焦炉煤气的综合利用途径
焦炉煤气和转炉煤气综合利用新技术
焦炉煤气和转炉煤气综合利用新技术焦炉煤气和转炉煤气是冶金行业重要的副产品，它们的综合利用对于资源节约和环境保护具有重要意义。
随着科技的发展，焦炉煤气和转炉煤气的综合利用技术也在不断地更新和改进。
本文将就焦炉煤气和转炉煤气的综合利用新技术进行深入探讨。
焦炉煤气是在焦炉生产焦炭的过程中所产生的一种气体副产品，焦炉煤气的主要成分为一氧化碳、氢气和一些杂质气体。
传统的焦炉煤气综合利用方式主要是将其用作燃料进行燃烧，供热或发电。
但是在这个过程中，焦炉煤气中的一些有价值的成分并未得到有效的利用，同时还会产生大量的二氧化碳等环境污染物，造成资源浪费和环境污染。
为了更好地综合利用焦炉煤气和转炉煤气，减少资源浪费和环境污染，科研人员提出了许多创新的综合利用新技术。
下面将结合具体的技术案例进行介绍。
首先是对焦炉煤气的综合利用。
传统的焦炉煤气的利用方式主要为直接燃烧，但这样会导致大量的一氧化碳和二氧化碳的排放，造成资源浪费和环境污染。
近年来，一种被称为焦化负压干馏技术的新技术被引入到焦化行业。
该技术是利用高温微波和高温离子反应炉对焦炉煤气进行分解，将其中的一氧化碳转化为一氧化碳和氢气。
然后再通过一系列的纯净化工步将其纯净化成合成天然气或甲醇等清洁能源。
这种技术不仅可以实现焦炉煤气的高效利用，还可以将一氧化碳转化为有用的化学品，实现资源的最大化利用，并减少有害气体的排放。
除了以上介绍的两种技术外，还有许多其他的技术可以被应用于焦炉煤气和转炉煤气的综合利用中。
比如通过膜分离、化学吸收、化学催化等技术将煤气中的一氧化碳和氢气分离提纯，然后再将其转化为合成天然气、合成液体燃料或化工原料。
这些技术的应用不仅可以实现煤气中有价值成分的高效利用，还可以减少有害气体的排放，同时也可以为我国的清洁能源发展做出重要的贡献。
焦炉煤气和转炉煤气的综合利用技术是燃气领域的重要发展方向，其应用对于资源节约和环保有着重要的意义。
通过不断地研发和创新，相信在不久的将来，我国焦炉煤气和转炉煤气的综合利用技术将会取得更大的突破，为我国的清洁能源发展做出更大的贡献。
焦炉气的利用
焦炉煤气的综合利用--------------------------------------------------------------------------------[我的钢铁] 2008-09-17 12:12:54焦炉煤气作为钢铁产业的副产品具有极高的利用价值，特别是脱硫、脱氰后焦炉煤气的可燃分高、杂质低的特点更为明显，从而焦炉煤气可以广泛应用在以下方面：1、焦炉煤气用于发电。
常见有蒸气发电、燃气轮机发电、内燃机发电三种形式。
燃气轮机发电是用焦炉煤气直接燃烧，驱动燃气轮机以带动发电机发电，1m3的煤气可发电1.1-1.3Kwh；内燃机发电是用煤气直接燃烧驱动燃气轮机进行发电，1m3的煤气可发电1.3Kwh。
2、焦炉煤气用于生产化肥。
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。
数据表明，1720m3焦炉煤气可生产1t合成氨，生产成本低于用天然气做原料生产尿素，生产成本优势明显。
3、焦炉煤气用于生产甲醇。
焦炉煤气组分本身含有甲烷24%-28%，简单的转化就可以很容易满足合成甲醇合成气的比例要求。
数据表明，2000-2200m3焦炉煤气可生产1t甲醇。
2×106m3的焦炉煤气就可以满足一条10万t甲醇生产原料需要，而制成的甲醇，掺入10%-15%的汽油中可以代替汽油，还可以进而制成液化气或和氢气相当的环境友好型燃料的二甲醚。
4、焦炉煤气用于生产氢。
焦炉煤气组分本身含有氢气50%以上，简单的分离就可以获得氢气。
通过焦炉煤气变压吸附制备的氢气既可以作为能源，又可以作为化工原料进而制备成苯类产品，还可以用于医学的过氧化氢（双氧水）制备。
如国内石家庄焦化厂就具备10万t/a 的过氧化氢生产线。
5、焦炉煤气用于生产直接还原铁。
焦炉煤气中的甲烷热分解可获得74%的H2和25%的CO，可以作为直接还原铁的还原性气体，能大大降低炼铁过程中对煤炭资源的依赖。
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。
焦炉煤气 的有效利用
3.2将焦炉煤气用于发电，是近几年来焦炉煤气的主要利 用途径之一。我国焦炉煤气发电一般有三种方式：蒸气发 电、燃气轮机发电和内燃机发电。对于独立焦化厂而言， 在利用焦炉煤气发电时，多采用的是燃气内燃机技术，其 设备投资较小且焦炉煤气成本低，所以经济效益显著。而 对于国内大中型钢铁企业而言，在利用焦炉煤气发电时， 多采用的是燃气一蒸气联合循环发电技术(CCPP)，该技术 的基本原理是将剩余的焦炉煤气和回收的高炉煤气经净化、 混合、加压后送往燃气轮机燃烧、膨胀做功，带动燃气轮 发电机组发电。同时燃气轮机排放的高温烟气加热余热锅 炉，产生蒸汽，带动蒸汽轮机发电机组，形成联合循环发 电。燃气一蒸汽联合发电是热能资源的高效梯级综合利用， 其发电效率高达45％以上，实现了钢电联产，目前我国 的济钢、宝钢、太钢、沙钢、通钢、鞍钢、马钢、邯钢、 安钢、涟钢等多家钢厂都在使用该技术。
3.7作为化工原料生产合成气 近年来随着科技的进步与广大企业的勇于探索，焦 炉煤气的应用领域拓展到制化肥、甲醇一二甲醚、 提取甲烷制液化气和合成甲烷等。
以加快经济转变方式，建设环境友好型社会的总 体布局来看，我国焦炉煤气的利用也应完成其逐 步的转型，由目前多用做燃料的途径逐渐向技术 密集和利用效率更高的途径进行发展，促进焦炉 煤气利用效益的最大化，对于钢铁企业来说，要 结合自身企业的实际生产状况，合理的选择和开 发焦炉煤气的利用技术，以利于钢铁行业的节能 减排，对于独立的焦化企业，在资金充裕以及用 大量焦炉煤气的前提下也应该优先发展煤化工产 品。
3.1加热燃料 焦炉煤气的传统利用方式是作为不同加热设备的 气体燃料，与固体燃料相比较，有使用便捷、可 以管道输送和传热效率高等优点，受到工业和民 用的亲睐。 工业燃气：焦炉煤气作为气体燃料，可用于焦炉 加热、轧钢加热炉、高炉热风炉、烧结点火等。 民用燃气：焦化厂生产的焦炉煤气经过净化后， 作为燃气可供当地居民使用。但是，近几年来随 着西气东输工程的实施，沿线大中城市作为民用 燃料的焦炉煤气将逐渐被天然气替代。
焦炉煤气的有效利用
焦炉煤气的有效利用焦炉煤气是炼焦过程中产生的一种副产品，其主要成分是一氧化碳、氢气和烃类气体。
由于它具有高热值和丰富的能源储备，因此有效利用焦炉煤气对于提高能源利用效率，降低环境污染，实现可持续发展具有重要意义。
首先，焦炉煤气的高热值使得其成为一种理想的工业燃料。
焦炉煤气的热值通常在15-20MJ/m³之间，相当于3-4倍于天然气的热值。
通过将焦炉煤气作为燃料直接燃烧，可以供应工业热能需求，替代传统的能源，如煤炭、石油等，从而减少对传统燃料的依赖，降低能源成本。
其次，焦炉煤气可以作为原料用于化工行业的生产。
焦炉煤气中富含一氧化碳和氢气，这些气体是化工行业广泛使用的原料。
例如，氢气可用于氨制造、炼油和石化等过程中的氢化反应；一氧化碳则可用于合成天然气、甲醇和二甲醚等化工产品。
通过充分利用焦炉煤气作为化工原料，不仅可以减少对有限的化石燃料的需求，还可以提高化工产品的产量和质量，促进化工行业的可持续发展。
此外，焦炉煤气还可以通过合理利用技术转化为电能。
通过焦炉煤气发电，以热能驱动发电机转子产生电能，可以满足工业和生活的用电需求。
焦化厂内的焦炉煤气发电利用高热值的化学能转化为电能，可以提高能源利用效率，减少二氧化碳等温室气体的排放，起到环保的作用。
在焦炉煤气的利用过程中，科技创新是关键。
目前，焦炉煤气的利用主要依靠传统的燃烧方式，但其存在着低燃烧效率、高排放浓度等问题。
因此，需要进一步改进燃烧技术，提高燃烧效率，减少污染物排放。
同时，可以通过气体净化技术对焦炉煤气进行净化处理，去除其中的硫化物、硫酸和重金属等有害物质，减少环境污染。
总之，焦炉煤气的有效利用具有重要的经济和环境价值。
通过将焦炉煤气作为工业燃料、化工原料和发电源，不仅可以提高能源利用效率，降低污染物排放，还可以减少对传统燃料的需求，推动可持续发展。
在利用过程中，需要注重科技创新，改进燃烧技术和净化处理技术，以实现焦炉煤气的最大化利用。
焦炉煤气综合利用
焦化产业由于受钢铁产能削减的影响，已经面临生存考验。
目前，焦化行业已经开始对焦炭下游副产品的深加工进行挖潜，包括化产、苯加氢、焦油加氢以及焦炉煤气综合利用等。
其中，焦炉煤气综合利用方式很多，在此简单做个总结。
1 焦炉煤气甲烷化制取SNG或者LNG焦炉煤气甲烷化技术是近几年才开始实现工业化应用，工艺技术分为高温和中低温两种主流工艺，反应器的形式主流是绝热式，恒温反应器国内有报道。
焦炉煤气甲烷化制取LNG，大约2.55-2.7标方焦炉煤气制取1标方合成天然气，综合能耗1.0-1.1度电。
同时富裕大约20%的氢气。
2 焦炉煤气作为化工原料生产甲醇、合成氨该技术已经完全成熟，工业化应用很广泛，由于甲醇、合成氨市场价格的影响，近期基本不选择这种方式。
现在，已经有该类项目开始着手技改，将焦炉煤气制取甲醇装置改造为“双甲”（甲醇、甲烷）联产装置。
“双甲”工艺有几种争议性方案：a 完全不不改变原甲醇装置设备、工艺路线、运行方式，只是增加煤制气获得碳源，以新增碳源和甲醇驰放气为原料合成天然气。
这种模式的优点是两种产品调节比例大，投资省，技改期间不影响原装置运行。
b 焦炉煤气先提取甲烷、同时停原甲醇装置的转化工序；新增煤制气作为甲醇合成所需的碳源。
这种模式需要对原甲醇装置设备作较大的调整或者更换，建设期间甲醇装置需要停运。
技改的投资预计比前者较大。
3 焦炉煤气综合利用煤焦油馏分加氢制取轻质燃油焦炉煤气提氢，氢气作为煤焦油馏分加氢的原料，剩余气体它用。
4 焦炉煤气综合利用煤焦油馏分加氢制取轻质燃油联产LNG一种适用于焦炉煤气为氢源的煤焦油馏份加氢改质精制联产LNG工艺成功将焦炉煤气综合利用的两种主流产品——煤焦油加氢制取轻质燃油及LNG融为一体。
实现了焦炉煤气资源利用最大化，具有产品结构合理、投资省、运行费用低等优点。
同时，可满足原料焦炉煤气负荷波动下及产品需求变化状况下的自由调节。
本工艺的另外一个优势是煤焦油加氢制取轻质燃油及LNG生产可实现单独独立运行。
焦化行业焦炉气七大综合利用节能技术
焦化行业焦炉气七大综合利用节能技术随着焦化行业的发展，焦炉煤气除部分返回焦炉加热外，剩余主要作为城市煤气，还有相当数量的焦炉煤气会通过火炬燃烧放空。
据估计每年约有350×108m3以上的焦炉煤气未被有效利用而付之一炬，这不仅造成环境污染，还浪费了大量能源。
根据焦炉煤气的特点（含氢量高），我国焦化行业应进一步开发出符合企业特点的应用技术，进而实现煤气资源的优化开发利用，增加焦炉煤气的利用价值，增强炼焦行业的整体竞争力。
近年来，我国焦炉煤气利用程度不断提高，在开发利用技术方面进行了一系列探索，本文总结出七种常用的焦炉煤气综合利用节能技术。
一、焦炉煤气用作气体燃料焦炉煤气是优质的中热值气体燃料，其热值为17兆焦~19兆焦/标准立方米，煤气的主要成分（体积百分比）为氢55％~60％、甲烷23％~27%、一氧化碳5％~8％，含两个以上的碳原子的不饱和烃2％~4％，以及少量的二氧化碳、氮、氧等。
由于我国油气资源缺乏，为解决大中城市民用燃气紧张的问题，20世纪80年代焦炉煤气曾一度广泛应用于民用燃气领城。
目前，在天然气还没有通达而焦化行业有一定基础的地区，焦炉煤气仍是民用煤气和其他工业生产的主要气体燃料提供者。
如我国景德镇等地将焦炉煤气用作陶瓷厂窑炉的加热燃料，生产出优质的陶瓷制品。
此外，焦炉煤气还可用作水泥和玻璃等工业生产的燃料。
二、利用焦炉煤气发电由于焦炉普遍采用了高效的烟气余热回收技术，约有50％~55％的焦炉煤气富余，我国许多焦化企业将剩余的焦炉煤气用于发电。
焦炉煤气发电有三种方式，分别为蒸汽发电（热电联产）、燃气轮机发电和内燃机发电，目前这几种发电方式在国内均有应用，技术成熟。
如果焦化企业与高电耗生产匹配或与发供电企业联营，且上网电价合适，焦炉煤气用于发电可作为优先选择的技术路之一。
其运行与管理简便，生产作业间长，可采取多种方式，企业收益稳定。
1、蒸汽发电，热电联产供热与发电兼用蒸汽发电由锅炉-凝气式气轮机-发电机组成。
焦炉煤气的综合利用技术
焦炉煤气的综合利用技术摘要：我国的焦化企业每年会生产一千多亿立方米的焦炉煤气，其中20%左右的焦炉煤气直接放散燃烧。
为了充分、合理利用焦炉煤气这种资源，文章列举了焦炉煤气发电、制取氢气、生产甲醇及直接还原铁四种应用技术进行分析，指出焦炉煤气的综合利用是发展的必然趋势。
关键词：焦炉煤气；综合利用；能源中图分类号：TQ 542 文献标识码：A 文章编号：The Comprehensive Utilization Technology of Coke OvenGasAbstract：Our country's coked enterprise will produce more than 1000 hundred million cubic meters coke gas every year, 20% about coke gas will diffuse the combustion directly. For full, reasonable use coke gas this resources, the article enumerated the coke gas electricity generation, the system to take the hydrogen, the production methyl alcohol and the direct reduced iron four kind of applied technology carries on the analysis, pointed out that the coke gas the comprehensive utilization was the development inevitable trend.Key words：Coke gas; Comprehensive utilization; Energy我国是世界钢铁大国之一，焦炭的产量也位居世界前列，且一直呈增长趋势，2000 年的焦炭产量为1.22 亿t，2006 年焦炭产量为2.33 亿t，到2009 年增长到了3.53 亿t。
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煤 矿 机 电
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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 : TD844 + . 9 文献标识码 : B 文章编号 : 1001 - 0874 (2005) 02 - 0061 - 03
表 5 QD R20型燃气轮机对煤气的要求
热值 压力
H2 S
萘
HCN
焦油
(MJ) ( kPa) (mg·Nm - 3 )(mg·Nm - 3 )(mg·Nm - 3 )(mg·Nm - 3 )
≥15. 9 ≥300 ≤200
≤100
≤150
≤6
(1) 电站的经济效益 羊渠河焦化厂煤气电站采用股份制形式 ,建成
电站建成后 ,羊渠河焦化厂冬季运行的锅炉台 数及燃煤数量少于建电站前 ,减少了由于燃煤所造 成的环境污染 ,同时也避免了煤气放空所造成的环 境污染 。
4 对环境的影响
燃气轮机热电联供机组在运行过程中 ,对环境 的影响主要有废气 、噪音 、废水 、废油等 。
(1) 废气 焦炉煤气燃烧后 ,产生的有害气体为 SO2 、NOx。 实测结果为 : SO2 的平均排放量为 0. 176 kg / h,国家 允许排放限值为 22 kg / h; NOx平均排放量为 2. 83 kg / h,国家允许排放限值为 6. 6 kg / h。符合国家排 放标准 (30 m 烟囱 ) 。 (2) 噪音 燃气轮机发电机组的主要噪声源是由燃气轮机
是 H2 和 CH4 ,其热值较高 ,一般可达 16 MJ /Nm3 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
表 1 焦炉煤气净化前有毒有害成分含量表 ( g /m3 )
焦油气 粗苯 氨 硫化物 氰化物 吡啶盐基 萘 80～120 30～45 8～16 8～32 1. 0～2. 5 0. 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 /m3 )
用途 焦油 工业 0. 05 民用 0. 05
苯类 2～4 2～4
氨 硫化氢 有机硫 氰化物
萘
0. 03～0. 1 0. 2
0. 5 0. 05～0. 5 0. 2～0. 7
0. 03～0. 1 0. 02 0. 05～0. 2 0. 01 0. 05～0. 2
950 万 kW h, 产 蒸 汽 3 万 t; 2003 年 发 电 1800 万
中国环保频道 ｗｗｗ．ｚｇｈｂｐｄ．ｃｏｍ 2005年第 2期
煤 矿 机 电
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kW h,产蒸汽 6万 t。产生的电力送到羊渠河矿 ,蒸 汽送到羊渠河焦化厂 。蒸汽用于粗苯管式炉加热 、
焦炉空气与回炉煤气预热 、职工澡堂和冬季采暖等 。
表 4 QD R20型燃气轮机性能参数
额定 功率 ( kW )
额定 电压 ( kV )
功率 因数
余热锅炉 蒸汽 蒸汽压 蒸汽 流量 力 (表压 ) 温度 ( t/ h) (MPa) ( ℃)
燃机 热效 率 (%)
综合热 利用率
(%)
2000 6. 3 0. 8 6. 5
1. 2
189 23
70
每台机组约消耗煤气 2000 Nm3 / h (热值为 18 MJ /Nm3 时 ) , 2 台机组约消耗煤气 4000 Nm3 / h,可 把焦化厂的富余煤气全部利用 。机组对燃料的要求
中国环保频道 ｗｗｗ．ｚｇｈｂｐｄ．ｃｏｍ ·62·
煤 矿 机 电
2005年第 2期
20万 t,焦油 1万 t,粗苯 2500 t。2002年 7月 ,建成 1座装机容量 2 ×2000 kW 的煤气电站 ,取得了较好 的经济效益 。现将羊渠河焦化厂的焦炉煤气的利用 情况作一介绍 。
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
后即与焦化厂分离 。焦化厂将所有煤气以 0. 18元 / Nm3 的价格全部卖给电站 。电站首先保证向煤气用 户供气 ,然后利用富余煤气进行发电 。煤气电站外 输电量的结算价为 0. 32 元 / kW h;外输蒸汽的结算 价为 40元 / t。2002年发电 、供应蒸汽的收入为 424 万元 , 2003 年的收入为 816 万元 。扣除发电成本 后 , 2002年获得利润 70万元 , 2003年获得利润 130 万元 。 (固定资产折旧按 10a计 )
The U tiliza tion W ays of Coke 2oven Ga s
ZHAN G Feng2chen ( Yangquhe Coking Plant, Fengfeng Group Co. , L td. , Handan 056201, China) Ab s tra c t: The paper introduces several utilization ways of coke2oven gas and emphatically exp iates the app lication of heat2power coordinated supp ly technology of gas turbine at Yangquhe Coking Plant. Ke ywo rd s: coke2oven gas; gas turbine; heat2power 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 1 t焦炭约产生 180 Nm3 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 Nm3 的煤气 。焦炉煤气中含有苯 、萘 、SO2 、 H2 S、NH3 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。
图 1 燃气轮机热电联供生产工艺流程图
3 热电联供电站
羊渠河焦化厂已有洗萘 、洗氨 、洗苯 、脱硫等净
化设备 ,因此 ,建设电站需增加的设备主要是燃气轮 机发电机组 、余热锅炉 、煤气压缩机 、变配电设备等 。
故决定采用 2台 QDR20型燃气轮机热电联供机组 , 在 ISO 标准条件下 ( P = 0. 101325 M Pa、t = 15℃)其 主要性能参数见表 4。
地少 、回收期短 ,同时还具有启动迅速 、运行稳定 、故 障率低 、维修工作量小 、自动化程度高 、燃料适应范 围广等特点 。
2 焦炉煤气的利用途径
(1) 作为居民生活燃气 焦炉煤气作为居民生活燃气 ,应为首选方案 。 因为民用煤气售价较高 ,且投资较少 ,主要为铺设管 道及相关费用 ,具有较高的经济收益 。 (2) 作为工业燃料 如用作锅炉燃料 ,也可用作陶瓷厂的瓷窑燃料 等 。焦化厂如果与用户的距离较近 ,可以节省不少 投资 。 (3) 用于发电 焦炉煤气用于发电 ,可采用蒸汽锅炉带动汽轮 机发电机组 ,也可采用燃气轮机发电机组 。 1) 蒸汽轮机发电 根据国内煤气锅炉对燃料的要求 ,当燃料的发 热量 ≥12. 56 MJ /Nm3 时 ,即可使锅炉稳定燃烧 ,一 般的焦炉煤气均能满足这一要求 。 2) 燃气轮机热电联供 燃气轮机热电联供是国家“九五 ”期间重点推 荐的节能 、环保 、高新技术项目 ,特别适合冶金 、焦 化 、石化 、油田 、煤矿企业生产过程中产生的高炉煤 气 、焦炉煤气 、石炼化伴生气 、石油井田油气 、煤矿瓦 斯的开发利用 。 利用焦炉煤气的燃气轮机热电联供生产工艺流 程如图 1所示 。 焦炉煤气在管道中随着温度的降低 ,其中的焦 油汽液化被分离出来 。然后经过洗萘塔 ,萘被塔内 的轻焦油吸收 ;经过洗氨塔 ,氨被塔内的水吸收 ;经 过洗苯塔 ,苯被塔内的洗油吸收 ;再经脱硫装置 ,硫 化物在装置内与脱硫剂进行化学反应 ,脱去硫分 ,达 到城市煤气标准 。然后进入煤气柜 (或风包 ) ,经煤 气压缩机加压至 0. 9～1. 0 M Pa,送至压缩煤气风包 成为燃气轮机燃料 。从燃气轮机涡轮排出的尾气仍 有 400℃左右的高温 ,通过排气烟道进入余热锅炉 (余热锅炉排出的烟气温度为 190℃) 。余热锅炉从 尾气中吸收部分热量产生蒸汽 ,从而实现了热电联 供。 由于燃气轮机热电联供与蒸汽轮机发电相比具 有热利用率高 、投资少 ( 2000年为 3492 元 / kW ) 、占
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%)
H2
CH4
54～59 23～29
Cn Hm 2～3
CO
CO2