焦爐煤氣凈化工藝應用問題研究

摘 "要：隨著煉焦產業的不斷發展，焦爐煤氣的產出與排放給環境帶來危害性引起社會各界的廣泛重視，煤氣組份復雜，其中既有可利用的化工原理，也含有較多的污染雜質，需要進行凈化處理。傳統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用，文章從工藝選擇、組成、凈化效果及節能改進等方面對新型煤氣凈化工藝進行詳細闡述。

關鍵詞：焦爐煤氣;凈化工藝;脫硫;

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

一、引言

我國是煉焦大國，其年產量不斷增加，帶來巨大的經濟效益的同時，提升了煉焦產業在工業生產領域的地位。但煉焦企業在生產的同時，忽視了焦爐煤氣的凈化處理，導致十分嚴重的資源浪費和環境污染。隨著科技的不斷進步，經濟增長方式由依靠產量增長逐漸轉向依靠技術提升增長，焦爐煤氣的凈化也得到社會與企業的高度重視，煤氣凈化工藝應運而生。

二、焦爐煤氣凈化工藝發展現狀

（一）焦爐煤氣的組份

焦爐煤氣是由多種成分組成的，且含多種雜質的一種混合氣體，其中雜質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。焦爐煤氣作為一種化工原料，具有重要的應用價值，但在使用前需對煤氣進行充分的凈化處理，否則煤氣中所含的雜質將對后續工藝產生嚴重的負面影響，焦爐煤氣無論是在工業應用領域中，還是在生活應用領域中，均需要對組份內的雜質進行有效去除，這是焦爐煤氣凈化工藝的關鍵所在。

（二）煤氣凈化工藝發展現狀

1、傳統凈化工藝及其弊端。干法凈化工藝對于焦爐煤氣雜質的處理存在一些缺陷與漏洞，對于其中部分雜質的脫除研究尚處于空白區域，需要進一步提高;對于部分能脫除的雜質，其凈化效果較差，不能滿足甲醇合成催化劑所要求的標準，尤其是有機硫的加氫轉化能力無法滿足生產的需求;現階段，我國焦爐煤氣凈化工藝主要采用濕法凈化，加設濕法凈化裝置后，可有效減少硫化氫和氰化氫對后續裝置的腐蝕，降低對環境的污染，例如脫硫、脫氰裝置等。在焦爐煤氣雜質處理中，硫化物中的硫化氫的脫除是比較容易的，而有機硫的形態比較復雜，其脫除效果較差，技術難度較高。

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，煤氣經過洗苯凈化步驟后進入到脫硫塔，經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95%，脫氰率達到80%，因此得到了廣泛的使用。在傳統PDS脫硫工藝基礎上進行改進升級后的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與苯二酚復合催化劑，促使煤氣中的酸性成分與氨發生化學反應，生成相應的銨鹽，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99%。

濕式吸收法工藝包括AS循環洗滌法、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-硫化氫循環洗滌法，脫硫效率能夠達到95%，但是在反應的過程中會產生大量的酸性氣體，為了防止二次污染的發生，就需要采取適當的措施來處理酸性氣體。煤氣在完成凈化處理之后，脫出其中的苯、焦油、H2S、NH3并達到相關標準后，就可以將其用在工業燃料與城市燃氣中，但是要將其作為合成甲醇與氨的原料，還需要經過烴類物質的轉化與處理，現在常用的轉化方法是催化轉化法與非催化轉化法。

三、煤氣凈化工藝應用

（一）煤氣凈化工藝選擇

煤氣凈化工藝各有其自身的特點，在進行工藝選擇時，應多方面考慮，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、環保要求、工藝運行穩定性、工藝技術含量、工藝的經濟效益等，通過對比，選擇產品質量好，運行費用低，投資省，能為企業帶來良好經濟效益和社會效益的凈化工藝。焦爐煤氣凈化裝置由冷凝鼓風、脫氨、洗苯、脫硫、粗苯蒸餾、油庫和酚氰廢水處理站組成，輔助設備包括制冷劑和循環水系統。脫氨系統采用噴淋式飽和器生產硫銨、脫硫系統采用真空碳酸鉀脫硫工藝。

（二）煤氣凈化效果

煉焦廠產生的廢水、廢渣、廢氣均在密閉環境下集中回收、儲存及轉移，全程不落地，避免對現場地面及大氣環境的污染，污染物基本通過就地消納的處理方式，或在系統內部循環利用，避免對環境造成污染或發生污染轉移的現象，該工藝從內在指標和外觀形象兩方面優于傳統工藝，處理后的煤氣雜質含量達到各項指標，滿足生產的需求。例如，經過該工藝處理后的各雜質含量分別為：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凈化效果有大幅度提升。

（三）煤氣凈化工藝節能改進措施

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

四、結束語

焦爐煤氣成分復雜，其中的主要成分可廣泛應用于工業或生活燃料，但其中含有的多種雜質對于煤氣的應用產生了嚴重的阻礙作用。傳統凈化工藝由于本身存在的弊端，在凈化效果及經濟成本上無法滿足社會及企業的需求，應用高效先進、新型節能的凈化工藝，對煤氣進行凈化處理是未來企業發展的趨勢。

參考文獻：

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