煤化工对环境的污染

煤化工对环境的污染学院：矿业学院

专业：矿物加工工程

班级：矿物081班

姓名：X X X

学号：X X X

老师：X X X

2012年3月29日

煤化工对环境的污染

X X X1 X X X2

(1 贵州大学 550025 ；2 贵州大学 550003)

摘要煤化工对环境污染问题非常严重，随着科学发展观的逐步深入贯沏，人们更

多的关注在煤化工发展中的污染及防治问题，并且针对煤化工行业突出的环境污染

问题、相关治理技术的研发和应用进展情况等进行了交流。本文主要介绍了煤化工

行业污染物的来源及危害、煤化工行业环境污染现状进行分析，提出了防治煤化工

业污染的一些方法。

关键词煤炭煤化工焦化结焦环境污染防治

前言长期以来，我国在积极探索促进环境保护和经济社会协调发展，努力提高国家可持续发展能力，走有中国特色的环境保护新道路。党中央、国务院高度重视环境保护，上世纪70年代把环境保护提上议事日程，80年代将环境保护列为基本国策，90年代提出可持续发展战略，党的十七大将环境保护列为全面小康社会的重要内容，“十一五”以来采取了一系列重大方针、政策和措施。我国的污染治理由被动转向主动，环境保护从认识到实践都发生了重大转变。将经济发展与环境承载能力相统一，努力在发展中落实保护，在保护中促进发展，坚持节约发展、安全发展、清洁发展，从而实现可持续发展。煤炭是中国的主要化石能源，也是许多重要化工品的主要原料，随着社会经济持续、高速发展，近年来中国能源、化工品的需求也出现较高的增长速度，煤化工在中国能源、化工领域中已占有重要地位。但是，煤化工产业在快速发展的同时，也出现了令人担忧的问题。煤化工产业的发展对煤炭资源、水资源、生态、环境、技术、资金和社会配套条件要求较高，一些地方不顾资源、生态、环境等方面的承载能力，出现了盲目规划、竞相建设煤化工项目的苗头。这些问题对煤化工产业，对经济社会持续、稳定、健康发展均产生了不利的影响。实现环境保护，走清洁生产道路，是煤化工产业实现可持续发展的必由之路。

1 焦化工业废物的来源及危害

焦化厂一般由备煤车间、炼焦车间、回收车间、焦油加工车间、苯加工车间、脱硫车间和废水处理车间组成。焦化工艺的主要产污环节如图1所示，其有害物排放源多、排放物种类多、毒性大，对环境污染相当严重。据统计，2005年炼焦

生产过程中外排粉尘约6O万吨，占全国工业粉尘排放总量的6％左右；COD排放量约12．5万吨，占全国工业废水COD排放总量的2.5％左右；氨氮排放量约1.9万吨，占全国工业废水氨氮排放总量的4.6％左右．外排石油类污染物约2065．5吨，占全国工业石油类污染物排放总量的8．5％左右。

1.1 焦化废气的来源及危害

焦化废气来源于煤的干馏、结焦等化学加工转化过程中产生的烟尘、煤尘、飞灰；结焦过程中泄露的粗煤气，其中主要污染物因子有苯并芘(BaP)等苯系物

和酚、氰、硫氧化物、碳氢化合物等；空气与焦炉煤气燃烧生成的SO

2、NO

X

、CO

2

等；出焦时灼热的焦炭与空气接触骤然生成的CO、CO

2、NO

2

等。气体污染物具有

排污环节多、强度大、种类繁杂、毒性大的特点。中国炼焦行业协会的数据显示，每生产1吨焦炭要产生400立方米左右煤气，大量的粉尘、一氧化碳及有毒气体被排放到大气中，其中含有多种致癌物质。焦化废气中的粉尘及烟尘在微风的气候条件下会扩散到空气当中，随风飘散，造成较远距离的空气污染，使企业周围的空气质量恶化，损害居住区人们的健康。而苯可溶物(BSO)、BaP是严重的致癌物质，导致焦炉工人肺癌的发病率较高。在一些污染严重的地区，空气中苯的含量是国家标准规定限值的3倍，轻则导致人们头晕、恶心，重则导致呼吸困难[1]。

1.2 焦化废水的来源及危害

焦化废水是指煤制焦、煤气净化及焦化产品回收等过程中产生的废水，主要来源有：炼焦用煤水分和煤料受热裂解析出化合水形成的水蒸汽随煤气一起从焦炉引出，经初冷凝器形成的冷凝水；煤气净化过程中产生出来的废水；粗苯等工序生产过程中产生的废水。其中以蒸氮过程中产生的含氨废水为主要污染来源。通常，2吨煤只能炼出1吨焦，而挖1吨煤要损耗2.5吨水，正常的吨焦耗水量也要在2.5吨以上，焦化生产耗水量大，废水难治，加上小作坊肆意排污，山西省仅焦化行业对水环境的污染负荷就已经占到全省总负荷的4O％。

焦化废水成分复杂，其水质随原煤组成和炼焦工艺而变化。核磁共振色谱图中显示：焦化废水中含有数十种无机和有机化合物。其中无机化合物主要是大量氨盐、硫氰化物、硫化物、氰化物等；有机化合物除酚类外，还有单环及多环的芳香族化合物、含氮、硫、氧的杂环化合物等，属于高污染难治理的工业废水。通常，废水的CODcr浓度在3000—5000 mg／L，氨氮浓度在200～500 mg／L之间。

焦化废水的大量排放，不但对环境造成严重污染[2]，同时也直接危胁到人类的健康。

焦化废水主要含有机物，绝大多数有机物具有生物可降解性，能消耗水中溶解氧，影响水生动物的生存，甚至使水质严重恶化；污水中的其他物质如油、悬浮物、氰化物等对水体与鱼类也都有危害，含氮化合物能导致水体富营养化。污废水中含有的酚类化合物是原型质毒物，可通过皮肤、黏膜的接触吸人和经口服而侵入人体内部，使人体细胞失去活力；低级酚还能引起皮肤过敏，长期饮用含酚污水会引起头晕、贫血以及各种神经系统病症。用未经处理的焦化污水直接灌溉农田，会使农作物减产和枯死；污水中的油类物质堵塞土壤孔隙，使土壤含盐量高，土壤盐碱化。

1.3 噪声来源及危害

煤化工企业的噪声污染问题不很严重，一般不会对城市或周边居民产生影响。但局部的高噪声设备比较多，如果处理不当，会对操作工人造成危害，也会在厂区内形成高噪声环境，长期下去，会影响职工的健康。高于85dB(A)的设备主要有煤气鼓风机、焦油泵、氨水泵、循环水泵、粉碎机、振动筛、锅炉鼓风机、装载机等设备。这些设备中以鼓风机的噪声最为严重，高达95—110dB(A)，接近人的痛阈值，长期接触，会造成听力损伤以及神经衰弱等病症。水泵类的设备噪声也高达85～90dB(A)，同样也会损害人体健康。因此，对噪声的控制也是不容忽视的问题。

1.4 焦化废渣的来源及危害

焦化厂的废渣废油包括备配煤、推焦、装煤、熄焦及筛焦工段除尘器收回的煤尘，焦油氨水澄清分离过程中产生的焦油渣，硫铵饱和器中产生的酸焦油，粗苯再生渣以及剩余污泥等。对于年产145万吨的焦化厂，每年可产生焦油渣3000吨，酸焦油500吨、除尘煤粉1300吨。这些废物成份复杂，如露天堆臵，随风飘散或被雨水冲刷会对大气、土壤和水体产生污染。随着焦炉加热制度、装煤程序和配煤工艺等操作条件的改进，可一定程度降低废渣的生成量，但废渣的处理问题仍然是焦化厂面临的一大难题。

2 煤化工行业存在的问题

2.1 污染防治能力建设滞后

据焦化行业分析，到2005年底，全国仍有近60％的机焦生产未配套建设除尘处理设施或已建成的除尘处理设施未能有效运行；50％的小型机焦生产及部分中型独立焦化厂煤气净化装臵(主要是脱硫装臵)不健全，焦炉煤气未能回收利用；30％的机焦生产过程产生的焦化废水未经处理直接排放；70％机焦生产外排废水未进行脱氮处理[3]。

2.2 技术装备水平低

焦化行业技术装备水平低，主要表现在两个方面：一是生产技术装备水平低，落后生产技术在焦化产业中仍占较大比重，“只焦不化”现象严重，煤焦油及苯类等化学产品回收率低，焦炉煤气大量排空；二是污染控制技术装备落后，装煤出焦烟尘回收处理率、烟气脱硫脱氮处理率、污水深度处理与回用率普遍偏低、污泥处理装臵没有建立[4]。环保治理设施不健全，运行效率低，环境治理欠账多。

2.3 管理水平相对落后

设备一旦出现问题，用户无维修能力，厂家无维修责任，社会无维修服务，只有放臵，因此从主管部门到基层环保人员在设施运行管理水平上都有待提高。

3 污染防治

3.1 继续狠抓小土焦、改良焦等高污染、高消耗落后炼焦生产的取缔工作

20世纪80～90年代中国炼焦业产品中土焦和改良焦占焦炭产量近50％。粗放型生产模式带来了沉重的环境负担，为此，国家相关部委于1997年及时发布了取缔土焦和改良焦的文件，提出建设大型机焦炉的发展战略。

2003年，由于国内外焦炭市场需求的强刺激，据中国炼焦协会调研有近4000万吨土焦生产又死灰复燃，因此对小土焦、改良焦取缔还需加大力度，坚持不懈。

3.2 加强国际合作，开发利用少污染、高效率的炼焦生产工艺技术装备

中国炼焦行业近年来在干熄焦技术、脱硫脱氰技术等方面都取得长足进步，除了大力推进这些技术装备应用外，还需跟踪其它污染少、效率高的炼焦生产技术的进展。如美国、德国、日本等国家在改进传统水平室式炼焦炉基础上，开发了低污染炼焦新炉型、美国开发应用了“无回收炼焦炉”、德国、法国、意大利、荷兰等8个欧洲国家联合开发了“巨型炼焦反应器”、日本开发了“21世纪无污染大型炼焦炉”、乌克兰开发“立式连续层状炼焦工艺”、德国还开发了“焦炭和铁水两种产品炼焦工艺”等；中国也有“新型捣固焦炉”、“清洁型热回收焦炉”等

的开发，各国对传统的炼焦炉改进的技术趋势是：扩大炭化室有效容积；采用导热、耐火性能好、机械强度高的筑炉材料；配备高效污染治理设施；生产规模大型化、集中化开展各种环保型炼焦新技术、新工艺的国际交流与开发合作，进行分析比较，寻求科学合理的生产、技术、装备是十分必要的[5]。

3.3 采取措施，减少焦炭使用量

中国钢铁生产焦炭消耗多的原因，主要是高炉入炉焦比高、综合焦比高，炼钢铁钢比高。因此钢铁工业产业结构要继续深入调整，要更多采用高炉富氧喷煤等节约焦炭的技术应用水平和比例。关注、开发、适时采用先进的非高炉炼铁技术。同时减少不必要的非生产性焦炭消耗。减少焦炭消耗，一方面可节约宝贵的煤炭资源，另一方面也减少炼焦过程中的环境污染。

3.4 加强炼焦生产中的污染防治工作

炼焦生产中的污染治理应贯穿生产工艺全过程，从装炉煤调湿、干熄焦、地面除尘设施、高效的酚氰废水处理工艺、炼焦过程计算机控制与管理、煤气脱硫、脱氨到焦炉煤气综合开发利用等先进工艺技术等。国家有关部门正准备委托中国钢铁工业协会组织炼焦污染防治专项规划制定，拟确定切实目标、实施方法和配套政策，争取各种渠道对炼焦生产污染治理的资金投入，争取国家有关部门针对焦化废水等治理难点给予必要的技术研究开发、应用推广等方面的支持。

3.5 开展总量控制，排污许可证和排污权交易相结合办法，减少污染转移

总量控制与单位排放浓度控制是中国环保管理部门两种并行的环境管理办法，目前都是排污收费计算的依据。国内在部分地区进行污染物排放总量指标交易试点，建议在焦化等污染较重的产业也开展试点。

排污权交易有利于促进污染水平低而生产率高的产业结构调整,有利于污染治理技术的进步, 因为排污权总量是有限的，以某种形式初始分配给企业之后，老企业进行环保技改投入等措施削减下来的排污指标就可以转让、竞价出售，而新加入的企业只能从市场上购买必需的排污权,从而提高了行业准入门槛值，排污权交易可使企业治理污染变得有利可图，先进的环保技术应用将会更加普及，调动企业治理污染的积极性。

在试点的基础上，国家有关环保管理部门应适时制定正式的排污交易办法，规范排污交易市场。另外还要研究排污交易与焦炭贸易消费者之间的关系，使国

内外焦炭产业的各方资金更多地投入中国炼焦生产的污染治理。

总之，中国炼焦业的发展不能仅仅为满足国内外市场需求，而以牺牲环境，付出难以弥补的环境成本为代价，要走一条促进经济发展与环境保护双赢的科学的可持续发展之路。

焦化生产过程中影响环境的主要污染因子的产生在煤的干馏、结焦等化学加工转化过程中，主要有烟尘、煤尘、飞灰；结焦过程中泄露的粗煤气，其中主要污染物因子有苯并芘等苯系物和酚、氰、硫氧化物、氯、碳氢化合物等，空气与焦炉煤气燃烧生成的SO2、NOx、CO2等；出焦时灼热的焦炭与空气接触骤然生成的CO、CO2、NO2等气体；粗煤气冷却过程中产生的剩余氨水和化产回收过程产生的废水，含氨氮、酚、氰、苯可溶物等污染物。因此，炼焦生产具有排污环节多、强度大、种类繁杂、毒性大的特点[6]。

4 结语

焦化工业属于高投入、高能耗、高污染、高依赖的行业，焦化工业排出的废水、废气、苯并芘等大量有害污染物，对人民群众的生命健康构成严重威胁。但随着国家对焦化行业清洁生产和污染防治技术研发投入的加大，一批拥有自主知识产权的新工艺、新技术和新设备的研发成功，《炼焦工艺技术规范》、《炼焦化学工业污染物排放标准》等国家标准的完善，使焦化行业污染物控制标准符合国情并逐步与国际标准接轨，焦化工业的环境污染状况定会有显著的改善。

保护环境是全国人民十分关心、涉及当代和子孙后代福祉的大事。能否保护环境是化学工业赖以生存和发展的最基本的条件。化学工业又是我国的污染大户。化学工业的从业人员对国家、人民负有更多的责任和义务。

长期以来，对环保工作存在着“说起来重要，做起来次要，忙起来忘掉”的不正常的状况。“重发展、轻环保”在各个方面以各种形式普遍存在。环保工作长期是弱势群体。这种情况与环境保护是国策实不相容，己到了必需切实改变的时候了。更有甚者，某些企业光污染，不治理。甚至急功近利，污染环境，破坏生态，熟视无睹。我们不能容忍那些践踏社会公众利益，以牺牲生存环境为代价的“得利”之举。我们不能做“功在当代，祸在后代”，“当代透支，后代还债”之事。我们的发展必须是真正为我国的经济发展和子孙后代造福。我们的发展不能不顾自然、不计代价、不问未来。

我国是以煤为主要能源的国家，经济发展离不开煤，适度发展煤化工是必要的。但决不能让煤化工产业所产生的污染物破坏我们的生存环境。我们要齐心协力，用我们的智慧和远见，主动调整和控制自身的行为。把煤化工产业建设成为具有社会责任感、可信赖的资源节约型、环境友好型行业，真正为经济发展和子孙后代造福。

参考文献

[1]智红梅．焦化工业与环境保护[J]．科技情报开发与经济，2005，24(15)：119～121．

[2]谢全安，薛利平．煤化工安全与环保[M]．北京：化学工业出版社，2005．

[3]郑庆荣．对焦化行业环境保护问题的分析[J]．忻州师范学院学报，2005，2(21)：69～ 73．

[4]黄斌，李慧晶，柴朝晖．关于对煤化工厂污染物环境治理的探讨[J]．内蒙古石油化

工，2005，(1)：28

[5]高景丽．焦化行业水污染防治问题与对策研究[J]．煤，2006，2(15)：4l一42．

[6]郭琳霞．浅谈焦化厂的环境污染与环境保护[J]．太原科技，2005，(1)：25～27．