zhuǎn)筒的內(nèi)層，通過輕相液體排放口排出，重相液體焦油在轉(zhuǎn)筒外層，通過重相液體排放口排出。
3.3 三相臥螺離心機的操作控制要點
3.3.1 三相臥螺離心機的操作參數(shù)
在三相臥螺離心機試運行期間，根據(jù)實際操作情況和三相臥螺離心機的性能參數(shù)，對三相臥螺離心機的運行狀況進行了反復(fù)摸索，得出了三相臥螺離心機運行的操作參數(shù)，分別說明如下：
3.3.1.1 處理量
焦油日產(chǎn)量約為180噸/天，三相臥螺離心機全天運行，處理量保持在8～10m3/h為宜，進料量太少則無法滿足生產(chǎn)需要，進料量太大則離心機分離效果差，排渣管易堵塞。
3.3.1.2 轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速
根據(jù)實際運行效果監(jiān)測，轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速在3600～3850r/min時分離效果好。轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速越高，分離效果越好，但軸承溫度高報警頻繁，給生產(chǎn)帶來一定影響，也增加了不必要的電能消耗。
3.3.1.3 保持原料焦油溫度和含水帶渣量的穩(wěn)定
三相臥螺離心機的原料焦油溫度和含水帶渣量也對離心機的操作產(chǎn)生一定的影響。為此，在焦油氨水分離槽利用循環(huán)氨水對焦油進行保溫，從焦油氨水分離槽底部連續(xù)抽送焦油供給三相臥螺離心機，保證了原料焦油的溫度和含水帶渣量均衡穩(wěn)定，從而保證了三相臥螺離心機的穩(wěn)定運行。
3.4 堰高、扭矩和差速
根據(jù)處理量和轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速，摸索出了離心機的堰高、扭矩和差速的性能參數(shù)。
| 操作參數(shù) | 性能數(shù)值范圍 |
處理量（m3/h） | 8～10 |
轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速（r/min） | 3600～3850 |
堰高（mm） | 270～275 |
扭矩（%） | 22～24 |
差速（r/min） | 6～8 |
焦油油溫（℃） | 65～80 |
原料焦油含水（%） | 4～8 |
4 三相臥螺離心機的應(yīng)用效果及結(jié)論
4.1 應(yīng)用效果
（1）中轉(zhuǎn)焦油質(zhì)量穩(wěn)步提高，中轉(zhuǎn)焦油含水下降到3%以下（含水量穩(wěn)定在1.5%～2.5%之間）。原來單靠靜置脫水的焦油含水一般在3～4%之間，焦油含水下降1～2%，減少了焦油加工過程中的深度脫水時間，降低了工序能耗。
（2）焦油脫水槽的底部含渣量明顯減少。以前每年需人工進行清槽，耗費大量人力物力，現(xiàn)在延長了清槽時間。
（3）三相臥螺離心機脫出的焦油渣送去煤廠進行焦油渣成型配煤，每天的出渣量為0.8～1.2噸，降低了生產(chǎn)成本。
（4）現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境好，環(huán)保效益十分明顯。
4.2 結(jié)論
在對原有焦油氨水分離工藝進行改進的基礎(chǔ)上，配合三相臥螺離心機對焦油脫水脫渣的離心分離，使中轉(zhuǎn)焦油的質(zhì)量有了很大改善，焦油含水穩(wěn)定在3%以下。若在機械化澄清槽的壓油過程中強化操作并精心調(diào)節(jié)離心機，進一步降低離心機出口焦油的含水量到2%以下是可以達到的。因此，三相臥螺離心機對焦油的脫水脫渣預(yù)處理，將直接減少下道工序焦油加工工序的焦油深度脫水時間，并可節(jié)約蒸汽能源、減輕設(shè)備腐蝕、穩(wěn)定焦油蒸餾生產(chǎn)，對焦油加工意義重大。
