煤的低温干馏生产工艺及污染治理

低温干馏生产工艺及污染治理

1. 低温干馏的概念

煤在隔绝空气下加热至高温600℃左右所发生的一系列复杂的物理、化学变化过程，称为煤的低温干馏。

2.干馏炉生产工艺特点及流程

干馏炉是煤低温干馏生产工艺中的主要设备。

鲁奇低温干馏炉是工业上已采用的典型炉型，其采用气体热载体内热式垂直连续进料，在中国俗称三段炉，即从上而下包括干燥段、干馏段和冷却段3部分。

2.1主要工艺特点

炉内采用大空腔设计，干燥段、干馏段没有严格的界限，干馏、干燥气体热载体不分；炽热的半焦进入炉底水封槽，用水冷却，采用拉盘和刮板机导出于馏产品；部分荒煤气和空气混合进入炉内花墙，经花墙孔喷出燃烧，生成千馏用的气体热载体将煤块加热干馏；煤气由炉顶集气伞引出进入冷却系统。

但其不足之处在于：①干燥和干馏气体热载体部分不足，导致出炉煤气热值低，难以符合工业和民用要求，对后续进一步加工利用造成巨大影响；②采用水封冷却出焦方式，表面看起来避免了由于煤气泄漏造成的环境污染，实际在生产中，黑褐色的熄焦高温废水，向空气中会发出大量有毒有害的气体；③由于半焦是从水里捞出，还需要浪费大量的煤气燃烧去烘干半焦；④煤干馏炉规模小，难以大型化。目前规模均为3～5万t／a的小型炉，属国家限制和淘汰的对象之一；⑤由于气体热载体必须由下向上穿过料层，要求料层有足够的透气性，并使气流分布

均匀，所以入料粒度应为20～80mm，需要由原煤破碎和筛分，其产率不高，价格还高于原煤；⑥于馏炉加料过程粉尘问题未得到有效解决。

2.2生产工艺流程图

原料煤由斗式提升机提升到炉顶储煤仓，并连续加入干馏炉，经预热段进入干馏段，干馏所用热量主要由回炉煤气与空气在火道内混合均匀后，经火口进入干馏段燃烧，干馏段下部成品干馏煤落入水封槽冷却，然后排出。荒煤气在干馏室内沿料层上升，通过煤气收集罩、上升管、桥管先后经文氏管塔、旋流板塔洗涤，煤气在风机的作用下回炉加热，剩余部分放散。焦油进入沉淀池脱水，然后集中在焦油池进行静置恒温

加热和2次脱水，脱水后的焦油即为成品油。

2.3生产过程污染物排放

榆林煤低温于馏生产过程中污染物排放量大，产生污染物的环节多。根据煤低温干馏生产过程和工艺特点，确定其生产过程中的各污染物排放环节，如下图2：

榆林煤低温干馏生产工艺产生的污染物主要分为：①粉尘污染物，主要包括煤尘和焦尘。其中煤尘来源主要来源于受煤场、备煤工段和炉顶装料区，焦尘主要来源于贮焦场。②大气污染物，其主要包括炉体泄漏和熄焦水产生的废气(主要污染物为H。S、CO、苯系烃、氰化物、N0。、SO。等)，荒煤气燃烧、干燥半焦时产生的废气，剩余煤气焚烧后产生的废气(主要污染物为硫氧化物和氮氧化物)，氨水池、焦油池产生的大量焦油蒸汽等。③水污染物，其主要产生于焦化工段和化产回收工段，且废水排放量大，水质成分复杂。废水中无机污染物主要有硫化物、氰化物和硫氰化物，有机污染物除大量酚类外，还有单环及多环的芳香族化合物，以及含氮、硫、氧的杂环化合物等。

煤气发电和综合利用新技术研究。例如以榆林煤低温干馏生产过程煤气为燃料的燃气——蒸汽联合循环发电技术。此外还应建设以干馏煤气为燃料的石灰生产企业、煤焦油深加工企业、粉煤气化生产企业等，以提高资源综合利用效率和环境保护能力。

3.改进低温干馏工艺——富氧干馏

兰炭生产虽然近年来取得了很大进步, 但还有一些技术问题有待进一步研究解决。目前尚存在3个方面的问题；一是目前低温干馏仍主要采用炉内空气和煤气燃烧加热的方式, 燃烧废气混人了煤气中, 既降低了煤气的热值, 增大了净化系统的处理压力, 而且不利于综合利用；二是采用水盆浸泡熄焦的方式, 水和热耗量大, 且产品水分含量高, 废水处理难度大；三是粉煤和兰炭碎屑仍未合理利用。这些仍然是大型清洁兰炭生产新工艺迫切需要解决的问题,这些问题的解决将使现行的兰炭生产技术得到全面提升, 可被称为“ 第三代兰炭生产技术” 。

提高低热值煤气循环利用效率主要有两个方面：一是与高效率的低热值煤气消耗部门（如金属镁生产有效对接）；二是改进现有干馏工艺, 提高煤气质量, 为化工产品方向的应用奠定基础。

富氧干馏就是利用先进的制氧技术, 以氧气替代空气, 改变现行低

温干馏采用空气助燃带来的煤气热值低, 产出量大及后续的综合利用问题。