Pabrik Produk Sampingan Oven Coke

Pabrik Produk Sampingan Coke Oven

Pabrik produk sampingan oven kokas merupakan bagian integral dari proses pembuatan kokas produk sampingan. Selama produksi kokas dengan karburisasi batubara dalam baterai oven kokas, sejumlah besar gas dihasilkan karena penguapan zat yang mudah menguap dalam batubara. Gas dihasilkan selama sebagian besar periode kokas, komposisi dan laju evolusi berubah selama periode ini dan biasanya selesai pada saat suhu pengisian batubara mencapai 700 derajat C. Gas ini dikenal sebagai gas oven kokas mentah dan diproses di tanaman produk sampingan. Fungsi dari pabrik produk sampingan adalah untuk memproses gas mentah untuk mendapatkan kembali bahan kimia batubara yang berharga dan mengkondisikan gas tersebut agar dapat digunakan sebagai bahan bakar gas yang bersih dan ramah lingkungan.

Setelah meninggalkan ruang oven kokas, gas oven kokas mentah disemprotkan dengan cairan pembilas untuk menurunkan suhunya ke tingkat yang cukup rendah dan untuk mengembunkan komponen yang paling mudah terkondensasi (titik didih tinggi). Gas mentah didinginkan dengan penguapan adiabatik dari beberapa cairan semprot hingga sekitar 80 derajat C dan jenuh air. Temperatur gas menjadi cukup rendah sehingga dapat ditangani di saluran pengumpul gas. Dari saluran pengumpul gas, gas oven kokas mentah mengalir ke saluran hisap. Jumlah cairan pembilas yang disemprotkan ke dalam gas panas yang meninggalkan ruang oven jauh lebih banyak daripada yang dibutuhkan untuk pendinginan, dan sisa cairan pembilas yang tidak diuapkan menyediakan aliran cairan dalam saluran pengumpul gas. Pada tahap ini terdapat dua aliran yaitu aliran kondensat cair dan aliran gas. Kedua aliran melewati katup kontrol kupu-kupu sebelum meninggalkan area baterai oven kokas. Katup kontrol ini diatur untuk mempertahankan tekanan yang sedikit positif di saluran pengumpul untuk menyediakan kondisi kerja yang aman di ruang oven kokas.

Aliran cairan dalam gas yang mengumpulkan utama membuang tar kental dan senyawa lainnya. Aliran cairan pembilasan mengalir di bawah gravitasi ke pipa hisap bersama dengan gas oven kokas mentah. Gas oven kokas mentah dan cairan pembilasan dipisahkan menggunakan panci pembuangan (sudut bawah) di pipa hisap. Cairan pembilasan dan gas oven kokas mentah kemudian mengalir secara terpisah ke pabrik produk sampingan untuk perawatan.

Gas mentah jenuh yang berasal dari baterai oven kokas mengandung sekitar 46% hingga 48% uap air. Komponen lain dari gas mentah mengandung hidrogen, metana, nitrogen, karbon monoksida, karbon di oksida, parafin tinggi dan karbon hidro tak jenuh (etana, propana, dll.), dan oksigen dll. Gas oven kokas mentah juga mengandung berbagai kontaminan, yang menghasilkan oven kokas gas karakteristik uniknya. Ini terdiri dari

• Komponen tar
• Gas asam tar (gas fenolik)
• Gas dasar tar (basa piridin)
• Benzena, toluena dan xilena (BTX), minyak ringan dan aromatik lainnya
• naftalena
• Gas amonia
• Gas hidrogen sulfida
• Gas hidrogen sianida
• Amonium klorida
• Karbon di sulfida

Fungsi tanaman hasil samping

Agar gas oven kokas mentah cocok untuk digunakan sebagai bahan bakar gas yang bersih dan ramah lingkungan, pabrik produk sampingan harus menjalankan fungsi berikut.

• Untuk mendinginkan gas oven kokas untuk kondensasi uap air dan kontaminan
• Untuk menghilangkan aerosol tar untuk mencegah pengotoran saluran gas/peralatan
• Untuk menghilangkan amonia untuk mencegah korosi saluran gas
• Untuk menghilangkan naftalena untuk mencegah pengotoran saluran gas oleh kondensasi
• Untuk menghilangkan minyak ringan untuk pemulihan dan penjualan benzena, toluena dan xilena (BTX)
• Untuk menghilangkan hidrogen sulfida guna memenuhi peraturan emisi lokal yang mengatur pembakaran gas oven kokas.

Selain mengolah gas oven kokas, pabrik produk sampingan juga harus mengkondisikan cairan pembilas yang dikembalikan ke baterai oven kokas, dan mengolah air limbah yang dihasilkan oleh proses pembuatan kokas. Diagram blok khas pabrik produk sampingan ditunjukkan pada Gambar 1.

Gbr 1 Diagram blok tipikal pabrik produk sampingan

Ter dan minuman keras pabrik pengolahan

Pabrik tar dan minuman keras memproses cairan pembilasan yang beredar di antara pabrik produk sampingan dan baterai oven kokas. Ini juga memproses air limbah yang dihasilkan oleh proses pembuatan kokas dan yang dihasilkan dari uap air batubara dan air yang terikat secara kimia di dalam batubara. Fungsi utama tanaman ini adalah sebagai berikut.

• Pemisahan cepat yang berkelanjutan dari aliran cairan pembilasan yang sesuai. Ini adalah fungsi yang sangat penting karena aliran ini diperlukan untuk mendinginkan gas keluar oven panas ke suhu yang dapat ditangani dalam sistem pengumpulan gas.
• Pemisahan cairan amonia berlebih yang bersih dan bebas tar untuk diproses lebih lanjut.
• Pemisahan tar bersih pada dasarnya bebas dari air dan padatan.

Karena pasokan cairan pembilasan sangat penting, peralatan stand by biasanya disediakan untuk penuangan dan resirkulasi cairan pembilas.

Cairan pembilasan mengalir ke dekanter tar di mana tar dipisahkan dari air dan dipompa ke penyimpanan tar untuk diproses di pabrik penyulingan tar atau untuk dijual. Partikel padat yang lebih berat terpisah dari lapisan tar dan ini dihilangkan sebagai lumpur decanter tar. Cairan berair kemudian dipompa kembali ke baterai, dengan sebagian dikeluarkan dari sirkuit yang merupakan 'kelebihan minuman keras' atau air limbah pabrik kokas. Ini mengandung amonia dan, setelah penghilangan partikel tar lebih lanjut, uapnya dikupas dalam diam. Alkali seperti natrium hidroksida ditambahkan ke dalam penyulingan untuk menguraikan senyawa amonia yang terlarut dalam cairan. Uap amonia dari penyulingan kemudian dimasukkan ke dalam gas oven kokas di bagian hulu dari sistem penghilangan amonia, atau penyulingan itu sendiri sering diintegrasikan ke dalam sistem penghilangan amonia. Bagaimanapun, nasib akhir dari amonia yang dikeluarkan dari gas oven kokas dan air limbah adalah sama. Limbah cair yang masih terkupas dibuang atau diolah di pabrik pengolahan limbah biologis di lokasi untuk menghilangkan sisa amonia, fenol, dan sianida.

Proses pengolahan gas

Proses pengolahan gas di pabrik produk sampingan biasanya terdiri dari peralatan pabrik berikut.

• Pendingin gas primer – Pendingin gas primer mendinginkan gas oven kokas mentah untuk menghilangkan uap air sehingga mengurangi volumenya. Pendingin primer ada dua tipe dasar, pendingin tipe semprot dan tipe tabung horizontal. Dalam pendingin jenis semprotan, gas oven kokas didinginkan melalui kontak langsung dengan semprotan air yang disirkulasikan kembali, dengan air pendingin kontak itu sendiri didinginkan secara eksternal dalam penukar panas. Dalam tipe tabung, gas oven kokas didinginkan secara tidak langsung dengan mengalir melintasi tabung yang dipasang secara horizontal melalui mana air pendingin dipompa. Dalam hal ini, air pendingin tidak bersentuhan dengan gas oven kokas sehingga dapat didinginkan di menara pendingin misalnya.
  Saat gas oven kokas didinginkan, air, tar, dan naftalena mengembun. Kondensat terkumpul di sistem pendingin primer dan dibuang ke pabrik pemrosesan tar dan minuman keras.
• Precipitator tar – Saat gas oven kokas mentah didinginkan, uap tar mengembun dan membentuk aerosol yang terbawa bersama aliran gas. Partikel tar ini mencemari dan mengotori proses hilir dan saluran gas kotor dan nozel burner jika dibiarkan terus dalam aliran gas. Pengendapan tar biasanya menggunakan elektroda tegangan tinggi untuk mengisi partikel tar dan kemudian mengumpulkannya dari gas melalui gaya tarik elektrostatik. Precipitator tar dapat dipasang sebelum, atau setelah exhauster.
• Pembuangan – Pembuangan memberikan gaya penggerak untuk menginduksi gas oven kokas mengalir dari baterai oven kokas dan melalui pabrik produk sampingan. Exhauser sangat penting untuk pengoperasian baterai oven kokas. Hal ini memungkinkan kontrol yang ketat dari tekanan gas di pengumpul utama, yang pada gilirannya mempengaruhi tingkat emisi di baterai oven kokas seperti emisi pintu. Kegagalan exhauster akan segera mengakibatkan ventilasi ke atmosfer semua gas oven kokas mentah yang dihasilkan melalui flare baterai.
• Penghilangan amonia – Karena sifat korosif dari amonia, penghilangannya sangat diperlukan di pabrik produk sampingan. Penghapusan amonia dari hasil gas oven kokas menjadi hasil amonium sulfat, produk yang dapat dijual. Proses amonium sulfat pada dasarnya melibatkan kontak gas oven kokas dengan larutan asam sulfat. Variasi yang berbeda termasuk penggunaan penyerap, di mana larutan asam sulfat disemprotkan ke dalam gas, atau penggunaan saturator di mana gas digelembungkan melalui rendaman larutan asam sulfat. Asam sulfat mudah bereaksi dengan amonia dalam gas oven kokas untuk membentuk amonium sulfat. Ini kemudian dikristalkan, dikeluarkan dari larutan dan dikeringkan dan dijual sebagai pupuk.
  Proses yang lebih modern untuk menghilangkan amonia termasuk proses pencucian air di mana gas oven kokas digosok dengan air, yang melarutkan amonia, bersama dengan beberapa hidrogen sulfida dan hidrogen sianida. Solusi scrubbing yang dihasilkan dipompa ke amonia masih di mana uap digunakan untuk menghilangkan amonia. Uap amonia dari penyulingan dapat diproses untuk membentuk amonium sulfat mirip dengan proses yang dijelaskan di atas, dikondensasikan untuk membentuk larutan amonia yang kuat, dibakar atau diubah secara katalitik menjadi nitrogen dan hidrogen yang kemudian didaur ulang kembali ke dalam gas oven kokas.

Proses lain untuk menghilangkan amonia dari gas oven kokas adalah proses PHOSAM yang dikembangkan oleh US Steel. Proses ini menyerap amonia dari gas oven kokas menggunakan larutan mono amonium fosfat. Proses ini menghasilkan amonia anhidrat yang dapat dijual.

• Final gas cooler – Final gas cooler menghilangkan panas kompresi dari gas coke oven yang didapat saat mengalir melalui exhauster. Ini diperlukan karena efisiensi dari banyak proses pabrik produk sampingan sangat meningkat pada suhu yang lebih rendah. Oleh karena itu, pendingin gas akhir ditempatkan di bagian hulu pembersih amonia pencuci air. Pendingin gas akhir biasanya mendinginkan gas oven kokas melalui kontak langsung dengan media pendingin, baik air atau minyak pencuci. Aspek penting dari operasi pendingin gas akhir adalah ketika gas oven kokas didinginkan di bawah suhu keluar pendingin gas primer, naftalena akan mengembun dari gas. Naftalena ini mudah mengkristal keluar dari media pendingin dan akan mengotori peralatan jika tidak dibuang. Dalam pendingin gas akhir minyak pencuci, naftalena larut dalam minyak pencuci dan aliran samping minyak dikukus untuk menghilangkan naftalena. Jika air digunakan untuk mendinginkan gas coke oven, naftalena yang terkondensasi diserap menggunakan tar. Tar tersebut dapat terperangkap dalam air pendingin, dengan sebagian aliran yang terus menerus ditiup untuk pengolahan, atau mengambil bentuk lapisan tar yang melaluinya air pendingin mengalir. Tar terus menerus ditukar dengan tar segar dari pabrik pengolahan tar dan minuman keras untuk membuang naftalena yang diserap.
• Penghilangan naftalena – Naftalena dihilangkan dari gas oven kokas dalam bejana penggosok gas menggunakan minyak pencuci. Bejana dapat dari jenis yang dikemas atau dapat berupa jenis 'kosong' di mana minyak pencuci disemprotkan ke dalam gas dalam beberapa tahap. Minyak pencuci diregenerasi dengan menghilangkan naftalena dari minyak pencuci menggunakan uap dalam penyulingan. Di beberapa pabrik, penghilangan naftalena terintegrasi dengan proses penghilangan minyak ringan yang serupa. Naftalena sering diperoleh kembali sebagai aliran minyak yang lebih berat yang kemudian dicampur dengan tar yang diproduksi di pabrik produk sampingan.
• Minyak ringan – Ini adalah istilah umum untuk campuran bahan kimia serupa yang terutama terdiri dari benzena, toluena, dan xilena (BTX). Ini juga dikenal sebagai minyak Benzol. Penghilangan minyak ringan dari gas oven kokas menggunakan minyak pencuci dalam proses yang serupa dengan yang dijelaskan untuk penghilangan naftalena. Minyak ringan dipisahkan dari minyak cuci dalam penyulingan dan kemudian dikondensasikan untuk membentuk minyak ringan mentah. Minyak ini dapat dijual untuk pemurnian lebih lanjut di luar lokasi atau dapat dimurnikan di pabrik produk sampingan menggunakan beberapa langkah penyulingan di pabrik minyak ringan. Minyak ringan sebenarnya dapat dibiarkan dalam gas oven kokas, yang meningkatkan nilai kalor.
• Desulfurisasi gas oven kokas –
  Ada beberapa proses yang berbeda untuk menghilangkan hidrogen sulfida dari gas oven kokas. Proses spesifik menentukan di mana di kereta gas itu dipasang. Proses desulfurisasi utama yang digunakan adalah proses vakum, proses amonia, proses pencucian, proses sulfiban, dan proses claus.






Dasar-dasar Pengecoran Baja Berkelanjutan Kontrol kualitas