Описание технологического процесса

4.2.1. Отделение конденсации

Газообразные продукты коксования по выходу из коксовых камер с температурой 700-800⁰С отводятся по стоякам в газосборники. В коленах стояков и в газосборниках газ обильно орошается надсмольной (барильетной) водой и охлаждается до температуры 82-85⁰С. Количество воды, подаваемой на охлаждение газа, составляет не менее 6 м³ на тонну загруженной шихты.

Коксовый газ, охлажденный до 80-82⁰С, по газопроводам, проложенным с уклоном от батарей, через сепараторы тремя потоками направляется в сборный газовый коллектор к первичным газовым холодильникам (ПГХ).

В ПГХ с горизонтальным расположением труб (№ 0, 15, 16, 17, 18) коксовый газ охлаждается до температуры 25-35⁰С оборотной водой с градирен №№ 1, 2 типа ВГ-70 и 3-х градирен БВГ-600 цикла ПГХ.

Коксовый газ, пройдя первичные газовые холодильники, поступает в общий коллектор, расположенный перед машинным залом. Из коллектора газ отсасывается двумя газодувными машинами и, пройдя через смолоотбойники № 1, 2, подается в сульфатное отделение.

Используемая для охлаждения коксового газа оборотная вода из карманов градирен №№ 1, 2 и БВГ-600 по трем ниткам насосами № 1/2/, № 3/4/, № 5/6/ подается в водяной коллектор перед ПГХ, а далее на включенные в работу холодильники. Нагретая в ПГХ вода самотеком поступает в верхнюю часть градирни на распылительные форсунки, охлаждается и в виде капель в чаши охлажденной воды.

Потери оборотной воды цикла ПГХ, которые происходят за счет испарения и уноса брызг, пополняется свежей технической водой, подаваемой участком водоснабжения.

Для уменьшения отложений солей жесткости в трубах ПГХ предусмотрен сброс оборотной воды на тушение в коксовый цех, а также на фенольные отстойники.

Отстоявшаяся от воды барильетного цикла смола с удельным весом 1, 170-1, 190 г/см³ из нижней части мех.осветлителей через телескопические регуляторы периодически, по мере пополнения выводится на смоляной промежуточный сборник № 3.

Осветленная надсмольная (барильетная) вода из верхней части мех.осветлителей непрерывно перетекает в промежуточные сборники № 1, 2, 3, 4, оттуда забирается центробежными барильетными насосами № 1, 2, 3, 4 и вновь подается на орошение газосборников, а отстоявшаяся смола (водно-смоляная эмульсия) выпускается в сборник газового конденсата № 4А, либо на смоляной промсборник № 3.

Газовый конденсат после первичных газовых холодильников поступает в заглубленные сборники № 4 и № 4А, которые объединены общей переливной линией, а газовый конденсат из гидрозатворов газодувных машин выводится в заглубленное хранилище № 4А печи № 3. Сборник № 4А служит для приготовления смоло-водяной эмульсии (50% масла-50% вода), подаваемой на промывку газовой части ПГХ насосом ЦНС. Излишки газового конденсата перекачиваются насосом № 33 (№ 6, 7) в «микст»-отстойник, в котором происходит отстаивание смолы и отделение от воды. Смола через «Телескоп» выпускается в хранилище № 3, а вода самотеком поступает на каскад из хранилищ № 7, 8 для дальнейшего отделения смолистых веществ и осветления воды перед подачей её насосом № 4, 5 на аммиачную колонну. Из аммиачных хранилищ № 7, 8 отделившаяся от газового конденсата смола ежесменно выпускается в хранилище № 4А.

Так образуется замкнутый цикл и кругооборот надсмольной воды цикла газосборников (барильетной воды).

Осевшие на дно механизированных осветлителей фусы удаляются при помощи тихоходных 1, 8 м/час скребковых транспортеров в бункеры, из которых фусы выгружаются в автомашину и вывозятся в углеподготовительный цех на установку по утилизации фусов с их подачей в шихту.

Каменноугольная смола из механизированных осветлителей № 1-6 выпускается в смоляной промсборник № 3 насосом № 8, перекачивается в радиальный осветлитель объемом 650 м³ для дополнительного отстоя от воды за счет подогрева глухим паром. Отжимные воды самотеком поступают на механизированные осветлители, а смола насосом № 9 подается в смоляное хранилище № 10, откуда насосом № 34 закачивается в нафталинопромыватели конечных газовых холодильников (КГХ) бензольно-скрубберного отделения для очистки коксового газа от нафталина путем его экстрагирования из воды цикла КГХ,

Смесь смолы и воды из нафталинопромывателей КГХ самотеком поступает в смоляное хранилище № 5, в котором происходит разделение смолы и воды. Вода через гидрозатворы КГХ-6 поступает в нафталиновые отстойники (бензольно-скрубберное отделение) для окончательного отстоя от смолы и далее в карманы градирни цикла КГХ. А смола насосом № 29 из хранилища № 5 перекачивается на мойку хим.установки для промывки аммиачной водой и извлечение окиси германия до содержания 1, 5 г/т³. Вода из хранилища № 10 самотеком поступает в отжимной бак и насосом подается в нафталиновый отстойник.

Цикл газового конденсата

Загружаемая в коксовые печи шихта содержит от 8 до 12% влаги. Кроме того, в процессе коксования угольной шихты при её термическом разложении образуется еще 2-4% вода (пирогенетическая влага).

Влага шихты, пирогенетическая влага, испарившаяся вода вместе со смолой в парообразном состоянии и коксовым газом из газосборников по газопроводам через сепараторы поступает в первичные газовые холодильники (ПГХ), и при охлаждении до температуры 25-30⁰С происходит конденсация водяных и смоляных паров (газовый конденсат).

Выделяющийся в ПГХ газовый конденсат стекает по сточным трубопроводам через гидрозатворы-конденсатоотводчики в заглубленные промсборники газового конденсата № 4 /4А/, откуда насосами № 6 /7, 33/ подается в «микст»-отстойник, где происходит расслоение воды и смолы.

Смола периодически выводится «до воды» в смоляной промсборник № 3. Аммиачная вода по переливам поступает на пополнение барильетного цикла и в хранилище аммиачной воды № 7/8/. После дополнительного отстоя смола из хранилищ № 7, 8 периодически самотеком выпускается в смоляной промсборник № 3. Аммиачная вода с хранилища № 7, 8 насосами № 4/5/ подается на аммиачную колонну в сульфатное отделение.

Часть барильетной воды с выдачного коллектора барильетных насосов выводится в хранилище № 11, в котором происходит дополнительный отстой от смоляных веществ. Смола периодически выводится на смоляной промсборник № 3, а осветленная барильетная вода подается на хим.установку для экстрагирования концентрата германия. Отработанная вода после хим.установки (фильтрат) возвращается в отделение конденсации в хранилище № 8.

4.2.2. Машинный зал и первичное охлаждение газа

Машинный зал обеспечивает отсос коксового газа с газосборников коксовых печей и его нагнетание через химическую аппаратуру улавливания до потребителей очищенного газа на энергетические нужды.

Газопроводы и оборудование от автоматических регуляторов коксового цеха до газодувных машин находятся под разряжением, а от газодувных машин и до конечных точек газопотребителей под давлением газа.

Схема газового тракта

Коксовый газ после сепараторов тремя потоками (газопроводами), отдельными с каждого из трех блоков коксовых печей, с температурой н/б-83⁰С поступает на общий газовый коллектор до ПГХ, имеющий разделительные задвижки по каждому блоку (очереди). С общего коллектора отдельными стояками коксовый газ поступает в верхнюю часть 5-ти ПГХ с горизонтальными трубами и поверхностью охлаждения (теплопередачи) по 3000 м² каждый. Первичный газовый холодильник смонтирован из 4-х секций.

Коксовый газ протягивается газодувными машинами через межтрубное пространство ПГХ сверху вниз, а охлаждающая оборотная вода нагнетается насосами по трубам снизу вверх (принцип противопотока).

Нагретая вода после ПГХ поступает на градирни для охлаждения и последующей подачи на ПГХ насосами по замкнутому циклу. А охлажденный до температуры 25-35⁰С коксовый газ с каждого ПГХ поступает в общий газовый коллектор перед газодувными машинами, имеющий разделительные задвижки по очередям, и далее на всас газодувных машин.

При охлаждении коксового газа в ПГХ происходит конденсация водяных паров, паров смолы, нафталина и др. химических продуктов, растворимых в газовом конденсате. Газовый конденсат из ПГХ через гидрозатворы поступает в сборники газового конденсата № 4, № 4А.

В процессе работы межтрубное пространство ПГХ забивается отложениями нафталина и смолистых веществ, это приводит к увеличению сопротивления холодильника, ухудшению охлаждения коксового газа. Для предотвращения забивки межтрубного пространства в верхнюю часть холодильника подается водно-смоляная эмульсия из сборника газового конденсата № 4А насосом ЦНС. После промывки водно-смоляная эмульсия через гидрозатворы ПГХ

поступает в сборники газового конденсата № 4, 4А. В сборник № 4А выведена линия подачи смолы из смоляного коллектора механизированных осветлителей для приготовления эмульсии на промывку межтрубного пространства ПГХ.

В машинном зале установлено 5 газодувных машин. Газодувки № 1, 4 производительностью 1000 м³/мин с приводом от электродвигателя и газодувки № 2, 3, 5 производительность 1200 м³/мин с приводами от паровых турбин. Сумма разряжения на стороне всасывания и давления на стороне нагнетания, которые может создать газодувная машина, составляет суммарный напор, который составляет у всех газодувных машин 3500 мм вод.столба.

После газодувных машин коксовый газ, нагретый за счет компрессии в газодувке на 20-30⁰С, поступает в общий газовый коллектор, имеющий разделительные задвижки, далее через смолоотделители на общий коллектор после смолоотделителей, с которого 3-мя нитками газопроводов поступает в сульфатное отделение на общий коллектор до сатураторов.

В сульфатном отделении коксовый газ очищается от аммиака и двумя нитками газопроводов проступает в бензольно-скрубберное отделение. В конечных газовых холодильниках (КГХ) коксовый газ охлаждается до температуры 20-30⁰С способом прямого контакта с оборотной водой цикла КГХ. При этом из него вымывается нафталин, который в свою очередь, экстрагируется из воды каменноугольной смолой. Охлажденный и очищенный от нафталина коксовый газ поступает в бензольные скруббера, где каменноугольным поглотительным маслом из него улавливаются бензольные углеводороды.

После улавливания бензольных углеводородов коксовый газ поступает в цех сероочистки для его очистки от сероводорода поглотительным содовым раствором, и часть коксового газа подается в ректификационно-газовый цех для глубокой очистки, компремирования и подачи потребителям.

Очищенный от сероводорода коксовый газ поступает в обратный газопровод и используется на энергетические нужды завода: обогрев коксовых печей, на котлы ТЭЦ, гараж размораживания углей УПЦ и другие нужды завода. Избыток коксового газа передается на металлургический комбинат им.Кирова.

4.2.3. Сульфатное отделение с аммиачно-обесфеноливающей установкой

После газодувных машин коксовый газ поступает в общий газовый коллектор, имеющий разделительные задвижки, далее через смолоотделители на общий коллектор, с которого тремя нитками газопроводов поступает в сульфатное отделение на общий коллектор до сатураторов. В сульфатном отделении смонтировано три сатураторных агрегата.

Сатураторный агрегат состоит из решофера, сатуратора, кислотной ловушки, циркуляционной кастрюли, циркуляционных и солевых насосов.

Все три сатуратора агрегата находятся в работе и работают параллельно друг другу.

В решофере коксовый газ подогревается паром до температуры 60-65⁰С. Коксовый газ проходит по вертикальным трубам, а пар подается в межтрубное пространство решофера.

Паровой конденсат из решофера поступает в сборник горячей воды, а нагретый коксовый газ поступает по газопроводу в верхнюю часть сатуратора, далее по газоподводящей трубе, заканчивающейся барботажным зонтом, непосредственно в ванну сатуратора. Барботажный зонт на 150-180 мм заглублен в маточный раствор и имеет направляющие лопатки. Коксовый газ, проходя по направляющим лопаткам, барботирует и приводит во вращательное движение маточный раствор в ванне сатуратора.

В маточном растворе автоматически с помощью РН-метра поддерживается постоянный избыток серной кислоты на уровне 4, 0% (кислотность маточного раствора).

Аммиак коксового газа реагирует с серной кислотой в маточном растворе с образованием кристаллов сульфата аммония по следующим схемам:

NH₃ + H₂SO₄ = NH₄HSO₄ – (бисульфат аммония)

или

2NH₃ + H₂SO₄ = /NH₄/ ₂SO₄ – (сульфат аммония)

Очищенный от аммиака коксовый газ из сатуратора поступает в кислотную ловушку, где продолжает отбивание капелек уносимого с газом маточного раствора от коксового газа. После кислотной ловушки коксовый газ поступает в скрубберное отделение.

В ванне сатуратора поддерживается избыток маточного раствора, который через перелив и гидрозатвор постоянно поступает в циркуляционную кастрюлю. Из циркуляционной кастрюли циркуляционным насосом непрерывно маточный раствор подается в нижнюю часть ванны сатуратора на жидкостный ажитатор, создавая бурные восходящие потоки для перемешивания маточного раствора и поддержания кристаллов сульфата аммония во взвешенном состоянии, что благоприятно сказывается на их росте. Достигнув определенной величины, кристаллы осаждаются в конусной части сатуратора – в солесборнике, откуда с помощью солевого насоса вместе с маточным раствором – пульпа, содержащая 40-50% кристаллов, закачивается в кристаллоприемник. Мелкие кристаллы вместе с маточным раствором по переливу из верхней части кристаллоприемника возвращаются в циркуляционную кастрюлю, а более крупные кристаллы оседают в конусной части кристаллоприемника, откуда по загрузочной линии подаются на центрифугу. В центрифуге кристаллы отфуговываются от маточного раствора. Фугат (маточный раствор) возвращается в циркуляционную кастрюлю, а кристаллы соли по течке поступают на транспортерную ленту и далее на сушилку сульфата. Сушка сульфата аммония производится в сушильных барабанах. В сушильный барабан вентилятором через паровые калориферы подается горячий воздух с поддержанием температуры в сушильном барабане 105-120⁰С. Отработанный горячий воздух с температурой 40-50⁰С отсасывается вентилятором скруббера пылеулавливающей установки.

Пылеулавливающая установка состоит из:

– двух скрубберов мокрого улавливания пыли сульфата;

– сборника циркулирующего раствора;

– двух насосов по перекачке циркулирующего раствора;

– двух вытяжных вентиляторов;

– воздуховодов и коммуникаций.

На каждый сушильный барабан (установлено два) может работать только один скруббер.

В скруббере воздушный поток орошается через форсунку раствором по принципу противопотока. Раствор, стекая по ситчатым полкам, орошает воздушный поток и вымывает из него пыль сульфата.

Очищенный воздушный поток вентилятором по воздуховоду нагнетается в кристаллоприемник, где дополнительно отбивается от пыли сульфата, и после этого по воздуховоду после кристаллоприемника выбрасывается в атмосферу.

При насыщении циркулирующего раствора сульфатом аммония, что видно по увеличению его плотности до 1, 350-1, 450 г/см³, он насосом откачивается в сборник маточного раствора, а в циркулирующий сборник пылеулавливающей установки набирается чистая вода из водопровода после маслохолодильников центрифуг.

Готовый продукт поступает на склад и отгружается потребителю.

Переработка надсмольной воды основана на резком уменьшении растворимости в воде NH₃, СО₂, Н₂S, НСN и других компонентов при повышении температуры воды.

При подогреве воды до 98⁰С весь летучий аммиак и другие компоненты из воды испаряются.

Откачка этих компонентов аммиачной воды производится в аммиачной дистилляционной колонне.

Связанный аммиак при этой температуре остается в надсмольной воде и лишь при обработке ее раствором извести, соды или щелочи происходит разложение солей связанного аммиака.

Из хранилища № 8 аммиачная вода, отстоявшаяся от смолистых веществ до остаточного их содержания не более 100 мг/л, с температурой 45-50⁰С забирается центробежным насосом № 4/5/ и подается в верхнюю часть испарительной колонны на 3-ю тарелку, часть надсмольной воды подается на первую тарелку. Верхняя часть колонны выполняет роль дефлегматора, снижая температуру аммиачных паров до 98⁰С и уменьшая тем самым содержание в них водяных паров. Поднимающийся снизу острый пар нагревает воду до 100-102⁰С и выдувает из нее NН₃, СО₂, Н₂S и другие компоненты, а также 20-35% фенолов. Освобожденная от летучих компонентов аммиачная вода, с содержанием 1, 6-1, 8 г/л фенолов и летучего аммиака не более 0, 1 г/л, стекает из колонны в пеколовушку, а оттуда подается на обесфноливающей скруббер. А отдутые из воды пары аммиака, вместе с водяными парами из верхней части аммиачной колонны по аммиакопроводу поступают в газовый коллектор до до ПГХ, находящийся под разряжением. Далее отдутый из воды аммиак вместе с коксовым газом поступает в сатураторы на производство сульфата аммония.

После извлечения летучего аммиака вода из аммиачной колонны с температурой не ниже 100⁰С насосом подается на верх обесфеноливающего скруббера. Фенольная вода в верхней части скруббера разбрызгивается форсунками и стекает вниз через отверстия ситчатых тарелок. Навстречу стекающей по тарелке горячей воде из нижней части скруббера подается циркулирующий в системе водяной пар, нагнетаемый вентилятором. Поступающий из нижней части скруббера в верхнюю водяной пар с температурой от 102 до 103⁰С выдувает фенолы из стекающей вниз по тарелкам фенольной воды.

Обесфеноленная в скурббере вода самотеком поступает в пеколовушку и насосом подается на фенольные отстойники.

Водяной пар, насыщенный фенолами, из верхней части скруббера отсасывается вентилятором и подается снова в скруббер, в его нижнюю часть, оборудованную двумя ярусами орошения. Верхний ярус орошается свежим раствором щелочи с концентрацией от 3 до 4%.

Щелочь с температурой от 90 до 95⁰С подается на орошение насосом из сборника.

Нижний ярус орошается фенолятами, подаваемыми насосами из скрубберного резервуара. В нижней части скруббера водяной пар, встречаясь с циркулирующими фенолятами (у которых есть свободная щелочь) и с раствором щелочи, освобождается от фенолов и вновь поступает в верхнюю часть скруббера через патрубки, установленные в перегородке, разделяющей скруббер по высоте на две части.

Регулирование температуры циркулирующих фенолятов производится автоматически подачей пара в подогреватели, в зависимости от давления внутри скруббера.

Подогрев щелочи производится в сборниках посредством подачи пара в змеевики.

Свежий раствор щелочи подается в скруббер периодически, порциями. Включение и выключение орошения осуществляется автоматически с помощью прибора «Реле времени», сблокированного с насосом для подачи в скруббер раствора щелочи. Щелочь разбрызгивается через форсунки.

В результате происходящей реакции:

С₆Н₅ОН + NаОН = С₆Н₅ОNа+ Н₂О

Фенолы переходят в хорошо растворимые в воде феноляты натрия, а освобожденный от фенолов пар вновь поступает в верхнюю секцию скруббера для выдувания фенолов из воды. Образовавшиеся феноляты стекают в нижнюю часть скруббера.

С целью повышения концентрации фенолятов в растворе, основная его часть насосами откачивается из нижней части скруббера и подается на орошение самого нижнего яруса. Остальная часть раствора непрерывно через гидрозатвор выводится из подскрубберного резервуара в сборники фенолятов. Из сборников феноляты насосом перекачиваются в хранилище, где они упариваются до кондиции.

При достижении концентрации фенолов в фенолятах свыше 15% упаривание в хранилищах прекращается, и феноляты насосом перекачиваются в хранилище готовой продукции.

По мере накопления в хранилище феноляты грузятся в железнодорожные цистерны и отправляются потребителю.

4.2.4. Бензольно-скрубберное отделение

4.2.4.1. Конечное охлаждение коксового газа

После сатураторов коксовый газ с температурой 55-60⁰С поступает в конечные газовые холодильники для дополнительного охлаждения до температуры 27-30⁰С и его очистки от нафталина. Для охлаждения газа используется техническая вода замкнутого цикла. Холодная вода подается центробежными насосами № 1, 2 в верхнюю часть холодильников и, стекая через отверстия тарелок вниз, охлаждает газ и вымывает из него нафталин. Нагретая вода через гидрозатвор поступает в нафталиновый промыватель, куда подается смола из промсборника смолы № 10. Вода перетекает в нафталиновый отстойник № 1, затем на градирни № 1, 2, 3 открытого типа, где охлаждается до температуры 20-25⁰С.

Охлажденная вода из приямников градирен № 1, 2, 3 центробежными насосами № 1, 2 вновь подается в конечные газовые холодильники. А смола с экстрагированным из воды нафталином, периодически выводится из нафталинопромывателя в смоляное хранилище № 5. В нафталинопромыватель из смоляного промсборника № 10 вновь заканчивается свежая смола.

Регулировка температуры газа после КГХ осуществляется за счет объема подаваемой на охлаждение газа воды или за счет объема подаваемой на охлаждение газа воды или за счет количества включенных вентиляторов на градирнях конечного охлаждения № 1, 2, 3.

Отстоявшаяся в нафталиновом отстойнике № 1 смола из нижней его части ежесменно выпускается (до появления воды) в смоляной промсборник № 10.

Конечные газовые холодильники оборудованы штуцерами с подведенными коммуникациями:

– для промывки смолой газовой части КГХ от отложений нафталина;

– для промывки стояка и газопроводов по выходу газа из КГХ – с поглотительным маслом от отложений нафталина.

4.2.4.2. Улавливание сырого бензола

Очищенный от смолы, аммиака, нафталина и охлажденный до температуры 27-30⁰С газ поступает в бензольные скруббера. Газ проходит последовательно через два бензольных скруббера и далее поступает в цех сероочистки.

Поглотительное масло, охлажденное в бензольном отделении до 35-40⁰С, из сборника масла № 4 ненасыщенного бензольными углеводородами (сборник ДБ-дебензине), центробежным насосом № 5/4/ подается в верхнюю часть последнего по ходу газа, скруббера где оно разбрызгивается на мелкие струйки при помощи форсунки, обильно орошая деревянную ходовую насадку. Масло, стекая по насадке, непосредственно контактирует с поднимающимся навстречу газом, и поглощает из газа бензольные углеводороды.

Стекающее через гидрозатвор со скруббера масло собирается в подскрубберном сборнике, откуда забирается центробежным насосом № 3/4/ и подается в верхнюю часть следующего скруббера и т.д. Масло, стекающее с последнего по ходу масла скруббера, поступает на всас насоса № 1/2/ и подается в бензольное отделение на дистилляцию сырого бензола.

4.2.4.3. Насыщенное бензольными углеводородами поглотительное масло с температурой 30-35⁰С из подскурбберного сборника через гидрозатвор центробежным насосом № 1/2/ подается на десорбцию бензола. Масло проходит через масляный дефлегматор, в котором нагревается отходящими из колонн парами до температуры 75-85⁰С, затем проходит последовательно четыре теплообменника «масло-масло», в которых нагревается стекающим из колонны обезбензоленным маслом до температуры 105-110⁰С и поступает в печной сборник. Из печного сборника масло насосом № 11-1 /11-2/ подается на трубчатую печь, где подогревается до температуры 150-160⁰С. При остановке на ремонт трубчатой печи имеется возможность подогрева масла в паровых решоферах, которых установлено 4 шт. В этом случае масло, насыщенное бензольными углеводородами, пройдя четыре масляных теплообменника, подогретые до температуры 105-110⁰С, поступает на паровые решоферы. Из паровых решоферов, минуя печной сборник, масло подается на дистилляционную колонну.

После трубчатой печи, пройдя ловушку пека, масло подается в дистилляционную колонну.

При недостаточном нагреве масла в паровых решоферах предусмотрена возможность после решоферов масло собрать в печном сборнике, из которого насосом № 11-1 /11-2/ отправить на подогрев в трубчатую печь до 150-160⁰С.

В дистилляционной колонне с помощью острого пара из масла отгоняются поглощенные в скрубберах бензольные углеводороды. Ввод острого пара снижает температуру кипения смеси до 115-150⁰С. Температура кипения смеси зависит от количества вводимого острого пара: чем оно больше, тем ниже температура кипения смеси.

Кроме бензольных углеводородов, испаряется и некоторая часть самого поглотительного масла. Обезбензоленное поглотительное масло с температурой 150-160⁰С проходит теплообменник «масло-масло», где отдает часть своего тепла поступающему в колонну насыщенному бензольному маслу, при этом охлаждаясь до 90-100⁰С. Пройдя теплообменники «масло-масло», обезбензоленное масло поступает в сборник горячего масла. Из сборника горячего масла, пройдя пеколовушку, масло поступает на всас насоса № 16/17, 18/, которым подается на аппарат воздушного охлаждения АВГ № 1-6. Пройдя АВГ, масло поступает на водяные холодильники «масло-вода» № 1-4, где охлаждается до температуры 35-40⁰С и далее подается в сборник обезбензоленного масла № 4. Охлажденное масло вновь подается на бензольные скрубберы для улавливания бензольных углеводородов.

Для охлаждения масла «дебензине» в водяных холодильниках «масло-воды» № 1-4 до температуры 35-40⁰С используется техническая вода замкнутого цикла. Охлаждение воды происходит на градирнях № 6-7 бензольного отделения. Оборотный цикл градирен № 6-7 пополняется за счет свежей технической воды (95%) и воды после маслохолодильников газодувных машин машинного зала (5%), теплообменники «масло-вода» и работают по принципу противопотока, т.е. горячее масло подается в теплообменник № 4, а выходит из теплообменника № 1, а холодная вода входит в теплообменник № 1, а выходит из теплообменника № 4. Теплообменники № 1-4 включены в схему последовательно.

Пары бензольных углеводородов, поглотительного масла и воды с верхней тарелки дистилляционной колонны поступают в межтрубное пространство масляного дефлегматора № 1-6 «Алчевский», пары охлаждаются в дефлегматорах № 5-6 (верхних два) водой, а в средних (4-3) и нижних (1-2) насыщенным бензолом маслом «дебензине», идущего на дистилляцию.

В масло-водяном дефлегматоре пары охлаждаются до температуры 95⁰С, при этом часть из них конденсируется.

Образовавшийся конденсат («флегма») поступает в сепаратор, где происходит разделение по удельному весу воды и флегмы.

Флегма из сепаратора самотеком поступает в флегмовый сборник № 2, где происходит разделение флегмы от воды. Разделившиеся вода и флегма раздельно выводятся:

– флегма насосом «флегмовым» на печной сборник;

– сепараторная вода насосом «сепараторных вод» качается в приямки гардирни цикла конечного охлаждения № 1-3. Пары сырого бензола и воды после масло-водяного дефлегматора поступают в водяные конденсаторы № 1, 2 и № 3, 4. Сконденсировавшиеся пары в водяном конденсаторе № 1, 2 поступают в сепаратор бензола № 1, а из водяного конденсатора № 3, 4 в сепаратор бензола № 2. В сепараторах бензола № 1, 2 происходит отделение бензола от воды.

Сырой бензол из сепараторов бензола № 1, 2 перетекает в рефлюксные бочки № 1, 2 с которых самотеком поступает на мерник бензола.

Вода, отделившаяся от бензола из сепараторов № 1, 2 перетекает в «контрольный сепаратор», который исключает возможность попадания сырого бензола в сборник сепараторных вод № 2.

Сырой бензол из мерника бензола насосом № 1/2/ перекачивается в продуктовые хранилища № 1А, 2, 3.

В схеме предусмотрена работа разделительной колонны для производства двух фракций сырого бензола: БС-1 и БС-2.

Пары сырого бензола и несконденсировавшиеся пары воды из дефлегматора с температурой 90-92⁰С поступают под нижнюю тарелку разделительной колонны.

Разделительная колонна состоит из 2-х частей:

– нижней – испарительной;

– верхней – ректификационной.

Пары из верхней части разделительной колонны поступают в трубчатые конденсаторы-холодильники № 1, 2. Образовавшийся конденсат отводится в сепараторы № 1, 2. Отстоявшийся от воды сырой бензол № 1 (БС-1) поступает в рефлюксные бочки, откуда часть сырого бензола через мерник поступает в хранилище сырого бензола, другая часть насосом № 1/2/ подается на верхнюю тарелку разделительной колонны в виде рефлюкса на орошение.

Сырой бензол № 2 (БС-2) из ректификационной части разделительной колонны выводится в сепаратор, где после отделения от воды возвращается на верхнюю тарелку испарительной части. Благодаря подогреву глухим паром из сырого бензола 2 (БС-2) испаряются легкие погоны.

Бензол 2 (БС-2) из низа испарительной части колонны стекает в сборник под колонной, откуда насосом передается на склад сырого бензола в хранилище № 1.

Вода из сепаратора отводится в сборник сепараторных вод № 2.

4.2.4.4. Регенерация поглотительного масла

В процессе работы качества поглотительного масла ухудшается: увеличивается удельный вес и вязкость, повышается температура его кипения.

Для возобновления и сохранения качества поглотительного масла его подвергают регенерации.

Непрерывно часть масла (0, 5-1, 3%) от циркулирующего количества подается в специальную трубчатку трубчатой печи № 1, где нагревается до температуры 285⁰С, и поступает в чугунную барботажную колонну, предназначенную для разделения полимеров и каменноугольного масла.

Пары из колонны поступают в нижнюю часть дистилляционной колонны, масло конденсируется и возвращается в оборот.

Из нижней части колонны полимеры с удельным весом 1, 135-1, 170 стекают в подземный сборник, откуда паровыми насосами № 2/3/ склада подаются в хранилище № 4/3/, где смешиваются со смолой и применяются при приготовлении СТУ для дорожных предприятий.

4.2.5. Химустановка

Готовой продукцией хим.установки является концентрат германия, который применяется для получения чистой двуокиси германия.

Сырьем для химустановки является надсмольная вода и смола. Для извлечения германия на химустановку подается надсмольная вода цикла газосборников, как наиболее богатая германием (свыше 10 г/м³).

Надсмольная вода цикла ПГХ применяется для вымывания германия из смолы.

Смола из механизированных осветлителей № 1-6 ежесменно выпускается в заглубленный смоляной сборник № 3 машинно-конденсационного отделения откуда насосом № 1 подается на механизированный отстойник объемом 650 м³ для дополнительного отстоя от воды за счет подогрева глухим паром, а далее насосом № 9 насосной конденсации подается на хранилище № 10. Из хранилища № 10 смола насосом № 34 подается на КГХ для промывки воды от нафталина. Из КГХ смола стекает в хранилище № 5 для отстоя о воды, откуда насосом № 29 подается на химустановку в смесительную колонку № 1. Из хранилища № 10 смола выходит с температурой 75-85⁰С и содержанием двуокиси германия не менее 4 г/т.

В смесительной колонке (СК) № 1 смола промывается аммиачной водой цикла ПГХ из хранилища № 11, подаваемой насосом № 16. Промывка смолы осуществляется в три ступени с подачей на каждую ступень свежей аммиачной воды. Соотношение количества смолы и воды поддерживается на каждой ступени 2: 1. После промывки в смесительной колонке № 1 первой ступени и тщательного перемешивания, обеспечивающего надлежащий контакт смолы и аммиачной воды, смесь воды и смолы отстаивается в течение 48 часов в механизированном отстойнике № 1 (V=600 ³).

Отстоявшаяся смола из механизированного отстойника первой ступени насосом № 13 подается в перемешивающую колонку № 2 и далее в отстойник № 2. После отстоя смола насосом № 12 подается на III ступень промывки в перемешивающую колонку № 3 и далее в механизированный отстойник № 3. Во всас насосов № 29, 13, 12 подается аммиачная вода цикла ПГХ. После отстаивания в отстойнике № 3 смола самотеком через телескопическое устройство поступает в сборник смолы емкостью 15 м³. Из сборника смола насосами № 10-11 перекачивается на склад смолы для отправки потребителям.

Аммиачная вода из отстойника № 1, 2, 3 самотеком стекает в сборник аммиачной воды (барильетной) объемом 15 м³, откуда насосами № 14, 15 перекачивается в механизированный осветлитель № 3 отделения конденсации для смешивания с водой цикла газосборников.

Поступающая на химустановку надсмольная вода цикла газосборников подвергается очистке от смолы и механических взвесей в отстойнике-маслоуловителе барильетной воды V=400 м³. Содержание смолы в надсмольной воде, даже в незначительных количествах более 0, 005% осложняет процессы фильтрации и озоление. Отстоявшаяся вода насосом № 6 подается на паровой решофер для подогрева до температуры 75-80⁰С, а из него на реактор № 1, оборудованный перемешивающим устройством. Сюда также подается 0, 5%-ный раствор дубового экстракта.

При интенсивном перемешивании танниды дубового экстракта взаимодействуют с германием. Образование таннин-германиевого комплекса протекает в течение 8-10 минут температуре 60-80⁰С. Из реактора № 1 полученная смесь воды и таннин-германиевого комплекса самотеком поступает в реактор № 2, куда подается серная кислота. В кислой среде в присутствии солей-электролитов таннин-германиевый кокмплекс выпадает в осадок. Кислотность среды 0, 17-0, 14 г/л является оптимальной, при большем расходе кислоты осадок комплекса получается более дисперсным, при меньшем комплекс не переходит в осадок.

Избыток количества дубового экстракта против расчетного переводит осадок таннин-германиевого комплекса в растворимое состояние; недостаток – неполное осаждение. При фильтрации такого раствора потери германия с фильтратом увеличиваются.

Прореагированный раствор из реактора № 2 с осадком таннин-германиевого комплекса самотеком непрерывно поступает в два сгустителя-отстойника (V=230 м³).

Сгустители-отстойники работают поочередно: первый в течение 8 часов заполняется, из второго в это время вырабатывается раствор (выбирается пульпа), а в следующие 8 часов второй заполняется, а из первого вырабатывается раствор.

Сгущенный раствор из сгустителей-отстойников поступает на три параллельно работающие фильтра-пресса.

Фильтрат фильтр-прессов собирается в поддон и стекает в приямок, в котором установлены датчики заполнения. При наборе уровня включается насос № 7, 8 и фильтрат перекачивается в нейтрализатор, где нейтрализуется надсмольной водой цикла холодильников, далее насосами № 4, 5, 6 перекачивается в хранилище № 7 отделения конденсации для дальнейшей переработки в аммиачном отделении.

Отфильтрованная на фильтр-прессах паста транспортируется в печное отделение, загружается в муфельные печи для прокаливания (озоления). Озоление пасты производится при температуре 550-600⁰С. В процессе озоления пасту необходимо осторожно перемешивать, не допуская горения пламенем. Дверца должна быть частично открыта для поступления воздуха.

Конец озоления пасты определяется по внешнему виду золы (коричневый цвет, отсутствие частичек кокса).

4.2.6. Отделение обезвоживания и отгрузки смолы

Склад смолы предназначен для приема смолы в хранилища № 1А, 2А из сборника химустановки дополнительного отстоя от воды и отправки товарной продукции потребителю.

Из отстойника смолы химустановки смола насосом № 10, 11 закачивается в хранилище № 2А (дальше по ходу движения смолы для осуществления каскадной схемы работы).

В хранилище № 2А смола дополнительно отстаивается от воды и из нижней части хранилища забирается насосом № 1, 2, 3 и подается на хранилище № 1А, из которого осуществляется отгрузка потребителю в железнодорожные и автомобильные цистерны.

На складе смолы установлено шесть хранилищ емкостью по 1000 м³ каждое (№ 2, 3, 4, 1А, 2А), из которых хранилища № 1А, 2А представляют собой каскад, предназначенный для дополнительного обезовживания смолы после химустановки. Хранилище № 4 предназначено для отбора полимеров и смолистых отходов, образующихся при пропарке ж.д.цистерн. Хранилище № 2 является резервным для хранилищ № 1А, 2А на время ремонтов последних, а в хранилище № 3 резервным для хранилища № 4.

Хранилища старой (3, 4) и новой (1А, 2А) очередей разделены запорной арматурой, на которой установлены пломбы для исключения смешивания смол двух очередей. Все пять хранилищ оборудованы паровыми змеевиками.

Полимеры из регенератора бензольного отделения через пеколовушку поступают в заглубленный сборник полимеров, расположенный на складе смолы, объемом 30 м³ и насосом № 2, 3 закачиваются в хранилище № 4.

Перед погрузкой железнодорожные цистерны пропариваются, отходы пропарки – смолистые вещества стекают через лоток в подземное хранилище, а из него насосом № 2, 3 закачиваются на хранилище № 4.

Смолистые веществ хранилища № 4 используются для приготовления СТУ.

На складе смолы предусмотрена возможность для откачки перегруза железнодорожных цистерн в порожнюю цистерну.

Отжимные воды хранилища № 1А, 2А центробежным насосом № 1 откачиваются на отжимной бак химустановки, из которого насосом № 14, 15 подаются на секцию мех.осветлителей, а отжимные воды хранилища № 4 насосом № 1 откачиваются на фенольный колодец, из которого поступают на продольные отстойники, в которых отстаиваются от смолистых веществ.

4.2.7. Отделение предварительной очистки сточных вод

Фенольная вода поступает из фенольной канализации в колодцы К-1 и К-2. Со всех колодцев вода в количестве 110-140 м³ и стекает в два радиальных отстойника № 1 и № 2 по 300 м³, где происходит отделение воды от взвесей, масла и смолы.

Частично очищенная вода через разделительную камеру самотеком поступает в конусообразный отстойник смолы (квадратный) объемом 800 м³ для дальнейшего отстоя, а затем самотеком переходит в маслоотделитель, где обрабатывается сжатым воздухом. Воздушные пузырьки обволакиваются маслом и выплывают наверх в виде пены, которая стекает в приемный колодец.

Очищенная вода самотеком поступает в резервуар осветленных вод («РОВ») объемом 450 м³. Сюда же подается условно чистая вода из ливневой канализации.

Из «РОВ» вода насосами № 1, 2 подается на биохимустановку для дальнейшей очистки от смол, масел, фенолятов, механических примесей.

Отстоявшаяся смола из нижней части отстойника смолы и смолоотделителя периодически паровым насосом № 4 откачивается на сборник для смолы № 1. После дополнительного отстоя смола из сборника № 1 заканчивается в сборник № 2, а из него отгружается в железнодорожную цистерну.

На время остановок выдачи печей по циклическому графику и аварийных остановок частично осветленная вода из сборника фенольных вод насосом № 3 подается в уравнительный резервуар объемом 400 м³.