焦炉煤气的综合利用技术

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1、焦炉煤气的综合利用技术摘要：我国的焦化企业每年会生产一千多亿立方米的焦炉煤气，其中20%左右的焦炉煤气直接放散燃烧。为了充分、合理利用焦炉煤气这种资源，文章列举了焦炉煤气发电、制取氢气、生产甲醇及直接还原铁四种应用技术进行分析，指出焦炉煤气的综合利用是发展的必然趋势。关键词：焦炉煤气；综合利用；能源中图分类号：TQ542文献标识码：A文章编号：TheComprehensiveUtilizationTechnologyofCokeOvenGasAbstract：Ourcountry'scokedenterprisewillprod

2、ucemorethan1000hundredmillioncubicmeterscokegaseveryyear,20%aboutcokegaswilldiffusethecombustiondirectly.Forfull,reasonableusecokegasthisresources,thearticleenumeratedthecokegaselectricitygeneration,thesystemtotakethehydrogen,theproductionmethylalcoholandthedirectred

3、ucedironfourkindofappliedtechnologycarriesontheanalysis,pointedoutthatthecokegasthecomprehensiveutilizationwasthedevelopmentinevitabletrend.Keywords：Cokegas;Comprehensiveutilization;Energy我国是世界钢铁大国之一，焦炭的产量也位居世界前列，且一直呈增长趋势，2000年的焦炭产量为1.22亿t，2006年焦炭产量为2.33亿t，到2009年增长到了

4、3.53亿t。在生产焦炭的同时会产生大量焦炉煤气，如果按照生产1t焦炭产生430m3焦炉煤气计算，2009年我国全年焦炉煤气发生量可达1517.9亿m3，其中70%左右的焦炉煤气用于企业自用、商用及城市居民用气，剩余的焦炉煤气则直接燃烧放散到大气中，不仅造成了能源浪费，而且污染了周边环境。据专家计算，我国每年燃烧放散到大气中的焦炉煤气量，相当于国家“西气东输”设计年输气量的两倍以上【1】。因此，焦炉煤气的回收利用对实现我国资源的循环利用和经济的可持续发展具有重要意义。1焦炉煤气的组成烟煤隔绝空气加热到950~1050℃，经过干燥

5、、热解、熔融、黏结、固化、收缩等过程最终制得焦炭，这一过程叫高温炼焦。炼焦除了可以得到固体产品---焦炭外，还可以得到液体产品---焦油，气体产品---荒煤气（也称粗煤气）。荒煤气经过电捕焦油器脱除焦油、湿法脱硫、酸洗脱氨、洗油脱苯后成为净焦炉煤气。净煤气的组成如表1-1所示【2】。表1净焦炉煤气的组成名称组成/%j（H2）j（CH4）j（CO）j（N2）j（CO2）j（CnHm）j（O2）干煤气54~5924~285.5~73~51~32~30.3~0.72焦炉煤气的利用2.1发电焦炉煤气属于中热值煤气，其低发热值为17~19

6、MJ/m3。常见的焦炉煤气发电方式有蒸汽轮机发电、燃气轮机发电和内燃机发电三种【3】。蒸汽轮机发电是锅炉直接燃烧焦炉煤气生产蒸汽，利用蒸汽轮机驱动发电机发电。蒸汽轮机发电是一种传统的煤气发电技术，效率较低，但单机功率较大，适合建立大规模的燃气电站。燃气轮机发电是通过压气机涡轮将空气压缩，高压的空气在燃烧室与焦炉煤气混合燃烧，使空气急剧膨胀做功，从而推动动力涡轮旋转做功来驱动发电机发电。燃气轮机发电，设备在性能及可靠性方面较差，发电效率不超过30%，采用燃气和蒸气联合循环发电时，发电效率高达45%，这是今后焦炉煤气发电的发展趋势。

7、内燃机发电是用煤气直接燃烧驱动燃气轮机进行发电。其工作原理与汽车发动机相似，需要火花塞点火，由于内燃机气缸内的核心区域工作温度可以达到1400℃，使其效率大大超过了蒸汽轮机和燃气轮机。燃气内燃机的发电效率为30％～40％，一般可以达到35％。国内焦炉煤气内燃发电机组单机功率一般在500～2000kW，该种发电方式单机功率相对小，建站灵活，为目前国内焦炉煤气发电采用的主要方式。2.2生产甲醇当今，甲醇已成为十分重要的有机化工原料之一，甲醇的深加工产品已达120余种。随着能源结构的改变，甲醇又可以作为清洁能源或汽油的添加剂等，需用量

8、十分巨大。甲醇合成已成为我国重要的产业之一。焦炉煤气组分本身含有甲烷24%~28%，简单的转化就可以满足甲醇合成气的比例要求。数据表明，2000-2200m3焦炉煤气可生产1t甲醇。通过对我国特定地区相同规模的焦炉煤气、天然气、煤为原料制甲醇的消耗成本投资比较可