2020年中级注册安全工程师《金属冶炼》考点：焦炉煤气净化安全技术

焦炉煤气净化安全技术

　　一、工艺概述

　　根据鼓风机位置不同焦炉煤气净化工艺流程可分为正压工艺流程、半负压工艺流程和全负压工艺

　　流程。

　　(一)冷凝鼓风

　　冷凝鼓风工序由四个部分组成。

　　(1)煤气初步冷却，目前采用较多的是间接式两段(或三段)横管初冷工艺。其主要设备是横

　　管初冷器、冷凝液贮槽及循环泵。

　　(2)焦油雾捕集主要设备是电捕焦油器。

　　(3)氨水焦油分离。主要设备有：机械化氨水澄清槽、焦油分离槽和超级离心机。

　　(4)煤气输送。一般大多采用输送能力较大的离心式煤气鼓风机。

　　煤气鼓风机是焦化厂的关键设备，其能否平稳运行对煤气净化系统的安全至关重要。

　　(二)煤气脱氨

　　1. 喷淋式饱和器法生产硫铵工艺

　　喷淋式饱和器法生产硫铵工艺的主体设备是喷淋饱和器，采用不锈钢材质，设备使用寿命长，集

　　酸洗吸收、结晶、除雾等功能为一体，具有煤气系统阻力小、鼓风机能耗低、工艺简捷、便于操作、

　　硫酸铵结晶颗粒大、质量好等优点。其原理就是用硫酸吸收煤气中的氨反应生成硫酸铵。

　　(三)煤气脱硫脱氰

　　1.HPF 法脱硫

　　HPF 法脱硫是利用焦炉煤气中的氨为碱源，以 HPF(醌钴铁类)为复合型催化剂，煤气中的 H2S

　　等酸性组分由气相进入液相与氨反应，转化为硫氢化氨等酸性铵盐，再与空气中的氧发生氧化反应转

　　化为元素硫。 版权所有 翻印必究 咨询热线：400-678-3456

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　　图 3-12 正压 HPF 脱硫工艺一般流程

　　(四)煤气脱苯

　　二、安全技术

　　(一)焦炉煤气净化主要危险有害因素分析

　　1.焦炉煤气净化车间主要危险化学品

　　表 3-2 煤气净化装置中涉及的危险化学品

　　2.煤气净化车间主要危险物质的特征

　　表 3-3 煤气净化车间主要危险物质特征

　　3. 火灾与爆炸

　　4. 中毒

　　3. 灼烫与酸碱灼伤

　　4. 机械伤害

　　5. 触电

　　6. 高处坠落

　　(二)焦炉煤气净化安全控制措施

　　1.

　　焦炉煤气净化区域建筑物火灾危险性分类及爆炸危险环境区域划分

　　2. 焦炉煤气净化区域通用的安全规则

　　煤气净化车间应布置在焦炉的机侧或一端，其建(构)筑物最外边缘距焦炉炉体边缘不应小于 40m。建(构)筑物内设备的放散管应引出建(构)筑物;室外设备的放散管应高出本设备 2m 以上，

　　而且应高出相邻有人操作的最高设备操作平台 2m 以上。

　　生产、储存和装卸甲类液体、可燃气体的设备和管线应设可靠的接地装置。直径小于 20m 的储槽应至少两处接地，大于 20m 时应至少四处接地。管线应至少两端接地。

　　用泵输送苯等烃类液体，当管道内明显存在水等第二物相时，其流速应限制在 1m/s 以内。甲、乙类液体储槽的注入管应有消除静电的措施，储罐的进料管应从罐体的下部接入，如果从上部接入， 应延伸到距罐底 200mm 处。

　　塔器、容器的对外连接管线应设置可靠的隔断装置，禁止用管道上的调节配件代替隔断阀门，禁止以关阀门代替堵盲板。

　　停产不用的塔器、容器、管线等应清扫干净，并应打开放散管，隔断对外连接;报废不用的，清扫干净后应立即拆除。

　　在易燃易爆场所禁止使用易产生火花的工具，作业人员禁止穿着化纤服装。

　　甲、乙类生产场所的设备及管线，其保温应采用不燃或难燃保温材料。

　　甲、乙、丙类液体及可燃气体管线不应穿越变电站、配电室、仪表室、办公室、休息室及与该管线无关的储槽区或生产厂房，并且不宜地下敷设，如果采用管沟敷设时，在管沟进出装置和厂房处应采取隔断措施。

　　易燃易爆气体和甲、乙、丙类液体的设备、管道动火时，必须先办理动火证，动火前应与其他设备、管道可靠隔断，清除、置换达到合格标准(体积百分浓度)：

　　爆炸下限大于 4%的易燃易爆气体，含量小于 0.5%; 爆炸下限小于或等于 4%时，其含量小于 0.2%。

　　在有毒物质的设备、管道或容器内检修时，应可靠地切断物料进出口，有毒物质浓度应小于允许值，同时含氧量应在 19.5%~23%(体积百分浓度)范围内。监护人不应少于 2 人，应备好防毒面具和防护用品，并且检修人员应熟悉防毒面具的性能和使用方法。设备内照明电压应小于或等于 36V，在潮湿、狭小容器内作业应小于等于 12V。

　　对易燃易爆、易中毒物质的设备动火或进入内部作业时，安全分析取样时间不应早于工作前30min ，工作中应每 2h 重新分析一次，作业中断 30min 以上也应重新分析。

　　1. 冷凝鼓风安全措施

　　(1) 冷凝鼓风工段应有两路电源和两路水源。

　　为便于紧急情况下逃生，鼓风机应有直通室外的走梯，底层出口不应少于两个。

　　(2) 为保证鼓风机的安全，每台鼓风机应设置单独控制箱，并应设如下报警、联锁停车装置：

　　①鼓风机的开停车与液压泵的联锁。

　　②鼓风机液压泵与副液压泵自动切换联锁。

　　③鼓风机润滑油箱油位、油温、油压报警及油压联锁停车装置。

　　④轴瓦温度、电机定子温度超限报警和联锁停车装置。

　　⑤鼓风机过负荷、轴位移超限、两台同时运转的鼓风机故障停车报警、联锁停车装置。

　　⑥采用液力偶合器调速时，液力偶合器进出口管应设油温、油压、油管阻力等报警和联锁停车装置。

　　⑦焦炉集气管煤气压力上、下限报警信号。

　　(6)鼓风机出现以下情况应紧急停机：

　　①风机本体有明显的金属撞击声或强烈震动。

　　②吸力突然增大，无法调节。

　　③轴瓦处冒烟。

　　④电机着火，机前煤气管道着火。

　　⑤轴瓦温度以每分钟 1-2℃速度增高达 65℃，无法处理。

　　⑥油系统管道破裂，无法处理，辅油泵油压过低，油箱油位快速下降。

　　(8)电捕焦油器采用高压供电方式，电捕焦油器应设连续式自动氧含量分析仪，并与电捕焦油器电源联锁。煤气含氧量超过 1%时报警，超过 2%时自动断电。电捕焦油器位于鼓风机后时，应设泄爆装置。当电捕焦油器遇到下列情况之一，自动断电装置失灵时，应立即手动断电：

　　①煤气含氧量大于 2.0%。

　　②绝缘箱温度低于 70℃(无氮气保护为 90℃)。

　　③煤气系统发生事故时。6. 煤气脱苯安全措施

　　(1) 粗苯储槽应密封，并装设呼吸阀和阻火器，或采用其他排气控制措施。人孔盖和脚踏孔应有防冲击火花的措施。粗苯储罐阻火器、呼吸阀、人孔、放散管等金属附件应保持等电位连接。

　　(2) 管式炉点火前必须确保炉内无爆炸性气体出现下列情况之一，应立即停止煤气供应：

　　①煤气主管压力降到 500Pa 以下，或主管压力剧烈波动，危及安全加热。

　　②炉内火焰突然熄灭。

　　③烟筒吸力下降，不能保证安全加热。

　　④炉管漏油。

　　管式炉点火时，应双人配合作业，先用蒸汽吹扫，然后遵循“先送富油后点火，先点引火后送煤气”的原则。

　　(3) 管式炉的操作要保证工艺参数符合规程要求。若富油脱水效果不好，水分带入管式炉迅速汽化，发生爆炸，易造成管道爆裂。若富油流量过低或富油泵故障，富油在管式炉内停留时间过长， 会使炉管结焦，甚至烧穿，发生泄漏着火事故。

　　管式炉加热煤气管道应设煤气低压报警快速切断装置。

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