焦炉煤气发电技术应用
焦炉煤气发电技术应用
1、技术应用背景
焦炉煤气为炼焦企业生产过程中的副产品，我国现状有很多中小型炼焦厂产生的焦炉煤气除部分返回炼焦炉作为加热燃料外，大量的焦炉煤气直接放空，不仅造成大量资源浪费而且严重污染环境。焦炉煤气利用问题一直困扰着政府主管部门。同时，由于工业的发展，造成局部地区电力供应紧张也会制约当地经济发展，因此将焦炉煤气利用势在必行，从而使焦炉煤气发电项目具有很好经济效益和社会效益。依据《中华人民共和国环境保护法》中关于“新建工业企业和现有工业企业的技术改造，应当采取资源利用率高，污染物排放量少的设备和工艺。”和《中华人民共和国节约能源法》中关于“国家鼓励发展热电联产”的规定。结合焦化企业污染源多，危害严重及地区缺电少热的特点，将富裕的焦炉煤气提炼、净化、同时将其作为燃料输入燃气发电机机发电，可改善环境、降低成本、发展循环经济、提高能源综合利用率。
2、项目技术方案
2.1发电需求
本技术依托河南某炼焦企业，简要选取分析焦炉煤气发电的可行性方案。河南某炼焦企业是一家集炼焦、化产品回收、煤气净化商用为一体的民营企业，年产焦炭100万吨以上，焦炉煤气气量（处于排放浪费状态）达20000Nm3/h，公司厂区内每月用电量245万kWh，烟气脱硫装置投运后，小时用电量达到4300kWh。因此焦炉煤气发电的电量可以提供给厂区各设备使用。
2.2焦炉煤气气质参数分析
根据其炼焦厂提供的焦炉煤气气质参数表分析燃气发电机用气气质要求。
一般市场上典型燃气发电机对焦炉煤气气质要求为焦油含量≤50mg/Nm3，氨含量≤20mg/Nm3，H2S≤50mg/Nm3，总硫化物含量≤200mg/Nm3，杂质粒度≤5μm，杂质含量≤30mg/Nm3，水分含量≤10g/Nm3，热值≥6MJ/Nm3。
所以厂区经过净化处理后焦炉煤气符合燃气发电机气质的用气气质要求。
2.3工艺技术方案选取
通过调研资料，国外同类燃气发电机组与国内燃气发电机相比，设备制造周期长，设备造价较高，结合投资规模及建设周期的需求，焦炉煤气发电站主要设备选型立足于国内为主，根据厂区内焦炉煤气量和厂区用电负荷来确定电站规模，并在此基础上进行装机方案的比选，经市场调查和研究，相适应方案有以下三种：
2019年焦炉煤气综合利用项目可行性研究报告
2019年焦炉煤气综合利用项目可行性研究报告 2019年12月
目录 一、项目概况 (3) 二、项目实施的背景 (3) 1、焦炉煤气综合利用符合国家政策与发展战略 (3) 2、本项目是对公司焦炉气制甲醇项目的综合利用和延伸 (4) 三、项目实施的必要性和可行性 (4) 1、符合国家产业政策及地方政府产业发展规划的要求 (4) 2、甲醇产品市场广阔、需求旺盛 (5) 3、有助于企业进一步发展升级，提升企业整体核心竞争力 (6) 4、完善的配套设施与丰富的人员技术储备为本项目的实施提供可靠的保障 7 （1）园区配套设施完善 (7) （2）公司拥有经验丰富的生产管理和技术团队 (7) 四、项目投资概算及效益测算 (8) 五、项目环保情况 (8) 1、废气处理 (9) 2、废水处理 (9) 3、噪声处理 (9) 4、固体废物处理 (10)
一、项目概况 焦炉煤气综合利用项目系在对公司一、二期焦炉气制甲醇弛放气综合利用的基础上，实现年产50万吨甲醇的生产规模，项目主要建设内容包括：气化工艺装置、变换冷却工艺装置、低温甲醇洗工艺装置、压缩制冷工艺装置、合成气压缩工艺装置、甲醇合成工艺装置、甲醇精馏工艺装置、氢回收工艺装置、厂房仓库、公用工程等。本项目建设期为24个月，项目总投资168,747.30万元。 二、项目实施的背景 1、焦炉煤气综合利用符合国家政策与发展战略 2019年，工信部、国家发改委等八部委发布的《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》（工信部联节[2019]61号），明确指出“鼓励资源综合利用生产甲醇，充分利用低质煤、煤层气、焦炉煤气等制备甲醇，探索捕获二氧化碳制备甲醇工艺技术及工程化应用”。 国家发改委为贯彻落实《国务院关于发布实施促进产业结构调整暂行规定的决定》（国发[2005]40号）和《国务院关于加快推进产能过剩行业结构调整的通知》（国发[2006]11号）的要求，发布的《关于加快焦化行业结构调整的意见的通知》确定鼓励符合国家产业政策要求的大中型焦化企业进行煤气综合利用的项目建设。 焦炉气综合利用制甲醇项目，系在对公司一、二期焦炉气制甲醇弛放气综合利用的基础上，实现年产50万吨甲醇的生产规模，属于资
焦炉煤气知识问答
精心整理 焦炉煤气知识问答 1. 荒煤气的组成有哪些？占多大的比例？ 煤在炭化室内炼焦产生的没有经过净化处理的黄色粗煤气叫荒煤气。荒煤气的组成大致是（克/米3）：水蒸气250－450、焦油气80－120、粗苯30－45、氨8－16、硫化氢6－30、氰化物1.0－2.5、轻吡啶盐基0.4－0.6、萘10、其它2－2.5 2. 3. 5.5－74. 炼焦干煤的重量％计）： 煤气15-19、焦油3-4、粗苯0.9-1.2、氨0.2-0.3 5. 城市煤气有哪些要求？ 各国对城市煤气的质量均有严格要求，对杂质含量都作出明确规定。中国规定的指标与工业发达国家基本相似，具体要求为：（1）低发热值大于14654kJ/m 3;(2)杂质
允许含量（mg/m3）:焦油和灰尘小于10，硫化氢小于20，氨小于50（冬季）和100（夏季）：（3）含氧量小于1％（体积）。 6.焦炉煤气有那些性质？ 焦炉煤气性质主要有如下几个方面：（1）焦炉煤气是一种无色（在没有回收化学产品时呈黄色）有毒气体（约含6％的CO）；（2）发热值较高（16720－18810kJ/m3）， （3） ℃）；（5 7. ％以上。 8. 9. 焦炉煤气中硫化氢含量主要取决于配合煤的含硫量。煤在高温炼焦时，煤中的硫约有25－30％转入到煤气中。我国煤含硫量较低，焦炉煤气中硫化氢含量一般为：洗苯塔前为4.5－6.0克/米3，洗苯塔后为4－4.5克/米3。 10.焦炉煤气为什么要脱除硫化氢？ 焦炉煤气中硫化氢是一种有害物质，它腐蚀化学产品回收设备及煤气储存输送设
备。含硫化氢高的焦炉煤气用于炼钢，会降低钢的质量；用于合成氨生成，会使催化剂中毒和腐蚀设备；用作城市煤气时，硫化氢燃烧产生的二氧化硫有毒，因而破坏了环境卫生，影响人的健康。因此，焦炉煤气净化过程脱除硫化氢是非常重要的。 11.为什么在焦炉煤气的净化过程中要除氨？ 工业生产中所以要除去煤气中氨，主要有三点原因：（1）氨是一种较好的农业肥料。（23）氨 12.煤 600－650 13.什 （2 14.什 15.焦炉煤气煤气的爆炸极限是多少？为什么规程规定煤气中含氧量不大于2％？ 焦炉煤气的爆炸极限是5.5-30%。是指空气中煤气的体积含量；简单的数学演算可知空气进入煤气中的量要达到70－94.5％时，才能引起爆炸，低于70％或高于94.5％都不会引起爆炸，即是煤气含氧量14.7％－19.85％时才能引起爆炸。为了保险起见，煤气规程规定含氧量不大于2％。
某公司焦炉煤气发电项目(热电联产项目)可行性研究报告(WORD版本)
1、国家计委颁发的《热电联产项目可行性研究技术规定》 2、国家发展计划委员会、国家经******贸易委员会、建设部颁发的计基础（2000）1268号文“关于发展热电联产的规定” 3、国家技术监督局、中华人民共和国建设部联合发布的《小型火力发电厂设计规范》 4、************集团有限公司提交给************工程设计有限公司的可行性研究报告设计委托书 5、************集团有限公司提供的热负荷、焦炉煤气及其它有关设计资料 本报告的设计范围包括以下三部分内容： 1、综合利用自备电厂工程围墙内生产、生产附属、辅助生产工程及有关建筑。 2、热力网工程。 3、编制工程投资估算并做出财务评价。 属于本工程以下内容，由建设单位另行委托其他有关部门完成。 1、工程地质及水文地质报告。
2、环境影响评价报告书。 ******市位于中国东部沿海经******大省******省的中部，是中国环渤海地区一座风格独特的工业城市，是国务院批准的******半岛沿海开放城市，是著名的"******之都"、"******之城"。现辖五区三县，总面积5938平方公里，总人口414.99万。 ******的城市布局独具特色。******、******、******、******、******5个区和******呈梅花状分布，东西南北4个城区距中心城区分别为20公里左右，城乡交错，布局舒展，形成城市组群，被专家称为"******模式"。这种结构有利于促进城乡一体化，缩小城乡差别，有利于发展生产，方便生活。******因此而成为世界大城市协会的会员。1986年，******市作为中国十二大城市之一参加了联合国在西班牙巴塞罗那召开的人口与城市未来会议；1990年又出席了在澳大利亚墨尔本召开的第三届世界大城市会议。近年来，******市突出中心城区建设，城市现代化步伐逐渐加快，建成区面积达到150平方公里。城市美化、绿化和净化水平不断提高，建成区绿化覆盖率达36.1％，人均拥有公共绿地面积8.6平方米。城市基础设施、公共服务和环境配套设施等明显改善；随着******新 区的全面规划建设，******市的城市综合功能将进一步增
焦炉煤气综合利用项目环境影响报告表
概述 1. 前言 1.1 项目背景简介 ××省××市拥有较为丰富的煤炭资源，是以煤兴市的资源型老工业城市。长期以来，作为能源生产和供应基地，××市为国家，尤其是××省的经济社会发展做出了重大贡献。但是，由于资源结构单一，××市经济社会发展中的问题也日益凸显，主要体现在经济结构失衡、能源接续替代产业发展较慢、生态环境破坏严重等方面，使××市经济社会可持续发展面临严峻挑战。因此，充分发挥现有资源优势，探索××市资源枯竭城市转型之路，是实现××市可持续发展的迫切要求。 ××（××）新型煤化工合成材料基地（原××××临涣工业园）位于××市濉溪县韩村镇境内，距离××市区约50公里。该基地于2005年启动建设，2010年3月，××省人民政府以皖政秘[2010]53号《关于同意筹建××××临涣工业园的批复》，同意临涣工业园比照省级开发区筹建，规划为煤基合成材料和循环经济为战略发展方向的高新技术产业园区，是××市推进资源型经济转型的重要平台，是××省重点建设的四大化工产业基地之一，基地批复规划建设面积为20.4平方公里。 2012年3月，国家工业和信息化部批准园区为第一批国家级“循环经济示范园区”；2012年7月，××省经济和信息化委员会批准园区为“××省新型工业化产业示范基地”；2014年10月，原××省环境保护厅以皖环函[2014]1338号《××省环保厅关于××××临涣工业园规划环境影响报告书审查意见的函》，同意园区规划方案；2015年4月，××××临涣工业园正式更名为××（××）新型煤化工合成材料基地。 ××矿业（集团）有限责任公司（简称××矿业集团）是××省以煤炭和煤化工产品生产为主，多种经营、综合发展的特大型国有企业集团；××煤矿是国家十三大煤炭基地之一。××矿业集团依据“依托煤炭、延伸煤炭、超越煤炭”的战略规划、组织实施了“临涣焦化焦炉煤气综合利用项目”。该项目是××省“861行动计划”的重点项目、是振兴皖北经济1号工程“煤化-盐化一体化”工
焦炉煤气知识问答..
焦炉煤气知识问答 1.荒煤气的组成有哪些？占多大的比例？ 煤在炭化室内炼焦产生的没有经过净化处理的黄色粗煤气叫荒煤气。荒煤气的组成大致是（克/米3）：水蒸气250－450、焦油气80－120、粗苯30－45、氨8－16、硫化氢6－30、氰化物1.0－2.5、轻吡啶盐基0.4－0.6、萘10、其它2－2.5 2.为什么荒煤气必须净化？ 煤在炭化室内炼焦产生的煤气（荒煤气）含有大量各种化学产品，其中焦油、萘容易凝结挂霜堵塞管道，影响煤气的输送。另外，荒煤气中还含有硫化物、氰化物等有毒成份，并且对煤气设备有腐蚀性。所以这种煤气不经加工处理，或者说不经精制是不能作为气体燃料使用的，煤气净化的目的是除去荒煤气中的焦油雾、氨、苯类、轻油、硫化物、氰化物、萘、煤气中的液体（即冷凝氨水），最后获得以氢、甲烷等不凝性气体为主的精制焦炉煤气。 3.净焦炉煤气组成有哪些？净煤气（经回收化学产品后的煤气，又 称回炉煤气）的组成大致是（体积％）：氢气54－59、甲烷23－ 28、其它烃类2－3、一氧化碳5.5－7、二氧化碳1.5－2.5、氧气 0.3－0.7、氮气3－5 4.荒煤气净化后主要分离出哪几种产品？产率都是多少？ 荒煤气经冷凝回收处理后，分离出煤气、焦油、粗苯和氨他们的煤产率如下（按炼焦干煤的重量％计）： 煤气15-19、焦油3-4、粗苯0.9-1.2、氨0.2-0.3
5.城市煤气有哪些要求？ 各国对城市煤气的质量均有严格要求，对杂质含量都作出明确规定。中国规定的指标与工业发达国家基本相似，具体要求为：（1）低发热值大于14654kJ/m3;(2)杂质允许含量（mg/ m3）:焦油和灰尘小于10，硫化氢小于20，氨小于50（冬季）和100（夏季）：（3）含氧量小于1％（体积）。 6.焦炉煤气有那些性质？ 焦炉煤气性质主要有如下几个方面：（1）焦炉煤气是一种无色（在没有回收化学产品时呈黄色）有毒气体（约含6％的CO）；（2）发热值较高（16720－18810 kJ/m3），含惰性气体少（氮气约4％），含氢气较多（近60％），燃烧速度快，火焰短；（3）爆炸范围大（5－30％），遇空气易形成爆炸性气体；（4）易着火，燃点低（600℃）；（5）煤气较脏时，管道易被焦油、萘堵塞，煤气中冷凝液还会腐蚀管道。 7.焦炉煤气中的硫化氢是怎样形成的？ 在炼焦过程中，配合煤中的一部分硫在高温作用下，主要形成无机物的硫化氢和少许部分有机硫化物（二氧化硫、噻吩等）。有机硫化物在较高温度作用下继续发生反应，几乎全部转化为硫化氢，煤气中硫化氢所含硫约占煤气中总含硫量的90％以上。 8.硫化氢有哪些主要物理性质？ 硫化氢在常温下是一种带刺激臭味的气体，其密度为 1.539千克/米3，燃烧时能生成二氧化硫和水，有毒，在空气中含0.1％时就能使人死亡。同时硫化氢对钢铁设备有严重的腐蚀性。
燃气轮机热电联产发电案例介绍-焦炉煤气应用1案例背景焦化厂在
燃气轮机热电联产（发电）案例介绍-焦炉煤气应用 1 案例背景 焦化厂在炼焦过程中伴生大量的焦炉煤气，除生产工艺消耗大约一半之外，还富余大量焦炉煤气。随着焦化行业的竞争越来越激烈，企业的利润空间不断被压缩，甚至面临关停和破产的危险，因此焦炉煤气的利用成为企业的关注重点。目前焦炉煤气的利用方式主要有直接卖气，制甲醇，制天然气以及发电等。 焦化厂化产工艺需要蒸汽，利用焦炉煤气作为燃料，采用燃气轮机热电联产（发电）方式，满足企业用电和蒸汽需求，降低企业能耗并改善当地环境，从而提升企业的竞争力。相比其他方式，这种方式受外界的影响最小，技术也非常成熟，同时也可避免企业因限电而影响正常生产。 美国索拉燃机是全球中小型工业燃机的行业领导者，一直致力于应用中低热值燃料燃气轮机的研发，并已成功研制开发出可应用焦炉煤气的燃气轮机，并在中国已销售33台，其中16台已建成投产，最早的一台于2006年4月投产，目前运行良好。 相比其他发电方式，焦炉煤气燃气轮机热电联产（发电）的系统效率更高，简单可靠，应用灵活，节能环保，部分地区可享受国家政策鼓励，以下是以年产110万吨冶金焦的焦化企业应用燃气轮机热电联产（发电）的典型案例介绍。 1.1 现场条件(以河南为例) 海拔高度220m 设计大气温度14℃ 设计大气压力101.3Kpa 设计大气相对湿度60% 1.2 燃料 以焦炉煤气为燃料 燃气热值：4170 KCal/Nm3 燃气压力：0.005Mpa(假设) 1.3 热电负荷及运行时数 最大蒸汽流量：50t/hr 蒸汽压力： 1.0 Mpa 蒸汽温度：185.5℃ 年供热时间：8200小时 年运行时数：8200小时/年 2 方案 燃气轮机热电联产系统一般根据以热定电的原则进行设计和设备选择，该项目选用2台索拉公司大力神130(TITAN 130)燃气轮机，配2台余热锅炉，三台燃气压缩机（2用1备），一台抽凝式汽轮机发电机组，整个系统可布置在简易
焦炉煤气综合利用技术探讨
焦炉煤气综合利用技术探讨 摘要：我国的煤炭资源丰富，是世界上焦炭产量最大的国家，约占世界焦炭生 产总量的百分之六十，在生产焦炭的过程中会产生大量的焦炉煤气，是一种非常 丰富的能源，如何高效利用焦炉煤气是各国研究的重要课题，对于营造低碳环境，创造经济效益具有很大的推动作用，实现资源的循环利用，对于我国经济的可持 续发展具有很大的积极意义。因此，本文对焦炉煤气综合利用技术进行探讨。 关键词：焦炉煤气；综合利用；技术 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400m3焦炉煤气，除一半用于焦炉自身加热外，还会剩余约200m3。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。 1焦炉煤气综合利用技术分析 1.1传统的利用方式——加热燃料 焦炉煤气的传统利用方式普遍用于燃料，作为不同加热设备的气体燃料，延 用近百年的历史。与固体燃料比较，有使用便捷、管道输送和传热效率高等优点，受到工业和民用的青睐。 利用焦炉煤气生产炭黑新工艺的研究就是以焦炉煤气为燃料，以煤焦油为原料，采用油——气技术路线。工艺特点:采用新型反应炉，利用在线高温空气预热 器和油预热器，强化反应条件，提高产品质量和收率，降低一次消耗。利用焦炉 煤气特性，结合炭黑生产技术特点，研究开发利用焦炉煤气作燃料生产炭黑的新 工艺技术，扩大了炭黑生产的燃料范围;高效焦炉煤气喷嘴的研制，结合焦炉煤气 特点，加长燃烧器长度，在燃烧器的配风结构上采用同向双旋流沟槽，两风道入风，增大燃烧器燃烧喷嘴的配风湍流程度，使燃烧火焰更加稳定;开发研制新型煤 气型反应炉，加大反应面积，结合煤气燃烧均匀的特点，改进燃烧室结构。 1.2利用焦炉煤气发电 利用富余焦炉煤气，选择可靠性高、可连续性生产的直燃式航空发电机组进 行发电，减少能源浪费，减少温室气体甲烷的排放，保护环境。焦炉煤气发电后 的尾气余热进行回收，建立空调中心，夏天向井下和办公楼等地点供冷，冬天向 井口和办公楼等地点供暖。 中国平煤神马集团朝川焦化公司采用的燃气轮机发电，由粗苯来的净化后的 煤气经煤气压缩机加压到0.9MPa送往六台2000kW的QDR2型燃气轮发电机组，燃气轮机尾气余热设置六台6.5t/h的余热锅炉，机组装机容量为15000kW，自耗 电量达9.97%，每小时能外供13489kW，运行情况良好。 1.3焦炉煤气生产甲醇 甲醇是一种很好的液体燃料，也是一种重要的化工原料，随着技术的发展， 甲醇应用的拓宽，其前景市场更加广阔。焦炉煤气中的甲烷含量在24%～28%左右，在6.0MPa压强下即可合成甲醇，反应速度快，流程短，相较于天然气、煤 制作甲醇成本要低，合成甲醇也是目前高效利用焦炉煤气的重要方式之一。焦炉 煤气合成甲醇技术的关键步骤是将焦炉煤气深度净化，然后将焦炉煤气中的甲烷 及少量多碳烃转化为一氧化碳和氢气，以满足甲烷转化催化剂和甲醇合成催化剂 的要求，提高其催化能效和使用寿命。目前，焦炉煤气甲烷转化工艺主要有催化 氧化转化法、非催化转化法、蒸汽转化法三种，催化氧化转化法因其流程短、投
焦炉煤气综合利用制取液化天然气
焦炉煤气综合利用制取液化天然气 1 问题提出 近年来, 我国对焦化行业实施“准入”制度，焦炉煤气的综合利用成为炼焦企业生存与发展的关键。一些大型的炼焦企业建设了焦炉煤气制甲醇项目，并取得了良好的经济效益，为大型炼焦企业综合利用焦炉煤气找到了新方法。但中小焦化企业生产规模相对较小，焦炉煤气产量少，成本优势不明显，多家企业联合又困难，影响了焦化企业对焦炉煤气的综合利用。 2 焦炉煤气生产LNG的技术特点 为了解决中小企业焦炉煤气综合利用的问题，中科院理化技术研究所改变利用思路，将有效成分甲烷和氢气作为两种资源综合利用，开发出了焦炉煤气低温液化生产LNG联产氢气技术（已申请专利），新技术具有以下特点： 1) 可以省去甲烷转化工序，大大节省投资成本。 2) 由于新工艺拥有独立的循环制冷系统，操作弹性非常大，适应性强，运行稳定。 3) 产生的氢气可以利用氢气锅炉为全厂提供动力和热力，这方面的技术已经非常成熟。有经济实力的企业还可以配套合成氨等装置，相对投资少，效益更高。并随着氢气利用技术的日益发展可以生产液氢产品等。 4) 产品市场好。预计未来15年中国天然气需求将呈爆炸式增长，到2010年，中国天然气需求量将达到1000×109 m3，产量约800×109 m3,缺口将达到200×109 m3；到2020年天然气需求量将超过2000×109m3，而产量仅有1000 ×109m3, 50％将依赖进口。 5) 整套方案中工艺流程短，操作简单。处理量1 ×106 m3 /d的生产装置，只需要40～50操作工，非常适合中小型焦化企业对焦炉煤气的综合利用。 3 焦炉煤气生产LNG联产氢气工艺路线 液化天然气是天然气经过预处理，脱除重质烃、硫化物、二氧化碳、水等杂质后，在常压下深冷到－162℃液化制成，液化天然气是天然气以液态的形式存在，
焦炉煤气的处理与应用
焦炉煤气的处理与利用 彭云飞学号11721465 （上海大学材料科学与工程学院，上海） 摘要：焦炉煤气是炼焦过程中得到的重要副产品，近些年对焦炉煤气的组成成分的研究已经相当成熟。焦炉煤气属于中热值然气，其中包含巨大的利用价值。而我国作为世界钢铁大国之一，产焦量也位于世界前列，但焦炉煤气的利用方面却远远不及发达国家，造成了巨大的能源浪费。本文介绍了有关焦炉煤气的基本知识，重点介绍了利用焦炉煤气民用供气、发电、作为工业原料、生产化工产品、高炉喷吹工艺以及这些利用方式的经济效益分析。 关键词：焦炉煤气、处理、利用 Abstract: The cole oven gas is the most secondary product during coking processing, the study about the composition of the coke oven gas has become more devoloped. The coke oven gas is calorific value of fuel gas, containing great use value. But China is one of the world steel superpower, the using of the coke oven gas has falt behind of the devoloped country, making a great waste of energy. This paper give us some things about the coke oven gas, and focusing on the using of coke oven gas on town gas, generate electricity, as industrial raw material, producing chemical products, blast furnace injection process and the economic benefit of this using mathods. Keys： Coke oven gas, handling, using
干熄焦焦炉煤气发电
一．干熄焦发电： 干熄焦发电分为纯凝发电、抽汽发电、背压发电等类型。锅炉分高温高压和中温中压。不同方式发电的单位发电量不同。一般的余热发电采用抽汽凝气式汽轮机较多，能量梯级利用，一般干熄焦锅炉采用中温中压。 1.根据百度百科：干熄焦可回收83%的红焦显热，采用干法熄焦，每处理1t红热焦炭，可以回收约为1.35GJ的热量，每干熄1t焦炭可以产生压力为3.82MPa,450℃的中温中压蒸汽0.54~0.56t。 1t干熄焦——【0.54，0.56】t的3.82MPa,450℃蒸汽 2.根据济钢集团2006投产的干熄焦发电装置的运行数据，检索到三种不同的统计结果： （1）第一种，如下图所示，采用背压式发电，吨焦发电38度左右，采用全凝式发电，吨焦发电约150度，平均每吨干熄焦产生0.575吨蒸汽。 1t干熄焦——0.575t的9.5MPa,540℃蒸汽——150度电（全凝式） （2）第二种，150t/h的干熄焦发电装置，年发电17600万Kw.h.，每小时产生蒸汽86.3t，按照每年350天计算，每小时每吨干熄焦发电139.7Kw.h： 1t干熄焦——0.575t的3.82MPa,450℃蒸汽——139.7度电 （3）第三种，150t/h干熄焦系统实现了均衡稳定生产，发电机组日平均发电量提高到46万kWh，得每小时每吨干熄焦发电127.8Kw.h，蒸汽的利用效率提高到0.533t/t。
1t干熄焦——0.533t的3.82MPa,450℃蒸汽——127.8度电 对以上三种结果取并集，可得济钢集团焦化厂干熄焦发电效率： 1t干熄焦—【0.533,0.575】t的3.82MPa,450℃/9.5MPa,540℃蒸汽—【127.8，150】度电 3.根据中日联公司设计建造的干熄焦装置近年的统计数字显示，高温高压蒸汽产率 ≥0.56t/t焦，中温中压蒸汽产率≥0.59t/t焦，高温高压参数≥153kWh/t焦，中温中压参数≥143kWh/t焦，取中温中压数字最小值，得 1t干熄焦——0.59t的3.82MPa,450℃蒸汽——143度电对三种不同统计渠道取并集，可得干熄焦一般发电效率为： 1t干熄焦—【0.533，0.59】t的3.82MPa,450℃/9.5MPa,540℃蒸汽—【127.8-150】度电二.焦炉煤气发电 焦炉煤气是制取焦炭时产生的副产品，简称焦炉气，是煤焦化过程得到的可燃气体。其产率和组成因炼焦煤质和焦化过程条件不同而有所差别，一般每吨干煤可产焦炉煤气300～350m3（标准状态）。煤气组成（体积％）为：氢55-60%，甲烷23-27%，一氧化碳5-8%，C2以上不饱和烃2-4%,二氧化碳1.5-3%,氮3-7%，氧0.3-0.8%。+每Nm3热值约为17～19MJ （4000～4500大卡）。 国内焦炉煤气发电经过近几年的发展日渐成熟，主要有燃气蒸汽轮机发电、燃气轮机发电、燃气内燃机发电、汽液流体动力发电机组四个方向。国内最早是利用燃气蒸汽轮机发电，这种方式不仅建设周期长，运行成本高，发电效率低，而且不能保证安全可靠运行。其后的燃气轮机发电也不能克服类似困难，而且由于焦炉煤气可燃成分中含氢过高，燃烧不稳定，致使发电效率虽略有提高，但并未有本质改善。近年来，国内有些厂家已经解决一些技术难题，研制出适合我国国情、质优价廉的燃气内燃机，发电效率30％－40％，但杂质影响、腐蚀问题和设备的可用性、可靠性都有待于进一步完善和提高。 燃气轮机发电系统随技术不断更新近几年有了较大突破性发展。通过引进美国索拉燃气轮机组，与国内设备合理整合，已探索出环保、经济、高效的燃气轮机发电路线。燃气轮机热电联合循环具有能源综合利用率高，对环境污染少，被称为“清洁电厂”，可为用户供热、供电，操作简单、占地面积小、效率高等多种优点。煤气燃汽轮机技术（CCPP）技术比常规锅炉蒸汽转化效率高出近一倍，而前者的转化效率为40%~45%左右。相同煤气量，CCPP比常规蒸汽多发70%~90%的电。 1.根据我国已投产的利用美国索拉燃机和焦炉煤气进行燃气轮机热电联产发电的典型案例： 典型焦炉燃气热值为4170KCal/Nm3=17.455MJ/N m3，燃气压力：0.005Mpa(假设) 焦炉煤气燃料消耗总量139,572,291 Nm3/年，年发电总量202,835,200KWhr，整个燃气轮机热电联产（发电）系统总效率可达79.71%，每一方焦炉煤气净发电=202835200/139572291=1.45度，同时能产3.35斤饱和蒸汽（压力为1.03Mpa）。
焦炉煤气的综合利用技术分析
焦炉煤气的综合利用技术分析 随着我国焦化产业的不断发展和技术提升，焦炉煤气已经从焦化副产品逐步转变成为一种重要的资源，如何进行焦炉煤气的综合利用，实现焦炉煤气资源价值，是焦化行业共同关注的话题。本文对焦炉煤气的综合利用技术进行了探究，从焦炉煤气综合利用的必要性、综合利用技术、综合利用的优势前景等方面进行了分析和探索，以促进焦化产业的不断发展。 标签：焦炉煤气；综合利用；优势前景 1 焦炉煤气的组成及综合利用的必要性 1.1 焦炉煤气的组成 焦炉煤气（COG，Coke Oven Gas）是一种混合物，集中烟煤配置成炼焦用煤，炼焦用煤在高温（通常在950℃到1050℃之间）干馏之后会产出一种可燃性气体，这种可燃性气体即为焦炉煤气，其中二氧化碳、氮气以及氧气是不可燃组分，其他的为可燃组分。焦炉煤气的主要成分如表1所示： 其中二氧化碳、氮气以及氧气是不可燃组分，其他的为可燃组分。 1.2 焦炉煤气综合利用的必要性 焦炉煤气的综合利用是极为必要的，当前我国钢铁工业发展极为迅猛，焦炭产量也在持续增加，然而炼焦企业的焦炉煤气利用情况极为不佳，多数焦化厂出现“只焦不化”的状态没有实现充分的回收利用，不但资源浪费，而且还向大气输送大量的硫氧化物、氮氧化物以及粉尘，对自然环境造成影响。所以需要加强对焦炉煤气的综合利用，以充分利用资源，同时保护自然环境。 2 焦炉煤气的综合利用技术 2.1 焦炉煤气用于发电 焦炉煤气是中热值煤气，所以可以用于发热发电，焦炉煤气的发热值在17MJ/m3到19MJ/m3之间，故而可以被用来燃气轮机发电、内燃机发电以及蒸汽轮发电。具体来说，燃气轮机发电主要是通过压缩空气，使空气与焦炉煤气混合并通过压气机涡轮使空气在急剧膨胀中做功，从而使动力涡轮旋转，继而带动发电机让发电机发电。利用内燃机发电则是直接用煤气驱动燃气轮机，类似汽车发动机发电，在火花塞点火之后直接使焦炉煤气燃烧，从而使燃气轮机转动，继而发电，该种发电方式也是最为常用的一种发电方式。 2.2 焦炉煤气用于生产甲醇
焦炉煤气转化利用现状
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。
焦炉煤气的综合利用途径
焦炉煤气的综合利用途径 张凤辰 (峰峰集团有限公司羊渠河焦化厂,河北邯郸056201) 摘 要: 本文介绍几种焦炉煤气的利用途径,重点阐述了燃气轮机热电联供技术在羊渠河焦化厂 的应用。关键词: 焦炉煤气;燃气轮机;热电联供 中图分类号:T D844+ .9 文献标识码:B 文章编号:1001-0874(2005)02-0061-03 The U tili za ti o n W ays of Coke 2oven Ga s ZHAN G Feng 2chen (Yangquhe Coking Plant,Fengfeng Gr oup Co .,L td .,Handan 056201,China ) Ab s trac t: The paper intr oduces several utilizati on ways of coke 2oven gas and e mphatically exp iates the app licati on of heat 2power coordinated supp ly technol ogy of gas turbine at Yangquhe Coking Plant .Keywo rd s: coke 2oven gas;gas turbine;heat 2po wer coordinated supp ly 1 前言 随着我国建设工程对钢材的需求量大幅增长,作为钢铁生产主要辅材之一的焦炭需求量也随之增加。据统计,2003年全国生产焦炭1.6亿t,2004年将达到2.3亿t,新增产量0.7亿t,增长率为44%。 在焦炭的生产过程中,会产生大量的焦炉煤气。 每生产1t 焦炭约产生180Nm 3 煤气(已扣除回炉煤气)。2004年焦炭新增产量0.7亿t,全年增产约126亿Nm 3 的煤气。焦炉煤气中含有苯、萘、S O 2、H 2S 、NH 3等多种有毒有害气体。表1为焦炉煤气 净化前有毒有害成分含量表。由于焦炉煤气中含有 大量的有害气体,按环保要求必须对其进行净化处理。 表1 焦炉煤气净化前有毒有害成分含量表 (g /m 3) 焦油气 粗苯 氨 硫化物氰化物吡啶盐基 萘 80～12030～45 8～16 8～32 1.0～2.50.4～0.6 8～12 表2是有关部门规定的工业与民用煤气中有毒有害成分的含量限值。 焦炉煤气必须经过脱萘、脱氨、脱苯、脱硫等全过程净化处理,使其有毒有害成分大幅度降低,达到工业与民用标准。 表2 煤气中有毒有害气体成分含量限值 (g /m 3) 用途焦油 苯类氨硫化氢有机硫 氰化物萘 工业民用0.050.05 2～42～4 0.03～0.10.03～0.1 0.2 0.02 0.5 0.05～0.2 0.05～0.50.01 0.2～0.7 0.05～0.2 一般情况下,焦炉煤气用户用气量越大,则经过全过程净化处理的煤气量就越多;用气量越小,则经过全过程净化处理的煤气量就越少。如果为了节省净化处理费用,不对焦炉煤气进行全过程净化处理,而只进行部分净化处理,则没有被利用的焦炉煤气排入空中(排空)或点燃将造成环境的严重污染。 焦炉煤气的可燃成分多,高达90%,主要成分是H 2和CH 4,其热值较高,一般可达16MJ /Nm 3 以上,是很好的燃料。表3是焦炉煤气经回收化学产品、净化处理后的主要成分。 如何解决由于焦炭产量增加而产生的大量焦炉煤气的出路,是一个必须处理的问题。处理得好,既保护了环境,又节约了能源,具有良好的经济效益和社会效益,否则就会污染环境。 表3 焦炉煤气净化后的主要组成成分 (V%) H 2CH 4C n H m CO CO 2 O 2 N 2 54～59 23～29 2～3 5.5～7 1.5～2.50.3～0.73～5 羊渠河焦化厂是羊渠河矿的下属单位,于1998年建成投产。2000年达到设计生产能力,年产焦炭 ? 16?2005年第2期 煤 矿 机 电
焦炉煤气发电技术及经济性分析
焦炉煤气发电技术及经济性分析 1 概述 我国焦化产业长期以来只注重焦炭生产而忽略化工产品回收，焦化生产主要副产品焦炉煤气除少数企业作为城市煤气供居民用户使用外，大多数企业的焦炉煤气直接放空，由此产生严重的环境污染和二次能源的浪费，造成的经济损失很大。 全国电力日趋紧张，为解决电力的供需矛盾，不少焦化生产企业按照国家节能减排方针政策，积极采用燃气发电机组，利用剩余焦炉煤气自建发电站，变废为宝，不仅节约能源，还创造出较高的经济效益。电站除满足企业自身用电外，剩余的电还可上网外供。这给厂内的焦化生产提供了可靠的电源，并保证企业的连续生产。 2 焦炉煤气发电技术 2.1 焦炉煤气 焦炉煤气产率和组成因炼焦煤质和焦化过程的条件不同而有所差别，一般每1t干煤可产焦炉煤气(标准状态)300～350m3。焦炉煤气属于中热值煤气，其低热值为17～19MJ/m3，可作为燃气发电机组的优质燃料。焦炉煤气是易燃易爆且有毒性的气体，在空气中的爆炸极限(体积分数)为6%～30%。 2.2 焦炉煤气发电工艺 焦炉煤气经过常规的降温、脱硫、脱焦油、脱水处理，符合燃气发电机组对煤气质量要求后，直接供燃气发电机组将热能转化为电能。 燃气发电机组由内燃式燃气发动机和发电机组成，机组的运转过程可由自带的控制系统自动控制，6kV发电机发出的电力通过高压控制开关导入汇流母排后，可外供使用。 发电机组产生的热量可通过机内的热交换器及尾气换热器由循环冷却液导出，循环冷却液通过板式换热器加热外供的循环水，对外提供热量。板式换热器循环冷却液进口温度为90℃，出口温度为70℃。通过板式换热器与外供循环水换热，能将外供循环水加热至80℃以上，可满足一般洗浴和冬季的供暖要求。当外供热量需求较小时，冷却液剩余的热量则通过冷却器散热。有条件的单位，可以将发电的余热再利用，带动中央空调及提供生产生活用热水、蒸汽等。通过热电联供综合利用方式，焦炉煤气的利用效率可以达到70%～85%，为企业创造出可观的经济效益。 2.3 利用焦炉煤气发电的特点
焦炉煤气净化文章
焦炉煤气净化文章 1. 焦炉煤气净化技术现状及探讨 1.1. 焦炉煤气净化的作用 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30％~35％的硫转化成H S 等含量一般为5g ~8g/m ，HCN 的含量为1g/m ~2.5g/m 。而H S 和HCN 具有很强的腐蚀性、毒性，在空气中含有.1％的S 就能使人毒，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。 硫化物，与N H 和HCN 等一起形成煤气中的杂质，煤气中的H S 的/m 0H 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硫均有
1.2.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 H H 煤气、脱除煤气中S，HCN等酸性气体和N 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。 1.2.1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。直冷煤气设备通常采用塔，由煤气与冷介质的逆相直接接触，完成热量和物质传递，因此煤气直接冷却，不但冷却了煤气，而且具有净化的效果。据测定，在直冷过程中可有效除去煤气中90％以上的焦油、80％左右的氨、60％的萘、80％的H S 等。鉴于间、直冷各自优点，多数厂家采用间——直冷结合方式， 即煤气先在间接初冷器中冷却至45℃后，再进入直接冷却器进一步冷
高效利用焦炉煤气发电
高效利用焦炉煤气发电--提升发电效率并减少CO2排放 作者：本网编辑文章来源：POWER《电力》点击数：381发布时间：2010-07-05 新浪微博QQ空间人人网开心网更多 焦炭厂在使用原煤生产焦炭的同时，也生产出焦炉煤气（COG）。采用燃气轮机，让焦炉煤气在燃气轮机中发电，并使燃气轮机的排气在余热锅炉中生产蒸汽，再利用汽轮机组发电，就构成了燃气-蒸汽联合循环发电方式。这一发电方式具有很大的发展潜力，不仅能够节约一次能源的消耗，而且也大大减少了CO2的排放。 背景概述 利源焦化有限公司成立于1997年，位于河南省安阳市铜冶镇北部，是一家集洗煤、炼焦、化工及发电于一体的现代化股份制焦化企业。公司现年产优质冶金焦70万t、精洗煤240万t、焦油2.4万t、粗笨7000t、硫铵6000t，并拥有3000kW和6000kW汽轮发电机组各两台，年发电1.2亿kWh。 为了满足市场对优质冶金焦、煤焦油及粗笨不断增长的需求，提升企业竞争力，利源焦化公司进行了二期扩建。二期扩建工程要建设200万t的焦化项目，并相应建设焦炉气净化、水处理，以及甲醇生产等配套工程。利源焦化公司从工程建设伊始就提出了高标准的要求，不仅要使工程实现产能目标，更要创造综合社会效益，使其成为改善当地环境的榜样。 焦化厂生产流程 焦化厂将精洗煤在焦炉中加热，使原煤中的挥发分等分解出来，从而生产出焦炭。焦炭生产过程中会产生大量焦炉煤气（COG）。每生产1t冶金焦，大约需要消耗1.33t焦煤，同时产生出大约350~400m3、热值在3700~4200kcal/m3的焦炉煤气。由于焦炉加热的需要，只有约170~200m3的剩余焦炉煤气被排出，用于其他用途。 一座年产60万t焦炭的焦炉，每年可供使用的焦炉煤气大约为1.2亿m3，即每小时焦炉煤气产量为1.37万m3。同时，还可以提取2万t的煤焦油和6900t的粗苯等，煤焦油和粗笨都是具有很高附加值的化工产品。
焦炉煤气发电厂成功案例
焦炉煤气发电厂成功案例 一、项目提出的背景 山西焦化有限责任公司有年产60万吨、100万吨焦炉各一座，每小时产煤气32407 Nm3，该煤气除供锅炉和职工生活用外，每日有焦炉煤气直接排放约为48万Nm3，煤气的排放对大气和环境也造成了较严重的污染。如何更好的利用这部份煤气，减少由于焦碳生产带来的环境污染问题，因此，拓宽煤气的利用领域已变得非常紧迫。山西焦化有限责任公司严格遵循环保、高效、可行的原则，就如何利用好这部份煤气多次组织技术经济考察团对全国各大型焦化厂进行了深入细致考察和论证。决定建设一座焦炉煤气综合利用电厂，充分利用能源，降低生产成本，创造经济效益。 二、装机容量及设备选型 电站设备选型以立足于国内和国内配套为原则，根据目前日排放焦炉煤气量（48万Nm3、热值不低于15.07MJ/ Nm3）和外供蒸汽量（45～60T/h）来确定新建电站规模。并在此基础上进行装机方案的比较。经市场调查和研究，相适应的方案有如下三种。 方案一：燃气锅炉＋蒸汽轮机发电： 装机容量：12000kw，外供蒸汽34t/h 这是一个非常传统的技术，也是大家比较熟悉的工艺方式。它是采用锅炉来直接燃烧焦化煤气，将煤气的热能通过锅炉内的管束把水转换为蒸汽，利用蒸汽推动蒸汽轮机再驱动发电机发电。系统的主要设备是燃气燃烧器、锅炉本体、化学水系统、给水系统、蒸汽轮机、冷凝器、冷却塔、发动机、变压器和控制系统，工艺流程比较复杂。 根据国内煤气锅炉对燃料的要求：当锅炉燃料的发热量≥12.56MJ/Nm3时，即可使锅炉稳定燃烧。根据山西焦化有限责任公司提供的煤气资料，完全可以满足锅炉稳燃的要求。根据煤气气量、热值计算得出，可产生84/h蒸汽。可选一台双压燃气锅炉，可产生：50t/h、415℃、3.5Mpa和34t/h、190℃、1.25Mpa蒸汽。可选配一台N12-3.43-V型凝汽式汽轮机，该型号机组最大功率可达12000kW,锅炉还可外供蒸汽：压力为1.27MPa、190℃、34T/h蒸汽。组成热电联供电站。