焦炉煤气,又称焦炉气,其存在的可燃成分较多,属于高热值煤气,粗煤气或荒煤气。一般来说,是指炼焦炭时产生的煤气。炼制焦炭前使用几种烟煤配制成炼焦用煤为原材料,在炼焦炉中经过高温干馏后,在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体,是炼焦工业的副产品。
焦炉气是混合物,主要是由6-9%的CO(一氧化碳),以58-60%H2(氢气),和22-25%的CH4(甲烷)等组成。其中,对人体具有毒性的气体为一氧化碳。 但是其爆炸下限最低,因此具有容易爆炸的特点。焦炉煤气的的爆炸范围为4.5-35.8,因此,在焦炉煤气管道切割作业中应当特别关注和预防爆炸及一氧化碳中毒事件的发生。
焦炉煤气与高炉煤气和转炉煤气不同,它是煤在炭化室内隔绝空气的情况下进行加热、经干馏,使煤中含有的一些有机物质蒸发出来。它主要回收的物质是没有经过燃烧的有机会,因此,焦炉煤气回收有净化回收及苯精制等后续的生产工艺。从集气管收集起来的粗煤气要初冷,把温度保持在28摄氏度左右,通过负压机或鼓风机输送到后面的各个工艺。
粗煤气经过电捕焦油器除油后脱炭、脱硫(脱硫的工艺需要对煤气进行加热)、脱氰和回收氨等流程后,再把温度进一步降低。再用洗油洗煤气,回收煤气中含有的苯。
因此,焦炉煤气管道在切割前要确认管道介质是处于哪一工艺流程,针对不同的流程管道要有不同的切割作业及人员防护方案。总体上讲,进行焦炉煤气切割前都要进行以下步骤进行:
1.煤气放散
这一过程的作用是把管道内的残留煤气进行放散,要打开所有放散阀门,放散口需要安排值班人员,并挂出警示牌或围挂警示带,放散时间需要一小时左右,放散口十米之内严禁出现明火,值班人员携带可燃气体报警器或监测器,来动态检测现场煤气浓度,防止气体超标发生爆炸。
2.氮气置换
氮气置换指的是将用于管道切割的防爆氮气通入煤气管道进行置换,压力是1-3bar。先用1bar的氮气吹扫1小时后,再用3bar的氮气吹扫1小时,然后关闭氮气阀取样分析气体浓度,要求一氧化碳浓度小于0.0005,如果不能达到标准,要继续用氮气吹扫,直到合格为止。置换合格后,要将氮气压力调节到0.03-0.05bar,保持微压即可。
3.使用蒸气吹扫
当煤气管道在投运以前,内部存在空气,煤气进入时,应先把空气排除,避免因形成煤气(可燃气)与空气组成的混合气体而造成事故,于是就使用蒸汽,即先以蒸汽排出空气,后以煤气排除蒸汽,最后达到管内全是煤气的目的。反之,在停产后进行管道切割时,煤气管道内存在着煤气,而检修或检查时又必须是呈空气状态,因此,也必须以蒸汽为中间介质作为置换,装上蒸汽吹扫管的目的是在于提供置换气体。置换过程需要排放残余气体及中间介质气体,这就需要装上放散管进行放散。所以蒸汽吹扫管和放散管必须配套设置,一定要有进有出,形成一个赶排系统。
4.排污
冲洗后的污水可由煤气管道的水封作为排污口,排污口直径不能小于80mm,无排污口的管段应增设排污口。排污水回收后要送到指定地回收处理。
5.检查、封口、置换
每一个管段冲洗后都要检查冲洗后污水的排放情况,如果污水比较清澈。水中没有明显油花,黑白小块固定物,就是冲洗合格。如果不能达标,则继续冲洗直到合格为止。煤气管道内全部冲洗合格后,还要排掉煤气管道内的所有积水。管道中所有开的冲洗口要进行封口处理。封口后需要做气密试验,合格后,再次用氮气置换管道中的空气,时间为1小时左右,置换结束后,再拆除盲板,检查管线,关闭氮气阀门,恢复保温,随后拆除脚手架,全部合格后,最后恢复煤气输送。
注意:开气前必须将末端放散阀门打开,有小到大慢慢开气。结束时不能把蒸汽完全关闭,防止冷却过程中发生负压,将管道吸鳖。