焦?fàn)t煤氣凈化工藝應(yīng)用問題研究

摘 "要：隨著煉焦產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，焦?fàn)t煤氣的產(chǎn)出與排放給環(huán)境帶來危害性引起社會各界的廣泛重視，煤氣組份復(fù)雜，其中既有可利用的化工原理，也含有較多的污染雜質(zhì)，需要進(jìn)行凈化處理。傳統(tǒng)的干法凈化工藝及濕法凈化工藝在對凈化效果方面存在一定弊端，新型凈化工藝及其組合得到廣泛應(yīng)用，文章從工藝選擇、組成、凈化效果及節(jié)能改進(jìn)等方面對新型煤氣凈化工藝進(jìn)行詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞：焦?fàn)t煤氣;凈化工藝;脫硫;

中圖分類號：TQ522.61 " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A " " "文章編號：1674-3520（2015）-10-00-01

一、引言

我國是煉焦大國，其年產(chǎn)量不斷增加，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益的同時，提升了煉焦產(chǎn)業(yè)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的地位。但煉焦企業(yè)在生產(chǎn)的同時，忽視了焦?fàn)t煤氣的凈化處理，導(dǎo)致十分嚴(yán)重的資源浪費和環(huán)境污染。隨著科技的不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)增長方式由依靠產(chǎn)量增長逐漸轉(zhuǎn)向依靠技術(shù)提升增長，焦?fàn)t煤氣的凈化也得到社會與企業(yè)的高度重視，煤氣凈化工藝應(yīng)運而生。

二、焦?fàn)t煤氣凈化工藝發(fā)展現(xiàn)狀

（一）焦?fàn)t煤氣的組份

焦?fàn)t煤氣是由多種成分組成的，且含多種雜質(zhì)的一種混合氣體，其中雜質(zhì)的主要成分包括硫化物、氰化物、氨氣、氧氣、焦油、烯烴、苯以及萘等。焦?fàn)t煤氣作為一種化工原料，具有重要的應(yīng)用價值，但在使用前需對煤氣進(jìn)行充分的凈化處理，否則煤氣中所含的雜質(zhì)將對后續(xù)工藝產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響，焦?fàn)t煤氣無論是在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中，還是在生活應(yīng)用領(lǐng)域中，均需要對組份內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)行有效去除，這是焦?fàn)t煤氣凈化工藝的關(guān)鍵所在。

（二）煤氣凈化工藝發(fā)展現(xiàn)狀

1、傳統(tǒng)凈化工藝及其弊端。干法凈化工藝對于焦?fàn)t煤氣雜質(zhì)的處理存在一些缺陷與漏洞，對于其中部分雜質(zhì)的脫除研究尚處于空白區(qū)域，需要進(jìn)一步提高;對于部分能脫除的雜質(zhì)，其凈化效果較差，不能滿足甲醇合成催化劑所要求的標(biāo)準(zhǔn)，尤其是有機(jī)硫的加氫轉(zhuǎn)化能力無法滿足生產(chǎn)的需求;現(xiàn)階段，我國焦?fàn)t煤氣凈化工藝主要采用濕法凈化，加設(shè)濕法凈化裝置后，可有效減少硫化氫和氰化氫對后續(xù)裝置的腐蝕，降低對環(huán)境的污染，例如脫硫、脫氰裝置等。在焦?fàn)t煤氣雜質(zhì)處理中，硫化物中的硫化氫的脫除是比較容易的，而有機(jī)硫的形態(tài)比較復(fù)雜，其脫除效果較差，技術(shù)難度較高。

2、新型煤氣凈化工藝。真空碳酸鉀（K2CO3）脫硫工藝為濕法吸收法中的一種，煤氣經(jīng)過洗苯凈化步驟后進(jìn)入到脫硫塔，經(jīng)過貧油的噴灑處理吸收煤氣中的CO2、HCN與H2S成分，該凈化步驟中，安裝了氫氧化鈉（NaOH）溶液洗滌段，可有效吸收H2S，降低其含量，經(jīng)過脫硫塔的煤氣可直接使用。該工藝特點成本低廉、脫硫率高達(dá)95%，脫氰率達(dá)到80%，因此得到了廣泛的使用。在傳統(tǒng)PDS脫硫工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)升級后的HPE法，同樣屬于濕式催化氧化法脫硫工藝，該工藝以硫酸亞鐵、PDS與苯二酚復(fù)合催化劑，促使煤氣中的酸性成分與氨發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成相應(yīng)的銨鹽，銨鹽在氧化劑作用下形成硫，從而脫去煤氣中的硫化物，此工藝脫硫率高達(dá)99%。

濕式吸收法工藝包括AS循環(huán)洗滌法、真空碳酸鹽法、代亞毛克斯法、薩爾費班法等，其中最為典型的工藝就是氨-硫化氫循環(huán)洗滌法，脫硫效率能夠達(dá)到95%，但是在反應(yīng)的過程中會產(chǎn)生大量的酸性氣體，為了防止二次污染的發(fā)生，就需要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣硖幚硭嵝詺怏w。煤氣在完成凈化處理之后，脫出其中的苯、焦油、H2S、NH3并達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后，就可以將其用在工業(yè)燃料與城市燃?xì)庵?，但是要將其作為合成甲醇與氨的原料，還需要經(jīng)過烴類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化與處理，現(xiàn)在常用的轉(zhuǎn)化方法是催化轉(zhuǎn)化法與非催化轉(zhuǎn)化法。

三、煤氣凈化工藝應(yīng)用

（一）煤氣凈化工藝選擇

煤氣凈化工藝各有其自身的特點，在進(jìn)行工藝選擇時，應(yīng)多方面考慮，選擇綜合性能較高的凈化工藝。在選擇時，一般需考慮的主要因素有：凈化效果、環(huán)保要求、工藝運行穩(wěn)定性、工藝技術(shù)含量、工藝的經(jīng)濟(jì)效益等，通過對比，選擇產(chǎn)品質(zhì)量好，運行費用低，投資省，能為企業(yè)帶來良好經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的凈化工藝。焦?fàn)t煤氣凈化裝置由冷凝鼓風(fēng)、脫氨、洗苯、脫硫、粗苯蒸餾、油庫和酚氰廢水處理站組成，輔助設(shè)備包括制冷劑和循環(huán)水系統(tǒng)。脫氨系統(tǒng)采用噴淋式飽和器生產(chǎn)硫銨、脫硫系統(tǒng)采用真空碳酸鉀脫硫工藝。

（二）煤氣凈化效果

煉焦廠產(chǎn)生的廢水、廢渣、廢氣均在密閉環(huán)境下集中回收、儲存及轉(zhuǎn)移，全程不落地，避免對現(xiàn)場地面及大氣環(huán)境的污染，污染物基本通過就地消納的處理方式，或在系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)利用，避免對環(huán)境造成污染或發(fā)生污染轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，該工藝從內(nèi)在指標(biāo)和外觀形象兩方面優(yōu)于傳統(tǒng)工藝，處理后的煤氣雜質(zhì)含量達(dá)到各項指標(biāo)，滿足生產(chǎn)的需求。例如，經(jīng)過該工藝處理后的各雜質(zhì)含量分別為：焦油霧≤20mg/m3，萘≤400mg/m3， NH3≤30mg/m3，H2S≤300mg/m3，苯衍生物≤4mg/m3，其凈化效果相對于傳統(tǒng)凈化效果有大幅度提升。

（三）煤氣凈化工藝節(jié)能改進(jìn)措施

將粗煤氣的部分熱量進(jìn)行回收，作為脫硫液再生所需熱源;利用馬鋼專利技術(shù)，在對粗煤氣進(jìn)行冷卻的同時，對煤氣中的萘進(jìn)行脫除處理，利用冷凝焦油、冷凝氨水和少量補(bǔ)充焦油乳濁液作為洗萘劑，降低洗萘劑水溫;鼓風(fēng)機(jī)采用德國進(jìn)口，電耗低;焦油氨水處理系統(tǒng)采用氨水保溫靜置分離的流程，焦油脫水不需要蒸汽，剩余氨水在系統(tǒng)內(nèi)以自留方式進(jìn)行分離、轉(zhuǎn)運，無需輸送能耗;終端冷凝系統(tǒng)的排水和粗苯蒸餾系統(tǒng)中的分離水作為硫銨脫離系統(tǒng)的稀釋水，降低新水消耗的同時，減少了氨水的產(chǎn)量;工藝中多處采用余熱再利用，節(jié)約了冷卻水用量的同時，還最大限度的降低對設(shè)備及環(huán)境的危害。

四、結(jié)束語

焦?fàn)t煤氣成分復(fù)雜，其中的主要成分可廣泛應(yīng)用于工業(yè)或生活燃料，但其中含有的多種雜質(zhì)對于煤氣的應(yīng)用產(chǎn)生了嚴(yán)重的阻礙作用。傳統(tǒng)凈化工藝由于本身存在的弊端，在凈化效果及經(jīng)濟(jì)成本上無法滿足社會及企業(yè)的需求，應(yīng)用高效先進(jìn)、新型節(jié)能的凈化工藝，對煤氣進(jìn)行凈化處理是未來企業(yè)發(fā)展的趨勢。

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