1、概況
我國鋼鐵工業發展十分迅速, 對焦碳的需求量越來越大。 在焦爐生產焦碳時產生大量的煤氣, 這些煤氣需要凈化處理, 同時提取硫銨、硫磺等副產品。目前采用的煤氣凈化工藝主要有 AS法( 氮硫聯合洗滌法 ) 和HPF法( 以氨為堿源的硫氨法 ) 。AS法投資高、操作難度大、效率高: HPF法操作簡單、投資少、效率相對較低。由于煤氣中含有腐蝕性極強的 H2s,NH3,HCN,使設備腐蝕十分嚴重。國外對主體設備均采用鈦材,而我國在 20世紀 80年代初僅在熄焦塔撲塵裝置上應用鈦材; 20世紀 90年代初,我國石家莊焦化廠引進國內第 i 套AS法煤氣凈化生產線,其中有鈦制脫酸塔,鈦制板式換熱器等。 1992年在馬鞍山鋼鐵公司投產第 1套國產化的 AS法煤氣凈化工程,采用了大量的鈦制設備,有鈦制脫酸塔、鈦制蒸氨塔分縮器、蒸氨塔和揮發銨塔鈦塔盤、鈦板式換熱器、鈦閥門、鈦管道、鈦制儀表、流量計等,應用效果非常好。之后,武漢鋼鐵公司、包頭鋼鐵公司、本溪鋼鐵公司、邯鄲鋼鐵公司、天津三煤氣廠、山西焦化股份有限公司等十幾家單位陸續在 AS法流程設備上,應用了大量的鈦;應用時間最長的已達 11年,無任何質量問題。近幾年來,為了節約投資,我國自行研發出以焦爐煤氣中的氨為堿源,采用 HPF新型高效復合催化劑從焦爐煤氣中脫除 H2S,HCN的新工藝。這種工藝陸續在無錫焦化廠、邯鋼焦化廠、北臺焦化廠、太原煤氣化、安鋼、濟鋼等單位應用。其中氨分縮器、精餾塔塔盤、氨冷凝冷卻器、熄焦撲塵裝置均采用鈦材,目前仍有 20余家鋼鐵公司正在建設中。可見,鈦制設備在焦化行業中的應用前景是十分廣闊的。
2、鈦泡罩塔盤的研制
焦爐煤氣中含有腐蝕性極強的 n2s,NH3,HCN,固定銨塔和揮發銨塔上部溫度高,尤其是在氣液相交界處的泡罩塔盤腐蝕更為嚴重。 國外泡罩塔盤均采用玻璃鋼, 其壁厚體重、 能耗大易損壞、壽命短,更換頻繁。針對這種情況,選用鈦泡罩塔盤,各項指標均達到設計要求,齒縫鼓泡均勻,性能先進,應用效果好,無任何腐蝕跡象,應用前景十分廣闊。
3、煤矸石中的鈦應用
煤矸石的利用是變廢為寶的創舉。 煤矸石是采煤中的廢棄物, 估計全國已有數億噸之巨。我國從 1972年就開始利用煤矸石生產氯化鋁或硫酸鋁。 在更新工藝中, 不銹鋼濃縮器的腐蝕相當嚴重,我國自制鈦反應釜、攪拌器和盤管加熱器 (氯化鋁用 )和濃縮加熱器(硫酸鋁用)已有十年以上的運轉實踐。
3 、經濟效益分析
焦化行業應用鈦泡罩塔盤、 鈦制脫酸塔、 鈦制氨塔分縮器、 鈦板式換熱器等系列鈦制設備,減少了設備的腐蝕,提高了設備的使用壽命,減少了開停車次數及維修人力物力消耗,具有可觀的經濟效益和社會效益。
4結語
焦化行業采用鈦材設備可行、 合理, 經濟效益和社會效益十分顯著。 具有廣泛的推廣應用價值,前景十分廣闊。