煤焦化行業(yè)的清潔生產(chǎn)研究

陳如建

（臨沂恒昌焦化股份有限公司，山東 臨沂 276132）

引言

煤焦化行業(yè)的物質(zhì)生產(chǎn)是我們社會生存和發(fā)展的基礎(chǔ)活動。進入工業(yè)化時代以來，人類大部分的成就和文明是環(huán)境資源的掠奪和自由占有，導致了人類社會和自然的矛盾突出。現(xiàn)在我們的地球充滿了空洞。我們生存的環(huán)境質(zhì)量正在全面惡化。環(huán)境問題引起的各種污染事故和自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，威脅著人類的生存。

1 煤焦化行業(yè)推行清潔化生產(chǎn)的重要性

隨著我國工業(yè)技術(shù)的進步和經(jīng)濟水平的提高，清潔生產(chǎn)的目標得到了不斷改善，相關(guān)的研究和技術(shù)也得到了很大的創(chuàng)新，清潔生產(chǎn)的過程與產(chǎn)品需要不斷改進[1]。

1）有利于改變之前的管理模式。以往終端模式管理速度不夠，負責任的只有環(huán)境科學的研究與管理工人，把工作的重點放在了污染排放與處理上。所以目前對焦化企業(yè)來說，只有相關(guān)環(huán)保單位才能夠處理這些。

2）在煤焦處理中，清潔的生產(chǎn)過程不僅是控制污染排放的有效方案，也是一種新型高效的生產(chǎn)模式。這可以通過合理地利用生產(chǎn)資源，用來替代稀有的資源，降低了循環(huán)能源的消耗，借用清潔的生產(chǎn)方式促進了社會工業(yè)的進步，并且減少焦化業(yè)對自然環(huán)境的不利影響。

3）加快焦化行業(yè)的合理定位，不斷優(yōu)化生產(chǎn)流程，努力降低能耗，通過加強自身經(jīng)營模式，從而實現(xiàn)從粗放的生產(chǎn)模式到集約的生產(chǎn)模式[2]。所以清潔化的生產(chǎn)方式可以為企業(yè)添加新的動力，促進行業(yè)的發(fā)展和進步。焦化固體成分復雜，亂排放，環(huán)境污染嚴重，廢物資源化利用，減少污染，增加企業(yè)利益。

2 煤焦化的清潔工藝

2.1 熄焦工藝

熄焦指的是冷卻精制的熱焦直到便于保存與運輸?shù)臏囟?。因為焦爐的操作工藝屬于熄焦，用來冶金的煤焦主要用這種方法生產(chǎn)。截止目前，國內(nèi)的熄焦技術(shù)有濕法的，也有干法，具體的操作過程有以下幾個方面：

1）其中濕熄焦的過程是將成熟焦炭放入裝煤推焦機中，然后推焦機推出，焦炭經(jīng)除塵之后在熄焦車上進行下一步操作，熄焦車會把焦炭運進熄焦塔中，然后進行噴淋處理，在此處熄焦后排放冷卻到冷焦平臺，最后送入進焦炭篩分系統(tǒng)進行篩分儲存，便于等待運輸。

2）干熄焦工藝之中，紅焦經(jīng)低溫惰性的氣體冷卻后，換熱吸收的熱量進入了干熄焦鍋爐來產(chǎn)生蒸汽，蒸汽進入了對應(yīng)的蒸汽管，或送至了發(fā)電廠[3]。經(jīng)處理后的冷卻惰性氣由風機吹入干熄焦爐后進行冷卻，其中的紅焦還可以回收再利用。

3）兩種方式在污染排放方面沒有顯著的差異。干熄焦比濕法熄焦大約少8%。干熄焦的投資大約是是濕法熄焦的6 倍。干熄焦的操作成本卻是濕法熄焦的2.6 倍。所以，干熄可以利用余熱進行發(fā)電。對于這種方法，燃氣公司早在2013 年就正式將濕法熄焦工藝改成了干法熄焦工藝，最大限度地提高焦炭的利用率。

2.2 天然氣的脫硫過程使用的技術(shù)

天然氣的脫硫過程需要使用焦化脫硫的方法進行。還要對脫硫過程中產(chǎn)生的生產(chǎn)物進行有效的回收利用。所有的氨處理回收，然后用于脫硫?；咎幚碇?，提取焦化的脫硫液，所生產(chǎn)出來的副產(chǎn)物是氨的化合物。所以說在生產(chǎn)的整個過程中不需要對系統(tǒng)進行補水，企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了節(jié)約水資源、降低生產(chǎn)成本的目標[4]。在焦化部門中采用的濕法氧化的方法進行脫硫，PDS 焙燒是它的催化劑。將堆煤和焦炭工序回收的粉塵加濕后返回煤炭分配系統(tǒng)，再利用。其他各吸塵器回收的粉塵作為吸塵系統(tǒng)回收的吸塵、吸塵系統(tǒng)回收的吸塵、粉熱沉淀池回收的吸塵等副產(chǎn)品出售。在回收車間，由凝結(jié)了鼓風工程的聚氨酯分離罐產(chǎn)生的焦油渣集中在煤炭準備車間滲透到焦炭中，并被焦化。這部分材料多環(huán)芳控毒性強，在處理過程中，參考危險廢物的儲存、轉(zhuǎn)移等要求，管理物質(zhì)的儲存、運輸?shù)却胧?，貯存防滲、防雨、防曬半封閉水泥倉庫運至煤配工程采用移動密封容器，嚴格防止泄漏。氣體中的氫組分可以提供堿源，而且空氣可以被氧化與再生。當鹽分達到一定的含量時，氣體脫硫工藝惡化，生產(chǎn)效率降低，甚至硫化氫超標。脫硫工程產(chǎn)生的廢液進入燒硫磺的蓋子加熱生成硫橫，作為副產(chǎn)品出售到外面。收集到其他少量生活垃圾后，從環(huán)衛(wèi)部的口中統(tǒng)一處理。天然氣脫硫過程整個生產(chǎn)過程不需要其他原料，無化學能，間隔無高溫高溫低溫制冷設(shè)備。

2.3 CMC 技術(shù)的應(yīng)用

CMC 技術(shù)是指煤的水分控制技術(shù)?；驹硎窃诮姑哼M入焦爐前對焦化進行預(yù)熱干燥，調(diào)整和減少原煤水含量，以確保水含量控制在6%以內(nèi)，從而有效增加的結(jié)煤的利用與消耗，對生產(chǎn)時候的環(huán)境進行有效的保護，著不僅僅是為了使工作的效率更高更快，還能保證生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的質(zhì)量更加可靠[5]。CMC 作為目前一種焦化業(yè)中非常典型的一種清潔生產(chǎn)手段，可以有效的減少水資源的利用，達到節(jié)能降耗的效果。近年來，日本采用了蒸汽干燥法，德國也采用了流化床裝置。目前，國內(nèi)的CMC 生產(chǎn)有蒸汽管旋轉(zhuǎn)型的水煤控制技術(shù)與流化床控制技術(shù)還是非常有發(fā)展前景的。余溫生產(chǎn)出來的蒸汽在工廠生產(chǎn)的過程中依然起到非常重要的作用。

2.4 焦化過程中產(chǎn)生的廢液的處理技術(shù)的應(yīng)用

迄今為止，我國現(xiàn)在處理焦化過程中產(chǎn)生的廢液還是以脈沖過程放電、光催化氧化、催化濕法氧化、臭氧氧化等方法為主。這些技術(shù)可以處理工業(yè)生產(chǎn)中的焦化廢水，部分廢水水質(zhì)可以達到再生水和補充水的標準，從而達到了無污染的生產(chǎn)條件。況且，用光催化反應(yīng)的方式進行污染處理的應(yīng)用也在逐漸實現(xiàn)，它是通過光刺激半導體催化劑產(chǎn)生其反應(yīng)活性強的空穴對，在顆粒表面產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)，以此來達到除去廢水中的苯酚和其它有毒的有機化合物的目的。光催化氧化技術(shù)在焦化工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，可重復使用，是材料領(lǐng)域的研究熱點。脈沖電暈放電有效地分解焦性排水，并在50 kV 和2.8 s時去除91%的氰化物和66%的苯酚。一般使用生化處理過程，但細菌可根據(jù)該過程被激活。這項新技術(shù)尤其重要。催化濕法氧化技術(shù)主要以氧劑、高壓為前提，充分利用有機物質(zhì)和氨氮在空氣中進行氧氧化排放，進入二氧化碳和氮，將這些有害物質(zhì)排入大氣中有利于煉焦行業(yè)難分解的高含量有機物的排放與處理[6]。然而，這種技術(shù)對設(shè)備和催化劑價格有很高的要求。綠色原料的利用是煤焦化行業(yè)中解決資源短缺的一項十分重要的措施，這種方案對提高煤炭的利用效率有重要的意義。借此可以用來開發(fā)煤液化的技術(shù)，包括直接液化技術(shù)和間接液化技術(shù)，直接液化技術(shù)在高溫催化的條件下向煤加入氫，增加氫的占比。間接液化指的是煤在產(chǎn)生合成氣體之后，通過氧氣和水蒸氣的作用在一定溫度壓力下形成液體燃料。

3 結(jié)語

根據(jù)國內(nèi)外研究成果，由于各種條件的限制，上述兩家焦化企業(yè)均未實施部分清潔生產(chǎn)技術(shù)。這些技術(shù)的環(huán)境和經(jīng)濟效益需要在未來焦化企業(yè)的清潔生產(chǎn)審計中得到驗證。由于時間限制，我們只關(guān)注焦化行業(yè)的清潔生產(chǎn)技術(shù)，沒有對焦化行業(yè)的綠色發(fā)展進行深入的研究。我們只是做了一個簡短的介紹，希望將來有機會做更深入的研究。