变压吸附技术在焦炉煤气制氢中的应用
变压吸附技术在焦炉煤气制氢中的应用
戴四新
（厦门市建坤实业发展公司，福建厦门 361012）
摘要：介绍了变压吸附（PSA）技术的基本原理及其应用于焦炉煤气提氢的Sysiv和Bergbau PSA制氢典型工艺。指出PSA技术是近年国内外发展最快、技术最成熟、成本最低的煤气制氢方法，在国内焦炉煤气制氢中最具发展前途，应大力推广应用。
关键词：变压吸附（PSA）技术;焦炉煤气;制氢技术
中图分类号：ＴＱ028.１+5 文献标识码：B 文章编号：1004-4620(2002)02-0065-02
Application of the Pressure Shift Absorbing Technique in
Hydrogen Making Process from COG
DAI Si-xin
(Xiamen Jiankun Industry Developing Corp.,Xiamen 361012,China)
Abstract：The basic pinciple of the Pressure Shift Absorbing(PSA) Technique and the representative technics(Sysiv and Bergban)of it`s application for hydrogen making process from COG are discribing.It is pointed out that in recend past years the development of the PSA technique for the hydrogen-making process from COG is the most rapid and the technique is also the most perfect and economical way in the world,and it has the best developing foreground in hydrogen-making process from COG in China.It should be expanded and applied widely soon.
Key words：pressure shift absorbing(PSA);coke oven gas(COG);hydrogen making technology
焦炉煤气中含有丰富的氢气,约占55%（体积比）,目前焦炉煤气主要用作工业和民用燃料,宝贵的氢气资源被浪费掉。另一方面,轧钢、化工合成工业又需高纯度氢气来作为冷轧钢板保护气及合成化工基本原料。制取氢气的传统方法为电解水或氨裂解,该法因成本高、投资大,难以推广应用。为解决氢气来源并探索其最合理经济的制取方法,各国都在不懈研究着。1978年美国UCC公司建成了世界上第一套焦炉煤气制氢的工业PSA装置,1984年实现了工业化,之后该技术得到了迅速推广应用。
1985年宝钢引进了焦炉煤气PSA制氢技术装置，之后西南化工研究院、鞍山热能研究院在吸收研究基础上分别在武钢、鞍钢、攀钢及本钢建成了1000Nm3/h 和500Nm3/h的PSA制氢装置。随着轧钢产品对质量的要求提高，对氢气的质量和数量要求必然提高，同时，随着天然气的民用开发，焦炉煤气尤其是其中H
2提取和利用应着手思考、研究，而PSA技术因其工艺十分简单、产品纯度高(99.9%以上)、成本低已经成为且将来仍必将成为制氢的一种主导方法。
1变压吸附的基本原理
变压吸附技术是以吸附剂（多孔固体物质）内部表面对气体分子的物理吸附为基础，利用吸附剂在相同压力下易吸附高沸点组分、不易吸附低沸点组分和高压下吸附量增加（吸附组分）、减压下吸附量减少（解吸组分）的特性，将原料气在压力下通过吸附剂床层，相对于氢的高沸点杂质组分被选择性吸附，低沸点组分的氢不易吸附而通过吸附剂床层，达到氢和杂质组分的分离。然后在减压下解吸被吸附的杂质组分使吸附剂获得再生，以利于再次进行杂质的吸附分离。具体变压吸附过程见图1、图2。
图1 变压吸附过程示意图（常压解吸）
图2 变压吸附过程示意图（真空解吸）
由图1看出，变压吸附过程中，主要包括升压过程（A→B），吸附过程（B→C），顺放过程（C→D），逆放过程（D→F）。但常压解吸和真空解吸的最后一步略有差别（即E→A）。前者为冲洗过程，在过程最低压力P
下进行逆向冲洗以不断
1
降低杂质分压使杂质解吸并随冲洗气带出吸附床；后者采用烽真空不断降压的方法降低杂质分压，使杂质解吸并随抽空气带出吸附床。两者都说明冲洗解吸时冲气量越多或真空解吸时抽空压力越低，吸附剂再生越彻底。
2焦炉煤气变压吸附提氢典型工艺
焦炉煤气（COG）是焦化厂炼焦过程中产生的气体。其典型组成见表1。
表1 焦炉煤气典型组成
微量杂质/mg·Nm-3以后的组分都是高沸点组分，在吸附剂上具有很强的吸附能力，
煤气中C
4
很难在常温下脱附。故在焦炉煤气提氢装置中先变温吸附除去C
以上烃类及苯
f
焦油和其它微量高沸点杂质组分，然后再通过PSA除去氢气以外的所有杂质，获。
得高纯度的H
2
2.1 Sysiv(沸点分子筛为吸附剂)PSA制氢工艺
图3 Sysiv PSA制氢工艺方框图
如图3所示，经脱苯、脱萘、脱硫的焦炉煤气进入油冷式蜗杆压缩机，加压至所需压力后进入活性炭预处理器，除去萘、焦油、NO。再进入变压吸附塔，该塔为四只，一塔进行吸附，除氢气外的其它组分被吸附，获高纯度氢气；其它三塔分别进行减压、清洗与冲压。变压吸附所获得的纯氢气中含有微量的氧气，采用充填了二氧化硅为粗体、Ni-LeO-Rh组成的三元催化剂的氧化器，将氧气脱除到10-7%以下。技术指标见表2。
表2 Sysiv PSA装置单耗（1m3氢气为单位）及氢气质量指标
2.2 Bergbau(碳分子筛为吸附剂)PSA制氢工艺
如图4所示,该工艺中的焦炉煤气采用油冷、螺杆式压缩机加压到规定的工作压力后并联进入活性炭预处理器和充填有碳分子筛的PSA吸附塔，依次进行吸附、减压、清洗、升压等四个操作程序。活性炭处理器与吸附塔是串联操作的，每一个吸附塔对应于一个活性炭预处理器。上述塔、器均一开一备。预处理器中
装有特殊的活性炭，以除去H
2S、NH
3
、BTx、萘等杂质，经吸附塔可将CH
4
、CO、
CO
2、N
2
、O
2
等组分吸附，获得高纯度H
2
。该工艺装置最大优点是可从焦炉煤气中
制得大于99.9999%的高纯氢，吸附剂寿命长，可半永久性使用，不需要除氧器与除温器，吸附与脱附快，循环时间短。技术指标见表3。
图4 Bergbau PSA制氢工艺方框图
表3 Bergbau PSA装置单耗（1m3氢气为单位）及氢气质量指标
3结语
随着石油、天然气减少,其价格不断上涨,人们重新将注意力转移到从钢铁企
业付产气体中提取H
2、CO及CO
2
,尤其注重从焦炉煤气中提取H
2
,一方面可作为高
纯度冷轧钢的保护气,另一方面还可作为合成化工原料甲醇、甲酸的基础原料气。无论从哪方面考虑,将来对氢气需用量越来越大。变压吸附技术能从廉价炼焦付
产煤气中分离出高纯度氢气,该技术因其工艺简单、投资少、操作成本低、H
纯
2
度高而日益成为焦炉煤气分离的主导技术,它必将在国内焦炉煤气分离氢气方面得到大力推广应用。
变压吸附技术在焦炉煤气制氢中的应用
变压吸附技术在焦炉煤气制氢中的应用 戴四新 （厦门市建坤实业发展公司，福建厦门 361012） 摘要：介绍了变压吸附（PSA）技术的基本原理及其应用于焦炉煤气提氢的Sysiv和Bergbau PSA制氢典型工艺。指出PSA技术是近年国内外发展最快、技术最成熟、成本最低的煤气制氢方法，在国内焦炉煤气制氢中最具发展前途，应大力推广应用。 关键词：变压吸附（PSA）技术;焦炉煤气;制氢技术 中图分类号：ＴＱ028.１+5 文献标识码：B 文章编号：1004-4620(2002)02-0065-02 Application of the Pressure Shift Absorbing Technique in Hydrogen Making Process from COG DAI Si-xin (Xiamen Jiankun Industry Developing Corp.,Xiamen 361012,China) Abstract：The basic pinciple of the Pressure Shift Absorbing(PSA) Technique and the representative technics(Sysiv and Bergban)of it`s application for hydrogen making process from COG are discribing.It is pointed out that in recend past years the development of the PSA technique for the hydrogen-making process from COG is the most rapid and the technique is also the most perfect and economical way in the world,and it has the best developing foreground in hydrogen-making process from COG in China.It should be expanded and applied widely soon. Key words：pressure shift absorbing(PSA);coke oven gas(COG);hydrogen making technology
焦炉煤气知识问答
精心整理 焦炉煤气知识问答 1. 荒煤气的组成有哪些？占多大的比例？ 煤在炭化室内炼焦产生的没有经过净化处理的黄色粗煤气叫荒煤气。荒煤气的组成大致是（克/米3）：水蒸气250－450、焦油气80－120、粗苯30－45、氨8－16、硫化氢6－30、氰化物1.0－2.5、轻吡啶盐基0.4－0.6、萘10、其它2－2.5 2. 3. 5.5－74. 炼焦干煤的重量％计）： 煤气15-19、焦油3-4、粗苯0.9-1.2、氨0.2-0.3 5. 城市煤气有哪些要求？ 各国对城市煤气的质量均有严格要求，对杂质含量都作出明确规定。中国规定的指标与工业发达国家基本相似，具体要求为：（1）低发热值大于14654kJ/m 3;(2)杂质
允许含量（mg/m3）:焦油和灰尘小于10，硫化氢小于20，氨小于50（冬季）和100（夏季）：（3）含氧量小于1％（体积）。 6.焦炉煤气有那些性质？ 焦炉煤气性质主要有如下几个方面：（1）焦炉煤气是一种无色（在没有回收化学产品时呈黄色）有毒气体（约含6％的CO）；（2）发热值较高（16720－18810kJ/m3）， （3） ℃）；（5 7. ％以上。 8. 9. 焦炉煤气中硫化氢含量主要取决于配合煤的含硫量。煤在高温炼焦时，煤中的硫约有25－30％转入到煤气中。我国煤含硫量较低，焦炉煤气中硫化氢含量一般为：洗苯塔前为4.5－6.0克/米3，洗苯塔后为4－4.5克/米3。 10.焦炉煤气为什么要脱除硫化氢？ 焦炉煤气中硫化氢是一种有害物质，它腐蚀化学产品回收设备及煤气储存输送设
备。含硫化氢高的焦炉煤气用于炼钢，会降低钢的质量；用于合成氨生成，会使催化剂中毒和腐蚀设备；用作城市煤气时，硫化氢燃烧产生的二氧化硫有毒，因而破坏了环境卫生，影响人的健康。因此，焦炉煤气净化过程脱除硫化氢是非常重要的。 11.为什么在焦炉煤气的净化过程中要除氨？ 工业生产中所以要除去煤气中氨，主要有三点原因：（1）氨是一种较好的农业肥料。（23）氨 12.煤 600－650 13.什 （2 14.什 15.焦炉煤气煤气的爆炸极限是多少？为什么规程规定煤气中含氧量不大于2％？ 焦炉煤气的爆炸极限是5.5-30%。是指空气中煤气的体积含量；简单的数学演算可知空气进入煤气中的量要达到70－94.5％时，才能引起爆炸，低于70％或高于94.5％都不会引起爆炸，即是煤气含氧量14.7％－19.85％时才能引起爆炸。为了保险起见，煤气规程规定含氧量不大于2％。
2019年焦炉煤气综合利用项目可行性研究报告
2019年焦炉煤气综合利用项目可行性研究报告 2019年12月
目录 一、项目概况 (3) 二、项目实施的背景 (3) 1、焦炉煤气综合利用符合国家政策与发展战略 (3) 2、本项目是对公司焦炉气制甲醇项目的综合利用和延伸 (4) 三、项目实施的必要性和可行性 (4) 1、符合国家产业政策及地方政府产业发展规划的要求 (4) 2、甲醇产品市场广阔、需求旺盛 (5) 3、有助于企业进一步发展升级，提升企业整体核心竞争力 (6) 4、完善的配套设施与丰富的人员技术储备为本项目的实施提供可靠的保障 7 （1）园区配套设施完善 (7) （2）公司拥有经验丰富的生产管理和技术团队 (7) 四、项目投资概算及效益测算 (8) 五、项目环保情况 (8) 1、废气处理 (9) 2、废水处理 (9) 3、噪声处理 (9) 4、固体废物处理 (10)
一、项目概况 焦炉煤气综合利用项目系在对公司一、二期焦炉气制甲醇弛放气综合利用的基础上，实现年产50万吨甲醇的生产规模，项目主要建设内容包括：气化工艺装置、变换冷却工艺装置、低温甲醇洗工艺装置、压缩制冷工艺装置、合成气压缩工艺装置、甲醇合成工艺装置、甲醇精馏工艺装置、氢回收工艺装置、厂房仓库、公用工程等。本项目建设期为24个月，项目总投资168,747.30万元。 二、项目实施的背景 1、焦炉煤气综合利用符合国家政策与发展战略 2019年，工信部、国家发改委等八部委发布的《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》（工信部联节[2019]61号），明确指出“鼓励资源综合利用生产甲醇，充分利用低质煤、煤层气、焦炉煤气等制备甲醇，探索捕获二氧化碳制备甲醇工艺技术及工程化应用”。 国家发改委为贯彻落实《国务院关于发布实施促进产业结构调整暂行规定的决定》（国发[2005]40号）和《国务院关于加快推进产能过剩行业结构调整的通知》（国发[2006]11号）的要求，发布的《关于加快焦化行业结构调整的意见的通知》确定鼓励符合国家产业政策要求的大中型焦化企业进行煤气综合利用的项目建设。 焦炉气综合利用制甲醇项目，系在对公司一、二期焦炉气制甲醇弛放气综合利用的基础上，实现年产50万吨甲醇的生产规模，属于资
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焦炉煤气制取氢气技术在工业中的应用 摘要：在煤炭炼焦工业生产过程中，会产生大量的焦炉煤气。往日工业技术不发达的时候，产生的焦炉煤气一般都是直接排放，这不仅是资源浪费现象，还造成了严重的生态环境污染。在对焦炉煤气的开发利用过程中，因其含有大量的氢气，而氢气作为清洁的能源以及在钢铁行业的广泛应用，所以对焦炉煤气制氢工艺的研究一直是焦炉煤气深度利用的重要技术之一。本文就焦炉煤气制氢工艺进行了简要介绍，并对其在工业中的应用进行了说明 关键词：焦炉煤气；氢气；工业应用 首先来说，氢气作为一种清洁能源，在日益注重环保的今天，其重要地位不得而知；其次，氢气作为还原气体，在钢铁行业中也有广泛的引用；另外，在双氧水项目中，氢气也是其主要的原料之一；最后，在焦化装置与焦油加氢工艺联产，能充分利用焦化装置的优势，通过一系列工艺程序制取氢气，为后续焦油加氢提供必备的原料。以上这些原因使得人们对氢气制取工艺的研究逐渐重视起来。对焦炉煤气的成分检测发现，焦炉煤气中含有大量的氢气，这就催生了一系列焦炉煤气制氢工艺的发展。常见的焦炉煤气制氢工艺主要有变压吸附法（PSA）、变温吸附法（TSA）、深度冷冻法、膜分离法等 一焦炉煤气制氢工艺简介 在实验室研究过程中，以甲烷为原料采用蒸汽转换法或者以液氨为原料采用氨裂解法等也能产生氢气，但这些方法的成本都太高，不值得推广应用。而焦炉煤气中的氢气含量丰富，焦化厂可以充分利用其工艺优势，将焦炉煤气净化、转化后提取氢气 1.焦炉煤气制氢原理 变压吸附（PSA）分离技术是一种非低温的分离技术，利用不同气体在吸附剂上吸附性能的差异，以及同种气体在吸附剂上的吸附性能随压力变化而变化的特性来实现混合气体中各种气体的分离。 2.工艺流程图 图1 焦炉煤气制氢工艺流程图 由图1可知，本制氢装置共分为6个主要工艺过程：预净化工序、精脱萘工序、PSA一1（PSA—c0：/R）工序、PSA一2（PSA—CH。）工序、净化压缩工序和转化变换工序以及PSA一3（PSA-H，）工序 二、焦炉煤气制氢技术应用
焦炉煤气知识问答..
焦炉煤气知识问答 1.荒煤气的组成有哪些？占多大的比例？ 煤在炭化室内炼焦产生的没有经过净化处理的黄色粗煤气叫荒煤气。荒煤气的组成大致是（克/米3）：水蒸气250－450、焦油气80－120、粗苯30－45、氨8－16、硫化氢6－30、氰化物1.0－2.5、轻吡啶盐基0.4－0.6、萘10、其它2－2.5 2.为什么荒煤气必须净化？ 煤在炭化室内炼焦产生的煤气（荒煤气）含有大量各种化学产品，其中焦油、萘容易凝结挂霜堵塞管道，影响煤气的输送。另外，荒煤气中还含有硫化物、氰化物等有毒成份，并且对煤气设备有腐蚀性。所以这种煤气不经加工处理，或者说不经精制是不能作为气体燃料使用的，煤气净化的目的是除去荒煤气中的焦油雾、氨、苯类、轻油、硫化物、氰化物、萘、煤气中的液体（即冷凝氨水），最后获得以氢、甲烷等不凝性气体为主的精制焦炉煤气。 3.净焦炉煤气组成有哪些？净煤气（经回收化学产品后的煤气，又 称回炉煤气）的组成大致是（体积％）：氢气54－59、甲烷23－ 28、其它烃类2－3、一氧化碳5.5－7、二氧化碳1.5－2.5、氧气 0.3－0.7、氮气3－5 4.荒煤气净化后主要分离出哪几种产品？产率都是多少？ 荒煤气经冷凝回收处理后，分离出煤气、焦油、粗苯和氨他们的煤产率如下（按炼焦干煤的重量％计）： 煤气15-19、焦油3-4、粗苯0.9-1.2、氨0.2-0.3
5.城市煤气有哪些要求？ 各国对城市煤气的质量均有严格要求，对杂质含量都作出明确规定。中国规定的指标与工业发达国家基本相似，具体要求为：（1）低发热值大于14654kJ/m3;(2)杂质允许含量（mg/ m3）:焦油和灰尘小于10，硫化氢小于20，氨小于50（冬季）和100（夏季）：（3）含氧量小于1％（体积）。 6.焦炉煤气有那些性质？ 焦炉煤气性质主要有如下几个方面：（1）焦炉煤气是一种无色（在没有回收化学产品时呈黄色）有毒气体（约含6％的CO）；（2）发热值较高（16720－18810 kJ/m3），含惰性气体少（氮气约4％），含氢气较多（近60％），燃烧速度快，火焰短；（3）爆炸范围大（5－30％），遇空气易形成爆炸性气体；（4）易着火，燃点低（600℃）；（5）煤气较脏时，管道易被焦油、萘堵塞，煤气中冷凝液还会腐蚀管道。 7.焦炉煤气中的硫化氢是怎样形成的？ 在炼焦过程中，配合煤中的一部分硫在高温作用下，主要形成无机物的硫化氢和少许部分有机硫化物（二氧化硫、噻吩等）。有机硫化物在较高温度作用下继续发生反应，几乎全部转化为硫化氢，煤气中硫化氢所含硫约占煤气中总含硫量的90％以上。 8.硫化氢有哪些主要物理性质？ 硫化氢在常温下是一种带刺激臭味的气体，其密度为 1.539千克/米3，燃烧时能生成二氧化硫和水，有毒，在空气中含0.1％时就能使人死亡。同时硫化氢对钢铁设备有严重的腐蚀性。
焦炉煤气综合利用项目环境影响报告表
概述 1. 前言 1.1 项目背景简介 ××省××市拥有较为丰富的煤炭资源，是以煤兴市的资源型老工业城市。长期以来，作为能源生产和供应基地，××市为国家，尤其是××省的经济社会发展做出了重大贡献。但是，由于资源结构单一，××市经济社会发展中的问题也日益凸显，主要体现在经济结构失衡、能源接续替代产业发展较慢、生态环境破坏严重等方面，使××市经济社会可持续发展面临严峻挑战。因此，充分发挥现有资源优势，探索××市资源枯竭城市转型之路，是实现××市可持续发展的迫切要求。 ××（××）新型煤化工合成材料基地（原××××临涣工业园）位于××市濉溪县韩村镇境内，距离××市区约50公里。该基地于2005年启动建设，2010年3月，××省人民政府以皖政秘[2010]53号《关于同意筹建××××临涣工业园的批复》，同意临涣工业园比照省级开发区筹建，规划为煤基合成材料和循环经济为战略发展方向的高新技术产业园区，是××市推进资源型经济转型的重要平台，是××省重点建设的四大化工产业基地之一，基地批复规划建设面积为20.4平方公里。 2012年3月，国家工业和信息化部批准园区为第一批国家级“循环经济示范园区”；2012年7月，××省经济和信息化委员会批准园区为“××省新型工业化产业示范基地”；2014年10月，原××省环境保护厅以皖环函[2014]1338号《××省环保厅关于××××临涣工业园规划环境影响报告书审查意见的函》，同意园区规划方案；2015年4月，××××临涣工业园正式更名为××（××）新型煤化工合成材料基地。 ××矿业（集团）有限责任公司（简称××矿业集团）是××省以煤炭和煤化工产品生产为主，多种经营、综合发展的特大型国有企业集团；××煤矿是国家十三大煤炭基地之一。××矿业集团依据“依托煤炭、延伸煤炭、超越煤炭”的战略规划、组织实施了“临涣焦化焦炉煤气综合利用项目”。该项目是××省“861行动计划”的重点项目、是振兴皖北经济1号工程“煤化-盐化一体化”工
焦炉煤气制氢新工艺
焦炉煤气变压吸附制氢新工艺的开发与应用焦炉煤气变压吸附(PSA)制氢工艺利用焦化公司富余放散的焦炉煤气，从杂质极多、难提纯的气体中长周期、稳定、连续地提取纯氢，不仅解决了焦化公司富余煤气放散燃烧对大气的污染问题;而且还减少了大量焦炭能源的耗用及废水、废气、废渣的排污问题；是一个综合利用、变废为宝的环保型项目；同时也是一个低投入、高产出、多方受益的科技创新项目。该装置首次采用先进可靠的新工艺，其经济效益、社会效益可观，对推进国内PSA技术进步也有重大意义。 1942年德国发表了第一篇无热吸附净化空气的文献、20世纪60年代初，美国联合碳化物(Union Carbide)公司首次实现了变压吸附四床工艺技术工业化，进入20世纪70年代后，变压吸附技术获得了迅速的发展。装置数量剧增，装置规模不断扩大，使用范围越来越广，主要应用于石油化工、冶金、轻工及环保等领域。本套大规模、低成木提纯氢气装罝，是用难以净化的焦炉煤气为原料，国内还没有同类型的装置，并且走在了世界同行业的前列。 1、焦炉煤气PSA制氢新工艺。 传统的焦炉煤气制氢工艺按照正常的净化分离步骤是： 焦炉煤气首先经过焦化系统的预处理，脱除大部分烃类物质；经初步净化后的原料气再经过湿法脱硫、干法脱萘、压缩机、精脱萘、精脱硫和变温吸附(TSA)系统，最后利用PSA制氢工艺提纯氢气，整个系统设备投资大、工业处理难度大、环境污染严重、操作不易控制、生产成本高、废物排放量大，因此用焦炉煤气PSA制氢在某种程度上受到一定的限制，所以没有被大规模的应用到工业生产当中。 本装置釆用的生产工艺是目前国内焦炉煤气PSA制氢工艺中较先进的生产工艺，它生产成本低、效率高，能解决焦炉煤气制氢过程中杂质难分离的问题，从而推动了焦炉煤气PSA制氢的发展。该工艺的特点是： 焦炉煤气压缩采用分步压缩法、冷冻净化及二段脱硫法等新工艺技术。 1.1工艺流程。 PSA制氢新工艺如图1所示。
焦炉煤气综合利用技术探讨
焦炉煤气综合利用技术探讨 摘要：我国的煤炭资源丰富，是世界上焦炭产量最大的国家，约占世界焦炭生 产总量的百分之六十，在生产焦炭的过程中会产生大量的焦炉煤气，是一种非常 丰富的能源，如何高效利用焦炉煤气是各国研究的重要课题，对于营造低碳环境，创造经济效益具有很大的推动作用，实现资源的循环利用，对于我国经济的可持 续发展具有很大的积极意义。因此，本文对焦炉煤气综合利用技术进行探讨。 关键词：焦炉煤气；综合利用；技术 焦炉煤气是炼焦过程中产出焦炭和焦油产品的同时得到的可燃气体，是炼焦 副产品。每生产1t焦炭，约副产400m3焦炉煤气，除一半用于焦炉自身加热外，还会剩余约200m3。若不合理利用，既造成巨大的资源浪费，又造成严重的环境 污染。随着我国能源结构的调整及排放法规的日益严格，如何合理、高效、无污 染地利用焦炉煤气，已成为目前社会关注的热点之一。 1焦炉煤气综合利用技术分析 1.1传统的利用方式——加热燃料 焦炉煤气的传统利用方式普遍用于燃料，作为不同加热设备的气体燃料，延 用近百年的历史。与固体燃料比较，有使用便捷、管道输送和传热效率高等优点，受到工业和民用的青睐。 利用焦炉煤气生产炭黑新工艺的研究就是以焦炉煤气为燃料，以煤焦油为原料，采用油——气技术路线。工艺特点:采用新型反应炉，利用在线高温空气预热 器和油预热器，强化反应条件，提高产品质量和收率，降低一次消耗。利用焦炉 煤气特性，结合炭黑生产技术特点，研究开发利用焦炉煤气作燃料生产炭黑的新 工艺技术，扩大了炭黑生产的燃料范围;高效焦炉煤气喷嘴的研制，结合焦炉煤气 特点，加长燃烧器长度，在燃烧器的配风结构上采用同向双旋流沟槽，两风道入风，增大燃烧器燃烧喷嘴的配风湍流程度，使燃烧火焰更加稳定;开发研制新型煤 气型反应炉，加大反应面积，结合煤气燃烧均匀的特点，改进燃烧室结构。 1.2利用焦炉煤气发电 利用富余焦炉煤气，选择可靠性高、可连续性生产的直燃式航空发电机组进 行发电，减少能源浪费，减少温室气体甲烷的排放，保护环境。焦炉煤气发电后 的尾气余热进行回收，建立空调中心，夏天向井下和办公楼等地点供冷，冬天向 井口和办公楼等地点供暖。 中国平煤神马集团朝川焦化公司采用的燃气轮机发电，由粗苯来的净化后的 煤气经煤气压缩机加压到0.9MPa送往六台2000kW的QDR2型燃气轮发电机组，燃气轮机尾气余热设置六台6.5t/h的余热锅炉，机组装机容量为15000kW，自耗 电量达9.97%，每小时能外供13489kW，运行情况良好。 1.3焦炉煤气生产甲醇 甲醇是一种很好的液体燃料，也是一种重要的化工原料，随着技术的发展， 甲醇应用的拓宽，其前景市场更加广阔。焦炉煤气中的甲烷含量在24%～28%左右，在6.0MPa压强下即可合成甲醇，反应速度快，流程短，相较于天然气、煤 制作甲醇成本要低，合成甲醇也是目前高效利用焦炉煤气的重要方式之一。焦炉 煤气合成甲醇技术的关键步骤是将焦炉煤气深度净化，然后将焦炉煤气中的甲烷 及少量多碳烃转化为一氧化碳和氢气，以满足甲烷转化催化剂和甲醇合成催化剂 的要求，提高其催化能效和使用寿命。目前，焦炉煤气甲烷转化工艺主要有催化 氧化转化法、非催化转化法、蒸汽转化法三种，催化氧化转化法因其流程短、投
焦炉煤气制氢新工艺模板
焦炉煤气变压吸附制氢新工艺的开发与应用 焦炉煤气变压吸附(PSA)制氢工艺利用焦化公司富余放散的焦炉煤气, 从杂质极多、难提纯的气体中长周期、稳定、连续地提取纯氢, 不但解决了焦化公司富余煤气放散燃烧对大气的污染问题;而且还减少了大量焦炭能源的耗用及废水、废气、废渣的排污问题; 是一个综合利用、变废为宝的环保型项目; 同时也是一个低投入、高产出、多方受益的科技创新项目。该装置首次采用先进可靠的新工艺, 其经济效益、社会效益可观, 对推进国内PSA技术进步也有重大意义。 1942年德国发表了第一篇无热吸附净化空气的文献、20世纪60年代初, 美国联合碳化物(Union Carbide)公司首次实现了变压吸附四床工艺技术工业化, 进入20世纪70年代后, 变压吸附技术获得了迅速的发展。装置数量剧增, 装置规模不断扩大, 使用范围越来越广, 主要应用于石油化工、冶金、轻工及环保等领域。本套大规模、低成木提纯氢气装罝, 是用难以净化的焦炉煤气为原料, 国内还没有同类型的装置, 而且走在了世界同行业的前列。 1、焦炉煤气PSA制氢新工艺。 传统的焦炉煤气制氢工艺按照正常的净化分离步骤是: 焦炉煤气首先经过焦化系统的预处理, 脱除大部分烃类物质; 经初步净化后的原料气再经过湿法脱硫、干法脱萘、压缩机、精脱萘、精脱硫和变温吸附(TSA)系统, 最后利用PSA制氢工艺提纯氢气, 整
个系统设备投资大、工业处理难度大、环境污染严重、操作不易控制、生产成本高、废物排放量大, 因此用焦炉煤气PSA制氢在某种程度上受到一定的限制, 因此没有被大规模的应用到工业生产当中。 本装置釆用的生产工艺是当前国内焦炉煤气PSA制氢工艺中较先进的生产工艺, 它生产成本低、效率高, 能解决焦炉煤气制氢过程中杂质难分离的问题, 从而推动了焦炉煤气PSA制氢的发展。该工艺的特点是: 焦炉煤气压缩采用分步压缩法、冷冻净化及二段脱硫法等新工艺技术。 1.1工艺流程。 PSA制氢新工艺如图1所示。 该裝罝工艺流程分为5个工序: A、原料气压缩工序(简称100#工序), B、冷冻净化分离(简称200#工序) , C、PSA-C/R工序及精脱硫工序( 简称300#工序) , D、半成品气压缩( 简称400#工序) E、PSA-H2工序及脱氧工序(简称500#工序) 。 裝置所用的原料气来自焦炉煤气, 因净化难度高, 故气体质量较差, 分离等级较低。表1为原料煤气组成。
焦炉煤气制氢操作规程分解
储配分公司大青站 制氢工段焦炉煤气提氢装置操作规程 第一章工艺技术规程 1.1 装置概况 1.1.1 装置简介 本装置建成于2012年2月，焦炉煤气处理量≥4208.41Nm3/h( 干基)。产品氢气流量2100Nm3/h。本装置主要采用6-2-2/V程序变压吸附工艺技术从焦炉煤气中提取高纯氢。整个过程主要分为预净化工序、提纯氢气的PSA 工序、氢气脱氧和干燥工序、产品压缩和装车五个工序。 1.1.2 工艺原理 利用固体吸附剂对气体的吸附有选择性，以及气体在吸附剂上的吸附量随其分压的降低而减少的特性，实现气体混合物的分离和吸附剂的再生。 1.1.3工艺流程说明 焦炉煤气经过压缩机加压至0.76MPa后进入预净化工序，经过预处理器脱除萘、焦油等杂质后进入变压吸附工序。在吸附塔中氢气与其他杂质分离后进入脱氧干燥工序，纯度达99.99%的合格产品气经计量进入氢气压缩机压缩至20MPa 后装车。 1.1.4 工艺原则流程图：
焦炉煤气 1.2 工艺指标： 1. 2.1 原料气指标 原料气组成（干基） 组成 H 2 N 2 CO 2 CH 4 CO O 2 CnH m Σ V% 56.7 3.2 2.7 26.3 7.7 0.9 2.5 100 原料气中杂质含量（mg/Nm3） 组成 萘 焦油 H 2S NH 3 mg/Nm 3 冬≤50 夏≤100 ≤10 ≤20 ≤50 1.2.2 成品指标 组成 H 2 CO O 2 N 2 CO 2 CH 4 合计 V% 99.99 2 0.0005 0.0005 0.006 0.0001 0.001 100 1.2.3 公用工程指标 项目 压力及规格 温度 流量及容量 蒸汽 0.5MPa 饱和温度 夏天350kg/h 冬天430kg/h 仪表空气 0.4-0.6MPa 常温 100Nm3/h 循环水 给水0.4MPa 回水 给水28℃回水40℃ 47t/h 预净化工序 变压吸附单元 氢气加压单元 脱氧、干燥单元 产品装车单元
焦炉煤气的处理与应用
焦炉煤气的处理与利用 彭云飞学号11721465 （上海大学材料科学与工程学院，上海） 摘要：焦炉煤气是炼焦过程中得到的重要副产品，近些年对焦炉煤气的组成成分的研究已经相当成熟。焦炉煤气属于中热值然气，其中包含巨大的利用价值。而我国作为世界钢铁大国之一，产焦量也位于世界前列，但焦炉煤气的利用方面却远远不及发达国家，造成了巨大的能源浪费。本文介绍了有关焦炉煤气的基本知识，重点介绍了利用焦炉煤气民用供气、发电、作为工业原料、生产化工产品、高炉喷吹工艺以及这些利用方式的经济效益分析。 关键词：焦炉煤气、处理、利用 Abstract: The cole oven gas is the most secondary product during coking processing, the study about the composition of the coke oven gas has become more devoloped. The coke oven gas is calorific value of fuel gas, containing great use value. But China is one of the world steel superpower, the using of the coke oven gas has falt behind of the devoloped country, making a great waste of energy. This paper give us some things about the coke oven gas, and focusing on the using of coke oven gas on town gas, generate electricity, as industrial raw material, producing chemical products, blast furnace injection process and the economic benefit of this using mathods. Keys： Coke oven gas, handling, using
焦炉煤气综合利用制取液化天然气
焦炉煤气综合利用制取液化天然气 1 问题提出 近年来, 我国对焦化行业实施“准入”制度，焦炉煤气的综合利用成为炼焦企业生存与发展的关键。一些大型的炼焦企业建设了焦炉煤气制甲醇项目，并取得了良好的经济效益，为大型炼焦企业综合利用焦炉煤气找到了新方法。但中小焦化企业生产规模相对较小，焦炉煤气产量少，成本优势不明显，多家企业联合又困难，影响了焦化企业对焦炉煤气的综合利用。 2 焦炉煤气生产LNG的技术特点 为了解决中小企业焦炉煤气综合利用的问题，中科院理化技术研究所改变利用思路，将有效成分甲烷和氢气作为两种资源综合利用，开发出了焦炉煤气低温液化生产LNG联产氢气技术（已申请专利），新技术具有以下特点： 1) 可以省去甲烷转化工序，大大节省投资成本。 2) 由于新工艺拥有独立的循环制冷系统，操作弹性非常大，适应性强，运行稳定。 3) 产生的氢气可以利用氢气锅炉为全厂提供动力和热力，这方面的技术已经非常成熟。有经济实力的企业还可以配套合成氨等装置，相对投资少，效益更高。并随着氢气利用技术的日益发展可以生产液氢产品等。 4) 产品市场好。预计未来15年中国天然气需求将呈爆炸式增长，到2010年，中国天然气需求量将达到1000×109 m3，产量约800×109 m3,缺口将达到200×109 m3；到2020年天然气需求量将超过2000×109m3，而产量仅有1000 ×109m3, 50％将依赖进口。 5) 整套方案中工艺流程短，操作简单。处理量1 ×106 m3 /d的生产装置，只需要40～50操作工，非常适合中小型焦化企业对焦炉煤气的综合利用。 3 焦炉煤气生产LNG联产氢气工艺路线 液化天然气是天然气经过预处理，脱除重质烃、硫化物、二氧化碳、水等杂质后，在常压下深冷到－162℃液化制成，液化天然气是天然气以液态的形式存在，
焦炉煤气变压吸附制氢新工艺的开发与应用
平顶山市三源制氢有限公司由中国神马集团、平顶山煤业集团有限责任公司合作建设，该公司年产万纯氢，采用地焦炉煤气变压吸附()制氢项目是一个综合利用、变废为宝地环保型工程.它直接把两大公司地主生产系统联在一起，充分利用了平顶山煤业集团天宏焦化公司富余放散地焦炉煤气，从杂质极多、难提纯地气体中长周期、稳定、连续地提取纯氢，以较低地生产成本解决了河南神马尼龙化工公司因扩产万尼龙盐而急需解决地原料问题.项目地建成投产，不仅解决了平顶山煤业集团天宏焦化公司富余煤气放散燃烧对大气地污染问题；而且还减少了河南神马尼龙化工公司因扩产需增加地高额投资和大量耗用焦炭能源及废水、废气、废渣地排污问题；同时也是一个低投入、高产出、多方受益地科技创新项目.该装置规模为目前国内最大，首次采用先进可靠地新工艺，其经济效益、社会效益可观，对推进国内技术进步也有重大意义. 年德国发表了第一篇无热吸附净化空气地文献，世纪年代初，美国联合碳化物()公司首次实现了变压吸附四床工艺技术地工业化，进入世纪年代后，变压吸附技术获得了迅速地发展.装置数量剧增，装置规模不断扩大，使用范围越来越广，主要应用于石油化工、冶金、轻工及环保等领域.平顶山三源制氢公司这套大规模低成本提纯氢气装置，是以一种难以净化地焦炉煤气为原料，在国内还没有同类型地装置，特别是其产品——高纯氢用于技术水平居世界前列地尼龙盐公司，更是国内首创，走在了世界同行业地前列.资料个人收集整理，勿做商业用途 焦炉煤气制氢新工艺 传统地焦炉煤气制氢工艺按照正常地净化分离步骤是：焦炉煤气首先经过焦化系统地预处理，脱除大部分烃类物质；经初步净化后地原料气再经过湿法脱硫、干法脱萘、压缩机、精脱萘、精脱硫和变温吸附()系统，最后利用制氢工艺提纯氢气，整个系统设备投资大、工业处理难度大、环境污染严重、操作不易控制、生产成本高、废物排放量大，因此用焦炉煤气制氢在某种程度上受到一定地限制，所以没有被大规模地应用到工业生产当中.资料个人收集整理，勿做商业用途平顶山市三源制氢有限公司所采用地生产工艺是对四川同盛科技有限责任公司提供地工艺方案进行优化后地再组合，是目前国内焦炉煤气制氢工艺中最先进地生产工艺，它生产成本低、效率高，能解决焦炉煤气制氢过程中杂质难分离地问题，从而推动了焦炉煤气制氢地发展.该工艺地特点是：焦炉煤气压缩采用分步压缩法、冷冻净化及二段脱硫法等新工艺技术.资料个人收集整理，勿做商业用途 工艺流程 制氢新工艺如图(略)所示. 该装置工艺流程分为个工序：①原料气压缩工序(简称工序)，②冷冻净化分离(简称工序)，③工序及精脱硫工序(简称工序)，④半成品气压缩(简称工序)，⑤工序及脱氧工序(简称工序).资料个人收集整理，勿做商业用途 装置所用地原料气来自平顶山煤业集团天宏焦化公司地焦炉煤气，该公司地焦炉煤气主要用于锅炉、化工产品原料气及城市煤气；因净化难度高，故气体质量较差，分离等级较低，因此杂质地净化分离均以该公司使用地这套工艺装置来实现.表为原料煤气组成.资料个人收集整理，勿做商业用途 表原料煤气组成 组成 体积分数 续表 组成萘总焦油苯 ()×× 质量浓度 · 工序中，首先把焦炉煤气通过螺杆压缩机对煤气进行加压，将煤气压力从加压至，并经冷却器冷却至℃后输出.经压缩冷却后地煤气含有机械水、焦油、萘、苯等组分，易对后工序吸附剂造成中毒或吸附剂性能下降，该装置设计冰机冷冻分离工序(冷却器为一开一备)对上述杂质进行脱除，此时，重组分物质被析出停留在分离器内，当冷却器前后压差高于设定值或运行一段时间后，自动切换至另一个系统，对停止运行地系统进入加热吹扫，利用低压蒸汽对冷却器和分离器内附着地重组分进行吹除，完成后处于待用状态，经分离后，仍有微量重组分杂质蒸汽带入煤气中，随着装置运行时间地增长，会逐步造成后续工段吸附剂中毒，所以，在冷冻分离后增加了除油器，主要
焦炉煤气的综合利用技术分析
焦炉煤气的综合利用技术分析 随着我国焦化产业的不断发展和技术提升，焦炉煤气已经从焦化副产品逐步转变成为一种重要的资源，如何进行焦炉煤气的综合利用，实现焦炉煤气资源价值，是焦化行业共同关注的话题。本文对焦炉煤气的综合利用技术进行了探究，从焦炉煤气综合利用的必要性、综合利用技术、综合利用的优势前景等方面进行了分析和探索，以促进焦化产业的不断发展。 标签：焦炉煤气；综合利用；优势前景 1 焦炉煤气的组成及综合利用的必要性 1.1 焦炉煤气的组成 焦炉煤气（COG，Coke Oven Gas）是一种混合物，集中烟煤配置成炼焦用煤，炼焦用煤在高温（通常在950℃到1050℃之间）干馏之后会产出一种可燃性气体，这种可燃性气体即为焦炉煤气，其中二氧化碳、氮气以及氧气是不可燃组分，其他的为可燃组分。焦炉煤气的主要成分如表1所示： 其中二氧化碳、氮气以及氧气是不可燃组分，其他的为可燃组分。 1.2 焦炉煤气综合利用的必要性 焦炉煤气的综合利用是极为必要的，当前我国钢铁工业发展极为迅猛，焦炭产量也在持续增加，然而炼焦企业的焦炉煤气利用情况极为不佳，多数焦化厂出现“只焦不化”的状态没有实现充分的回收利用，不但资源浪费，而且还向大气输送大量的硫氧化物、氮氧化物以及粉尘，对自然环境造成影响。所以需要加强对焦炉煤气的综合利用，以充分利用资源，同时保护自然环境。 2 焦炉煤气的综合利用技术 2.1 焦炉煤气用于发电 焦炉煤气是中热值煤气，所以可以用于发热发电，焦炉煤气的发热值在17MJ/m3到19MJ/m3之间，故而可以被用来燃气轮机发电、内燃机发电以及蒸汽轮发电。具体来说，燃气轮机发电主要是通过压缩空气，使空气与焦炉煤气混合并通过压气机涡轮使空气在急剧膨胀中做功，从而使动力涡轮旋转，继而带动发电机让发电机发电。利用内燃机发电则是直接用煤气驱动燃气轮机，类似汽车发动机发电，在火花塞点火之后直接使焦炉煤气燃烧，从而使燃气轮机转动，继而发电，该种发电方式也是最为常用的一种发电方式。 2.2 焦炉煤气用于生产甲醇
焦炉煤气制氢操作手册模板
焦炉煤气制氢操作 手册
得一化工股份有限公司600Nm3/h焦炉气提氢变压吸附装置 操作运行说明书 得一化工有限公司 二00七年八月 山西介休
第一章前言 一、概述 本装置是采用变压吸附(简称PSA)法从焦炉煤气( 简称COG) 中提取氢气, 改变操作条件可生产不同纯度的氢气。 本装置采用气相吸附工艺, 因此, 原料气中不应含有任何液体和固体。在启动和运转这套装置之前, 要求操作人员透彻地阅读本操作运行说明书, 因为不适当的操作会导致运行性能低劣和吸附剂的损坏。 本说明书中涉及到的压力均为表压, 组成浓度均为体积百分数, 流量除专门标注外均为标准状态下的流量。 二、设计参数 1、原料气组成: 原料气压力: ≥3Kpa (表压); 原料气温度: ≤40℃。 2、产品气压力: ≥1.2MPa (表压); 产品气流量: 600Nm3/h; 产品气温度: ≤40℃; 产品氢气纯度: H2≥99.9 % CO+CO2≤10PPm O2≤10PPm H2O≤30PPm S≤2PPm 3、解吸气压力: ~0.02Mpa (表压); 解吸气流量: ~550Nm3/h;
解吸气温度: ≤40℃。 4、解吸气组成: 第二章工艺说明 一、提氢工艺流程基本构成 本装置采用变压吸附技术从焦炉煤气中提取氢气, 焦炉煤气中杂质较多, 组成十分复杂, 随原料煤不同有较大变化, 除有大量的CH4和一定量的N2、CO、CO2、O2外还有少量的高碳烃类、萘、苯、无机硫、焦油等, 后者都是些高沸点、大分子量的组份, 很难在常温下解吸, 对变压吸附采用的吸附剂而言, 吸附能力相当强, 这些杂质组分会逐渐积累在吸附剂中而导致吸附剂性能下降, 因此本装置采用两种不同的吸附工艺, 变温吸附工艺和变压吸附工艺。经过脱萘脱油后压缩的焦炉煤气首先经过变温吸附工艺除去C5以上的烃类和其它高沸点杂质组份, 达到预净化焦炉煤气的目的, 然后再经过变压吸附工艺除去除氮、甲烷、一氧化碳及二氧化碳等气体组份, 获得纯度约为99.5%的氢气, 最后再经过精脱硫、脱氧、干燥系统的净化得到99.9%的产品氢气。除油脱萘器和预处理器的再生气来自变压吸附工序中的解吸气, 使用后的再生气经冷却后可返回解吸气管网。
焦炉煤气转化利用现状
焦炉煤气转化利用现状 摘要：焦炉煤气是大吨位能源资源和化工原料,充分利用对环境保护和经济发展有着重大作用。分析了我国焦化工业及焦炉煤气的利用现状，介绍了焦炉煤气作为燃料、合成气和苯加氢装置的氢源等面的使用现状: 指出了焦炉煤气在燃气发电、合成甲醇和生产海绵铁用还原性气体等领域的应用前景。 关键词：焦炉煤气转化利用现状 1 焦化工业和焦炉煤气利用现状 1.1 焦化工业概况 焦化是中国煤炭化工转化的最主要方式。在煤的非燃料利用中,炼焦用煤占70%以上,数量最大。中国从1991年焦炭产量达到7350万t跃居世界产焦第一位以来,焦化工业一直快速发展。2004年,中国焦炭产量2.09亿t,耗煤5.3亿t。中国焦炭产量占全球焦炭生产总量的49.7%。中国是世界上第一焦炭生产大国。 中国焦炭出口遍及世界主要地区,对世界焦炭市场影响较广。2003年从中国进口焦炭量在50万t以上的国家有:日本291万t、巴西214万t,印度118万t、意大利117万t、美国91万t、比利时76万t、荷兰72万t、法国64万t、南非61万t。2003年中国焦炭出口贸易量约占全球焦炭出口贸易量的56.44%左右。2004年中国出口焦炭1501万t,比2003年增长2.0%。几年来中国保持全球第一位焦炭贸易大国。
中国焦炭消费量稳定在 1.5~1.9亿t。2003年焦炭消费达 1.63亿t,2004年焦炭消费1.94亿t。中国焦炭消费居全球之首。焦炭是我国国民经济各部门尤其是钢铁工业的主要原材料。1999年钢铁工业消费的焦炭产量约占国民经济各部门焦炭消费总量的74%。2003年钢铁工业消费焦炭13580万t,占全国消费焦炭量的83.3%。中国是全球第一位焦炭消费大国。 2004年底中国焦炭生产企业1304家,焦炉2710座,总生产能力 2.4亿t,在建焦炉245座,总生产能力1.2亿t,焦炭总生产能力在近两年内将达到3.6亿t 。 2004年我国焦炭总消费量为 1.94亿t。根据2005年 1~4月份粗钢增产24.8%估算,2005年粗钢产量将达到3.39 亿t,按焦比0.674估计,2005年需焦炭量约2.28亿t。但是 2005年焦炭生产能力可能达到 3.3亿t,焦炭生产能力比需 求量超28.18%。近几年,焦化行业盲目扩张,产能过剩,焦化 行业面临压力,需认真调整。 1.2 焦炉煤气利用状况 随着焦化工业的迅速发展,焦炉煤气已成为一种大吨位 能源和化工资源。 焦炉煤气产率与入炉煤的挥发分相关,随挥发分增加焦炉煤气产量也增加,每吨干煤产生的净煤气量为300~400Nm3。一般情况下1.30~1.40t干煤生产1t焦炭。吨焦的产气量约为470Nm3。2004年全国焦炭产量达2.0873亿t,焦炉煤气的资源总产量达980亿Nm3。
焦炉煤气的综合利用途径
焦炉煤气的综合利用途径 张凤辰 (峰峰集团有限公司羊渠河焦化厂,河北邯郸056201) 摘 要: 本文介绍几种焦炉煤气的利用途径,重点阐述了燃气轮机热电联供技术在羊渠河焦化厂 的应用。关键词: 焦炉煤气;燃气轮机;热电联供 中图分类号:T D844+ .9 文献标识码:B 文章编号:1001-0874(2005)02-0061-03 The U tili za ti o n W ays of Coke 2oven Ga s ZHAN G Feng 2chen (Yangquhe Coking Plant,Fengfeng Gr oup Co .,L td .,Handan 056201,China ) Ab s trac t: The paper intr oduces several utilizati on ways of coke 2oven gas and e mphatically exp iates the app licati on of heat 2power coordinated supp ly technol ogy of gas turbine at Yangquhe Coking Plant .Keywo rd s: coke 2oven gas;gas turbine;heat 2po wer coordinated supp ly 1 前言 随着我国建设工程对钢材的需求量大幅增长,作为钢铁生产主要辅材之一的焦炭需求量也随之增加。据统计,2003年全国生产焦炭1.6亿t,2004年将达到2.3亿t,新增产量0.7亿t,增长率为44%。 在焦炭的生产过程中,会产生大量的焦炉煤气。 每生产1t 焦炭约产生180Nm 3 煤气(已扣除回炉煤气)。2004年焦炭新增产量0.7亿t,全年增产约126亿Nm 3 的煤气。焦炉煤气中含有苯、萘、S O 2、H 2S 、NH 3等多种有毒有害气体。表1为焦炉煤气 净化前有毒有害成分含量表。由于焦炉煤气中含有 大量的有害气体,按环保要求必须对其进行净化处理。 表1 焦炉煤气净化前有毒有害成分含量表 (g /m 3) 焦油气 粗苯 氨 硫化物氰化物吡啶盐基 萘 80～12030～45 8～16 8～32 1.0～2.50.4～0.6 8～12 表2是有关部门规定的工业与民用煤气中有毒有害成分的含量限值。 焦炉煤气必须经过脱萘、脱氨、脱苯、脱硫等全过程净化处理,使其有毒有害成分大幅度降低,达到工业与民用标准。 表2 煤气中有毒有害气体成分含量限值 (g /m 3) 用途焦油 苯类氨硫化氢有机硫 氰化物萘 工业民用0.050.05 2～42～4 0.03～0.10.03～0.1 0.2 0.02 0.5 0.05～0.2 0.05～0.50.01 0.2～0.7 0.05～0.2 一般情况下,焦炉煤气用户用气量越大,则经过全过程净化处理的煤气量就越多;用气量越小,则经过全过程净化处理的煤气量就越少。如果为了节省净化处理费用,不对焦炉煤气进行全过程净化处理,而只进行部分净化处理,则没有被利用的焦炉煤气排入空中(排空)或点燃将造成环境的严重污染。 焦炉煤气的可燃成分多,高达90%,主要成分是H 2和CH 4,其热值较高,一般可达16MJ /Nm 3 以上,是很好的燃料。表3是焦炉煤气经回收化学产品、净化处理后的主要成分。 如何解决由于焦炭产量增加而产生的大量焦炉煤气的出路,是一个必须处理的问题。处理得好,既保护了环境,又节约了能源,具有良好的经济效益和社会效益,否则就会污染环境。 表3 焦炉煤气净化后的主要组成成分 (V%) H 2CH 4C n H m CO CO 2 O 2 N 2 54～59 23～29 2～3 5.5～7 1.5～2.50.3～0.73～5 羊渠河焦化厂是羊渠河矿的下属单位,于1998年建成投产。2000年达到设计生产能力,年产焦炭 ? 16?2005年第2期 煤 矿 机 电