焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣綜合利用新技術(shù)

崔亮

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與推進(jìn)，我國(guó)金屬行業(yè)得到快速發(fā)展，我國(guó)有色金屬行業(yè)、鋼鐵以及化工企業(yè)屬于環(huán)境污染比較嚴(yán)重的行業(yè)，有色金屬行業(yè)、鋼鐵以及化工企業(yè)會(huì)產(chǎn)生大量焦?fàn)t煤氣，不僅水資源消耗大，能耗高，對(duì)自然生態(tài)環(huán)境具有極大的破壞作用。基于此，本文從多個(gè)角度對(duì)焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣綜合利用新技術(shù)進(jìn)行分析，希望對(duì)相關(guān)人員提供借鑒。

關(guān)鍵詞：焦?fàn)t煤氣；轉(zhuǎn)爐煤氣；綜合利用；新技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.048

0 引言

有色金屬、鋼鐵以及化工企業(yè)是我國(guó)制造業(yè)的重要組成部分，同時(shí)對(duì)社會(huì)其他各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展也有著密不可分的聯(lián)系。比如電力機(jī)械制造、船只制造等領(lǐng)域都不離開這些行業(yè)。我國(guó)礦產(chǎn)資源種類比較豐富，但是貧礦多、伴生礦多，當(dāng)前我國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)位居世界首位，同時(shí)面臨著資源短缺的問(wèn)題日益嚴(yán)重，對(duì)環(huán)境污染也越來(lái)越嚴(yán)重。鑒于這些形勢(shì)以及目前冶煉技術(shù)水平等多方面因素限制，焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣綜合利用新技術(shù)成為相關(guān)學(xué)者研究的重要課題，因此，本文就焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣綜合利用新技術(shù)進(jìn)行分析具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

1 焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣的組成和特點(diǎn)

首先，焦?fàn)t煤氣。當(dāng)前我國(guó)鋼鐵資源種類十分豐富，但是由于技術(shù)水平與地區(qū)差異等多方面原因?qū)е挛覈?guó)鋼鐵物質(zhì)中的有機(jī)元素還沒(méi)有得到充分利用，在一定程度上不僅消耗的大量的人力與物力，造成資源浪費(fèi)，而且對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成不利影響。煤隔絕空氣進(jìn)行加熱，分別得到固體產(chǎn)品、液體產(chǎn)業(yè)和氣體產(chǎn)品，其中固體產(chǎn)品就是我們所說(shuō)的焦炭，液體產(chǎn)品是焦油，氣體產(chǎn)品是荒煤氣，其中焦?fàn)t煤氣主要是由鋼鐵與有色金屬行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放出來(lái)的，我國(guó)焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣的綜合利用情況還存在一定的問(wèn)題[1]。

其次，轉(zhuǎn)爐煤氣。目前，我國(guó)焦炭年生產(chǎn)量達(dá)到3億噸，轉(zhuǎn)爐煤氣是轉(zhuǎn)爐吹氧冶煉過(guò)程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體，在吹冶過(guò)程中必須向爐中添加一定的輔助原料，如果爐內(nèi)溫度很高時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一氧化碳，在碳與氧氣的直接作用下會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳占據(jù)總量約10%，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的爐渣，也就是說(shuō)爐渣主要來(lái)自于火法煉爐過(guò)程，其他爐渣是煉鋅、煉鉛過(guò)程中的副產(chǎn)物。我國(guó)每年鋅渣產(chǎn)量為59萬(wàn)噸左右，而爐渣產(chǎn)量為150萬(wàn)噸，這其中含有豐富的貴金屬，也就是說(shuō)爐渣的利用潛力非常大。在冶煉中期，爐氣發(fā)生量很少，不具有回收價(jià)值。到冶煉末期，爐內(nèi)溫度可以達(dá)到1400到1600攝氏度，這時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的爐氣，且主要成分就是一氧化碳，在這個(gè)過(guò)程中對(duì)爐氣進(jìn)行凈化或者回收利用，最終形成轉(zhuǎn)爐煤氣。轉(zhuǎn)爐煤氣的主要成分是一氧化碳、二氧化碳，還有硫、磷、氟等有毒有害成分，要想成功利用轉(zhuǎn)爐煤氣，還必須清除其中的有毒有害成分。

2 焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣綜合利用新技術(shù)

首先，焦?fàn)t煤、轉(zhuǎn)爐煤氣用于生產(chǎn)甲醇。甲醇是一種十分重要的有機(jī)化工原料，現(xiàn)在成為了僅次于烯氫和芳?xì)涞幕A(chǔ)有機(jī)產(chǎn)品，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)說(shuō)，甲醇產(chǎn)品具有廣闊的發(fā)展前景。而選擇性富集是通過(guò)對(duì)焦?fàn)t煤氣進(jìn)行改性處理，同時(shí)也是的安全生產(chǎn)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，直接或者間接影響著企業(yè)的生產(chǎn)效益與安全，對(duì)相關(guān)人員的綜合素質(zhì)與技術(shù)要求極為嚴(yán)格。選擇性富集、選擇性長(zhǎng)大、選擇性分離作為一種新的分離、分析技術(shù)，被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，尤其對(duì)化工企業(yè)來(lái)說(shuō)是產(chǎn)生重大影響。純氧轉(zhuǎn)化是利用氧氣直接與焦?fàn)t煤氣中的氫氣進(jìn)行燃燒，提供甲烷所需要的熱量，在整個(gè)燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生高爐渣，就含鈦高爐渣來(lái)說(shuō)，永鋼高爐渣屬于人造礦，渣中含有鈦礦物質(zhì)，這種礦屬于很難處理的一種類型，單一的選礦工藝與技術(shù)無(wú)法將渣從鈦中分離出來(lái)。而選擇性富集可以將分散到各個(gè)礦物質(zhì)中的鈦盡可能地富集到特定區(qū)域，實(shí)現(xiàn)由分散到集中的轉(zhuǎn)化[2]。

其次，焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣制油。焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣的綜合利用技術(shù)是一項(xiàng)巨大的工程，由于冶煉生產(chǎn)環(huán)境具有一定的復(fù)雜性與特殊性，對(duì)于選擇性富集在化工分析中的應(yīng)用必須根據(jù)相關(guān)規(guī)定與操作要求進(jìn)行，保證分離與分析的準(zhǔn)確性與可靠性。焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣制油是以合成氣（一氧化碳和水）為原料在催干劑的作用下，合成以石蠟氫為主的液體燃料的工藝過(guò)程，合成氣中的一氧化碳和水的密度要求在2到2.5之間，在氧化過(guò)程中會(huì)釋放大量的熱能，并且通過(guò)吹氧改變?nèi)墼牡V物質(zhì)成分，不僅可以提高鈣鈦物質(zhì)的分離，還可以移植其他攀鈦的析出，使鈣鈦物質(zhì)粒度長(zhǎng)大到可以選擇的程度。此外，根據(jù)焦?fàn)t煤氣與轉(zhuǎn)爐煤氣的特點(diǎn)，可以將焦?fàn)t煤氣中的氧氣進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在經(jīng)過(guò)兩段凈化提取獲得一氧化碳和水，最終再?gòu)霓D(zhuǎn)爐煤氣中提取一氧化碳進(jìn)行補(bǔ)充，得到費(fèi)托合成油。對(duì)于選擇性分離能夠解決永鋼高爐渣鈦組分分散、細(xì)小的技術(shù)難點(diǎn)，還可以利用高爐渣的還原性特點(diǎn)，簡(jiǎn)單方便、方法靈活，其變差度也較大，資金投入少，有利于控制好調(diào)控化工生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)與各個(gè)階段，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣綜合利用新技術(shù)也得到快速發(fā)展，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定差距，文章就焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣綜合利用新技術(shù)進(jìn)行深入分析，當(dāng)然還需要我們進(jìn)一步探索與提升。

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