文档介绍：浅谈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: 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。该用途的综合成本相对于天然气和煤为原料的生产成本低,工艺成熟,并且已经有多年的运行经验,但该工艺复杂,能耗相对高,生产规模低,产品市场竞争激烈,综合效益不高;
3、用于发电:常见有蒸汽发电、燃气轮机发电、内燃机发电三种形式。该用途投资比较小,建设周期比较短,设备占地少,操作简单,并且工艺成熟,但小焦化厂产生的电量小,上电网困难;大型焦化厂发电,综合经济效益一般,所以该用途比较适应于小型的炼焦企业;
4、用于制氢: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,又可以作为苯加氢等加氢装置的原料使用,还可以用于医药上双氧水的制备。该用途投资小,运行费用低,工艺简单,技术成熟,经济效益好,但是受下游市场的制约,并且运输困难,所以需要跟相关装置配合才能产生经济效益;
5、用于还原铁:焦炉煤气中的甲烷热分解可获得74%的氢气和25%的一氧化碳,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。该用途投资中等,效益非常高,可以节约焦炭,减少二氧化碳气体的排放,但是局限性大,必须建设在炼钢厂附近,因此该用途适用于大型炼钢厂配套的焦化