試析焦?fàn)t煤氣資源化開發(fā)優(yōu)化

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1、試析焦?fàn)t煤氣資源化開發(fā)優(yōu)化 試析焦?fàn)t煤氣資源化開發(fā)優(yōu)化 摘 要：我國(guó)的焦?fàn)t煤氣資源豐富，產(chǎn)焦量巨大，長(zhǎng)久穩(wěn)居世界第一產(chǎn)焦大國(guó)，焦?fàn)t煤氣資源化的開發(fā)優(yōu)化成為了一項(xiàng)迫在眉睫的研究課題。在政府的大力扶持下，焦?fàn)t煤氣的開發(fā)優(yōu)化將有一個(gè)美好的前景。 關(guān)鍵詞：焦?fàn)t煤氣 開發(fā) 優(yōu)化 我國(guó)產(chǎn)焦量巨大，長(zhǎng)久穩(wěn)居世界第一產(chǎn)焦大國(guó)，占全世界焦炭產(chǎn)量的65%以上。焦?fàn)t煤氣是僅次于焦炭的煉焦產(chǎn)品，每噸焦炭可副產(chǎn)400多立方米的焦?fàn)t煤氣。每年由此而產(chǎn)生數(shù)百億立方米焦?fàn)t煤氣，對(duì)于這些數(shù)量可觀的焦?fàn)t煤氣的利用，已經(jīng)成為我國(guó)煉焦行業(yè)重點(diǎn)研究的問題。焦?fàn)t煤氣資源是煉焦行

2、業(yè)生產(chǎn)資源綜合利用的重要方式。針對(duì)焦?fàn)t煤氣的特點(diǎn)，應(yīng)適當(dāng)開發(fā)出符合焦化行業(yè)工業(yè)特點(diǎn)的應(yīng)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t煤氣資源化開發(fā)和利用，增強(qiáng)焦?fàn)t煤氣資源化開發(fā)利用的整體競(jìng)爭(zhēng)力。如今，我國(guó)進(jìn)行一系列開發(fā)研究，使焦?fàn)t煤氣資源化開發(fā)不斷優(yōu)化。 一、焦?fàn)t煤氣資源化利用的迫切性 近年來(lái)，我國(guó)煉焦行業(yè)開展迅速，從而產(chǎn)生大量的焦?fàn)t煤氣。如何開發(fā)利用好這些焦?fàn)t煤氣是煉焦行業(yè)必須擺在重要位置進(jìn)行研究的工作。2021年全國(guó)共生產(chǎn)焦炭29768萬(wàn)噸，占世界焦炭生產(chǎn)總量的57.2％，穩(wěn)居世界第一產(chǎn)焦大國(guó)的地位。由于焦?fàn)t的后續(xù)工藝跟不上步伐，一些企業(yè)“只焦不化〞，使焦?fàn)t煤氣資源沒有得到合理的利用。我國(guó)目前有約2500萬(wàn)

3、噸小機(jī)焦生產(chǎn)能力，近35％的小型機(jī)焦生產(chǎn)及局部中型獨(dú)立焦化廠煤氣凈化裝置(主要是脫硫裝置)設(shè)備不健全，焦?fàn)t煤氣無(wú)法回收利用直接導(dǎo)致放散。我國(guó)每年焦油煤氣的浪費(fèi)損失量就相當(dāng)于每年損失800萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。因而，焦?fàn)t煤氣資源化利用優(yōu)化，顯得迫在眉睫。對(duì)焦?fàn)t煤氣資源資源的開發(fā)是利國(guó)利民的工程。 二、焦?fàn)t煤氣資源化開發(fā)措施 1.焦?fàn)t煤氣資源用作發(fā)電 焦?fàn)t煤氣發(fā)電主要包括三種方式：蒸汽發(fā)電，內(nèi)燃機(jī)發(fā)電和燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電。這幾種發(fā)電運(yùn)行工作方式簡(jiǎn)便，在國(guó)內(nèi)的運(yùn)用技術(shù)成熟，但缺點(diǎn)是生產(chǎn)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，且規(guī)模較小，一般都小于2000瓦。 蒸汽發(fā)電運(yùn)用的是蒸汽-燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)，這也是熱能資源高

4、效梯級(jí)綜合利用的表現(xiàn)。發(fā)電效率高達(dá)45％以上，我國(guó)蒸汽發(fā)電應(yīng)用成熟可靠，技術(shù)過(guò)關(guān)，在焦化行業(yè)中應(yīng)用較為廣泛。 內(nèi)燃機(jī)發(fā)電是用煤氣內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，我國(guó)的許多省份的一些焦化廠都采用內(nèi)燃機(jī)來(lái)進(jìn)行發(fā)電，其中包括江蘇，山東，山西等地。焦?fàn)t煤氣內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組有400千瓦、500千瓦、1200千瓦和2000千瓦。目前行業(yè)大都使用的是500千瓦的發(fā)電機(jī)組。按照焦?fàn)t煤氣熱值(低熱值)16720千焦／立方米來(lái)計(jì)算，1立方米焦?fàn)t煤氣可發(fā)電1．3千瓦時(shí)。 燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電是指利用焦?fàn)t煤氣直接燃燒，帶動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。按照效率算，每立方米煤氣可發(fā)電1.11千瓦時(shí)。燃?xì)鈾C(jī)輪發(fā)電的優(yōu)勢(shì)是設(shè)備占

5、地少，效率相對(duì)較高，啟動(dòng)快。不過(guò)燃?xì)廨啓C(jī)需要定期的檢修，這也帶來(lái)了許多不便。 2.焦?fàn)t煤氣制氫 氫氣是最清潔的能源，也是需要大量生產(chǎn)的能源，我國(guó)焦?fàn)t煤氣利用技術(shù)的首要任務(wù)是開發(fā)出制氫的新方法?，F(xiàn)如今，用焦?fàn)t煤氣制氫的主要方法就是采用變壓吸附技術(shù)從焦?fàn)t煤氣中別離氫氣，從80年代開始，我國(guó)就先后建立了多套100立方米/小時(shí)至5000立方米/小時(shí)焦?fàn)t煤氣變壓吸附制氫裝置，其中包括寶鋼、武鋼、包鋼等大型鋼鐵企業(yè)。石家莊焦化廠和河南天宏焦化廠用同樣方法生產(chǎn)商品氫氣。焦?fàn)t煤氣制出的氫可用于苯加氫裝置，許多大中型企業(yè)都方案建設(shè)苯加氫裝置開發(fā)。 焦?fàn)t煤氣制氫還可以用于煤焦油加氫。在加氫條件下

6、，煤焦油中大量的膠質(zhì)，芳烴，瀝青質(zhì)被加氫飽，被分解并裂解開環(huán)，從而得到低分子的飽和烴。形成優(yōu)質(zhì)的燃料油組成。 未來(lái)城市使用的大局部清潔能源都可以由鋼廠負(fù)責(zé)提供。我國(guó)由于對(duì)氫的需求，利用焦?fàn)t煤氣制氫氣將是焦?fàn)t煤氣資源化利用的亮點(diǎn)所在。也是未來(lái)焦?fàn)t煤氣資源化利用的新途徑。 3.焦?fàn)t煤氣用于生產(chǎn)直接復(fù)原鐵 傳統(tǒng)的煉鐵工業(yè)完完全全地依靠碳為復(fù)原劑。焦?fàn)t煤氣中氫和甲烷的含量分別在50％和20％，只需將焦?fàn)t煤氣中甲烷進(jìn)行熱裂解即可獲得74％的H2的和25％的CO。因此，用焦?fàn)t煤氣來(lái)作為復(fù)原劑是相對(duì)來(lái)說(shuō)非常廉價(jià)的。大大降低了煉鐵過(guò)程焦煤和焦炭的消耗量。有數(shù)據(jù)說(shuō)明，用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)直接復(fù)原鐵的

7、效率是傳統(tǒng)發(fā)電工業(yè)的兩倍多。我國(guó)直接復(fù)原鐵的開展任重道遠(yuǎn)，焦?fàn)t煤氣那么帶來(lái)了必要的改良。 4.焦?fàn)t煤氣用作氣體燃料 焦?fàn)t煤氣是優(yōu)質(zhì)的中熱值氣體燃料。其開發(fā)和利用是勢(shì)在必行的工程。上個(gè)世紀(jì)80年代，我國(guó)城市油氣資源缺乏，所以一度用焦?fàn)t煤氣來(lái)緩解城市居民用燃?xì)饩o張的問題。目前，在天然氣尚未到達(dá)的地區(qū)，焦?fàn)t煤氣仍然是民用煤氣和其他工業(yè)生產(chǎn)的主要?dú)怏w燃料提供者。例如，舉世聞名的景德鎮(zhèn)陶瓷應(yīng)用的就是焦?fàn)t煤氣加熱，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的景德鎮(zhèn)陶瓷。 三、焦?fàn)t煤氣資源化開發(fā)利用前瞻 1.國(guó)家政策大力扶持 由國(guó)家發(fā)改委牽頭的“我國(guó)焦?fàn)t煤氣的綜合利用〞科研課題已經(jīng)獲得通過(guò)。這對(duì)焦?fàn)t煤氣的資源

8、化開發(fā)來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常有利于開展的好消息。加快煤資源開發(fā)利用是解決國(guó)家能源儲(chǔ)藏的重要措施。焦?fàn)t煤氣資源化的開展在國(guó)家煤化工業(yè)的長(zhǎng)期開展規(guī)劃中。因而，焦?fàn)t煤氣資源化的開發(fā)前景一片良好。 2.充足的煤氣資源 每產(chǎn)生一噸焦炭，就可以產(chǎn)生400立方米左右的焦?fàn)t煤氣，我國(guó)每年可生產(chǎn)機(jī)焦約三萬(wàn)噸，同時(shí)可以生產(chǎn)出至少一千億立方米的焦?fàn)t煤氣。并且，一千億立方米的焦?fàn)t煤氣中至少含有500億立方米的氫氣。1000億焦?fàn)t煤氣的體積量是西氣東輸體積量的8倍由于，由此可見，焦?fàn)t煤氣的資源是很豐富的。并且隨著產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)調(diào)整的進(jìn)一步深入，鋼鐵能源制造工藝的優(yōu)化，焦?fàn)t煤氣的浪費(fèi)量減少，將會(huì)有更多的煤氣資源得到利用。

9、 3.焦?fàn)t煤氣資源化利用領(lǐng)域的拓展 我國(guó)煉焦煤氣綜合利用開發(fā)的工藝路線優(yōu)化、關(guān)鍵設(shè)備制造上較以往有了很大的突破。我國(guó)化工企業(yè)的進(jìn)步時(shí)明顯的，這使得焦?fàn)t煤氣資源化的利用有了更廣闊的開展空間。一些企業(yè)的舉措，如首鋼和北京鋼鐵研究總院建立焦?fàn)t煤氣直接復(fù)原制海綿鐵小型試驗(yàn)裝置作業(yè)已開始，兩步法合成二甲醚技術(shù)的攻關(guān)工程也已經(jīng)啟動(dòng)，這些都加快了焦?fàn)t煤氣資源的開展進(jìn)程。 四、結(jié)束語(yǔ) 本文對(duì)我國(guó)焦?fàn)t煤氣資源化開發(fā)優(yōu)化進(jìn)行了分析，從焦?fàn)t煤氣資源化開發(fā)的迫切性出發(fā)，探討了開發(fā)優(yōu)化的一些具體舉措，說(shuō)明了焦?fàn)t煤氣資源化開發(fā)優(yōu)化的重要性和必要性。最后同時(shí)對(duì)焦?fàn)t煤氣資源化的開發(fā)進(jìn)行了前瞻，焦?fàn)t煤氣資源化的開展有一個(gè)美好的前景。 參考文獻(xiàn) 【1】豐恒夫 煉焦煤氣資源化利用的新路徑 [J].山西經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)，2007 【2】楊文彪 焦?fàn)t煤氣資源化開發(fā)應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化 [J].中焦協(xié)秘書處，2021