国内焦炉煤气的综合利用现状
中国焦炉煤气利用现状及发展前景
大 力的 重视 ， 对 清洁 化整 体利 用上 ， 符合 了 国家低碳 经 济的 发 展趋 势 ， 在利用价 值上 也有着 明显提高 。焦 炉煤气 的清洁化 利
依据 国情 ， 本文 主要 阐述 了当前 焦炉煤 气 的利 用现状 ， 包 用 ， 可 以有 效 的促进 发展 循环 经济 ， 进而提 高 资源 的整 体综 合 括合 成天 然气 、 发电、 生 产花 费等等 ， 在一 定基 础上 ， 明确 的指 利用方 法 ， 这是 企业生产 的必然需求 。 出 了焦炉 煤气 的整体 综 合利 用一 定要倾 向于清洁 化和 产 品的 ３ ＿ ２产 品的高 附加值 高附加 值 等 ， 更好 的提 高焦 炉煤 气整 体综 合利 用率 ， 更好 的促 进中 国的 焦炉煤气的发 展。 利 用焦 炉煤气 的生产高 附加值 ， 可 以更加 确保 焦化企业 获 得 经济 效益和 可持 续 增长 ， 这 对于 企业 而 言 ， 是坚 持走 可持 续 发展 的重要 选择 ， 对于 新建的 钢铁联 合企业 进行全面 的考虑 来
中国焦炉煤气利 用现状及发展 前景
郑 希 亮（ 山东省 冶金 设计 院股 份有 限 公司 ， 山东 莱芜 ２ ７ １ １ ０ ４ ）
摘要 ： 伴 随着我 国的工 业化迅 速 的发展 ， 对 焦炉煤 气的整 发展前景将会拥 有很 大的发展 空间 ， 其 中有以下几种发展方向 ： 体 回 收和 利 用工作也 在 不断发 展 中。 焦炉 煤 气对 于工业发 展 ３ ． １清洁 化 使 用上起 着重要 的作 用 ， 其是 重要 能源之 一。所 以为 了能够更 随 着人们对 环保意 识的 不断增 强 ， 我 国对 焦炉气 的排量 上 好 的 实现 资 源的综合利 用 ， 为 了更 好地积极 保护我 国的 生态环 每年 都有 较为 严格 的 限制 ， 这 对焦 炉煤 气净 化的 指标 ， 提出了 境， 为 了更好 地利 用 焦炉煤 气 ， 本 文主要 对 中国焦 炉煤 气利 用 明确 规 定 。由此可 以 看 出焦炉 煤气 在净化 问题 上越 来越 受 到
国内焦炉煤气现状及综合利用情况
国内焦炉煤气现状及综合利用情况一、焦炉煤气资源利用现状2022年全国焦炭产能预计3.7亿吨，焦炉煤气产量1500多亿方/年，全国约有焦化企业2000多家，其中1/3为钢铁联合企业，2/3为独立焦化企业；而独立焦化企业主要分布在山西、河南、山东、云南、内蒙等地，其中山西为世界上焦炭最大聚集地。
山西焦炭产能约占全国22%，近期坚持焦化并举，淘汰落后产能，实施总量控制（1.4亿吨），为焦炉气综合利用市场提供良好发展环境；全省焦化投资预计330亿，将继续规范吕梁、临汾两大焦化产业基地，完善30个产焦百万吨的重点企业，孕育良好的焦炉气制甲烷市场契机；2022年，将在介休、孝义等地建设十大焦炉气综合利用园，并在河津、清徐建设两个焦炉气制甲烷示范项目(形成规模10亿m3/a)；山西、河南、山东、云南、内蒙等地焦炉气资源丰富但离中心城市距离远，许多焦炉气被直接燃放，利用率低；焦炉气制甲醇和化肥由于市场受限和发电上网困难等因素影响，目前较好的利用途径是焦炉煤气甲烷化制天燃气。
焦炉煤气是指用炼焦用煤在炼焦炉中经高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所得到的可燃气体，是炼焦产品的副产品，未经净化处理的称之为荒煤气，经净化处理的称之为净煤气即本文所指的焦炉煤气。
焦炉煤气的热值约为17580kJ/m3～18420kJ/m3，天然气的热值约为35588kJ/m3，焦炉煤气的热值约为天然气热值的一半。
焦炉煤气的密度为0.45kg/m3～0.48kg/m3。
着火温度为600℃～650℃，具有燃烧速度快、着火快、火焰短的特点，理论燃烧温度为1800℃～2000℃。
每炼1吨焦炭，会产生430m3左右的焦炉煤气。
这些焦炉煤气中的一半用于企业自身回炉助燃，另外约200m3必须使用专门的装置进行回收净化处理，否则只能直接排入大气，或者燃烧排放（俗称“点天灯”）。
全国外供焦炉煤气预计就有700多亿立方米，有很多非钢焦化企业所产的焦炉煤气无法利用被“点天灯”而浪费了（这些企业一般远离城市中心），有约300亿立方米被白白排放掉。
我国焦炉气化工利用现状
浅谈我国焦炉气化工利用现状摘要：浅谈焦炉煤气在城市燃气、生产化肥、生产甲醇、用于发电、变压吸附制氢、用于还原铁、低温分离生产液化天然气等方面的应用，及其综合效益比较。
探讨目前焦炉煤气在工业当中的应用方向。
关键词：焦炉气；应用；制作甲醇工艺中图分类号：f291.1 文献标识码：a 文章编号：引言随着钢铁工业的快速发展,尤其是在焦煤燃料等的需求逐渐增大,出现了一系列的环境与经济社会发展的问题。
如果一味的追求焦炭产能的无序扩张,在追求产量的增长,这样,就会导致环境的进一步恶化,特别是在以牺牲自然环境为前提的焦炭发展,给人们的生活健康带来了一定的影响。
因此,在全面思考如何解决大量的焦炉煤气燃烧放散的存在问题基础上,通过对技术层面的研究,将这些焦炉煤气化为一种有效的物质,既环保又能促进经济的循环进步,将是有着重要的现实意义。
一、焦炉气的产生焦炉气产生于炼焦过程，是在产生焦炭和焦油产品的同时得到的可燃气体。
焦炉气可分为粗煤气和净煤气两种。
从焦炉上升管经桥管进入集气管的未回收化学产品和未净化的焦炉气称为荒煤气或粗煤气。
经过化学产品回收和净化（脱焦油、脱硫、洗氨、脱苯、脱萘）后的煤气称为净煤气。
每炼1t焦炭,会产生430 m3左右的焦炉气,这些焦炉煤气中的一半用于回炉助燃,另外约200m3必须使用专门的装置进行回收,否则就只有燃烧排放，不仅浪费了宝贵资源，造成了巨大的经济损失，而且更造成了严重的环境污染。
因此，随着全球环境和资源的日益严峻，大力利用和开发焦炉气资源十分必要。
二、焦炉气的应用情况1、城市燃气：在燃料用气方面，焦炉煤气可以直接接入供气管网作为居民用气。
虽然该工艺简单，维护费用比较小，但焦炉气的供应量无法随着城市用气量的大小进行调节，而且焦炉气中的杂质比较多，随着更清洁能源天然气的不断开发利用，现在该用途基本已经被淘汰；2、生产化肥：用焦炉煤气可以合成氨，用于制造化肥。
在合成塔内，30mpa压力下可以合成氨，进而在20mpa压力下和二氧化碳可以合成尿素。
焦炉煤气应用现状及发展趋势
理论探讨119产 城焦炉煤气应用现状及发展趋势郭大方摘要：单一的煤炭能源不仅造成严重的环境污染，也制约了我国经济的快速发展，需要通过技术手段予以解决。
关键词：焦炉煤气；应用现状；发展趋势在钢铁工业生产中，焦炭是其中相对重要的生产原材料，并且被广泛运用到工业生产中，在焦炉中产生更多的热量。
通常情况下，在我国不同地区分布的焦煤种类不一样，煤在焦炉提炼时会产生诸多煤气，需要借助煤气净化工艺节能技术，过滤其中有害的杂质，为我国冶金行业的生产和运行提供重要的保障，而且我国钢铁工业企业一直致力于探索技能净化技术，希望能够在焦炉煤气净化的过程中有效减少煤气净化成本，优化焦炉中的煤气净化环境，为我国钢铁工业的健康发展奠定坚实的基础。
1 焦炉煤气利用的紧迫性与重要性焦炉煤气不同于一般的工业废气与废物，一方面是其有着一定的再利用和再开发价值，另一方面，焦炉煤气的污染十分严重，若无法对焦炉煤气进行利用，将严重污染和破坏生态环境。
文章从焦炉煤气利用的紧迫性与重要性两个方法进行探析。
1.1 焦炉煤气利用的紧迫性我国钢铁产业和化工产业的迅猛发展带动了炼焦产业的发展，进入新世纪以来，我国的焦炭产量已经有了2.5倍的增长，一直是世界第一大焦炭产量国。
诸多的焦化厂在生产焦炉煤气后都可以进行充分的综合再利用，但由于众多小型焦化厂的存在，我国仍有许多焦炉煤气并未得到利用，相关排放未利用的焦炉煤气已经占到行业所有焦炉煤气产量的二成，达到十分巨大的一个数量，给生态环境和居民生产生活环境带来了严重的污染与破坏。
对焦炉煤气进行综合利用，减少排放带来的污染，成为受到广泛关注的社会问题。
1.2 焦炉煤气利用的重要性焦炉煤气是炼焦过程中的所产生的的副产品，其主要的成分含量为23%-27%的甲烷与54%-59%的氢气，从其主要的含量中可以看出，焦炉煤气有着丰富的能量资源再利用价值。
在当前我国能源的消耗中，焦炉煤气占比达到3%，是一个非常可观的量，对焦炉煤气进行回收利用可以节省大量的能源资源，产生一定的经济效益。
国内焦炭及焦炉煤气综合利用情况-PPT
Βιβλιοθήκη 焦炭及焦炉煤气资源现状 全国约有焦化企业2000多家，其中1/3为钢铁联 合企业，2/3为独立焦化企业； 2010年全国焦炭 产能预计3.7亿吨，焦炉煤气产量1500多亿方/ 年； 独立焦化企业主要分布在山西、河南、山东、云 南、内蒙等地，这些地方焦炉气资源丰富但离中 心城市距离远，许多焦炉气被直接燃放，利用率 低； 焦炉气制甲醇和化肥由于市场受限和发电上网困 难等因素影响，目前较好的利用途径是焦炉煤气 甲烷化制天然气。
2
GB/T1996-94冶金焦分类标准
水分 % 灰分 %
≤12.00 12.0113.50 13.5115.00 13.5115.00 13.5115.00
硫分 %
≤0.60 0.610.80 0.811.00 0.811.00 0.811.00
挥发分 %
≤1.9 ≤1.9 ≤1.9 ≤1.9 ≤1.9
焦末含量 %
≤4.0 ≤4.0 ≤4.0 ≤4.0 ≤12.0
M25 %
＞92.0 92.088.1 88.083.0 ≥65.0 ≥65.0
M10 %
≤7.0 ≤8.5 ≤10.5 ≤11.0 ≤11.0
3
Ⅰ
4.0±1. 0 4.0±1. 0 4.0±1. 0 3～5 ≤12
Ⅱ
Ⅲ Ⅳ
中 块
焦炉煤气
14
焦炉煤气深度净化：
焦化厂初净化处理后的焦炉煤气，仍然含有微量焦油、苯、 萘、氨、氰化氢、Cl－、不饱和烯烃、硫化氢、噻吩、硫 醚、硫醇、COS和二硫化碳等杂质。 其中焦油、苯、萘、不饱和烯烃会在后续的焦炉煤气转化 和甲醇合成中分解析碳而影响催化剂的活性； 由无机硫与有机硫组成的混合硫化物和Cl－及羰基金属等 杂质是焦炉煤气转化和甲醇合成催化剂的毒物，会导致转 化与合成催化剂永久性中毒而失活。因此，彻底脱除杂质， 深度净化焦炉煤气，是焦炉煤气资源化利用的关键。 焦炉煤气中含有的噻吩、硫醚、硫醇等有机硫，形态复杂， 化学稳定性高，现有的湿法脱硫对其几乎不起作用，必须 采取干法脱硫将有机硫脱除。
浅析焦炉煤气的利用现状及发展前景
浅析焦炉煤气的利用现状及发展前景浅析焦炉煤气的利用现状及发展前景冯路叶摘要:焦化是我国煤炭化工转化的最主要方式，焦炉煤气是重要的能源和化工原料。
本文重点分析了我国焦化行业及焦炉煤气的利用现状, 介绍焦炉煤气的综合利用途径, 提出了以焦炉煤气为基础发展化工、工业燃料、热电联产等项目的广阔前景。
关键词:焦炉煤气; 现状; 综合利用；发展前景1 炼焦工业和焦炉煤气利用现状1.1 炼焦工业概况我国是世界上焦炭产量最大的国家，2010年焦炭产量约为3.8亿t，约占世界焦炭总产量的60%，全国约有焦化企业2000多家，其中1/3为钢铁联合企业，2/3为独立焦化企业，而独立焦化企业主要分布在山西、河南、山东、云南、内蒙等地，为焦炉煤气综合利用市场提供了良好发展环境。
所产生的焦炉煤气量巨大，如何高效、合理地利用这些煤气，是关系环保、资源综合利用、节能减排的重大课题。
1.2焦炉煤气利用现状焦化是我国煤炭化工转化的最主要方式。
2010年我国新投产焦炉57座，新增产能约3371万吨。
其中炭化室高6米及以上的顶装焦炉和炭化室高5.5米及以上的捣固焦炉48座、产能3020万吨，占新增总产能的89.59%。
以2010年我国焦炭产量为例进行估算，按吨焦产420 m3焦炉煤气计算，2010年我国焦化产业产生的焦炉煤气产量约为1596亿m3，除去焦炉用于自身加热所消耗的40% (约638亿m3)，剩余958亿m3，基本用作燃料进行各种加热或燃烧产生蒸汽发电或简单地进行化产回收处理。
有许多非钢焦化企业所产的焦炉煤气无法利用被“点天灯”浪费（这些企业一般远离城市），约有300亿m3被白白排放掉。
同时, 随着国家西气东输工程的实施, 城市民用焦炉煤气将被天然气取代, 这一部分焦炉煤气也将成为待利用的资源。
2 焦炉煤气的组成与净化2.1焦炉煤气的组成焦炉煤气的组成非常复杂，典型焦炉煤气各组分的体积分数见表1，从表中数据可以看出:焦炉煤气含H2量高, 还含有部分CH4, CO2 和N2等，其它组分还有( g/ m3): NH3 0.05, H2S 0.2～0.02,BTX 3.0 ,焦油0.05,萘0.3等等。
国内焦炉煤气现状及综合利用情况
国内焦炉煤气现状及综合利用情况首先，焦炉煤气的综合利用已经取得了一定的进展。
目前，大部分钢铁企业都已建立了焦炉煤气发电站，将煤气转化为电能，用于工厂的自用。
同时，一些企业还将焦炉煤气通过燃烧或气化等方式转化为高品位的燃料气，用于工业锅炉燃烧，达到节能减排的目的。
另外，一些发达地区还将焦炉煤气提纯后，用于城市燃气供应。
然而，国内焦炉煤气的综合利用仍面临一些挑战。
首先，一些小规模的钢铁企业在焦化过程中产生的焦炉煤气往往没有进行充分的利用，甚至直接排放到大气中，造成了严重的环境污染。
其次，煤气发电站的建设和运营成本较高，使得一些企业在经济上难以承担。
此外，焦炉煤气的组分复杂，含有多种有害物质，如硫化氢、苯等，对人体健康和环境产生一定的威胁，需要进行有效的处理和排放控制。
为了更好地综合利用焦炉煤气，可以采取以下措施。
首先，加强政府监管，推动所有焦化企业对焦炉煤气进行综合利用，特别是小规模企业，要加强环保意识，提高对焦炉煤气处理的重视程度。
其次，加大投入，推动煤气发电站的建设和升级，减少运营成本，提高利用效率。
同时，要加强对焦炉煤气成分的研究，开发高效的煤气净化技术，降低有害物质的含量，确保焦炉煤气的安全利用。
此外，还可以探索其他利用途径。
例如，将焦炉煤气转化为合成氨、合成甲醇等化工产品，提高资源利用效率。
同时，可以研发新型技术，利用焦炉煤气生产清洁能源，如氢气等，以推动能源结构的转型。
总的来说，国内焦炉煤气的综合利用情况已经取得了一定的进展，但仍面临一些挑战。
要加强政府监管，推动所有焦化企业对煤气进行综合利用，加大投入，提高利用效率，开发高效的煤气净化技术，探索其他利用途径，实现焦炉煤气的可持续利用。
国内焦炉煤气的综合利用现状
ｌ ５ ０ ０ 多亿 方 ， 全 国 约 有 焦 化企 业 ２ ０ ０ ０ 多家 ， 其中ｌ ／ ３ 为钢铁联合企业 ， ２ ／ ３ 为 独 立 焦 化
油储 备 和 需 求 之 间 的 矛盾 ［ ， 就 国 计 民生 液化 天然气是 一种 清洁 、 高 效 的 新 能 问题 来 讲 具 有 重 要 的 意 义 。 源。 由于 进 Ｉ ｑ Ｌ ＮＧ有 助 于 能 源 消 费 国实 现 １ ． ２焦 炉煤 气制 取氢气 本 国能 源 供 应 多 元化 ， 可保 障 其 能 源 安 全 ， 氢 能 是 一 种 清 洁 且 无 污 染 的 新 型 能 而 出 口Ｌ ＮＧ 有 利 于 天 然 气 资源 丰 富 的 国 家
１ 焦炉煤气 的综合利用
的 良好 燃 料 ， 在我国 ， 液氢 已成 为 不 可 缺 少 于 能 源 的 需 求 将 会 持 续 大 幅 增 长 ， 大 力 发 的火 箭燃料 ， 其 用 量 随 着发 射 卫 星 数 量 的 展 焦 炉 煤 气综 合 利 用 新 工 艺 一制 液 化 天 然
指 出 了大型的 炼焦 企业 发展 焦炉煤 气制备 甲醇 的优势 。 关键词 ： 焦 炉 煤 气 综合 利 用 甲醇
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｑ５ ２ ２． １ ５
文 献标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ６ ７ ２ －３ ７ ９ １ （ ２ ０ １ ３ ） １ ０ （ ｃ ） －０ ０ ８ ７ －０ ２
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国 内焦 炉 煤 气 的 综 合 利 用 现 状
温 艳
（ 宁 夏工商 职业 技术学 院 宁 夏银 川 ７ ５ ０ ０ ２ １ ）
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国内焦炉煤气的综合利用现状摘要:本文介绍了焦炉煤气制备甲醇、氢气、液化天然气(LNG)以及作为还原铁的还原剂的综合利用前景,对焦炉利用技术进行了比较,指出了大型的炼焦企业发展焦炉煤气制备甲醇的优势。
关键词:焦炉煤气综合利用甲醇煤焦化又称煤炭高温干馏。
是以煤为原料,在隔绝空气条件下,加热到950 ℃左右,经高温干馏生产焦炭,同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺。
焦化是煤化工的传统产业,2010年全国焦炭产能预计3.7亿吨,焦炉煤气产量1500多亿方,全国约有焦化企业2000多家,其中1/3为钢铁联合企业,2/3为独立焦化企业。
国务院发展研究中心信息网报道,1990年、1995年和2000年钢铁联合企业的焦炉煤气利用率分别达到97.21%、98.14%和98.00%。
钢铁联合企业的煤气资源属已利用资源。
对于独立的焦化厂,除焦炉自身加热需消耗50％～55％的焦炉煤气外,外送煤气因受到天然气、液化气的挑战,正在积极开发焦炉煤气的综合利用技术。
可以预计随着技术的进步、科技的发展和国家经济实力的提高,焦炉煤气的应用前景将会越来越广。
1 焦炉煤气的综合利用1.1 焦炉气制备甲醇甲醇(CH3OH)在一种在常温常压下无色透明、易流动、易挥发的可燃液体。
甲醇可以作为有机化工原料和溶剂使用,广泛应用于有机合成、涂料、染料、医药和国防等工业,是仅次于芳烃和烯烃的第三大重要有机原料。
此外,甲醇还是一种清洁型燃料,其本身可直接替代汽油作为发动机燃料,也可以和汽油掺混,在现有的汽车发动机上使用,还可用于制造甲醇燃料电池。
因此,发展焦炉气制备甲醇,可缓解我国的石油储备和需求之间的矛盾[1～2],就国计民生问题来讲具有重要的意义。
1.2 焦炉煤气制取氢气氢能是一种清洁且无污染的新型能源,代表着未来能源的发展方向。
气候变化等环境问题和近年来兴起的燃料电池技术是“氢能经济”概念产生的基础。
目前,有关氢气的制备、储存、分配和利用等方面的问题引起了全世界研究的热点,许多国家及国际研究机构都制定了相应的研究计划和方针。
液氢是世界公认的未来最理想的清洁能源,其燃烧过程只产生水蒸气并且可释放大量热量。
液氢是火箭用氢氧发动机的良好燃料,在我国,液氢已成为不可缺少的火箭燃料,其用量随着发射卫星数量的增多而迅速增加,现已达到了一定规模的用量[8]。
在一些能源相对富集的地区,可以把氢气液化后运输到化工和石油炼制等工厂中作为原料使用,这些都是氢气比较有前景的工业用途。
而焦炉气中含氢的体积分数可达60％,因此利用焦炉煤气为原料制备液氢是焦炉煤气非常值得发展的利用途径[3～4]。
1.3 焦炉煤气综合利用新工艺——制液化天然气(LNG)液化天然气是一种清洁、高效的新能源。
由于进口LNG有助于能源消费国实现本国能源供应多元化,可保障其能源安全,而出口LNG有利于天然气资源丰富的国家有效开发资源、增加国家外汇收入、促进国民经济发展,因而液化天然气进出口贸易正成为全球能源市场的新热点[5～6]。
当前我国经济还在持续快速发展,但是经济的能源动力却非常紧缺。
我国的能源产业结构依然依靠煤炭工业为主,而石油以及天然气工业所占的比例非常小,可以说是远远低于整个能源世界的平均水平。
伴随我国经济的持续快速发展,我国对于能源的需求将会持续大幅增长,大力发展焦炉煤气综合利用新工艺-制液化天然气将对优化我国的能源结构有重要作用。
我国已经加大了液化天然气产业布局的总体建设,正在规划和实施的沿海液化天然气项目有:浙江、上海、辽宁、广东、福建、山东、江苏。
这些LNG项目将构成我国的沿海液化天然气接收站与其输送管网体系。
除广东、福建两地的工程全面进入正式施工建设阶段外,其余地方的项目多处在前期的预算准备阶段。
在我国内陆,建成的液化天然气卫星站已超过46个、调峰站达到2座、已建成的液化天然气工厂有2座,正在建设中的LNG工厂有4座,规划中的LNG接收站在全部建成后,液化天然气总储存中转能力可达1800万吨/年。
按照我国的LNG使用计划,2010年国内LNG生产能力将达到900亿立方米,到2020年将达到为2400亿立方米。
随着经济社会的不断发展,我国能源需求与资源不足的矛盾日益显现了出来。
为加大我国焦炉煤气的利用力度,缓解能源紧张的局势、创造经济效益,同时改善环境和安全生产条件,中国科学院理化技术研究所已经和太原理工天成科技股份有限公司于2008年4月协商签署了战略合作协议构架,共同实施“新工艺在焦炉气综合利用的示范工程”项目。
该示范工程在国内属首创,符合国家能源产业政策要求和山西省构建新型工业和能源基地的要求,符合山西省焦煤行业的产业结构调整的需求。
该项目主要是根据焦炉气的特点,采用目前国际先进的低温液化分离技术制得液化天然气以及液氢,其新工艺的产品技术指标为:（1)LNG产品指标:甲烷纯度(C1+C2+C3)≥99%;回收率≥96%;氮含量≤0.7%、一氧化碳含量≤0.5%。
(2)液氢产品指标:液氢纯度≥99.999%(杂质总含量≤10ppm);仲氢浓度≥95％。
该项目的实施对山西省煤炭行业的利用及焦炉煤气的高效综合利用将起到积极的示范和推广作用,同时也解决了山西省焦化行业密集区产生的焦炉煤气排放对周围环境产生的严重污染问题,具有良好的经济和社会效益。
1.4 焦炉煤气作为直接还原铁的还原剂直接还原铁是电炉炼钢的重要原材料,它不仅可以代替废钢作为铁料,而且可以减小废钢回收过程中有产生的有毒有害杂质带来的危害,有利于冶炼优质的钢材。
此外,直接还原铁还可以用作转炉炼钢中的冷却剂使用[7]。
在高炉炼铁的过程中不可避免的存在着生产成本高和对环境污染的两大难题,这两大难题的难以解决直接促进了直接还原铁生产工艺的发展。
焦炉煤气可以作为最直接的还原炼铁的高效还原剂使用,粗焦炉气中H2和CH4体积分数分别按55％和25％计,当CH4发生热裂解后,H2和CO的体积分数分别约为74％和25％,可以用焦炉气直接来还原铁,这种方法效果可以好于天然气的热裂解气体的还原效果。
工业上现有的直接还原炼铁的各种工艺技术已经相对成熟,主要分为以下两种:一种是天然气作为还原剂来使用的气基竖炉生产技术,该技术的生产量约占直接还原铁总产量的92％;另一种是以煤炭作还原剂的煤基回转窑生产工艺,其生产量约占总产量的8％。
目前我国的直接还原铁产量仅为21万t/a左右,而实际需求量已超过500万吨,国内直接还原铁的需求基本上全部依赖进口,其价格较高。
用焦炉煤气生产直接还原铁可有效解决我国经济发展对直接还原铁的需求,并可减缓焦炉气直接排放对环境的污染问题,实现了资源的重复利用。
2 焦炉煤气利用技术对比随着经济的发展和工业水平的不断提高,研究者们不断的研发出了焦炉气利用的新技术,但是我们不能忽视的是:传统的焦炉气利用技术仍有存在的价值和优势。
这些技术已经经过多年的实践,比较成熟,而在企业中利用率较高,占有非常重要的地位,其作用不可忽视[3,8]。
对这些技术的优缺点进行充分的分析,将更加有利于焦炉气的高效利用,焦炉气综合利用技术的对比见表1。
3 结语近些年来,随着我国焦化行业“准入”制度的实施,炼焦企业越来越注重焦炉煤气的综合利用。
焦炉煤气制甲醇项目在越来越多的大型炼焦企业广泛应用,这种方法,提高了工作效率,节约了成本,取得了良好的经济效益。
但是对于中小型企业来说,他们的生产规模相对较小,焦炉煤气产量少,成本优势不明显,目前进行企业联合模式仍存在一些问题,影响了焦化企业对焦炉煤气的综合利用。
发展焦炉气制备甲醇的优势有以下几点。
(1)在不可再生能源—煤炭资源日益匮乏的今天,如何减少煤炭的消耗,已成为整个能源世界广泛讨论的话题。
传统工艺中采用煤作为基础原料生产甲醇,据测算,20万吨的煤炭气化合成生产甲醇的工艺中年消耗标煤达到375364吨,而采用焦炉气工艺合成甲醇,直接省去了煤炭的气化过程,使甲醇生产的综合利用能耗大大降低。
直接采用用焦炉煤气来合成甲醇产品(20万吨)工艺每天只耗标煤320585吨。
煤炭气化合成甲醇工艺与传统工艺相比,年节标准煤量为:34779吨标煤[8]。
(2)在焦炭的生产过程中,每生产240万吨焦炭可产生焦炉煤气41000万立方米/年,如果将这些废气作为燃烧能源使用,按照0.1元/m3计算可带来4100万元的经济效益。
假设可生产得到甲醇20万吨,按照2000元/吨计算,可带来4亿元的经济效益。
从这个角度来讲,焦炉气制备甲醇不仅增强了企业的抗风险能力,更为社会创造了高附加值的产品[1,9]。
(3)在各种化工基础生产中几乎都会用到甲醇,随着经济全球化的加剧和工业水平的不断提高,甲醇的应用更加广泛,需求也随之增大。
作为发展中国家的中国,工业生产对甲醇的需求更为严峻。
焦炉煤气制造甲醇技术的广泛应用,一方面有效弥补了煤制甲醇的种种弊端,同时,还有效缓解了甲醇需求的压力,为工业生产提供了有效保证;另一方面,可将焦炉气这种废气变废为宝,节约了资源,增加了社会效益。
(4)焦炉气中存在含量较多的有机硫类、噻吩类以及萘等有毒有害的化学物质,比较落后的处理方法是直接排放到大气当中,或这作为燃料用来采暖燃烧,这样的处理方式对大气环境带来了很大污染。
河北旭阳年产240万吨焦炉项目,一年可以产生的焦炉气总量约为41000万立方米,这些焦炉气中的有毒有害化学物质的份额可以占到0.01%,折算下来相当于向大气中每年排放4.1万立方米的有毒有害化学物质,其中有机硫约占3.7万立方米,这就是这一地区经常发生酸雨的最根本原因。
如果可以采用循环经济的方式来生产甲醇,将有毒有害的化学物质固化后集中处理,不但保护了环境,且可造福后辈子孙。
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