焦爐煤氣凈化處理技術(shù)應(yīng)用

李澤洲

【摘? 要】焦爐煤氣有大量的有機物，例如甲烷和乙烯等。本文首先介紹焦爐煤氣除塵技術(shù)，其次講解焦爐煤氣脫焦油技術(shù)，然后闡述焦爐煤氣變溫吸附脫萘技術(shù)，最后介紹焦爐煤氣脫硫技術(shù)，希望可以為相關(guān)工作人員提供有力的參考意見，促進焦爐煤氣凈化處理技術(shù)的提升，起到保護環(huán)境、達到節(jié)能減排的作用，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟收益，促進企業(yè)的長久發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】焦爐煤氣;凈化處理技術(shù);應(yīng)用

引言

我國擁有豐富的焦炭，是世界第一生產(chǎn)大國。根據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國焦炭產(chǎn)量大約4.8億噸，占全球焦炭總產(chǎn)量的67.34%。在2017年，去產(chǎn)能之后的產(chǎn)量大約為43000萬噸，占據(jù)世界第一，每生產(chǎn)一噸焦炭，就會產(chǎn)生430m3的焦爐煤氣，主要用于回爐助燃和天然氣中。為推動焦炭的快速發(fā)展，這就需要將能源消耗和環(huán)境污染問題放在首要位置。而焦爐煤氣凈化處理技術(shù)在一定程度上可以提高我國煤氣生產(chǎn)質(zhì)量和效率，促使可以得到更高質(zhì)量的凈化煤氣，從而為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟收益。

一、焦爐煤氣除塵技術(shù)

（一）機械式除塵器

機械式除塵器通常情況下包含重力沉降室、慣性除塵器等。機械式除塵器最大的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，并且維修方便，價格低，但卻存在除塵率不高的現(xiàn)象，一般會將其用在多級除塵系統(tǒng)中的前級預(yù)除塵。

（二）過濾式除塵器

過濾式除塵器包含袋式除塵器和顆粒層除塵器，最大的優(yōu)點就是除塵率高，能夠?qū)ξ⑿〉牧Ｗ舆M行處理，并且可以在小風(fēng)量和大風(fēng)量中氣體凈化，但其投資費用和運行成本費用較高。

（三）洗滌式除塵器

洗滌式除塵器主要分為低能耗洗滌式除塵器和高能耗洗滌式除塵器，最大優(yōu)點為除塵效率高，并且可以以水為主要除塵物質(zhì);其缺點是能耗高，并且需要對污水進行處理，否則將會對水資源造成污染。

（四）靜電除塵器

靜電除塵器分為干式除塵器和濕式除塵器，其主要特點就是除塵率高，阻力小，但缺點為運行和投資費用過高。

二、焦爐煤氣脫焦油技術(shù)

（一）電捕焦油

電捕焦油法是當前現(xiàn)階段我國常用的一種脫焦油方式。當含有大量焦油的煤氣經(jīng)過電場時，吸附的負離子和電子的雜質(zhì)在電場庫侖力的作用下，沉淀之后所釋放的帶電荷，并附著在沉淀極上，從而達到凈化空氣的作用，通常情況下將其稱之為荷電現(xiàn)象。如果附著于沉淀極中的雜質(zhì)大于附著力時，就會發(fā)生自動向下的情況，從電捕焦油器底端排出，凈化氣體將會從電捕焦油器的上端進入下一道工序中。

一般情況下將電捕焦油法分為干式電捕和濕式電捕。其中干式電捕焦油器的優(yōu)點是安裝方便，結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，但卻受到結(jié)構(gòu)的限制，只能夠為單電場，電暈線不易安裝，并且凈化率低且不穩(wěn)定[1]。濕式電捕焦油器速度快，焦油量可以小于每立方米10毫米以下，除焦油率高達90%以上，并且可以在較為低的能量消耗下高質(zhì)量完成任務(wù)。但缺點是濕式電捕焦油器設(shè)備很容易受到腐蝕和水凈化處理問題。

（二）濕法

濕法脫焦油是一種采用低壓頭噴灑式文丘里洗滌塔當做電捕焦油器，在鼓風(fēng)機后深度脫除煤氣中的焦油物質(zhì)，并且應(yīng)要使得初冷器煤氣中的萘含量與洗油中的萘含量相一致，這樣就可以收集煤氣中的懸浮物質(zhì)，然后進行排放處理。濕法最大的優(yōu)點是設(shè)備簡單、投資小，可以使得焦油快速冷卻，并且可以有效去除萘雜質(zhì);但操作流程較為復(fù)雜，需要專門配置水處理措施，同時pH要求也比較高，否則將會出現(xiàn)設(shè)備腐蝕情況的發(fā)生。

（三）吸附法

吸附法是利用具有活性炭的吸附塔在同一個工作流程中進行煤油的焦油、萘等的去除工作。工業(yè)常用的吸附劑有硅膠類、活性炭類等吸附劑。

三、焦爐煤氣變溫吸附脫萘技術(shù)

大多數(shù)的粗煤中都含有萘，一般情況下處于氣態(tài)狀態(tài)，并且大多數(shù)的萘在集氣管和初冷器中都可以冷卻下來與焦油融合在一起。脫萘最為主要的作用就是使用初冷流程，使得煤氣在初冷的情況下還可以進行脫萘。通常情況下初冷流程可以將煤氣中的萘縮減到50mg/m3。但實際過程中，需要對煤氣進行凈化。

變溫脫萘技術(shù)就是對焦爐煤氣經(jīng)過預(yù)處理、脫硫處理去除氣體中的焦油和少量的H2S之后，進入正處在附著吸附狀態(tài)下的變溫吸附塔中，然后焦爐煤氣中的H2S、焦油等被吸附劑所稀釋，從而起到凈化的作用[2]。

再生氣通過燃燒排放將碳氫化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸己退蜓趸既紵D(zhuǎn)變?yōu)槎趸剂蚝投趸迹渲械亩趸蛲ㄟ^鍋爐煙筒排放達到國家相關(guān)標準制度。在更換以后的焦炭、活性炭可以由制造廠家回收，進行深埋處理。

四、焦爐煤氣脫硫技術(shù)

（一）化學(xué)吸收法

化學(xué)吸收法就是將H2S水溶液的弱酸性使用堿性溶液吸收硫化氫。但強堿溶液吸收H2S后再生比較困難，通常情況會在其中融入強堿弱酸鹽，包含硼酸鹽、磷酸鹽等溶液，并且這些溶液的pH在9～11之間[3]。另外，還可以利用弱堿，例如氨等的水溶液用來吸附H2S中的廢氣。

（二）物理吸收法

物理吸收法具有操作流程簡單、節(jié)能環(huán)保等特點。在選擇物理吸收劑時最為重要的是，H2S需要具有選擇性吸收率較高、熱穩(wěn)定性較高的特點。通常情況下，選擇的吸收劑為有機溶劑，例如磷酸三丁酯、碳酸丙烯酯等。

（三）吸收氧化法

吸收氧化法是對于純度較低的含有大量H2S廢氣而研發(fā)的一種焦爐煤氣脫硫技術(shù)，其主要是在化學(xué)吸收法的基礎(chǔ)上，在吸收液中加入適當?shù)难趸瘎┮嗷蛘叽呋瘎刮盏腍2S在氧化塔中氧化成硫在加以回收利用，吸收液再生。而使用的氧化劑亦或者催化劑被稱之為氧的載體，如鐵氫化合物復(fù)鹽、硫代砷酸鹽和一些有機化合物。使用氧化法在一定程度上可以起到節(jié)能環(huán)保的作用，同時還可以提高處理速度和質(zhì)量，從而能夠使得其可以正常運作。

結(jié)束語

在現(xiàn)階段的市場中，焦爐煤氣凈化設(shè)備主要是預(yù)處理設(shè)備、脫硫設(shè)備和脫萘設(shè)備等構(gòu)成，可以有效凈化氣體，減少有害物質(zhì)的散播，同時對氣體成分的檢測有著十分重要的作用。如果在前期階段凈化流程中的氣體成分沒有達到相關(guān)標準，這就很容易造成后期凈化系統(tǒng)的癱瘓。所以，應(yīng)要使用合理的方法對焦爐煤氣進行凈化，從而達到節(jié)能減排的效果。

參考文獻：

[1]牛燕霞.焦爐煤氣凈化工藝研究[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2010，20（32）：191-193.

[2]吳聲彪，肖波，左娜，江建方，楊家寬.焦爐煤氣凈化技術(shù)現(xiàn)狀及探討[J].有色金屬，2003（S1）：178-181.

[3]江建方，肖波，楊家寬，吳聲彪.焦爐煤氣凈化工藝研究進展[J].化工環(huán)保，2003（01）：17-21.

（作者單位：山西省焦炭集團益隆焦化股份有限公司）