提高荒煤氣中焦油回收率的技術措施探討

馬書云

摘 要：煤焦油是一種重要的化工原料，具有較高的回收和利用價值，因此，如何提高焦油回收率也一直是各焦化企業技術研發的熱點。本文對焦化廠各生產環節中影響焦油回收率的主要因素進行了分析，在保證焦炭質量的前提下，對提高焦爐荒煤氣中焦油回收率的相關技術措施進行了探討。

關鍵詞：荒煤氣;煤焦油;回收率;技術措施;探討

1 影響焦油回收率的因素分析

1.1 備煤環節對焦油產率的影響

焦油芳香烴類化合物，主要來自于煉焦環節中煤在高溫分解反應下的揮發性物質，因此，煤的揮發份也是關系焦油產率的關鍵性指標。一般來講，煤的揮發份越高，則焦油的產率也隨之呈現升高的趨勢，通過對揮發份與焦油產率的研究發現，當揮發份為32%～35%時，與焦油產率的對應關系是最好的。在備煤環節，入爐煤水分和細度指標對焦油回收率也有很大的關系，煤中水分變化首先會造成焦爐溫度和結焦時間的波動;細度指標的不穩定也會造成入爐煤量的變化，兩者都會間接地對焦油產率帶來影響。

1.2 焦爐溫度對焦油產率的影響

焦爐溫度對焦油產率影響是比較直接的，兩者呈拋物線式關系，焦油回收率隨爐頂空間穩度的升高呈先升高后降低的趨勢，在800℃～820℃時，焦油回收達到峰值。適宜的溫度有助于煤中一些揮發性物質的揮發生成，但溫度過高的話又會導致荒煤氣中油類物質的分解，導致焦油產量下降。因此，煉焦生產中在保證焦炭質量的前提下，必須要嚴格控制爐頂溫度，以最佳的經濟性達到合理回收焦油等各類化產品的目的。

1.3 集氣管壓力的影響

集氣管壓力是焦爐荒煤氣由爐頂空間進入到化產回收階段的重要工藝指標，無論是煉焦、冷凝還是電捕回收，都是要以穩定的集氣管壓力為前提的。集氣管壓力最理想的狀態是控制在140～170Pa范圍內，如果壓力過高或是反復波動的話，則容易導致荒煤氣進入燃燒室或是從爐門等部位逸出，造成了焦爐冒煙和化產品的浪費;如果壓力過低甚至出現負壓情況的話，那么外界的空氣進入碳化室，使部分化產品燃燒在碳化室內。以上兩種情況均會導致焦油回收率的下降，因此在焦爐生產中應盡量保持集氣管壓力在工藝要求范圍內。

1.4 初冷后溫度的影響

高溫荒煤氣在集氣管內通過循環氨水噴灑而使溫度降低至85℃左右，之后進入到冷凝工段經過初冷器再次冷卻降溫至25℃左右，這樣即可使高溫荒煤氣中的焦油冷卻下來，從而利于回收。如果循環氨水壓力不足，噴灑降溫效果不好，進入初冷器后溫度偏高，那么焦油氣的冷凝率就會降低，初冷后煤氣中焦油含量也隨之增多，并在后續電捕環節使電捕負荷增加，電捕回收效果差，繼而使焦油產率下降。而未得到電捕回收的焦油則會以霧滴狀態進入到粗苯工段，影響到粗苯的回收和硫化氫的脫除，影響煤氣質量。因此，必須要保證循環氨水的噴灑降溫效果，嚴格控制初冷器冷凝溫度，才能有利于焦油和粗苯的回收。

1.5 焦油與氨水的分離

荒煤氣中的焦油經過氨水噴灑，冷凝降溫和電捕分離之后，最終送入機械化焦油氨水澄清槽內，將焦油與氨水相分離，使焦油得到更好的凈化和回收。由于焦油與氨水和焦油渣的密度不同，因此在澄清槽內沉淀時，幾種物質可在重力作用下自然地沉淀分層。這個環節中，焦油與氨水的分離效率與焦油回收率有直接關系。焦油分離效率主要有兩方面決定：一是焦油與氨水的分離;二是焦油與焦油渣的分離。焦油與氨水的分離效果主要取決于靜置時間和循環流量;焦油與焦油渣的分離則應保證焦油的連續排放和槽底焦油渣的定期清除。

2 提高荒煤氣中焦油回收率的技術措施探討

首先在配煤環節，應在充分考慮焦炭質量和成本的基礎上，盡量增加高揮發性煤種的配比，在提高焦油產率的同時，兼顧煉焦成本。在優化配煤結構時，可利用智能化焦炭質量預測和配煤系統，通過采集不同煤種的配煤生產數據，以及實驗小焦爐的數據，建立煤焦質量數據庫，進而掌握配合煤煤質指標與焦炭質量指標之間的非線性關系，為煤種配比提供科學指導，保證焦炭質量、生產成本與焦油產率的最優化。此外還應盡量保持入爐煤水分和細度的穩定性，避免因此而造成的生產指標的波動和對焦油產率的影響。

在煉焦環節，首先應保持爐頂空間溫度在一個適宜的范圍內，綜合來看，溫度應控制在800℃±10℃為宜;二是要保證足夠的裝煤量，既可產生足夠的荒煤氣，同時也可減少頂部空間大小，降低爐頂空間溫度，利于焦油物質的產生;三是要保持集氣管壓力的正常與穩定，將集氣管壓力嚴格控制在140Pa～170Pa范圍內;四是要保證循環氨水的正常噴灑，以保證荒煤氣良好的降溫冷卻效果。

化產回收環節，必須要嚴格控制初冷器溫度，保持初冷器后煤氣溫度在20℃±1℃范圍，同時保證電捕焦油器足夠的電壓和良好的電捕效果;氨水與焦油的分離，可利用氨水中間槽做為緩沖容器以提高分離效率，保持靜置沉淀時間在28～44h，沉淀分層后的焦油應及時回收至焦油儲存槽內。

3 結語

焦油是煉焦生產重要的化學副產品，具有很高的回收利用價值。焦化企業必須要嚴格按照操作規程和技術指標嚴格操作，才能保持焦油比較高的回收率，為企業帶來更多的經濟效益。

參考文獻：

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