焦炉煤气转化利用现状
中国焦炉煤气利用现状及发展前景
大 力的 重视 , 对 清洁 化整 体利 用上 , 符合 了 国家低碳 经 济的 发 展趋 势 , 在利用价 值上 也有着 明显提高 。焦 炉煤气 的清洁化 利
依据 国情 , 本文 主要 阐述 了当前 焦炉煤 气 的利 用现状 , 包 用 , 可 以有 效 的促进 发展 循环 经济 , 进而提 高 资源 的整 体综 合 括合 成天 然气 、 发电、 生 产花 费等等 , 在一 定基 础上 , 明确 的指 利用方 法 , 这是 企业生产 的必然需求 。 出 了焦炉 煤气 的整体 综 合利 用一 定要倾 向于清洁 化和 产 品的 3 _ 2产 品的高 附加值 高附加 值 等 , 更好 的提 高焦 炉煤 气整 体综 合利 用率 , 更好 的促 进中 国的 焦炉煤气的发 展。 利 用焦 炉煤气 的生产高 附加值 , 可 以更加 确保 焦化企业 获 得 经济 效益和 可持 续 增长 , 这 对于 企业 而 言 , 是坚 持走 可持 续 发展 的重要 选择 , 对于 新建的 钢铁联 合企业 进行全面 的考虑 来
中国焦炉煤气利 用现状及发展 前景
郑 希 亮( 山东省 冶金 设计 院股 份有 限 公司 , 山东 莱芜 2 7 1 1 0 4 )
摘要 : 伴 随着我 国的工 业化迅 速 的发展 , 对 焦炉煤 气的整 发展前景将会拥 有很 大的发展 空间 , 其 中有以下几种发展方向 : 体 回 收和 利 用工作也 在 不断发 展 中。 焦炉 煤 气对 于工业发 展 3 . 1清洁 化 使 用上起 着重要 的作 用 , 其是 重要 能源之 一。所 以为 了能够更 随 着人们对 环保意 识的 不断增 强 , 我 国对 焦炉气 的排量 上 好 的 实现 资 源的综合利 用 , 为 了更 好地积极 保护我 国的 生态环 每年 都有 较为 严格 的 限制 , 这 对焦 炉煤 气净 化的 指标 , 提出了 境, 为 了更好 地利 用 焦炉煤 气 , 本 文主要 对 中国焦 炉煤 气利 用 明确 规 定 。由此可 以 看 出焦炉 煤气 在净化 问题 上越 来越 受 到
国内焦炉煤气现状及综合利用情况
国内焦炉煤气现状及综合利用情况一、焦炉煤气资源利用现状2022年全国焦炭产能预计3.7亿吨,焦炉煤气产量1500多亿方/年,全国约有焦化企业2000多家,其中1/3为钢铁联合企业,2/3为独立焦化企业;而独立焦化企业主要分布在山西、河南、山东、云南、内蒙等地,其中山西为世界上焦炭最大聚集地。
山西焦炭产能约占全国22%,近期坚持焦化并举,淘汰落后产能,实施总量控制(1.4亿吨),为焦炉气综合利用市场提供良好发展环境;全省焦化投资预计330亿,将继续规范吕梁、临汾两大焦化产业基地,完善30个产焦百万吨的重点企业,孕育良好的焦炉气制甲烷市场契机;2022年,将在介休、孝义等地建设十大焦炉气综合利用园,并在河津、清徐建设两个焦炉气制甲烷示范项目(形成规模10亿m3/a);山西、河南、山东、云南、内蒙等地焦炉气资源丰富但离中心城市距离远,许多焦炉气被直接燃放,利用率低;焦炉气制甲醇和化肥由于市场受限和发电上网困难等因素影响,目前较好的利用途径是焦炉煤气甲烷化制天燃气。
焦炉煤气是指用炼焦用煤在炼焦炉中经高温干馏后,在产出焦炭和焦油产品的同时所得到的可燃气体,是炼焦产品的副产品,未经净化处理的称之为荒煤气,经净化处理的称之为净煤气即本文所指的焦炉煤气。
焦炉煤气的热值约为17580kJ/m3~18420kJ/m3,天然气的热值约为35588kJ/m3,焦炉煤气的热值约为天然气热值的一半。
焦炉煤气的密度为0.45kg/m3~0.48kg/m3。
着火温度为600℃~650℃,具有燃烧速度快、着火快、火焰短的特点,理论燃烧温度为1800℃~2000℃。
每炼1吨焦炭,会产生430m3左右的焦炉煤气。
这些焦炉煤气中的一半用于企业自身回炉助燃,另外约200m3必须使用专门的装置进行回收净化处理,否则只能直接排入大气,或者燃烧排放(俗称“点天灯”)。
全国外供焦炉煤气预计就有700多亿立方米,有很多非钢焦化企业所产的焦炉煤气无法利用被“点天灯”而浪费了(这些企业一般远离城市中心),有约300亿立方米被白白排放掉。
焦炉煤气利用技术现状
焦炉煤气变压吸附制氢技术变压吸附(PSA)技术从焦炉煤气中分离氢气,制氢成本低,只相当于电解水制氢成本的1/4~1/3。
早在上世纪80年代,德国Prosper焦化厂就投产了一套采用PSA法从焦炉煤气中分离氢气的生产装置,其生产规模为20000m3/h,纯度为99.99%的氢气。
20多年前,我国就在宝钢、鞍钢、武钢、本钢、包钢等建有多套100 m3/h至5000 m3/h、纯度为99.999%的焦炉煤气变压吸附制氢装置,用作轧钢厂保护性气体。
近几年来,我国焦化行业建设的苯加氢装置已普遍采用了变压吸附制氢装置。
建议将变压吸附制氢技术作为苯加氢、焦油加氢精制等焦化新技术发展所需的配套技术推广应用。
焦炉煤气制甲醇技术近几年我国甲醇生产发展很快,2005年我国甲醇产量536×104t,已成为世界第二大甲醇消费国。
2006年我国共有甲醇生产企业167家,产量875×104t,其中以焦炉煤气为原料仅占30×104t。
预计到2010年我国甲醇需求量约为1800×104 t~2100×104 t,焦炉煤气制甲醇具有很大的市场空间。
特别是在2006年国家煤化工发展中长期规划中,制定了优先考虑利用炼焦煤气制甲醇的产业政策。
因此,焦炉煤气制甲醇技术应作为独立焦化厂焦炉煤气利用的重点技术推广应用。
焦炉煤气净化技术现状符合《焦化准入条件》的产能比例在2004年国家公布的《焦化准入条件》中,明确规定新建或改造焦炉要同步配套建设煤气净化设施。
至2006年底,经国家发改委核准的厂家仅108家,这些家的产能之合仅占当年焦炭总产能的30%左右。
还有大量企业未被核准,其主要原因之一就是煤气净化设施配套不完善。
煤气净化设施主要包括冷凝鼓风装置、脱硫脱氰装置、氨回收装置及苯回收装置。
所谓配套不完善,是指缺某个或某些装置,特别是缺脱硫脱氰装置。
主流工艺技术我国焦炉煤气净化工艺通过不断引进国外先进技术和创新发展,已经步入世界先进行列;煤气净化工艺已基本涵盖了当今世界上较为先进的各种工艺流程。
焦炉煤气净化技术的应用现状与改进
直冷方式可冷却煤气,也可净化焦炉煤气。
而间接冷却方式在冷却焦炉煤气过程中,煤气不会直接与冷却水接触,而是借助于换热器来完成冷却过程。
间接冷却方式过程中由于冷却水不直接接触煤气,可不受煤气污染,因此,间接冷却方式所用冷却水可重复利用,适用于水资源紧缺的焦化企业。
基于直接冷却和间接冷却的优缺点,多数焦化企业选择使用直接、间接冷却结合式来完成煤气初冷过程。
焦炉企业煤气净化实践结果证明,煤气初冷后,其中所含萘气体量大大降低。
1.2 焦油脱除与焦油回收煤气初冷过程中,多数焦油也会随着煤气的冷却而冷却,小部分焦油则会进入焦油捕集装置,和氨水混合。
目前多数焦化企业均以氨水焦油分离设备来脱除焦油,此过程还可以有效去除渣尘。
一般而言,焦油脱除效果随着分离时间的延长而逐渐显著,但随着分离时间的延长,分离温度也会下降,使得焦油粘度大大增加,降低分离效果。
因此,焦油脱除过程还需要满足温度和时间两个因素。
1.3 萘脱除工艺粗煤气中含有约10g/m 3萘气体,经煤气初冷后,萘气体含量可降至2g/m 3左右,但冷却后的萘气体则处于过饱和状态。
焦炉煤气经管路输送至下道工序时,可能会在温度过低或流速过慢的制约下出现萘沉积现象,进而堵塞管路。
因此,将焦炉气体中的萘气体除去对焦化企业来说至关重要。
目前,萘脱除工艺主要有水洗工艺和油洗工艺两类。
其中,以油洗工艺来清洗焦炉煤气管路,可将其中萘气体含量降至1g/m 3以下,进而降低管路堵塞概率。
1.4 煤气输送及煤气调节常用的焦炉煤气输送设备主要是鼓风机,根据鼓风机结构的差异可将其分为两种:容积式鼓风机和离心式鼓风机。
其中,离心式鼓风机可进行调节,根据要求可进行循环调节、自动调节以及转速调节。
因此,国内多数焦化企业的煤气输送设备均选用离心式鼓风机。
2 焦炉煤气净化过程中存在的主要问题焦炉煤气在净化过程中存在诸多问题,主要分为以下几个方面。
第一,煤气初冷问题。
横管初冷器在设备运行期间容易出现故障,导致煤气在管路中堵塞。
焦炉煤气应用现状及发展趋势
理论探讨119产 城焦炉煤气应用现状及发展趋势郭大方摘要:单一的煤炭能源不仅造成严重的环境污染,也制约了我国经济的快速发展,需要通过技术手段予以解决。
关键词:焦炉煤气;应用现状;发展趋势在钢铁工业生产中,焦炭是其中相对重要的生产原材料,并且被广泛运用到工业生产中,在焦炉中产生更多的热量。
通常情况下,在我国不同地区分布的焦煤种类不一样,煤在焦炉提炼时会产生诸多煤气,需要借助煤气净化工艺节能技术,过滤其中有害的杂质,为我国冶金行业的生产和运行提供重要的保障,而且我国钢铁工业企业一直致力于探索技能净化技术,希望能够在焦炉煤气净化的过程中有效减少煤气净化成本,优化焦炉中的煤气净化环境,为我国钢铁工业的健康发展奠定坚实的基础。
1 焦炉煤气利用的紧迫性与重要性焦炉煤气不同于一般的工业废气与废物,一方面是其有着一定的再利用和再开发价值,另一方面,焦炉煤气的污染十分严重,若无法对焦炉煤气进行利用,将严重污染和破坏生态环境。
文章从焦炉煤气利用的紧迫性与重要性两个方法进行探析。
1.1 焦炉煤气利用的紧迫性我国钢铁产业和化工产业的迅猛发展带动了炼焦产业的发展,进入新世纪以来,我国的焦炭产量已经有了2.5倍的增长,一直是世界第一大焦炭产量国。
诸多的焦化厂在生产焦炉煤气后都可以进行充分的综合再利用,但由于众多小型焦化厂的存在,我国仍有许多焦炉煤气并未得到利用,相关排放未利用的焦炉煤气已经占到行业所有焦炉煤气产量的二成,达到十分巨大的一个数量,给生态环境和居民生产生活环境带来了严重的污染与破坏。
对焦炉煤气进行综合利用,减少排放带来的污染,成为受到广泛关注的社会问题。
1.2 焦炉煤气利用的重要性焦炉煤气是炼焦过程中的所产生的的副产品,其主要的成分含量为23%-27%的甲烷与54%-59%的氢气,从其主要的含量中可以看出,焦炉煤气有着丰富的能量资源再利用价值。
在当前我国能源的消耗中,焦炉煤气占比达到3%,是一个非常可观的量,对焦炉煤气进行回收利用可以节省大量的能源资源,产生一定的经济效益。
浅析焦炉煤气的利用现状及发展前景
浅析焦炉煤气的利用现状及发展前景浅析焦炉煤气的利用现状及发展前景冯路叶摘要:焦化是我国煤炭化工转化的最主要方式,焦炉煤气是重要的能源和化工原料。
本文重点分析了我国焦化行业及焦炉煤气的利用现状, 介绍焦炉煤气的综合利用途径, 提出了以焦炉煤气为基础发展化工、工业燃料、热电联产等项目的广阔前景。
关键词:焦炉煤气; 现状; 综合利用;发展前景1 炼焦工业和焦炉煤气利用现状1.1 炼焦工业概况我国是世界上焦炭产量最大的国家,2010年焦炭产量约为3.8亿t,约占世界焦炭总产量的60%,全国约有焦化企业2000多家,其中1/3为钢铁联合企业,2/3为独立焦化企业,而独立焦化企业主要分布在山西、河南、山东、云南、内蒙等地,为焦炉煤气综合利用市场提供了良好发展环境。
所产生的焦炉煤气量巨大,如何高效、合理地利用这些煤气,是关系环保、资源综合利用、节能减排的重大课题。
1.2焦炉煤气利用现状焦化是我国煤炭化工转化的最主要方式。
2010年我国新投产焦炉57座,新增产能约3371万吨。
其中炭化室高6米及以上的顶装焦炉和炭化室高5.5米及以上的捣固焦炉48座、产能3020万吨,占新增总产能的89.59%。
以2010年我国焦炭产量为例进行估算,按吨焦产420 m3焦炉煤气计算,2010年我国焦化产业产生的焦炉煤气产量约为1596亿m3,除去焦炉用于自身加热所消耗的40% (约638亿m3),剩余958亿m3,基本用作燃料进行各种加热或燃烧产生蒸汽发电或简单地进行化产回收处理。
有许多非钢焦化企业所产的焦炉煤气无法利用被“点天灯”浪费(这些企业一般远离城市),约有300亿m3被白白排放掉。
同时, 随着国家西气东输工程的实施, 城市民用焦炉煤气将被天然气取代, 这一部分焦炉煤气也将成为待利用的资源。
2 焦炉煤气的组成与净化2.1焦炉煤气的组成焦炉煤气的组成非常复杂,典型焦炉煤气各组分的体积分数见表1,从表中数据可以看出:焦炉煤气含H2量高, 还含有部分CH4, CO2 和N2等,其它组分还有( g/ m3): NH3 0.05, H2S 0.2~0.02,BTX 3.0 ,焦油0.05,萘0.3等等。
国内焦炉煤气现状及综合利用情况
国内焦炉煤气现状及综合利用情况首先,焦炉煤气的综合利用已经取得了一定的进展。
目前,大部分钢铁企业都已建立了焦炉煤气发电站,将煤气转化为电能,用于工厂的自用。
同时,一些企业还将焦炉煤气通过燃烧或气化等方式转化为高品位的燃料气,用于工业锅炉燃烧,达到节能减排的目的。
另外,一些发达地区还将焦炉煤气提纯后,用于城市燃气供应。
然而,国内焦炉煤气的综合利用仍面临一些挑战。
首先,一些小规模的钢铁企业在焦化过程中产生的焦炉煤气往往没有进行充分的利用,甚至直接排放到大气中,造成了严重的环境污染。
其次,煤气发电站的建设和运营成本较高,使得一些企业在经济上难以承担。
此外,焦炉煤气的组分复杂,含有多种有害物质,如硫化氢、苯等,对人体健康和环境产生一定的威胁,需要进行有效的处理和排放控制。
为了更好地综合利用焦炉煤气,可以采取以下措施。
首先,加强政府监管,推动所有焦化企业对焦炉煤气进行综合利用,特别是小规模企业,要加强环保意识,提高对焦炉煤气处理的重视程度。
其次,加大投入,推动煤气发电站的建设和升级,减少运营成本,提高利用效率。
同时,要加强对焦炉煤气成分的研究,开发高效的煤气净化技术,降低有害物质的含量,确保焦炉煤气的安全利用。
此外,还可以探索其他利用途径。
例如,将焦炉煤气转化为合成氨、合成甲醇等化工产品,提高资源利用效率。
同时,可以研发新型技术,利用焦炉煤气生产清洁能源,如氢气等,以推动能源结构的转型。
总的来说,国内焦炉煤气的综合利用情况已经取得了一定的进展,但仍面临一些挑战。
要加强政府监管,推动所有焦化企业对煤气进行综合利用,加大投入,提高利用效率,开发高效的煤气净化技术,探索其他利用途径,实现焦炉煤气的可持续利用。
国内焦炉煤气的综合利用现状
l 5 0 0 多亿 方 , 全 国 约 有 焦 化企 业 2 0 0 0 多家 , 其中l / 3 为钢铁联合企业 , 2 / 3 为 独 立 焦 化
油储 备 和 需 求 之 间 的 矛盾 [ , 就 国 计 民生 液化 天然气是 一种 清洁 、 高 效 的 新 能 问题 来 讲 具 有 重 要 的 意 义 。 源。 由于 进 I q L NG有 助 于 能 源 消 费 国实 现 1 . 2焦 炉煤 气制 取氢气 本 国能 源 供 应 多 元化 , 可保 障 其 能 源 安 全 , 氢 能 是 一 种 清 洁 且 无 污 染 的 新 型 能 而 出 口L NG 有 利 于 天 然 气 资源 丰 富 的 国 家
1 焦炉煤气 的综合利用
的 良好 燃 料 , 在我国 , 液氢 已成 为 不 可 缺 少 于 能 源 的 需 求 将 会 持 续 大 幅 增 长 , 大 力 发 的火 箭燃料 , 其 用 量 随 着发 射 卫 星 数 量 的 展 焦 炉 煤 气综 合 利 用 新 工 艺 一制 液 化 天 然
指 出 了大型的 炼焦 企业 发展 焦炉煤 气制备 甲醇 的优势 。 关键词 : 焦 炉 煤 气 综合 利 用 甲醇
中 图分 类 号 : T Q5 2 2. 1 5
文 献标 识 码 : A
文章 编 号 : 1 6 7 2 -3 7 9 1 ( 2 0 1 3 ) 1 0 ( c ) -0 0 8 7 -0 2
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术
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国 内焦 炉 煤 气 的 综 合 利 用 现 状
温 艳
( 宁 夏工商 职业 技术学 院 宁 夏银 川 7 5 0 0 2 1 )
2024年焦炉煤气市场分析现状
2024年焦炉煤气市场分析现状概述焦炉煤气是从焦炭生产过程中产生的一种副产品。
它主要由氢气、一氧化碳和烃类组成,具有高热值和广泛的应用领域。
本文将对焦炉煤气市场的现状进行分析,包括市场规模、应用领域以及市场趋势等方面。
市场规模焦炉煤气市场在全球范围内呈现稳步增长的趋势。
根据市场研究机构的数据显示,2019年全球焦炉煤气市场规模达到X亿美元,并预计未来几年将保持年均X%的增长率。
这主要得益于焦炉煤气在多个领域的广泛应用。
应用领域焦炉煤气在多个行业中有重要的应用价值。
首先,它被广泛用于化学工业。
焦炉煤气作为重要的原料,可以用于合成氨、合成甲醇等化学产品的生产。
其次,焦炉煤气也被用作能源。
它可以被燃烧用于发电、加热和制冷等领域。
此外,焦炉煤气还可以用于城市燃气供应系统,为民生供热和烹饪提供燃料。
市场趋势焦炉煤气市场未来的发展将受到多个因素的影响。
首先,随着全球经济的快速增长,工业化进程加快,对化学工业原料和能源的需求也将增加,这将带动焦炉煤气市场的发展。
其次,环境保护意识的提高将推动焦炉煤气的利用率提升。
焦炉煤气作为一种可再生资源,通过进一步技术革新和优化利用,可以减少对传统能源的依赖,降低环境污染,符合可持续发展的要求。
总结焦炉煤气市场的规模不断扩大,应用领域广泛,未来发展前景广阔。
然而,市场竞争激烈,需要进一步加强技术研发和产品创新,提高产品质量和竞争力。
另外,政府政策的支持和环境保护的要求也将对焦炉煤气市场的发展起到重要的推动作用。
不过,由于技术和经济等方面的限制,焦炉煤气市场的发展仍面临一些挑战,需要相关企业和研究机构共同努力,实现行业的可持续发展。
2024年焦炉煤气市场调研报告
2024年焦炉煤气市场调研报告1. 引言焦炉煤气是焦化过程中产生的一种重要副产品,广泛用于工业生产和能源利用。
了解焦炉煤气市场的现状和发展趋势对于制定有效的市场策略和提高能源利用效率具有重要意义。
本报告通过对焦炉煤气市场进行调研,分析市场的供需情况、价格走势和竞争格局,提出了相应的建议和对策。
2. 市场概况2.1 焦炉煤气的产业链焦炉煤气的产业链主要包括焦炉产能、焦化炉、气化设备、加氢装置等环节。
焦炉煤气的主要用途有发电、供热、化工原料等,广泛应用于钢铁、化工、煤化工等行业。
2.2 市场规模和增长趋势目前,全球焦炉煤气市场规模庞大,随着工业生产的不断扩大,市场需求呈现增长趋势。
根据统计数据,近年来,焦炉煤气的产量和销售额逐年增加,市场规模呈现稳步增长的态势。
3. 市场竞争分析3.1 主要竞争对手焦炉煤气市场存在着多个竞争对手,主要包括国内外大型煤化工企业、钢铁企业等。
这些企业在技术实力、生产能力和市场份额等方面存在一定差异。
3.2 竞争格局和市场份额目前,焦炉煤气市场竞争格局较为复杂,市场份额分散。
虽然部分企业具有一定的市场竞争优势,但整体上市场仍存在较高的竞争压力。
未来,预计市场将出现一定的整合和重组。
4. 市场供需分析4.1 市场需求焦炉煤气市场需求主要来源于钢铁、化工等行业。
随着这些行业的快速发展,市场需求将保持相对稳定的增长。
此外,环保政策的推动也带动了焦炉煤气需求的增加。
4.2 市场供应焦炉煤气市场供应主要依赖于焦化过程中产生的煤气。
随着焦化行业的发展,焦炉煤气产量也在不断增加。
然而,供应量还存在一定的差距,市场供需关系仍然紧张。
5. 市场价格走势5.1 市场价格变动影响因素焦炉煤气的市场价格受多种因素的影响,包括原料成本、生产能力、市场供需关系等。
特别是国家政策对于市场价格也具有一定的影响。
5.2 市场价格走势预测根据市场分析和监测数据,预计焦炉煤气的市场价格将保持相对稳定的趋势。
然而,由于供需矛盾和竞争压力的存在,价格波动仍然可能存在。
2024年焦炉煤气市场发展现状
2024年焦炉煤气市场发展现状摘要本文旨在分析焦炉煤气市场的现状,并探讨其发展趋势。
通过对国内外相关数据和市场动态的研究,我们发现焦炉煤气市场在近年来取得了快速发展,但仍面临一些挑战。
当前,焦炉煤气市场正朝着绿色、高效和可持续的方向发展。
本文总结了焦炉煤气市场的发展现状,并提出了未来发展的建议。
1. 引言焦炉煤气作为一种重要的工业燃料和原料,广泛应用于钢铁、化工等行业。
近年来,随着环保意识的增强和能源结构调整的推进,焦炉煤气市场逐渐受到了关注。
本节将介绍焦炉煤气市场的背景和研究目的。
2. 焦炉煤气市场概述焦炉煤气市场主要包括供应方和需求方两个主要角色。
供应方主要是焦化厂,通过煤气回收技术将焦炉煤气收集利用;需求方包括钢铁、化工等行业,用于发电、生产和加工。
本节将介绍焦炉煤气市场的规模和发展趋势。
2.1 焦炉煤气市场规模根据统计数据,近年来焦炉煤气市场呈现出稳步增长的趋势。
截至目前,全球焦炉煤气产能已达到XX亿立方米,预计未来几年仍将保持增长势头。
2.2 焦炉煤气市场发展趋势随着环保要求的提高和政府政策的支持,焦炉煤气市场正越来越重视绿色、高效和可持续发展。
焦华集团、鞍重集团等大型焦化企业纷纷引入先进的焦炉煤气回收技术,提高煤气利用率,降低排放。
3. 焦炉煤气市场现状分析本节将分析目前焦炉煤气市场的现状,并探讨其存在的问题和挑战。
3.1 煤气供应与利用情况在煤气供应方面,国内焦化企业在引进先进的焦炉煤气回收技术的同时,仍面临供应不足的问题。
另一方面,煤气的利用效率也仍有提升空间。
3.2 环境保护要求随着环境保护要求的提高,焦炉煤气市场需要进一步降低排放,减少对环境的污染。
目前,国内外焦炉煤气市场普遍采用了除尘、脱硫等技术手段,但仍需要改进。
3.3 政策支持政府对焦炉煤气市场的支持力度不断加强,鼓励企业加大焦炉煤气资源的回收利用和开发。
然而,政策的具体落地和执行仍面临一定的困难。
4. 焦炉煤气市场发展趋势展望在当前背景下,焦炉煤气市场将朝着绿色、高效和可持续的方向发展。
山西焦炉煤气综合利用技术现状_范文虎
山西焦炉煤气综合利用技术现状范文虎,刘翠玲(山西省科技情报研究所,山西太原030001)摘要:介绍了焦炉煤气资源化综合利用的途径、技术进展及发展方向,针对山西省焦炉煤气综合利用的现状及存在问题提出了建议。
关键词:焦炉煤气;燃料;化工;天然气;工艺技术中图分类号:TQ546文献标识码:A 文章编号:1005-8397(2012)05-0046-05收稿日期:2012-05-16作者简介:范文虎(1964—),男,山西静乐人,2002年毕业于炮兵指挥学院军事指挥专业,山西省科学技术情报研究所助理研究员。
山西省是全国最大的炼焦用煤资源基地,炼焦用煤资源探明储量1493亿t ,占全国的60%,占全省煤炭资源探明储量的57.5%。
依托丰富的焦煤资源,山西已成为全国乃至全球焦炭产量最大、输出量最多的生产基地。
焦炉煤气是炼焦过程中产出焦炭和焦油产品的同时得到的可燃气体,是炼焦副产品。
每生产1t 焦炭,约副产400m 3焦炉煤气,除一半用于焦炉自身加热外,还会剩余约200m 3。
2010年山西焦炭产量8476.3万t ,可供综合利用的焦炉煤气产量高达160亿m 3,若不合理利用,既造成巨大的资源浪费,又造成严重的环境污染。
随着我国能源结构的调整及排放法规的日益严格,如何合理、高效、无污染地利用焦炉煤气,已成为目前社会关注的热点之一。
2010年山西省有关领导指出,充分利用山西省丰富的煤层气(瓦斯)、焦炉煤气、煤制天然气和过境天然气等“四气”清洁能源,不仅可以满足人民群众生产生活所需,同时可以大幅降低温室气体排放;2010年山西省委、省政府提出了气化山西、“四气合一”的发展规划;在山西省“十二五”发展规划中焦炉煤气利用也成为煤化工产业的重要组成部分。
充分、合理利用焦炉煤气是发挥资源优势、提高能源利用效率、优化能源消费结构、建设绿色山西和气化山西的现实选择。
1焦炉煤气的组成及利用途径焦炉煤气是混合物,随着炼焦煤配比和操作工艺参数的不同,其组成略有变化。
内燃机利用焦炉煤气发电技术
内燃机利用焦炉煤气发电技术1 焦炉煤气利用现状在炼焦生产过程中,转变为焦炉煤气的煤炭约占初始总量的15%。
目前炼焦行业逐步向精细化方向发展,对焦炉煤气的合理利用将是焦化企业提高综合效益的一条有利途径。
国内行业对焦炉煤气的利用情况是:(1)大中型焦化厂主要是向附近城镇提供民用燃气,其特点是:投资规模较大;中间环节由煤气公司控制,不能实现最大效益;冬季用量大,夏季用量小,因季节变换能源不能充分利用。
(2)小型焦化厂的焦炉煤气除部分用于烧锅炉外,大部分点燃放空处理,除造成资源浪费外,对环境也造成很大的污染。
随着我国“西气东输”工程的实施,对天然气的应用将不可避免地取代很大一部分煤气的市场。
这体现在两方面:一是天然气的价格将低于煤气。
目前西气输到东部的天然气门站价格为1.0~1.3元/m3,用户零售价格为1.1~1.8元/m3,单位热值售价约为0.22元/m3,而人工煤气未计财政补贴的单位热值售价约为0.34~0.41元/m3。
通过对比可以看出,天然气在价格方面对煤气已经构成了很大的威胁;二是在覆盖地域方面,虽然目前天然气的供气范围相对煤气还较小,但是随着“西气东输”、“俄气南供”、“近海气登陆”等国家重点工程的实施,天然气管网将覆盖东北、华北、华南等地区,城市燃气中天然气的比重将会有较大提高。
上述事实表明:大中型焦化企业需要寻找新的焦炉煤气利用方式,以便应对将来民用煤气需求量的降低;小型焦化厂同样需要寻找合理的焦炉煤气利用方式,以便变废为宝,提高企业效益,并满足国家及地方政府对环保的要求。
2 焦化尾气发电应用前景我国焦化厂数目众多,焦化厂的副产品——焦化尾气(煤气)资源十分丰富。
采用内燃机发电,一次性投资小,建站周期短,功率范围可根据焦化尾气产量的大小确定,并且搬迁十分方便,这非常适合于中小型焦化厂。
数台焦化尾气发电机组并车构成电站,可自成一个小电网,也可并入大电网,同样能够满足大型焦化厂使用要求。
正常情况下使用焦化尾气发电驱动作业机械,当气源出现问题或焦化尾气发电机组需要检修时,可以使用原配套电网,使生产、生活不受影响,降低生产成本,提高经济效益。
焦炉煤气和转炉煤气综合利用新技术
焦炉煤气和转炉煤气综合利用新技术焦炉煤气和转炉煤气是炼钢过程中产生的两种重要有害气体,其高热值和高硫含量使其对环境和人体健康造成了严重的危害。
为了有效地利用这两种有害气体,减少对环境的污染,提高资源利用率,近年来,钢铁行业在焦炉煤气和转炉煤气综合利用方面进行了大量的研究和探索,取得了一系列创新成果。
本文将介绍焦炉煤气和转炉煤气综合利用新技术的研究现状和发展趋势。
一、焦炉煤气和转炉煤气的特点1. 焦炉煤气焦炉煤气是在焦炉生产焦炭的过程中生成的一种有害气体,其主要成分为一氧化碳、氢气和甲烷,同时还含有少量的氮气、氧气和二氧化碳等。
焦炉煤气具有高热值和高硫含量的特点,热值约在4000-5000kcal/Nm3之间,硫含量在0.5%-1.5%之间。
由于其高硫含量,焦炉煤气对环境和人体健康都具有严重的危害,因此需要进行有效的处理和利用。
(1)焦炉煤气的清洁化技术针对焦炉煤气中的硫化氢和其他有害气体进行有效处理,采用吸附、洗涤、吸收等方法,将有害气体处理成为无害或低污染的气体,以保护环境和人体健康。
将处理后的焦炉煤气进行能量利用,可以用于发电、供热等领域,提高其能源利用率,减少对环境的污染。
将处理后的焦炉煤气中的化工产品进行提取和分离,可以获得甲醇、氢气等有机气体和液体产品,用于化工生产和其他领域,提高其资源综合利用率。
2. 转炉煤气的综合利用采用高效的燃烧技术,同时配合脱硫、脱硝等净化技术,将转炉煤气中的有害物质进行有效处理,减少对环境的污染。
将转炉煤气中的烃类气体和其他有机物进行化工反应,可以生产烯烃、液化石油气等产品,用于工业原料和生活燃料。
1. 技术集成化未来焦炉煤气和转炉煤气的综合利用将趋向于技术集成化发展,不同的处理和利用技术将被集成到一体,形成综合利用的技术体系,提高资源综合利用效率。
2. 创新技术应用未来焦炉煤气和转炉煤气的综合利用将需要大量的创新技术的应用,包括新型的清洁化技术、高效的能量利用技术和化工利用技术等,以满足不断增长的环保和能源利用需求。
焦炉煤气的回收与利用现状及发展方向
焦炉煤气的回收与利用现状及发展方向摘要:随着我国工业化的快速发展,对于焦炉煤气的回收利用也得以发展。
焦炉煤气对于工业发展的重要性是不言而喻的,通过综合回收利用焦炉煤气,能够为工业生产提供大量的能源。
因此文章就焦炉煤气的回收利用现状及发展方向进行略述。
关键词:焦炉煤气;回收利用;现状;发展方向对焦炉煤气的利用,利用物理热从碳化室出来通过上升管和桥管,此时焦炉煤气的温度已经达到了650℃-750℃;其次利用化学热,将焦炉煤气中含有的可燃性气体进行相应的燃烧和释放,以便释放出化学热作为燃料;利用化学成分的主要特点,含有的氢气和甲烷虽然含量比较高,但是具有的杂质要很少,具有的毒性也相对较小,可以用于化工产品原料,还可以用于还原剂和制备高纯氢气,焦炉煤气的利用方式多样,可以在焦化企业当中最大限度的对焦炉煤气提高利用率,这对环境保护起着重要的意义。
一、焦炉煤气利用现状随着人们对环保意识的不断增强和资源整体综合利用率的不断提高,我国的焦炉煤气在回收和利用上得到了一定的重视,采用了不同的有利方法和有效途径。
(一)焦炉煤气制甲醇首先,将焦炉煤气进行湿法脱硫,然后,通过气柜经焦炉煤气压缩机进行加压,加压至2.1MPa,温度为40℃,之后,进行精脱硫处理,处理措施为:焦炉煤气进入油水过滤器将油和水过滤掉,然后,进入活性炭槽进行预脱硫,除去部分硫化氢,再进入焦炉煤气初预热器中进行加热。
后经两级铁钼加氢转化器进行处理,将焦炉煤气中的有机硫转化为硫化氢,并通过氧化锌脱硫槽进行脱硫处理除去,最终将焦炉煤气中的总硫脱至0.1×10-6以下。
合格后焦炉煤气进入转化处理。
焦炉煤气在进入转化炉后加入蒸汽,并与高纯氧气发生部分燃烧反应,能够为后续甲烷的转化提供能量,高温焦炉煤气在转化炉的催化剂床层,进行甲烷的催化反应,并反应生成了氢气、一氧化碳和二氧化碳,并严格控制焦炉煤气的温度,使其在转化过程中的甲烷体积分数小于0.6%,其出转化阶段的压力约为1.8MPa,温度为40℃。
焦炉煤气综合利用现状及发展思路
焦炉煤气综合利用现状及发展思路1.焦炉煤气净化现状目前,中国正在生产的焦炉煤气净化工艺很多,主要包括冷凝鼓风、脱硫、脱氨、脱苯等,在净化煤气的同时回收焦油、硫磺、硫铵或氨水、粗苯等化工产品。
中国煤气净化工艺一般均采用高效的横管初冷器来冷却粗煤气,几种不同的煤气净化技术主要表现在脱硫、脱氨工艺方案的选择上。
脱氨工艺主要有水洗氨蒸氨浓氨水工艺、水洗氨蒸氨氨分解工艺、冷法无水氨工艺、热法无水氨工艺、半直接法浸没式饱和器硫铵工艺、半直接法喷淋式饱和器硫铵工艺、间接法饱和器硫铵工艺、酸洗法硫铵等。
脱硫工艺主要有湿式氧化工艺和湿式吸收工艺等。
中国煤气净化工艺已达到国际先进水平。
根据煤气用户的不同,可选用不同的工艺流程来满足用户对不同煤气质量的要求。
煤气脱硫是中国正在推广的强制性环保措施。
引进的脱硫方法由于工艺复杂、投资高,仅在大型焦化厂得到应用。
比较适合中国国情的是中国自行开发的改良ADA法、栲胶法和PDS法脱硫工艺。
改良ADA法是一种工艺成熟、过程规范化程度高、技术经济指标比较先进的脱硫方法,吸收液性能稳定;对温度、压力及气体中H2S的含量等的操作条件适用范围广;硫磺回收率高,产品纯净;溶液无毒害作用,对设备腐蚀较小;但析出的硫磺易堵塞脱硫塔填料,给操作带来不便。
栲胶法除具有改良ADA法的优点外,由于栲胶资源丰富,价格低廉,因而其操作费用较改良ADA法低,脱硫溶液的组成较改良ADA法简单,且无硫磺堵塔等问题。
PDS法是利用酞菁钴磺酸盐系的碱性环境下吸收,然后再生重复利用,PDS 脱硫剂市场价格相对较高,现在不少厂利用复合型催化剂,即指PDS法添加一定量的栲胶溶液,以增强脱硫效果,操作费用相比栲胶脱硫略高。
以上三种脱硫工艺的投资及工艺复杂程度相当,其他方面比较见下表:2.焦妒煤气综合利用现状按2001年产焦12406万t计算,全年焦炉煤气产量约为530亿m3。
其中与3000万t土焦相伴产生的约128亿m3煤气在炼焦过程中全部被烧掉,机焦炉产生的煤气则经过净化后,除部分用于焦炉自身加热外,剩余煤气均不同程度地得到了利用。
2023年焦炉煤气行业市场分析现状
2023年焦炉煤气行业市场分析现状焦炉煤气是在焦炉煤炭加热过程中产生的一种副产品,其主要成分为一氧化碳、氢气、甲烷等。
焦炉煤气具有高热值、高燃烧效率的特点,广泛应用于工业、化工、城市燃气等领域。
目前,焦炉煤气行业市场存在以下现状:1. 市场需求稳定增长:随着我国工业化进程的不断推进,对能源的需求量不断增大,使得焦炉煤气的市场需求也在逐渐增加。
同时,在环保意识的提高和政府对清洁能源的支持下,焦炉煤气作为一种清洁能源的地位得到进一步提升,市场需求稳定增长。
2. 行业竞争加剧:随着市场需求的增加,焦炉煤气行业的竞争也进一步加剧。
目前,市场上存在着多家焦炉煤气生产企业,其中一些大型企业具备较强的生产规模和技术实力,形成了较大的市场竞争压力。
3. 技术创新是关键:随着焦炉煤气行业的发展,技术创新对于企业的竞争力起到了至关重要的作用。
目前,一些企业通过引进国外先进技术、加强自主创新等方式,提高了焦炉煤气的生产效率和品质,降低了成本,增强了市场竞争力。
4. 政策环境良好:在推动清洁能源发展的大背景下,政府对焦炉煤气行业的支持力度加大。
包括财政奖励政策、税收优惠政策、技术支持政策等,为焦炉煤气行业的发展提供了良好的政策环境。
5. 未来发展前景广阔:随着我国经济的不断发展和工业化进程的不断推进,焦炉煤气的市场需求将会进一步增加。
同时,随着环保压力的加大,技术创新的推动以及政策的引导,焦炉煤气行业有望实现更加可持续、低碳、清洁的发展。
综上所述,焦炉煤气行业市场目前处于稳步增长的阶段,市场竞争加剧,技术创新是关键。
政策环境的支持和未来发展前景广阔将为焦炉煤气行业提供良好的发展机遇。
企业应积极引进先进技术、加强自主创新,提高产品质量和生产效率,以在激烈的市场竞争中获得优势地位。
同时,应把握国家政策的导向,以清洁、低碳为方向,加大环保投入,以推动焦炉煤气行业实现可持续发展。
中国焦炉煤气利用现状及发展前景
中国焦炉煤气利用现状及发展前景伴随着我国工业化的不断发展,焦炉煤气的回收利用的工作也在不断地发展当中。
众所周知,焦炉煤气是工业发展使用的重要能源,同时焦炉煤气也是重要的化工原料。
所以,为了实现资源的综合利用,同时为了积极响应国家的“节能减排”的号召,积极保护我国的生态环境。
为了更好地利用工业焦炉煤气,文章就如何充分利用焦炉煤气所的现状及发展前景做出了一定的诠释,并且提出了见解。
标签:中国;焦炉煤气;利用现状;发展前景众所周知,当今我国是世界上最大的焦炭生产国,近几年以来,我国的焦炭产量逐年增长。
只是一零年,我国的焦炭产量就差不多约4.0亿吨,我国焦炭的产量大约有全世界的焦炭总产量的百分之六十左右,所以,焦炉煤气的回收利用有很大的前景。
焦炉煤气主要是指焦炉炉煤在焦炉的炭化过程中干馏而产生的一种黄褐色的汽气混合物。
它的组成比较复杂,它可以用作工业的能源用在钢铁企业中,或者其它的工业部门。
1 我国焦炉煤气的利用现状简述伴随着我国的钢铁企业的不断发展,近几年,由钢铁行业所产生的焦化行业也逐渐有了突飞猛进的发展。
人们开始越来越关注对焦炉煤气进行综合的回收和利用。
这种方式不仅符合我国当前的产业政策,而且可以建设节约型的社会,有利于我国打造一种循环经济从而实现我国工业的绿色发展。
随着我国环保部门的要求不断提高,以及我国对资源综合利用的水平也在逐渐的提高。
所以人们对焦炉煤气的回收利用这项工作的关注程度越来越大。
在这种大趋势的发展和驱动之下,我国逐渐产生了一些新的对焦炉煤气进行利用的方法和途径。
1.1 燃烧焦炉煤气,从而提供能量焦炉煤气用作燃料的方面可以分为工业利用和民用方面。
在工业利用方面,焦炉煤气主要利用在以下的几个方面:(1)焦炉煤气的生产企业在化学产品的回收和净化过程中,可以作为一种高效的加热燃料。
(2)焦化企业可以利用剩余的那些焦炉煤气用来发电,为发电提供燃料。
(3)焦炉煤气可以作为钢铁企业的炼钢,轧钢等工序的燃料。
2023年焦炉气行业市场分析现状
2023年焦炉气行业市场分析现状焦炉气行业是指利用焦炉生产焦炭过程中产生的高炉煤气和转炉煤气进行处理和利用的产业。
焦炉气是一种有价值的能源资源,具有高热值、低灰、低硫等特点,广泛用于工业生产中的能源供应,尤其是在钢铁、非金属、化工等行业中,起着重要的作用。
本文将对焦炉气行业的市场现状进行分析。
一、市场规模焦炉气在我国工业生产中的应用非常广泛,尤其在钢铁行业中的重要性不可忽视。
数据显示,目前我国钢铁行业的焦炉气利用率超过90%,年焦炉气排放量约为2200亿立方米。
此外,随着我国非金属、化工等行业的快速发展,对焦炉气的需求也在不断增加。
因此,焦炉气市场规模巨大,仍有很大的发展潜力。
二、产业链分析焦炉气产业链包括焦炉气发生装置、输送装置、净化装置和利用装置。
焦炉气发生装置是指焦炉中生产焦炭过程中产生的高炉煤气和转炉煤气的集中处理设备;输送装置是指将焦炉气从发生装置运送到净化装置或直接输送到用户的设备;净化装置是指对焦炉气进行净化处理,去除其中的灰尘、硫化物、苯类等有害物质的设备;利用装置是指将经过净化处理的焦炉气用于工业生产或发电的设备。
三、市场竞争格局目前焦炉气行业存在着供需紧张、产能过剩等问题,导致市场竞争格局相对复杂。
主要竞争者有焦炉气生产企业、焦炉气净化企业和焦炉气利用企业。
焦炉气生产企业主要是钢铁企业和化工企业,拥有自己的焦炉气发生装置;焦炉气净化企业主要是专门从事焦炉气净化处理的企业,提供净化服务;焦炉气利用企业主要是工业生产企业和发电企业,通过购买焦炉气或者与焦炉气生产企业合作利用。
四、市场发展趋势随着我国工业生产的不断发展,焦炉气行业也将迎来更大的发展机遇。
市场趋势主要有以下几个方面:1. 技术创新:随着环保意识的增强和政府对大气污染的治理要求的提高,焦炉气净化技术将得到进一步改进和升级,提高焦炉气的利用率和净化效果。
2. 能源替代:焦炉气作为一种清洁、高效的能源资源,将逐渐替代传统能源,成为工业生产的重要能源供应之一。
焦炉煤气净化技术现状和探讨
焦炉煤气净化技术现状及探讨焦炭是冶金工业炼铁的主要原料。
全国共有焦化企业200余家,其中约10%生产能力超过100万t/a,总生产能力超过亿t/a,中国焦炭产量居世界第一位,焦化产品百余种。
炼焦用煤在复杂的地质状况下含有上百种成分,在焦炉中成焦时,其中多种成分随煤气一起进入随后的工序。
在炼焦过程中原料煤中约3 0%一35%的琉转化成H2S等硫化物,与N比和HCN等一起形成煤气中的杂质,煤气中的H2S的含量一般为5~8g/m3,H CN的含量为l~2.5g/m3。
而H2S和HCN具有很强的腐蚀性、毒性,在空气中含有0.1%的H2S就能使人致命,当焦炉煤气最终用作燃料时,硫化氢及燃烧产物二氧化琉均有毒,会严重污染环境,所以煤气作为燃料使用之前必须进行净化。
1792年苏格兰人发明用铁罐干馏烟煤以来,煤气制造技术发展较快。
法国、德国、英国、荷兰先后建立起能够回收化学产品的焦炉,并以奥托—霍夫曼型焦炉最为著名,从此炼焦工业不仅生产焦炭,同时也生产净煤气。
l 煤气净化的内容及技术现状煤气净化主要是脱除煤气中有害成分,具体包括冷却和输送出炉煤气、脱除煤气中H2S,HCN 等酸性气体和NH3类碱性气体、脱除及回收煤气中焦油类、苯类等物质以及萘等。
因此一般的净化工艺包括鼓冷、洗涤、解析、后处理等主要工序内容。
1.1 煤气的初冷煤气的初冷是指出炉煤气通过集气管喷洒氨水和设置初冷器将出炉煤气由650 —800℃降至25℃左右的处理过程。
初冷器冷却方法通常有间接式、直接式、间直结合式3种。
冷却设备有直冷式喷淋塔、立管式初冷器和横管式初冷器。
间接式煤气冷却过程冷却水不与煤气接触,通过换热器完成两相传热。
由于冷却介质—水没有受到煤气中有害介质的污染,循环使用次数多。
间冷式适用于大多数缺水地区的焦化厂。
由于煤气初冷时有大量萘的结晶析出,所以采用立管式初冷器的工艺要求初冷器后集合温度不低于25℃,以防冷凝液管堵塞。
而在采用横管多级喷洒洗萘初冷器的工艺中,由于喷洒液对萘的吸收而大大降低了萘结晶堵塞管道。
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焦炉煤气转化利用现状摘要:焦炉煤气是大吨位能源资源和化工原料,充分利用对环境保护和经济发展有着重大作用。
分析了我国焦化工业及焦炉煤气的利用现状,介绍了焦炉煤气作为燃料、合成气和苯加氢装置的氢源等面的使用现状: 指出了焦炉煤气在燃气发电、合成甲醇和生产海绵铁用还原性气体等领域的应用前景。
关键词:焦炉煤气转化利用现状1 焦化工业和焦炉煤气利用现状1.1 焦化工业概况焦化是中国煤炭化工转化的最主要方式。
在煤的非燃料利用中,炼焦用煤占70%以上,数量最大。
中国从1991年焦炭产量达到7350万t跃居世界产焦第一位以来,焦化工业一直快速发展。
2004年,中国焦炭产量2.09亿t,耗煤5.3亿t。
中国焦炭产量占全球焦炭生产总量的49.7%。
中国是世界上第一焦炭生产大国。
中国焦炭出口遍及世界主要地区,对世界焦炭市场影响较广。
2003年从中国进口焦炭量在50万t以上的国家有:日本291万t、巴西214万t,印度118万t、意大利117万t、美国91万t、比利时76万t、荷兰72万t、法国64万t、南非61万t。
2003年中国焦炭出口贸易量约占全球焦炭出口贸易量的56.44%左右。
2004年中国出口焦炭1501万t,比2003年增长2.0%。
几年来中国保持全球第一位焦炭贸易大国。
中国焦炭消费量稳定在 1.5~1.9亿t。
2003年焦炭消费达 1.63亿t,2004年焦炭消费1.94亿t。
中国焦炭消费居全球之首。
焦炭是我国国民经济各部门尤其是钢铁工业的主要原材料。
1999年钢铁工业消费的焦炭产量约占国民经济各部门焦炭消费总量的74%。
2003年钢铁工业消费焦炭13580万t,占全国消费焦炭量的83.3%。
中国是全球第一位焦炭消费大国。
2004年底中国焦炭生产企业1304家,焦炉2710座,总生产能力 2.4亿t,在建焦炉245座,总生产能力1.2亿t,焦炭总生产能力在近两年内将达到3.6亿t 。
2004年我国焦炭总消费量为 1.94亿t。
根据2005年1~4月份粗钢增产24.8%估算,2005年粗钢产量将达到3.39亿t,按焦比0.674估计,2005年需焦炭量约2.28亿t。
但是2005年焦炭生产能力可能达到 3.3亿t,焦炭生产能力比需求量超28.18%。
近几年,焦化行业盲目扩张,产能过剩,焦化行业面临压力,需认真调整。
1.2 焦炉煤气利用状况随着焦化工业的迅速发展,焦炉煤气已成为一种大吨位能源和化工资源。
焦炉煤气产率与入炉煤的挥发分相关,随挥发分增加焦炉煤气产量也增加,每吨干煤产生的净煤气量为300~400Nm3。
一般情况下1.30~1.40t干煤生产1t焦炭。
吨焦的产气量约为470Nm3。
2004年全国焦炭产量达2.0873亿t,焦炉煤气的资源总产量达980亿Nm3。
焦炉煤气资源可分为三大类:(1)已利用资源(2)可利用资源(机焦炉已收集的煤气资源)(3)潜在可利用资源(土焦、改良焦炉等还没有收集的煤气资源和现已利用将来被天然气取代的煤气资源)不同类型焦化企业所产生煤气的利用状况不同。
根据焦化企业煤气利用状况,焦化企业可分成四种类型:(1)钢铁企业附属焦化企业(2)以城市煤气气源焦化企业(3)以生产焦炭为主的独立焦化企业(4)土焦改良焦焦化企业钢铁企业附属焦化企业和城市煤气气源焦化企业是我国焦化企业的中坚。
我国钢铁企业附属焦化企业大多采用复热式焦炉且用高炉煤气加热,焦化过程生产的焦炉煤气都被用于轧钢等需高热值煤气的工艺中。
国务院发展研究中心信息网报道,1990年、1995年和2000年钢铁联合企业焦化厂的焦炉煤气利用率分别达到97.21%、98.14%和98.00%。
2005年焦炉煤气利用率目标是99.00%。
钢铁企业附属焦化厂的煤气资源属已利用资源。
2003年,钢铁企业附属焦化厂生产焦炭5570万t。
按2004年机焦增长比例17.42%估算,2004年钢铁附属化厂生产焦炭6540万t,产焦炉煤气约307.4亿Nm3,可以认为这部分焦炉煤气已全部利用。
城市煤气气源焦化企业是以供城市煤气为目标而建的大型机焦企业。
大型机焦炉所产焦炉煤气约48%用于焦炉自身加热,(部分焦化厂用焦炉煤气和水煤气混合气进行焦炉自身加热),其余部分52%外输用作城市民用燃料。
大中城市煤气气源焦化厂生产的煤气一般供不应求。
这部分煤气资源也是已利用资源。
2003年城市煤气气源焦化厂的焦炭产量为1788万t,以2004年机焦增产17.42%估算,2004年产焦炭2099万t,产煤气约98.7亿Nm3。
目前,城市煤气气源厂的98.7亿Nm3煤气为已利用资源。
但是,随着西气东输工程的实施,城市民用焦炉煤气将被天然气取代,其中外输煤气51.3亿Nm3 将成为待利用资源。
但焦炉自身加热用煤气约47.4亿Nm3仍为已利用资源。
独立焦化厂约有48%的焦炉煤气用于自身加热,约52%的焦炉煤气剩余。
2004年独立焦化厂机焦产量约10064万t,产焦炉煤气426.5亿Nm3,其中,自身加热用煤气205亿Nm3,剩余煤气221.5亿Nm3中用于发电、合成氨、合成甲醇、金属镁和建材生产消费约20亿Nm3,其余201.5亿Nm3煤气被浪费(外排点天灯),所以独立焦化厂已利用资源225亿Nm3,可利用煤气资源201.5亿Nm3。
2004年土焦和改良焦产量3140万t,产煤气147.6亿Nm3。
土法炼焦及大多数改良焦炉不回收煤气和化学产品,除炼焦自身加热所需煤气70.8亿Nm3外,剩余煤气为待利用煤气,其量为76.8亿Nm3。
总之,目前我国年煤气资源980亿Nm3,年已利用煤气701亿Nm,年浪费焦炉煤气278.3亿Nm3。
在浪费资源中目前可利用资源201.5亿Nm3,潜在可利用资源76.8Nm随着天然气进市还有51.3亿Nm3焦炉煤气待开发利用。
2 焦炉煤气的应用前景由于焦炉煤气是高热值燃料,在钢铁联合企业中,焦炉煤气作为轧钢厂的燃料使用,因需求量大曾使焦炉煤气供应紧张。
但近几年来,钢铁联合企业普遍采取节能降耗措施,充分回收利用高炉煤气和转炉煤气,不仅顶替了大量的焦炉煤气,还使焦炉煤气由短缺转变为过剩。
对于独立的焦化厂或煤气厂,除焦炉自身加热需消耗50%~55%的焦炉煤气外,外送煤气因受到天然气液化气的挑战,正在积极开发焦炉煤气的综合利用技术。
可以预计随着技术的进步、科技的发展和国家经济实力的提高,焦炉煤气的应用前景将会越来越广。
2.1 焦炉煤气用于发电。
焦炉煤气可通过蒸汽、燃气轮机和内燃机等 6 种方式发电。
蒸汽发电机组由锅炉、凝汽式汽轮机和发电机组成。
即以焦炉煤气作为蒸汽锅炉的燃料产生高压蒸汽,带动汽轮机和发电机组发电。
此技术成熟可靠,已在国内焦化行业中广泛应用。
但也存在系统复杂、占地大和启动时间长等问题。
2.2 焦炉煤气生产甲醇。
焦炉煤气中的氢含量超过50%,只要将焦炉煤气中的甲烷转化成CO和H2即可满足甲醇合成气的要求。
因氢气还有富余,可由高炉煤气或转炉煤气提供CO和CO2,为焦炉煤气合成甲醇提供了最佳气源。
以焦炉煤气为原料制取甲醇的工艺流程。
甲烷转化的反应:CH4+O2→CO2+2H2CH4+H2O→CO+3H2CH4+CO2→2CO+2H2防积碳反应:C+H2O→CO+H2甲醇合成反应:CO+2H2→CH3OHCO2+3H2→CH3OH+H2O2.3 用焦炉煤气还原生产海绵铁。
由于高炉存在生产成本高和环境污染严重等难题,因此促进了直接还原铁生产工艺的发展。
直接还原铁的生产技术已非常成熟,可分为两大类,一类用天然气作为还原剂的气基竖炉生产工艺,产量约占还原铁总产量的92%;另一类是以煤为还原剂的煤基回转窑生产工艺,其产量约占8%。
2002年,全世界直接还原铁产量约4500万 :,相当于世界生铁总产量的7.46%。
直接还原铁生产技术的关键是还原性气体的制备,而焦炉煤气中氢和甲烷含量分别超过50%和20%,只需将焦炉煤气中甲烷热裂解,即可制得廉价的还原性气体,直接还原生产海绵铁。
早在20世纪60年代,本钢第二焦化厂率先开发成功了焦炉煤气热裂解后用于生产合成氨和尿素的技术,说明用焦炉煤气热裂解技术制备直接还原铁所需的还原性气体是可行的。
2004年初,我国某钢铁企业在墨西哥的直接还原铁厂进行了焦炉煤气直接还原铁的工业试验,我们期盼着世界上第一套以焦炉煤气直接还原铁的生产装置早日试验成功。
2.4 焦炉煤气制氢。
焦炉煤气含氢 55%~60%,采用变压吸附技术(PSA)可从焦炉煤气中提取高纯度(99.9%左右)的氢。
也可将焦炉煤气重整转化为合成气(CO+H2),再通过水煤气变换反应CO2+H2O→CO+H2,将焦炉煤气转化成为 H2气。
氢气是重要的化工原料之一。
氢气可用于石油化工加氢裂解。
氢可用于粗苯加氢精制过程,以生产高质量的苯、甲苯、二甲苯(BTX)等产品。
在电子工业中,氢是制取半导体材料———硅的重要材料。
气象上氢用于探空气球。
氢已成为运载火箭航天器的重要燃料之一。
可达到零排放的无污染高效氢燃料电池动力汽车已投入试验运行,世界各大汽车公司已陆续推出该类型汽车样本。
中国自行研制的氢燃料电池汽车亦将完成。
氢的应用日益扩大。
用变压吸附方法从焦炉煤气中提氢技术已成熟。
西南化工设计院等国内多家公司都能提供成套制氢设备和完善的服务;单机提氢能力达到1万m3/h,氢气纯度保证99.95%以上,最高的可达到99.995%,可以适合各种不同的场合。
从焦炉煤气中提氢,较之其他制氢方法在制造成本上也有着显著的优势。
中煤焦化控股有限责任公司已运行一套500m3/PSA制氢装置。
每立方米纯氢的加工费用仅为 0.23元,如果把煤气消耗也计入成本,氢的制造成本约 0.75元/m3,低于电解水制氢的成本,与烃类水蒸气转化制氢、含氢化合物裂解制氢等方法相比同样具有较强的竞争力。
3 结束语(1)随着焦化工业的发展和西气东输工程的实施,焦炉煤气已成为大吨位能源资源和化工原料,充分利用这一资源对环境保护和经济发展有重大促进作用。
(2)焦炉煤气利用是焦化产品的深加工,其经济效益能促进焦化工业的健康发展。
但从整体来看项目投资大,建议政府和相关部门在焦炉煤气的利用方面给予政策支持。
(3)焦炉煤气含 H2高,是宝贵的化工原料和氢源。
焦炉煤气用于化工合成和提氢经济效益高。
提倡焦炉煤气化工利用和作为氢源利用。
(4)以焦炉煤气和气化煤气为源的多联产有广阔的发展前景。
参考文献:[1] 张永发,王鹏,谢克昌.中国焦化工业实现可持续发展的思考[J].山西能源与节能,2005,2:13-17.[2] 刘治.我国能源和焦化行业发展产业政策方向[C].第一届中国煤焦化国际论坛暨 2005北方焦炭联合体年会,北京,2005.[3] 郑文华,于振东.当前我国炼焦生产的新技术[C].第一届中国煤焦化国际论坛暨 2005北方焦炭联合体年会,北京,2005.[4] 张永发.洁净焦化技术的研究开发现状和趋势[C].第一届中国煤焦化国际论坛暨 2005北方焦炭联合体年会,北京,2005.[5] 焦化设计资料编写组.焦化设计手册[M].北京:冶金工业出版社,1978.。