焦化工艺中节能降耗技术的运用

焦化工艺中节能降耗技术的运用

孙艳全 1 张玉杰 2

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摘要：近年来，焦化厂生产规模逐年扩大，为加快焦化厂转型发展速度，实现节能减排目的，有效运用节能降耗技术具有必要性和重要性。基于此，本篇文章对焦化工艺中节能降耗技术的运用进行研究，以供参考。

关键词：焦化工艺；节能降耗技术；应用

引言

随着我国焦化行业规模和产能不断提升，当下焦化行业废气治理工艺多样，废气排放存在各种问题，严重影响周围环境，需加强环保设施应用和升级，有效控制焦化行业污染排放，满足和响应国家的超低排放政策。

一、焦化企业概述

焦化企业的主要生产设施为焦炉，焦炉燃料一般采用焦炉煤气、高炉煤气等，因此焦炉在生产过程中会产生含粉尘、ＳＯ２及ＮＯｘ等污染物的废气，实现焦炉烟气的治理及达标排放是焦化企业环保管理中最重要的部分。

二、工艺流程

焦炉一般情况下以焦炉煤气作燃料，通过采用炉温自动控制、废气再循环以及多段加热等组合技术，可以使得高向温差减小、火道平均温度降低，通过加大废气循环量、烟道废气回配、空气分段供给等措施可以控制烟气中ＮＯｘ的质量浓度≤５００ｍｇ／ｍ３。

三、焦炉煤气净化工艺的应用现状

在我国冶金工业发展进程中，焦炉煤气净化工艺节能技术的应用主要是为了去除煤气中的污染物，避免在煤气后期使用中危害工作人员的生命安全，以及周边的生态环境。在冶金行业中的运用较为广泛，技术人员需要针对不同的煤气种类采用更为适合的煤气净化工艺，并且高效地引用节能技术，强化煤气净化效果。在我国冶金行业工作中，技术人员一般会借助冷却和输送煤气等方式除去焦炉中的有害物质，而且我国焦化厂内部的焦炉煤气净化工艺一般涵盖了初冷、洗涤、解析以及处理等流程，在冷却的过程中，需要借助集气管喷洒氨水以及设置的出冷器对焦炉中的煤气实行冷却处理，但是要注意的是在此过程中，技术人员需要保证输气管道的通畅。焦炉煤气净化冷却器中的温度需要维持在２５℃以上，并要重视煤气中的焦油脱出和回收现象。煤气中的煤油一般都是借助喷洒流程，在氨水的积极作用下逐步冷却形成，其中的一小部分随煤气的初冷混合在氨水中，在当下的焦炉煤气净化中，技术人员使用的大都是借助氨水焦油分离装置对其中的焦油实行处理，这一工艺的使用也去除了煤气中的渣尘，而且现有焦化厂的焦油净化设施有两种，分别为焦油氨水分离槽和机械化澄清槽，技术人员在使用其中的一种设施时，需要合理的控制温度和分离时间。

四、焦化工艺中节能降耗技术运用分析

1. 废水预处理工艺

1. 降低废水中毒性物质的浓度。处理系统进水端内部可以放置硫酸亚铁还原混凝沉淀单元，亚铁的作用是将废水内硫化物溶解，并且还原成固态硫化铁，和氰化物融合之后成为络合氰化铁。硫酸亚铁的沉淀性、混凝性极佳，可以去除悬浮态络合氰化铁变为絮体之后产生的沉淀。此外，硫酸亚铁在破乳处理上有非常好的效果，将废水内含有的乳化油、分散油凝聚起来浮除处理。

2. 加强负荷变化承受力。焦化厂内煤种、焦化批次、生产工艺参数等不同，会使焦化生产形成废水的水质产生变化。目前焦化废水处理系统，均质池容积约为8h，无法满足废水水质变化提出的要求。所以，需要在焦化废水处理系统内设置容积更大的调节池，至少超过12h，才能够切实提升抗冲击性能。

2. 废气集中处理技术

炼焦炭化室燃烧产生的烟气量占75%以上，其余废气占25%以内，通过烟气有害成分检测，总集合烟气参数为：温度为230~260℃，粉尘200mg/Nm3，二氧化硫浓度~500mg/Nm3，氮氧化物（NOX）浓度400~800mg/Nm3。焦化行业目前超低排放要求为粉尘≤10mg/Nm3，二氧化硫浓度≤30mg/Nm3，氮氧化物（NOx）浓度≤100mg/Nm3从目前成熟的烟气处理工艺，主要有湿法和干法工艺路线，湿法工艺复杂、处理后尾气有白烟著称。针对焦化行业的特性，以及对节能角度来看，成熟和经济的工艺路线为干法工艺路线。

3. 焦炉煤气脱硫

当前焦炉煤气脱硫方法主要以湿式催化氧化法为主，并根据脱硫液组成的不同，湿式催化氧化脱硫工艺主要有以下几种方法：1）PDS法。这是一种新型的脱硫方法，整个反应过程为：溶解氧在碱性溶液中吸附活化；煤气与脱硫液接触并生成HS－；其他物质在催化剂体系中进行化学反应并生成单质硫；催化剂吸附氧再生。2）HPF法脱硫。这是一种液相脱硫工艺，以煤气中的氨为碱源，中和焦炉煤气中的H2S，在反应中以酞菁钴磺酸盐为主催化剂、苯二酚和硫酸亚铁为助催化剂，达到98%的脱硫效率。3）塔－希法。主要涵括有塔克哈克斯工艺脱硫和希罗哈克斯脱硫废液处理两种工艺，选取混有1，4NQ（1，4－萘醌二磺酸钠）的氨水，将脱硫液脱硫温度控制在34-36℃，吸收液吸收焦炉煤气中的H2S，再转化为多硫化铵，氧化生成氨水及单质S。4）栲胶法。这是利用羟基进行氧化还原反应，栲胶内含诸多活泼羟基，具有防堵剂、防腐剂、钒离子配合剂的效用。5）FRC法。该法由Fumaks法脱硫、Rhodacs法脱氰、Compacs法废液净化制酸工艺组成，以三硝基苯酚为催化剂，在氨水与焦炉煤气逆向充分接触的条件下，进行酸碱中和反应，生成NH4HS和NH4CN，与脱硫液一同流出，再进入再生塔底部与空气预混，加压氧化再生为单质硫和再生液，泵送至脱硫塔循环利用。

4. 热泵技术的应用

在煤气净化过程中，技术人员使用最多的净化技术就是蒸馏净化技术，可是在传统焦炉煤气净化过程中，蒸馏净化技术使用效果偏低，其中塔釜热量需要受到外界的热量帮助，并且借助冷却剂对蒸汽实行冷却，在此进程中，技术人员并没有运用到塔顶的能量。为了有效地处理这一问题，强化煤气净化效果，就需要积极的引用热泵技术，从而充分地运用热源，给焦炉煤气净化提供相对优质的工作环境。技术人员对热泵技术的应用能够在最大化的程度上强化节能效果，而且也能够优化蒸氨技术。在我国其他行业中热泵技术的运用并不广泛，但在我国焦炉煤气净化中运用价值较大。

5. 深度氧化及再生回用处理工艺

第一，臭氧生物活性炭处理方法。焦化厂废水处理与回用时，如果二沉池出水COD浓度控制在120~150mg/L，建议使用臭氧氧化大分子有机物，最终获得小分子有机物，并且发挥活性炭曝气生物滤池的作用，提高进水水质；第二，膜分离工艺。工作人员使用膜分离工艺，可以使焦化废水的回收、浓缩更加深入，按照检查所的水质情况计算水量平衡，最终获得回收率，将废水中的有害物质过滤出去。对于剩余浓水，可以在系统中放入冲灰、冲渣进行消化，也可以采用蒸发塘、蒸发器。

结束语

在我国焦化厂焦炉煤气净化工艺运用的过程中，技术人员为了有效地减少煤气净化过程中有害气体对周边环境的污染，以及对后期生产运行的影响，就需要积极地引用各种节能净化技术，以此来提升煤气净化效果，有效地减少其中有害物质对环境和空气的污染，为企业带来更多的综合效益，有效地实现节能减排，为我国可持续发展理念的顺利落实提供重要的保障。

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