コークス炉ガス中の粗ベンゼン装置の型式選択

1概要

石炭はコークス化の過程で75%前後がコークスに転換したほか、25%前後が各種化学製品やガスを生成した。1 tコークスを精製するごとに、約430 m 3程度のガスを発生することができ、荒ガスは冷却と各種回収システムで処理された後、石炭タール、アンモニア、ナフタレン、硫化水素、シアン化水素、粗ベンゼンなどの化学品を抽出し、純コークス炉ガスを得ることができる。

年間90万tのコークスを生産する企業にとって、毎年約9500 tの粗ベンゼンを回収することができ、その中の粗ベンゼンを回収利用しなければ、直接炉に戻して燃焼することができ、資源の深刻な浪費に違いない。コークス炉ガスから粗ベンゼンを回収するという主要な化学製品は、循環経済を歩み、資源の総合利用に対する産業政策に符合するだけでなく、企業の経済効果を高める重要な道の一つでもある。

2粗ベンゼン回収の主なプロセス設備の選択

粗ベンゼン回収装置の主要設備は、ベンゼン洗浄塔、脱ベンゼン塔、管式炉、各種熱交換器及び輸送ポンプを含む。洗浄ベンゼン塔は充填剤塔であり、充填剤は一般的に表面積より大きいボール型とオリフィス板波形充填剤を選択する。

その中でステンレス波形充填剤の応用はすでにますます広くなり、使用周期が長く、充填剤の効率が高く、不純物が付着しにくく、清潔しやすいなどの利点があり、一度の投資は比較的に高いが、すでに新築プロジェクトでプラスチック花輪などの他の形式の充填剤に徐々に代替している。

現在、脱ベンゼン塔には主にブリスター塔とフロート塔の2種類がある。いくつかの古い溶出ベンゼン装置の中の脱ベンゼン塔は鋳鉄ブリスター塔を選択し、その体積が大きく、敷地面積が大きく、全体的な建造費が高く、塔内の圧力降下が大きい。

近年、ステンレスフロート弁塔は鋳鉄ブリスター塔の代わりになりつつあり、ステンレスフロート弁塔は熱伝達効率が高く、塔節は溶接技術であり、耐食性がよく、塔壁が薄く、操作重量が軽く、操作弾性が大きいなどの利点があり、同等の処理能力の下で、その塔径もブリスター塔よりずっと小さい。その操作プラットフォームは鋼プラットフォームで代用できるコンクリート枠の代わりに工事費を節約する。

各コークス化工場の溶出ベンゼン装置に使用される熱交換器の多くは螺旋板式熱交換器であり、それは熱交換係数が高く、汚れの堆積が不適で、使用が便利で、操作が簡単で、価格が安いなどの利点を持っているが、その板壁の隙間が小さいため、清潔な材料にしか使用できず、一度詰まったり逃げたりすると、設備は廃棄するしかなく、その限界もある。

溶出ベンゼン装置に関与する得られた媒体の粗ベンゼン、洗油はいずれも可燃・爆発性の媒体であり、『職業性接触毒物危害程度分類』（GB 5044）における区分に基づき、粗ベンゼンは極度危害媒体に属するため、粗ベンゼンや洗油などの媒体が輸送するポンプの選択は重要である。

一般的に選択され、粗ベンゼンを輸送するポンプに対して、密封性能が比較的に良く、品質が信頼できる化学工業ポンプを選択し、軸封が信頼性があり、漏れがないポンプを要求し、多選で遮蔽ポンプを使用する。

粗ベンゼンは『工業金属パイプ設計規範』に規定されたAl系流体に属し、ベンゼン装置の一部を溶出するパイプはGC 1系圧力パイプに属するため、『圧力パイプ安全技術監察規程一工業パイプ』の要求を守らなければならず、パイプの基準、材料の選択は特に重要である。例えばGC 1クラスのパイプラインが使用可能

『化学肥料用高圧シームレス鋼管』、『高圧ボイラ用シームレス鋼管』基準の鋼管は、『輸送流体用シームレス鋼管』基準の鋼管を使用する場合、1本ずつ超音波検査を行い、しかも『シームレス鋼管超音波探傷検査方法』（GB/T 5777-2008）L 2.5級の要求を下回らないこと。

当社の60-120万トン/年コークス炉（冷ドラム工程、脱硫工程、硫黄アンモニア工程、溶出ベンゼン工程、）の工事設計、設備供給、据付サービス。