焦炉煤气的净化工艺流程
焦炉煤气制合成气的脱硫及净化工艺技术
焦炉煤气制合成气的脱硫及净化工艺技术摘要：众所周知，中国是一个炼焦大国，在众多焦炉仓促建成之后，由于相应设施不配套，致使一些企业“焦而不化”现象层出不穷，大量的焦炉煤气被直接的燃烧排放，既是对环境的严重污染，也是对资源的极大浪费，因而也被人们称其为“点天灯”。
本文简述了焦炉煤气的一系列净化工艺，并且介绍了采用催化转化与非催化转化制取天然气的工艺流程，希望对于了解焦炉煤气净化技术有借鉴意义。
关键词：焦炉煤气；合成气；脱硫；净化工艺引言焦炉煤气作为焦炭制成过程中煤炭经过高温干馏环节所产生的气态产品，其在炼焦产品总质量中占据着15％-18％的比重，是位于焦炭产品之下的第二大炼焦产品。
据相关统计显示，我国目前焦炉煤气年产量为1331.2亿ｍ３，除去一半用来进行燃料回收，还有665.6亿ｍ３的焦炉煤气可以应用到其他工业领域中，但由于国内焦化产业长期以来将工作重心放于焦炭生产方面，未能对焦炉煤气回收利用充分重视，不少焦化企业处于经济因素的考虑，未能建设起相应的焦炉煤气净化回收装置，大量焦炉煤气未被回收利用，而是直接排放燃烧。
每年未被利用的焦炉煤气高达300多亿ｍ３，经济损失高达数百亿元，在造成极大资源浪费的同时，对周边环境也造成了十分严重的污染。
对此，为了实现焦炉煤气的有效回收利用，满足当前实现绿色工业、循环经济与建设节约型社会的发展要求，本文简要对焦炉煤气净化回收工艺进行介绍，并介绍了相应的应用情况，为日后的焦化工艺提供一定的借鉴参考。
1气体组分焦炉煤气是焦炭生产过程中煤炭经高温干馏出来的气体产物,在干馏温度为550℃,焦炉煤气中有大量的H2S、COS、CS2、NH3、HCN、噻吩、硫磺、硫醚、焦油、萘、苯等化学物质。
焦炉煤气经过净化和提取回收化工产品后成为回炉煤气,回炉煤气的气体组分一般为(%,以体积百分比计):H254-59、CH423-28、CO5.5-7、CO21.5-2.5、N23-5、CnHm2-3、O20.3-0.7。
全负压焦炉煤气净化组合流程介绍
２ ℃。全 负 压组 合 流 程 的煤气 流 程 见 图 ｌ ５ 。各 工 序
的工 艺参 数见 表 １ 。
表 １
工 序 煤 气 净 化 工 艺
各 － ｇ 的 工 艺参 数 ｒ
煤 气净 化 设 备 操 力
显 著 。计 算表 明 ，洗苯 塔在 正 压状 态时 ，煤 气 中苯 族 烃 回收率 为 ９ ．％，在 负压 状 态下 为 ９ ．％，两 ４２ １８ 者仅 相 差 ２４ 。采 用 负 压 流程 时 ，洗 苯 塔 的 塔 径 ． ％
的 操 作 温 度 。初 冷 工 序 出 口煤 气 温 度 保 持 在 １ ～ ８
重量 ，降 低 了煤气 系 统 的阻力 ，还可减 少 低温水 用 量 和 降低 系 统 总能 耗 。 由 于鼓 风 机 在 流程 的最后 ， 净煤 气 在机 内压 缩 升温 后 ，成 为不 饱 和过 热 煤 气 ，
２ １ 年 ９月 ０１ 第４ ２卷 第 ５期
燃 料 与 化 工 Ｆ ｅ ＆Ｃ ｅ ｃｌ ｒｃ ｓｅ ｕ ｌ ｈ ｍｉａ Ｐｏｅｓｓ
５ ７
全负压焦炉煤气净化组合流程介绍
沈立 嵩 汪 强
（ 鞍 山钢铁 股 份有 限公 司煤 焦 化公 司 ，马鞍 山 ２ ３ ２ ） 马 ４ ０ １
后 煤 气 的 Ｈ Ｓ含 量 低 于 ３ ０ ｇｍ ；采 用 氨 硫 循 环 ０ｍ／
水 脱 硫 工 艺 ，即 氨硫 循 环 洗 涤 工 艺 ） 洗 苯 工 序
（ 煤气 脱苯 ） 鼓风 工 序 （ 气 增压 输送 ） 煤 。
我 们将 水洗 氨 脱氨 工艺 与 真空碳 酸 盐脱硫 工 艺
输送 ） 。 煤 气 净 化 的 过程 是 ：约 ８ ℃的 粗 焦 炉 煤气 经 ０
焦炉煤气净化工艺流程的评述
作者:范守谦时间:2008-7-8 10:25:53焦炉煤气净化工艺流程的评述范守谦（鞍山焦化耐火材料设计研究院）焦炉煤气净化工艺流程的选择，主要取决于脱氨和脱硫的方法。
众所周知，在炼焦过程中，煤中约有30％的硫进入焦炉煤气，95％的硫以硫化氢的形式存在。
焦炉煤气中一般含有硫化氢6～8g /m3 , 氰化氢 1. 5～2g/m'。
若不事先脱除，就有50%的氰化氢和10％～40％的硫化氢进入氨、苯回收系统，加剧了设备的腐蚀，还会增加外排污水中的酚、氰含量。
含有硫化氢和氰化氢的煤气作为燃料燃烧时，会生成大量SO2和NOx而污染大气。
为了防止氨对煤气分配系统、煤气主管以及煤气设备的腐蚀和堵塞，在煤气作为燃料使用之前必须将其脱除。
20世纪70年代以前，由于焦炉煤气主要供冶金厂作工业燃料，因此，大部分焦化厂的煤气净化工艺都没有设置脱硫装置，而回收氨的装置几乎全采用半直接法饱和器生产硫铵流程。
随着国民经济的发展以及我国环保法规的不断完善和日益严格，在焦炉煤气净化工艺过程设置脱硫脱氰装置和改进脱氨工艺就势在必行。
进入80年代以后，改革开放逐步深入，我国焦化行业和煤气行业相继从国外引进了多种煤气净化装置，国内科技人员在原有基础上也开发研制了新型脱硫工艺，大大推动了我国焦炉煤气净化工艺的发展。
现将几种脱氨和脱硫方法作扼要介绍和论述。
1 氨的脱除1.1 硫铵工艺生产硫铵的工艺是焦炉煤气氨回收的传统方法，我国在20世纪60年代以前建成的大中型焦化厂均采用半直接法饱和器生产硫铵，该工艺的主要缺点是设备腐蚀严重，硫铵质量差，煤气系统阻力大。
随着宝钢一期工程的建设，我们引进了酸洗法生产硫铵工艺，该工艺由酸洗、真空蒸发结晶以及硫铵离心、干燥、包装等三部分组成。
与饱和器法相比，由于将氨吸收和硫铵结晶操作分开，可获得优质大颗粒硫铵结晶。
酸洗塔为空喷塔，煤气系统的阻力仅为饱和器法的1/4，可大幅度降低煤气鼓风机的电耗。
采用干燥冷却机将干燥后的硫铵进一步冷却，以防结块，有利于自动包装。
焦炉煤气净化工艺流程的评述
焦炉煤气净化工艺流程的评述时间：2012-1-10 | 点击：79 | 字体：大小范守谦（鞍山焦化耐火材料设计研究院）焦炉煤气净化工艺流程的选择，主要取决于脱氨和脱硫的方法。
众所周知，在炼焦过程中，煤中约有30％的硫进入焦炉煤气，95％的硫以硫化氢的形式存在。
焦炉煤气中一般含有硫化氢6～8g /m3 , 氰化氢 1. 5～2g/m'。
若不事先脱除，就有50%的氰化氢和10％～40％的硫化氢进入氨、苯回收系统，加剧了设备的腐蚀，还会增加外排污水中的酚、氰含量。
含有硫化氢和氰化氢的煤气作为燃料燃烧时，会生成大量SO2和NOx而污染大气。
为了防止氨对煤气分配系统、煤气主管以及煤气设备的腐蚀和堵塞，在煤气作为燃料使用之前必须将其脱除。
20世纪70年代以前，由于焦炉煤气主要供冶金厂作工业燃料，因此，大部分焦化厂的煤气净化工艺都没有设置脱硫装置，而回收氨的装置几乎全采用半直接法饱和器生产硫铵流程。
随着国民经济的发展以及我国环保法规的不断完善和日益严格，在焦炉煤气净化工艺过程设置脱硫脱氰装置和改进脱氨工艺就势在必行。
进入80年代以后，改革开放逐步深入，我国焦化行业和煤气行业相继从国外引进了多种煤气净化装置，国内科技人员在原有基础上也开发研制了新型脱硫工艺，大大推动了我国焦炉煤气净化工艺的发展。
现将几种脱氨和脱硫方法作扼要介绍和论述。
1 氨的脱除1.1 硫铵工艺生产硫铵的工艺是焦炉煤气氨回收的传统方法，我国在20世纪60年代以前建成的大中型焦化厂均采用半直接法饱和器生产硫铵，该工艺的主要缺点是设备腐蚀严重，硫铵质量差，煤气系统阻力大。
随着宝钢一期工程的建设，我们引进了酸洗法生产硫铵工艺，该工艺由酸洗、真空蒸发结晶以及硫铵离心、干燥、包装等三部分组成。
与饱和器法相比，由于将氨吸收和硫铵结晶操作分开，可获得优质大颗粒硫铵结晶。
酸洗塔为空喷塔，煤气系统的阻力仅为饱和器法的1/4，可大幅度降低煤气鼓风机的电耗。
焦化厂煤气净化工艺详细介绍
焦化厂工艺简介：
煤 场 → 配 煤 → 粉 碎 →→焦炭→焦处理系统
→焦焦炉外运
↓
煤气↓
煤气净化作业区
焦炉煤气的组成（荒煤气）
• 荒煤气的主要组成（单位：g/m3）
成分 焦油 苯族烃 氨
萘 硫化氢 硫化物 氰化物 吡啶碱 水
含量 80-120 30-45 3-16 10 6-30 2-2.5 1-2.5 0.4-0.6 250-450
鼓冷工段的检化验项目
物料
取样位置
项目
煤焦油 煤焦油
煤气 煤气
焦油贮槽泵 后 油库焦油槽 内、装车泵 后、槽车内
电扑焦油器 前、后
水分、
密度、甲苯不溶物、 灰分、水分、粘度、 萘含量 含焦油
电 扑 焦 油 器 含氧（现场） 后
脱硫工段工艺流程
脱硫工段
• 简 介：鼓冷送来的煤气经过预冷塔进行冷却， 冷却后在脱硫塔内与煤气逆向接触脱除煤气中的 硫化氢后送至后续工段。脱硫后的脱硫液加药后 送入再生塔内进行再生工作，再生过程中得到的 硫泡沫进行熔硫，得到硫磺。 • 作 用：脱除煤气中的硫化氢、氰化氢，并得 到产品硫磺。 • 工艺名称：本厂采用的H.P.F法脱硫工艺，其中 H代表对苯二酚、P代表PDS、F代表硫酸亚铁。
净煤气的主要组成（单位：体积%）
成分 氢气 甲烷 重烃 含量 54-59 23-28 2-3
氮气 3-5
一氧化碳 5.5-7.0
二氧化碳 1.5-2.5
氧气 0.8-1
煤气净化作业区的工段布置情况
煤气净化作业区共有以下几个工段： 煤气系统：鼓风冷凝、脱硫、硫铵、 粗苯 辅助系统：循环制冷水站、油库 环保部分：酚氰污水处理
典型焦炉煤气净化工艺流程
表3-5-1荒煤气的组成-水蒸气-250-450-硫化氢-6-30-焦油气-80-120-氰化物-1.0.5-粗苯-30=45-萘-10-氨-8-16-返回
■谢谢观赏典型焦炉煤ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ净化工艺流程
典型焦炉煤气净化工艺流程
图3-5-2焦炉煤气净化工艺流程之二-来自焦炉的荒煤气。-初步冷却-鼓风机-脱焦油-洗萘-用户-脱硫-最终 萘-洗苯-洗氨-返回
图3-5-3鼓风机前冷凝系统流程图-煤气-荒煤气-煤气入口-煤气入」-体-△6-煤气出口-氨水-7-焦油-8-9-10-返回
图3-5-4鼓风机后煤气洗涤系统流程图-风机压出煤气-煤气去罐区-10-富油去-浓氨水去净化池-软水-返回
典型焦炉煤气净化工艺流程-煤气从横管出来后由鼓风机压送到后续工序，在机后，煤气相继经过洗-萘塔、3个洗氨塔 两个洗苯塔，煤气得到净化后送入罐区。-此外，还含有少量轻吡啶盐基0.4~0.6gN3、二硫化碳、噻吩等，含量为2~2.5g/Nm3和其他化合物。-返回
图3-5-1焦炉煤气净化工艺流程之一-来自焦炉的荒煤气。-初步冷却-鼓风机-脱焦油-制取硫酸铵-用户-脱疏 最终洗萘-最终冷却与洗禁-返回
典型焦炉煤气净化工艺流程-焦煤煤气的净化工艺通常根据不同的洗氨与回收方法，采用下列两种不-同的流程。-①洗 采用硫酸铵生产流程时，由于工艺要求煤气入饱和器的温度较高，-因此采用焦炉煤气净化工艺流程之一，如图3-5所示。-②当洗氨采用浓氨水生产流程时，由于工艺要求煤气入洗氨塔温度低，-因此采用焦炉煤气的净化工艺流程之二 如图3-5-2所示。-为能清楚说明煤气净化过程，现将工艺流程图分为图3-5-3和图3-5-4两-部分。-页 返回
典型焦炉煤气净化工艺流程-煤在焦炉炭化室内隔绝空气和高温条件下进行干馏时，产生的气体产物-为荒煤气（荒煤气 组成见表3-5-1），荒煤气在集气管内受到循环氨水喷洒-温度由650℃~700℃降至80℃~85℃，然后经 气主管道进入回收系统-的气液分离器。在此煤气与液体进行分离，液体部分进入机械化澄清槽，-液体部分的焦油沉在 底，氨水部分在上层，自流到氨水循环槽内，再-用氨水泵输送到焦炉集气管内喷洒；焦油由泵抽出送到焦油贮槽内脱水 -外销。（煤气）气体部分将进入3台并联的主管初冷器，在此冷却到-30℃35℃，然后再进入横管冷却器，进行二 冷却，同时喷淋液对煤-气进行洗涤。-下青页-返回
煤气净化工艺工艺流程..
煤气净化工艺工艺流程及主要设备煤气净化设施1概述煤气净化车间生产规模按2×65 孔5.5m 捣固焦炉焦炉年产130万t 干全焦配套设计。
焦炉煤气处理量为75300m3/h（标况）。
煤气净化车间由冷凝鼓风工段、脱硫工段、硫铵工段（含蒸氨系统）、终冷洗涤及粗苯蒸馏工段、油库及其相关的生产辅助设施组成。
2设计原则对煤气净化车间本着经济、实用、可靠的原则，在满足国家环保、职业卫生与安全、能源等法规要求的前提下，尽量简化工艺流程，并合理配备工艺装备，以节省投资和工厂用地。
3设计基础数据a)煤气量基础数据焦炉装煤量（干基）：206.98t/h煤气产量：340Nm3/t(干煤)b) 煤气净化指标表1 煤气净化指标表序号指标名称单位净化前指标净化后指标1 NH3g/m36～8 ≤0.052 H2S g/m35～7 ≤0.23 苯g/m324～40 ≤44 焦油g/m3≤0.025 萘g/m3≤0.34原材料及产品指标4.1焦油——符合YB／T5075-2010 2号指标序号指标名称质量指标1 密度(20℃)，g/cm3 1.13～1.222 甲苯不溶物(无水基)，% ≤93 灰分，% ≤0.134 水分，% ≤4.05 粘度(E80) ≤4.26 萘含量（无水基），% ≥7.0（不作考核指标）4.2硫酸铵—符合GB535-1995一级品序号指标名称质量指标1 氮N含量（以干基计），% ≥212 含水，% ≤0.33 游离酸含量，% ≤0.054.3粗苯—符合YB／T5022-1993序号指标名称质量指标（溶剂用）1 密度(20℃)，g/ml ≤0.9002 75℃前馏出量（重）,% ≤33 180℃前馏出量(重),% ≥91％室温(18～25℃)下目测无可见的不4 水分：溶解的水4.4洗油指标序号指标名称指标1 密度(20℃)，g/ml 1.03～～1.062 馏程（大气压760mmHg）,%序号指标名称指标230℃前馏出量（容），% ≥3.0300℃前馏出量（容），% ≥90.03 酚含量（容），% ≤0.54 萘含量（重），% ≤85 水分≤1.06 粘度（E25）≤2.07 15℃结晶物无4.5浓硫酸指标——符合GB/T534-2002序号指标名称质量指标1 硫酸（H2SO4）含量，% ≥92.5（Wt）2 灰分,% ≤0.03（Wt）2 铁（Fe）含量，% ≤0.01（Wt）3 砷(As) 含量，% ≤0.005 （Wt）4 汞（Hg）含量，% ≤0.01（Wt）5 铅（Pb）含量，5 ≤0.02（Wt）6 透明度,mm 50 （Wt）7 色度,ml ≤2.0 ml（Wt）4.6氢氧化钠指标（符合GB/T11199-2006）序号指标名称质量指标1 氢氧化钠（NaOH）,%≥302 碳酸钠（Na2CO3）含量,%≤0.4%3 氯化钠（NaCl）含量，%≤0.044 三氧化二铁（Fe2O3）含量，%≤0.005煤气净化车间对荒煤气的初步冷却采用三段冷却工艺，并在煤气鼓风机前设置蜂窝式电捕焦油器脱除煤气中的焦油雾；随后煤气脱硫采用以PDS为催化剂的湿式催化氧化法脱硫工艺; 煤气脱氨采用喷淋式饱和器法生产硫铵工艺；煤气脱苯采用焦油洗油洗苯工艺，富油脱苯采用管式炉加热及带萘油侧线的单塔生产粗苯工艺。
焦炉煤气脱硫及硫回收工艺介绍及特点分析
焦炉煤气脱硫及硫回收工艺介绍及特点分析焦炉煤气脱硫是指将焦炉煤气中的硫化氢（H2S）等含硫化合物去除，以减少对环境的污染和提高能源利用效率的过程。
煤气脱硫工艺种类繁多，常见的有吸收法、吸附法、催化氧化法等。
下面将介绍吸收法和催化氧化法，并分析其特点。
吸收法是通过将焦炉煤气中的硫化氢溶于溶剂中，实现气体的物理吸收和化学吸收，从而达到脱硫的目的。
常用的溶剂有碱性溶液、有机溶剂等。
在吸收法中，气体与液体的接触方式有湿法和干法之分。
湿法吸收法是利用液体溶剂对焦炉煤气进行吸收脱硫。
具体工艺流程为：煤气首先通过一个喷淋器，将溶剂喷淋到煤气中，形成液滴；接着在吸收塔内，煤气通过液滴与溶剂的接触，硫化氢溶于溶剂中；最后，经过分离器将溶剂和硫化氢分离，溶剂再重新进入循环。
湿法吸收法具有脱硫效率高、气体处理量大、适应性广的特点。
干法吸收法是指利用固体吸附剂对焦炉煤气进行吸附脱硫。
常用的固体吸附剂有活性炭、分子筛等。
具体工艺流程为：煤气通过一个吸附器，固体吸附剂将煤气中的硫化氢吸附；当固体吸附剂饱和后，可以通过加热或换料的方式实现再生，从而循环使用。
干法吸附法具有烟气温度低、处理量大、不产生二次污染等特点。
催化氧化法是通过将焦炉煤气中的硫化氢氧化成硫酸气体，再进行后续处理。
具体工艺流程为：煤气先通过一个反应器，在催化剂的作用下，硫化氢氧化成硫酸气体；然后通过吸收塔对硫酸气体进行吸收，得到硫酸液；最后，通过蒸馏、结晶等方式使硫酸液再生。
催化氧化法具有氧化效率高、硫回收量大的特点。
总的来说，焦炉煤气脱硫及硫回收工艺的选择应根据实际情况，综合考虑效率、成本、环保等因素。
吸收法具有处理量大、脱硫效率高等特点，适用于大规模高硫煤气的处理；催化氧化法具有回收硫的优势，适用于硫回收要求较高的情况。
同时，还可以根据需求将多种脱硫工艺结合应用，以达到更好的脱硫效果。
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焦炉煤气的净化工艺流程
焦炉煤气的净化工艺流程是将焦炉煤气中的有害物质进行去除，以保证燃烧时的环境安全和能源利用效率。
常见的焦炉煤气净化工艺包括除尘、除硫、去氮、除苯和回收利用等步骤。
首先，焦炉煤气进入除尘工序。
这一步骤的目的是去除焦炉煤气中的颗粒物。
煤气中的颗粒物主要来源于煤炭的燃烧和气化过程中产生的煤灰，以及炉渣和焦炭的携带带入煤气。
常见的除尘方法有静电除尘器、布袋除尘器和湿式除尘器等。
除尘作业能有效地减少煤气中颗粒物的含量，保证后续处理步骤的顺利进行。
接下来是除硫工序。
焦炉煤气中的硫化物主要有硫化氢和有机硫化物，这些有害物质会对环境产生严重的污染，并且对人体健康有害。
常见的除硫方法有干法吸收、湿法吸收和半干法吸收等。
其中，干法吸收主要利用金属氧化物吸收剂吸收硫化物，湿法吸收则利用碱性溶液中的氢氧根离子中和硫化物。
除硫工序的目的是将硫化物转化为无害的硫酸盐或硫酸等形式，以达到净化煤气的目的。
随后是去氮工序。
焦炉煤气中的氮化物主要由氨气和一氧化氮组成。
这些有害物质会对环境产生酸雾和酸雨等污染问题。
常见的去氮方法主要有吸附剂去氮法、催化剂去氮法和化学氧化法等。
例如，吸附剂去氮法利用特定的吸附剂吸附焦炉煤气中的氮气物质，从而使煤气中的氮化物含量降低。
除苯工序是为了去除焦炉煤气中的苯。
苯是焦炉煤气中的主要有机物成分，对环
境和人体都有一定的危害。
去苯的方法多种多样，包括吸附过程、吸附剂再生过程和热解技术等。
其中，吸附过程主要是利用各种吸附剂吸附苯，吸附剂再生过程则是通过各种手段将吸附的苯从吸附剂中脱附出来。
最后是回收利用工序。
焦炉煤气中除去有害物质后，还含有一些有价值的组分，如甲烷、氢气和一些烃类等。
对于这些有价值的组分，可以通过适当的工艺进行回收利用。
一般来说，回收利用工艺分为低温分馏和高温分馏两种方式。
低温分馏主要是通过降温将焦炉煤气中的一些高沸点成分凝结出来，从而得到所需的有价值气体。
而高温分馏则是通过高温条件下焦炉煤气中的组分按沸点顺序蒸馏分离。
综上所述，焦炉煤气的净化工艺流程是多个步骤组成的。
通过除尘、除硫、去氮、除苯和回收利用等工序，能够从煤气中去除有害物质，保证环境安全和能源利用效率。
每个步骤采用不同的方法和设备，最终实现净化焦炉煤气的目的。