焦炉煤气发电厂成功案例
一、项目提出的背景
山西焦化有限责任公司有年产60万吨、100万吨焦炉各一座，每小时产煤气32407 Nm3，该煤气除供锅炉和职工生活用外，每日有焦炉煤气直接排放约为48万Nm3，煤气的排放对大气和环境也造成了较严重的污染。如何更好的利用这部份煤气，减少由于焦碳生产带来的环境污染问题，因此，拓宽煤气的利用领域已变得非常紧迫。山西焦化有限责任公司严格遵循环保、高效、可行的原则，就如何利用好这部份煤气多次组织技术经济考察团对全国各大型焦化厂进行了深入细致考察和论证。决定建设一座焦炉煤气综合利用电厂，充分利用能源，降低生产成本，创造经济效益。
二、装机容量及设备选型
电站设备选型以立足于国内和国内配套为原则，根据目前日排放焦炉煤气量（48万Nm3、热值不低于15.07MJ/ Nm3）和外供蒸汽量（45～60T/h）来确定新建电站规模。并在此基础上进行装机方案的比较。经市场调查和研究，相适应的方案有如下三种。
方案一：燃气锅炉＋蒸汽轮机发电：
装机容量：12000kw，外供蒸汽34t/h
这是一个非常传统的技术，也是大家比较熟悉的工艺方式。它是采用锅炉来直接燃烧焦化煤气，将煤气的热能通过锅炉内的管束把水转换为蒸汽，利用蒸汽推动蒸汽轮机再驱动发电机发电。系统的主要设备是燃气燃烧器、锅炉本体、化学水系统、给水系统、蒸汽轮机、冷凝器、冷却塔、发动机、变压器和控制系统，工艺流程比较复杂。
根据国内煤气锅炉对燃料的要求：当锅炉燃料的发热量≥12.56MJ/Nm3时，即可使锅炉稳定燃烧。根据山西焦化有限责任公司提供的煤气资料，完全可以满足锅炉稳燃的要求。根据煤气气量、热值计算得出，可产生84/h蒸汽。可选一台双压燃气锅炉，可产生：50t/h、415℃、3.5Mpa和34t/h、190℃、1.25Mpa蒸汽。可选配一台N12-3.43-V型凝汽式汽轮机，该型号机组最大功率可达12000kW,锅炉还可外供蒸汽：压力为1.27MPa、190℃、34T/h蒸汽。组成热电联供电站。
过去这一技术是中国利用焦化煤气的主要技术方式，它可以与燃煤电厂结合，在燃煤锅炉中安装燃气燃烧器，将焦化厂的焦化气直接喷入锅炉燃烧，这种方式最大的优点是可以适应焦化厂间歇性生产的特性，有气少燃煤，无气多燃煤，不会影响电力供应的品质和能力。该技术最大的限制是水，中国水资源极度缺乏，特别是山西、陕西、内蒙等焦炭生产大省，连人畜饮水都有困难，消耗大量的水资源来保障焦化煤气的利用几乎是不可能的，所以要解决焦炉煤气资源综合利用，必须考虑其他更加可行的技术解决方案。
●优点：
对于燃料气体要求比较低，只要燃气燃烧器能够承受的气体，一般都可以适应，煤气只需要有限的压力，因而煤气处理系统投资比较简单；该方案是国内常规电站设计模式。电站的运行、维修、管理等国内都有一套可参考的成熟经验。
●缺点：
⑴工艺复杂，建设周期比较长，难以再移动；
⑵装机容量仅达12000KW, 热效率为45.7%(含外供蒸汽)；
⑶机组占地面积大，投资相对较大。
⑷水消耗量大，机组需要的冷却水循环量约2020t/h(消耗量约为80t/h、大气温度25～40℃)；
⑸厂房结构、设备复杂，施工周期较长；
⑹机组启动较慢，约需4小时以上，且低负荷运行对机组效率影响大。
方案二、采用燃气内燃机发电
装机容量：20800kw，外供蒸汽：无
燃气内燃机的工作原理基本与汽车发动机无异，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，甚至燃气轮机。燃气内燃机的发电效率通常在30％－40％之间，比较常见的机型一般可以达到35％。
在使用焦炉煤气时，由于煤气的热值不太稳定，含氢量较大，杂质含量较大，实际使用条件与设计值偏差较大，其发电效率一般在25%左右甚至更低。
目前我国已经有几家厂家可以提供相应的机组，例如500KW级燃气内燃机，并在中小型焦
化厂得到大量应用。但因其发电功率小仅500KW，发电电压低仅380V，因此只能作为厂用电，无法并网外输，无法大规模利用焦化煤气。
优点：
●设备集成度高，安装快捷。
●对气体中的粉尘要求不高，
●基本不需要水。
缺点：
●综合热效率低：虽然发电效率可达25%，但蒸汽产量非常低，无法同时满足用户用电和蒸汽的要求。
●机组可用性和可靠性较低：从目前其它焦化厂使用的燃气内燃发电机组的运行情况来看，机组的稳定性不高，运行100～200小时就停机检修，有时不得不采取增加发电机组台数的办法，来消除利用率低的影响。
●燃料的不同，对机组出力影响较大：一台500kW燃气内燃发电机组当燃用焦化煤气时（4000Kcal/m3），其出力仅为燃用天然气时的55%左右（280～320kW）。
●单机容量小：目前国内生产的机组最大机组为1000kw，燃用焦炉煤气其出力仅为600kw 左右。
●气缸、进排气阀、火花塞更换频繁。
●需要频繁更换机油，消耗材料比较大。
●内燃机设备对焦化煤气中的水分子含量和硫化氢比较敏感，可能导致硫化氢和水形成硫酸腐蚀问题，需要采取一些必要措施加以克服。
根据焦化公司提供的焦炉煤气资料,采用国产燃气内燃机的情况如下：(生产厂家提供)
根据目前日焦炉煤气量（48万Nm3/d、热值为15.07MJ/ Nm3）
该型号机组每KW耗气量为:0.96Nm3/kWh(14.65MJ/Kwh)
每小时可发电量：48万Nm3/24h/0.96Nm3/kWh =20833kWh
建站容量：20833kWh
选用燃气机组：20833kW÷320kW/台=65台
采用燃气发电机组需要65台建立发电站：
采用国产燃气内燃机发电主要是单机容量偏小，组成的台数也多，500kW级燃气内燃机只能在380V等级并网，因此只能作为厂用电电源，还无法实现大规模利用焦化煤气，同时也不能满足大型设备的启动和运行，机组对煤气热值要求高（热值需稳定，而焦化厂很难保证煤气热值不变化），因此机组适应范围小，稍有波动，即影响机组的稳定运行。根据实地考察，煤气发电机组实际运行情况长期限运行时最大出力为320KW。发电功率仅能达到额定功率的64%（500KW机组在320KW下运行),机组不能做到满发满供。还不能满足供蒸汽的要求。
方案三：采用燃气轮机：
从工作原理上看，燃气轮机无疑是最适合焦化煤气利用的工艺技术之一。燃气轮机是从飞机喷气式发动机的技术演变而来的，它通过轴流压气机将空气压缩，高压空气在燃烧室与燃料混合燃烧，燃气急速膨胀推动动力涡轮旋转做功驱动发电机发电，因为是旋转持续做功，可以利用热值比较低的燃料气体。
国内已经有了不少成功的经验，燃气轮机比较适用于高含氢低热值和气体含杂质较多的劣质燃料，燃气轮机自身的发电效率不算很高，一般在30％～35％之间，但是产生的废热烟气温度高达450～550℃，可以通过余热锅炉再次回收热能转换蒸汽，驱动蒸汽轮机再发一次电，形成燃气轮机--蒸汽轮机联合循环发电，发电效率可以达到45%～50%，一些大型机组甚至可以超过55%。如果采用燃气轮机热电联供机组的效率可达到75%以上。因此采用燃气轮机的优势相对比较多，首先是设备的可用性和可靠性都比较高，综合利用率一般可以保持在90%；其次，对于燃料的适应性比较强，含硫、含尘高一点问题都不大；再有就是发电出力一般不会减少，甚至因为燃料进气量增加而有所增加；此外，燃气轮机功率密度大体积小，比较适合再移动，便于转移运行现场，这对于存在一些不确定性的焦化厂项目的焦化煤气利用非常有利。
但是，燃气轮机燃料进气压力比较大，越是发电效率高的机组燃料进气压力越高，因为焦化煤气本身没有什么压力，这就需要使用煤气压缩机，压缩煤气需要消耗大量的能量，影响到设备的实际输出功率，一些项目甚至需要消耗燃气轮机12%～14%的功率，对于联合循环项目达到影响可能是10%～15%的输出功率；采用联合循环系统存在与蒸汽轮机相同的水资源条件要求，系统比较复杂，投资也比较大，同时搬迁也比较困难。
燃气轮机在我国焦炉煤气利用上已经有不少成功的尝试，焦炉煤气在国际上主要规类为高氢燃料，国外公司在燃气轮机利用高氢燃料上都具有较多的经验，但是具体到焦炉煤气上的经验都不太多，主要原因是国外炼焦工业一直处于不断萎缩，中小型焦化厂已经很少，而大多数焦炭来自大型联合化工企业，产生的焦炉煤气多用于化工产品的制造，所以焦炉煤气发电项目不多。
根据焦化公司提供的焦炉煤气资料，采用国产燃气轮机的情况如下：装机容量：20000Kw，外供蒸汽55～65t/h。
根据煤气气量、热值，可选用十台2000Kw燃气轮机热电联供机组，并配置十台6.5t/h （1.25Mpa、194℃）的余热锅炉，该方案可满足焦化公司用电和用汽的要求。
●优点：
⑴装机容量达20000KW, 热效率为74.7～83.9%(含外供蒸汽)
⑵项目投资少、电站建设周期短、投资回收周期短。
⑶机组结构简单、启动迅速、运行稳定、故障率低、维修工作量小、灵活方便、自动化程度高。
⑷占地面积小
⑸水消耗量小，机组需要的冷却水循环量约600t/h。(消耗量约为24t/h、大气温度25～40℃)
⑹该方案选用的燃气轮机热电联供机组是国家“九五、十五、十一五”期间重点推荐的节能、环保、高新技术项目，特别适合冶金、焦化、石化、油田、煤矿等剩余焦炉煤气、石油伴生气、炼油厂排放瓦斯气、煤矿排放的煤层气的开发利用。
●缺点：
热电联供机组需按制造厂家要求进行定期的维护检查工作，燃气轮机大修需返制造厂修理，燃料进气压力要求高，需增设煤气升压装置。
方案比较表：
项目方案一方案二方案三
装机型式蒸汽轮机燃气内燃机燃气轮机
装机容量12000KW32500KW(20800KW)20000KW
机组自耗电12%6%12%
外供电能力10560KW19552KW17600KW
装机台数1台套65台套10台套
外供蒸汽34T/h不能供蒸汽只能供热水55～65T/h 机组综合效率45.7%24.5%74.7～83.9%
结论：通过以上三个方案的比较，推荐方案三，选用十套燃气轮机热电联供机组建设电站为最佳方案。
三、发电机组工艺流程
在燃气轮机发电机机组中，燃气轮机是原动机，它将燃料中的热能转换成机械能，然后再通过其拖动的发电机转换成电能。燃气轮机在启动时，先由与主机相联的励磁起动电机拖动机组运转。待燃气轮机达到一定转速后，其燃气轮机上的压气机能将外部的空气吸入并增压，再送至燃烧室中。当燃气轮机转速达到点火转速时，煤气经升压后进入燃气轮机燃料调节器，经调节的燃料进入燃气轮机燃烧室，与燃气轮机压气机吸入的空气混合并点火燃烧，产生高温高压的燃气以驱动燃气轮机涡轮作功。当机组达到平衡转速后，发电机就可独立或并网发电了。在额定状态下，从燃气轮机涡轮排出流量约20kg/s、温度约为400℃的尾气，通过排气管道引入余热锅炉。余热锅炉从这些尾气中回收部分热量来产生蒸汽，余热锅炉产生的蒸汽通过管线送到焦化公司厂区工艺蒸汽管网供生产生活用汽。从而实现了燃气轮机热电联供。
四、评价结论
由于焦化公司每日有48万Nm3煤气排放，48万Nm3煤气可折合标煤294864kg。根据当时煤炭市场情况，每公斤标准煤按0.6元计算，每天浪费的煤气折合人民币176918.4元，全年达5307.55万元。因此建设焦炉煤气综合利用电厂是势在必行，以焦炉煤气为燃料实现热电联供，即可满足焦化公司的用电负荷，同时又可以满足热负荷。使放散煤气变害为利，减少
了煤气对大气的排放量，即改变的环境又创造了效益，因此该项目的建设不仅带来了良好的社会效益而且给企业又产生了经济效益。
党的十六大指出：能源是战略资源，是全面建设小康社会的重要物质基础。节能是缓解能源约束矛盾的现实选择，是解决能源环境问题的根本措施，是提高经济增长质量和效益的重要途径，是增强企业竞争力的必然要求。不下大力节约能源，是难以支持国民经济持续快速协调健康发展；不走跨越式节能的道路，新型工业化难以实现。因此本工程燃用放散的焦炉煤气发电并供热，其本身就是节能行为，完全符合国家政策和胡锦涛主席提出的全面建设资源节约型、环境友好型社会及国务院及有关部、委颁发的鼓励和支持能源综合利用政策和精神。也符合煤炭工业以煤为本、加快发展多种经营的政策。采用放散煤气为发电站的燃料就地发电、供热，不仅解决了煤气排放问题，而且对资源的合理开发和综合利用、提高经济效益等无不是一个重要的举措。
有国家标准，一般来说每千标准立方米的热值为16.4Gj-18Gj，根据煤种挥发份不同，煤气成分略有区别 加热煤气种类单位数值备注 焦炉煤气(富煤气) kJ/m3 17900 4280kcal/m3 高炉煤气kJ/m3 3920 938kcal/m3 贫煤气混合煤气kJ/m3 4180 1000kcal/m3 发生炉煤气kJ/m3 5225 1250kcal/m3 两段炉煤气kJ/m3 6395 1530kcal/m3 焦炉煤气，又称焦炉气。是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉气是混合物，其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别，一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m3（标准状态）。其主要成分为氢气（55%~60%）和甲烷（23%~27%），另外还含有少量的一氧化碳（5%~8%）、C2以上不饱和烃（2%~4%）、二氧化碳（1.5%~3%)、氧气(0.3%~0.8%))、氮气(3%~7%)。其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分，二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。焦炉气属于中热值气，其热值为每标准立方米17~19MJ，适合用做高温工业炉的燃料和城市煤气。焦炉气含氢气量高，分离后用于合成氨，其它成分如甲烷和乙烯可用做有机合成原料。焦炉气为有毒和易爆性气体，空气中的爆炸极限为6%~30%。 编辑本段构成 焦炉煤气主要由氢气和甲烷构成，分别占56%和27%，并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气和其他烃类；其低发热值为18250kJ/Nm3，密度为0.4~0.5kg/Nm3，运动粘度为25×10`(-6)m2/s。根据焦炉本体和鼓冷系统流程图,从焦炉出来的荒煤气进入之前,已被大量冷凝成液体,同时,煤气中夹带的煤 尘, 焦粉也被捕集下来,煤气中的水溶性的成分也溶入氨水中。焦油、氨水以及粉尘和焦油渣一起流入机械化焦油氨水分离池。分离后氨水循环使用,焦油送去集中加工,焦油渣可回配到煤料中炼焦煤气进入初冷器被直接冷却或间接冷却至常温,此时,残留在煤气中的水分和焦油被进一步除去。出初冷器后的煤气经机械捕焦油使悬浮在煤气中的焦油雾通过机械的方法除去,然后进入鼓风机被升压至19600帕(2000毫米水柱)左右。为了不影响以后的煤气精制的操作,例如硫铵带色、脱硫液老化等,使煤气通过电捕焦油器除去残余的焦油雾。为了防止萘在温度低时从煤气中结晶析出,煤气进入脱硫塔前设洗萘塔用于洗油吸收萘。在脱硫塔内用脱硫剂吸收煤气中的硫化氢,与此同时,煤气中的氰化氢也被吸收了。煤气中的氨则在吸氨塔
2019年焦炉煤气综合利用项目可行性研究报告 2019年12月
目录 一、项目概况 (3) 二、项目实施的背景 (3) 1、焦炉煤气综合利用符合国家政策与发展战略 (3) 2、本项目是对公司焦炉气制甲醇项目的综合利用和延伸 (4) 三、项目实施的必要性和可行性 (4) 1、符合国家产业政策及地方政府产业发展规划的要求 (4) 2、甲醇产品市场广阔、需求旺盛 (5) 3、有助于企业进一步发展升级，提升企业整体核心竞争力 (6) 4、完善的配套设施与丰富的人员技术储备为本项目的实施提供可靠的保障 7 （1）园区配套设施完善 (7) （2）公司拥有经验丰富的生产管理和技术团队 (7) 四、项目投资概算及效益测算 (8) 五、项目环保情况 (8) 1、废气处理 (9) 2、废水处理 (9) 3、噪声处理 (9) 4、固体废物处理 (10)
一、项目概况 焦炉煤气综合利用项目系在对公司一、二期焦炉气制甲醇弛放气综合利用的基础上，实现年产50万吨甲醇的生产规模，项目主要建设内容包括：气化工艺装置、变换冷却工艺装置、低温甲醇洗工艺装置、压缩制冷工艺装置、合成气压缩工艺装置、甲醇合成工艺装置、甲醇精馏工艺装置、氢回收工艺装置、厂房仓库、公用工程等。本项目建设期为24个月，项目总投资168,747.30万元。 二、项目实施的背景 1、焦炉煤气综合利用符合国家政策与发展战略 2019年，工信部、国家发改委等八部委发布的《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》（工信部联节[2019]61号），明确指出“鼓励资源综合利用生产甲醇，充分利用低质煤、煤层气、焦炉煤气等制备甲醇，探索捕获二氧化碳制备甲醇工艺技术及工程化应用”。 国家发改委为贯彻落实《国务院关于发布实施促进产业结构调整暂行规定的决定》（国发[2005]40号）和《国务院关于加快推进产能过剩行业结构调整的通知》（国发[2006]11号）的要求，发布的《关于加快焦化行业结构调整的意见的通知》确定鼓励符合国家产业政策要求的大中型焦化企业进行煤气综合利用的项目建设。 焦炉气综合利用制甲醇项目，系在对公司一、二期焦炉气制甲醇弛放气综合利用的基础上，实现年产50万吨甲醇的生产规模，属于资
精心整理 焦炉煤气知识问答 1. 荒煤气的组成有哪些？占多大的比例？ 煤在炭化室内炼焦产生的没有经过净化处理的黄色粗煤气叫荒煤气。荒煤气的组成大致是（克/米3）：水蒸气250－450、焦油气80－120、粗苯30－45、氨8－16、硫化氢6－30、氰化物1.0－2.5、轻吡啶盐基0.4－0.6、萘10、其它2－2.5 2. 3. 5.5－74. 炼焦干煤的重量％计）： 煤气15-19、焦油3-4、粗苯0.9-1.2、氨0.2-0.3 5. 城市煤气有哪些要求？ 各国对城市煤气的质量均有严格要求，对杂质含量都作出明确规定。中国规定的指标与工业发达国家基本相似，具体要求为：（1）低发热值大于14654kJ/m 3;(2)杂质
允许含量（mg/m3）:焦油和灰尘小于10，硫化氢小于20，氨小于50（冬季）和100（夏季）：（3）含氧量小于1％（体积）。 6.焦炉煤气有那些性质？ 焦炉煤气性质主要有如下几个方面：（1）焦炉煤气是一种无色（在没有回收化学产品时呈黄色）有毒气体（约含6％的CO）；（2）发热值较高（16720－18810kJ/m3）， （3） ℃）；（5 7. ％以上。 8. 9. 焦炉煤气中硫化氢含量主要取决于配合煤的含硫量。煤在高温炼焦时，煤中的硫约有25－30％转入到煤气中。我国煤含硫量较低，焦炉煤气中硫化氢含量一般为：洗苯塔前为4.5－6.0克/米3，洗苯塔后为4－4.5克/米3。 10.焦炉煤气为什么要脱除硫化氢？ 焦炉煤气中硫化氢是一种有害物质，它腐蚀化学产品回收设备及煤气储存输送设
备。含硫化氢高的焦炉煤气用于炼钢，会降低钢的质量；用于合成氨生成，会使催化剂中毒和腐蚀设备；用作城市煤气时，硫化氢燃烧产生的二氧化硫有毒，因而破坏了环境卫生，影响人的健康。因此，焦炉煤气净化过程脱除硫化氢是非常重要的。 11.为什么在焦炉煤气的净化过程中要除氨？ 工业生产中所以要除去煤气中氨，主要有三点原因：（1）氨是一种较好的农业肥料。（23）氨 12.煤 600－650 13.什 （2 14.什 15.焦炉煤气煤气的爆炸极限是多少？为什么规程规定煤气中含氧量不大于2％？ 焦炉煤气的爆炸极限是5.5-30%。是指空气中煤气的体积含量；简单的数学演算可知空气进入煤气中的量要达到70－94.5％时，才能引起爆炸，低于70％或高于94.5％都不会引起爆炸，即是煤气含氧量14.7％－19.85％时才能引起爆炸。为了保险起见，煤气规程规定含氧量不大于2％。
中国焦炉煤气利用现状及发展前景 范良忠 （新地能源工程技术有限公司石家庄能源化工技术分公司，河北石家庄050000） 众所周知，当今我国是世界上最大的焦炭生产国，近几年以来，我国的焦炭产量逐年增长。只是一零年，我国的焦炭产量就差不多约4.0亿吨，我国焦炭的产量大约有全世界的焦炭总产量的百分之六十左右，所以，焦炉煤气的回收利用有很大的前景。焦炉煤气主要是指焦炉炉煤在焦炉的炭化过程中干馏而产生的一种黄褐色的汽气混合物。它的组成比较复杂，它可以用作工业的能源用在钢铁企业中，或者其它的工业部门。 1我国焦炉煤气的利用现状简述 伴随着我国的钢铁企业的不断发展，近几年，由钢铁行业所产生的焦化行业也逐渐有了突飞猛进的发展。人们开始越来越关注对焦炉煤气进行综合的回收和利用。这种方式不仅符合我国当前的产业政策，而且可以建设节约型的社会，有利于我国打造一种循环经济从而实现我国工业的绿色发展。随着我国环保部门的要求不断提高，以及我国对资源综合利用的水平也在逐渐的提高。所以人们对焦炉煤气的回收利用这项工作的关注程度越来越大。在这种大趋势的发展和驱动之下，我国逐渐产生了一些新的对焦炉煤气进行利用的方法和途径。 1.1燃烧焦炉煤气，从而提供能量 焦炉煤气用作燃料的方面可以分为工业利用和民用方面。在工业利用方面，焦炉煤气主要利用在以下的几个方面：（1）焦炉煤气的生产企业在化学产品的回收和净化过程中，可以作为一种高效的加热燃料。（2）焦化企业可以利用剩余的那些焦炉煤气用来发电，为发电提供燃料。（3）焦炉煤气可以作为钢铁企业的炼钢，轧钢等工序的燃料。焦炉煤气在民用燃料利用方面主要体现在经过净化之后的焦炉煤气可以通入我国城市的供气管网，从而可以作为居民的生活用气来使用。因为工业生产的焦炉煤气具有热值相对较高，而且一氧化碳的含量相对较低等优点，所以是一种很适合作为民用燃气的一种气体。虽然我国的西气东输的发展已经为一些地区使用天然气提供了相当便利的条件。虽然焦炉煤气在和天然气相比的情况下，仍然存在着一些缺点，比如焦洁净度方面不如天然气。但是在天然气输送不到的地方，或者西气东输没有覆盖的城市，焦炉煤气依然可以作为一种主要的民用燃气来供给居民使用。 1.2可以利用焦炉煤气用来生产氮肥或者甲醇等化学产品 近年来，因为我国的焦化产业公司，主要都是注重焦炭的生产而忽视焦炭的综合利用。所以有很多的焦化生产企业都在利益的驱动下，忽视建设焦炉煤气的回收和利用装置，从而导致了大量的焦炉煤气直接排放到了大气中。有的焦炭生产企业甚至采取了燃烧等方式来处理焦炉煤气。造成了资源的极大浪费，而且同时对环境造成了很大的污染。焦炉煤气除了用于民用燃料和用于发电等用途之外，还可以利用焦炉煤气来生产很多种化工产品。比如利用焦炉煤气可以生产碳铵化肥和甲醇等，用焦炉煤气生产化肥和甲醇的工艺技术已经不断地发展而趋于成熟。这种技术已经在我国取得阶段性的成功。虽然我们用焦炉煤气来生产化肥和甲醇等化学产品的成本，相当于用无烟煤为原料生产化肥和甲醇的成本相比低，而且生产的产品性能相对比较稳定，具有一定的市场竞争能力。但是，由于焦炉煤气生产化肥和甲醇的工艺相对比较复杂，它对企业的技术和企业的管理水平都有较高的要求，而且市场也相对比较饱满，所以投资还应该相对谨慎。 1.3利用焦炉煤气制造氢燃料 众所周知，氢能是一种绝对清洁，而且没有任何污染的能源，它燃烧只会形成水，而且它的热能很大。氢能代表着世界未来能源的发展方向。其实利用焦炉煤气来制造氢能，在我国已经有了很多年的历史，它的生产技术也相对比较成熟，而且氢能也具有较高的经济性能，特别是和水电解法制造氢能相比，这种方法的经济效益比较显著。利用焦炉煤气来制造氢能，有很多优点。 1.4利用焦炉煤气可以生产还原铁 利用焦炉煤气可以直接还原铁。而且焦炉煤气是电炉炼钢的一种重要原料，它不仅可以代替原先的废钢，而且可以很大程度上的减小废钢中的有害杂质。所以利用焦炉煤气炼钢可以有利于冶炼优质钢。 1.5用焦炉煤气制天然气 焦炉煤气可以用于合成天然气。这种合成天然气的技术是焦炉煤气利用的一个新领域，合成天然气这项技术也相对比较成熟。如果用制造液化的天然气和焦炉煤气制甲醇等工艺来比较，焦炉煤气制造天然气的这项技术具有原料的利用效率高和工程工艺简单的特点。 2焦炉煤气利用的发展前景 我国是世界生产焦炭最多的国家，所以我国拥有很大数量的可焦炉煤气资源，如何充分的利用焦炉煤气资源对保护我国的环境和促进我国经济快速发展都具有重大的作用。 2.1在未来，我国将会走上以甲醇为原料的新型化工的发展之路 在未来，我国将会充分的利用甲醇作为化工原料来生产低碳烯烃。这种技术已经成为了发展新型煤化工产业的重要途径。在未来我国将会实现以煤代油的这种战略。 2.2焦炉煤气利用实现清洁化 伴随着人们的环保意识在不断地增强，国家也提出了可持续发展的伟大战略。所以我国将会对每年焦炉气的排空量作出严格的限制。今年来以来，随着雾霾席卷中华大地，国家更加会注重环境保护工作。现在的钢铁产业发展政策明确的规定，新上的焦炉必须配备配套的焦炉煤气回收装置，所以，焦化行业将会逐渐迈入清洁化的生产。这对环境保护，以及我国未来的发展都有很大的作用。2.3未来焦炉煤气利用将会实现多联产 因为相对于传统的焦炉煤气的利用工艺而言，最新发展出来的多联产系统，不仅可以实现焦炉煤气的科学化，合理化使用，而且同时可以大幅度的提高焦炉煤气资源的利用效率。所以，我们可以知道焦炉煤气的多联产系统发展将会成为我国能源领域中的热点系统，热点技术。 3结束语 我国的焦炉煤气资源相当丰富，所以焦炉煤气的综合利用问题，现在已经成为了炼焦企业生存和发展的关键。但是在焦炉煤气的回收和利用问题上，企业不能仅仅局限于某一个行业或者局限于某一个产品。我国的焦化企业应该充分的、大力的发掘焦炉煤气这种资源的潜能，争取实现因地制宜发展，从而让焦炉煤气的利用逐渐走向清洁化发展的道路。 参考文献 [1]张永发.中国焦化工业实现可持续发展的思考[J].山西能源与节 能，2005，2:13-17. [2]李琼玖.油头氨生产装置扩能改造成天然气制氨和甲醇装置的设 计方案[J].石油化工动态，2008，30（8）:20-29. [3]焦化设计资料编写组.焦化设计手册[M].北京:冶金工业出版社，2009(2)：22-44. 摘要：伴随着我国工业化的不断发展，焦炉煤气的回收利用的工作也在不断地发展当中。众所周知，焦炉煤气是工业发展使用的重要能源，同时焦炉煤气也是重要的化工原料。所以，为了实现资源的综合利用，同时为了积极响应国家的“节能减排”的号召，积极保护我国的生态环境。为了更好地利用工业焦炉煤气，文章就如何充分利用焦炉煤气所的现状及发展前景做出了一定的诠释，并且提出了见解。 关键词：中国；焦炉煤气；利用现状；发展前景 99--
1、国家计委颁发的《热电联产项目可行性研究技术规定》 2、国家发展计划委员会、国家经******贸易委员会、建设部颁发的计基础（2000）1268号文“关于发展热电联产的规定” 3、国家技术监督局、中华人民共和国建设部联合发布的《小型火力发电厂设计规范》 4、************集团有限公司提交给************工程设计有限公司的可行性研究报告设计委托书 5、************集团有限公司提供的热负荷、焦炉煤气及其它有关设计资料 本报告的设计范围包括以下三部分内容： 1、综合利用自备电厂工程围墙内生产、生产附属、辅助生产工程及有关建筑。 2、热力网工程。 3、编制工程投资估算并做出财务评价。 属于本工程以下内容，由建设单位另行委托其他有关部门完成。 1、工程地质及水文地质报告。
2、环境影响评价报告书。 ******市位于中国东部沿海经******大省******省的中部，是中国环渤海地区一座风格独特的工业城市，是国务院批准的******半岛沿海开放城市，是著名的"******之都"、"******之城"。现辖五区三县，总面积5938平方公里，总人口414.99万。 ******的城市布局独具特色。******、******、******、******、******5个区和******呈梅花状分布，东西南北4个城区距中心城区分别为20公里左右，城乡交错，布局舒展，形成城市组群，被专家称为"******模式"。这种结构有利于促进城乡一体化，缩小城乡差别，有利于发展生产，方便生活。******因此而成为世界大城市协会的会员。1986年，******市作为中国十二大城市之一参加了联合国在西班牙巴塞罗那召开的人口与城市未来会议；1990年又出席了在澳大利亚墨尔本召开的第三届世界大城市会议。近年来，******市突出中心城区建设，城市现代化步伐逐渐加快，建成区面积达到150平方公里。城市美化、绿化和净化水平不断提高，建成区绿化覆盖率达36.1％，人均拥有公共绿地面积8.6平方米。城市基础设施、公共服务和环境配套设施等明显改善；随着******新 区的全面规划建设，******市的城市综合功能将进一步增
高炉煤气和焦炉煤气特性对比及流量测量 2009-1-4 来源：陕西上太自动化仪表有限公司 >>进入该公司展台 高炉煤气特性 （1）高炉煤气中不燃成分多，可燃成分较少（约30%左右），发热值低，一般为3344—4180千焦/标米； （2）高炉煤气是无色无味、无臭的气体，因CO含量很高、所以毒性极大； （3）燃烧速度慢、火焰较长、焦饼上下温差较小； （4）用高炉煤气加热焦炉时，煤气中含尘量大，容易堵塞蓄垫室格子砖； （5）安全规格规定在1米³空气CO含量不能超过30mg； （6）着火温度大于700OC。 (7) 高炉煤气含有H2（1.5-3.0%），CH4（0.2-0.5%），CO（25-30%），CO2（9-12%），N2（55-60%），O2（0.2-0.4%）;密度为1.29-1.30Kg/Nm3。 焦炉煤气特性 （1）焦炉煤气发热值高16720—18810KJ/m³，可燃成分较高（约90%左右）； （2）焦炉煤气是无色有臭味的气体； （3）焦炉煤气因含有CO和少量的H2S而有毒； （4）焦炉煤气含氢多，燃烧速度快，火焰较短； （5）焦炉煤气如果净化不好，将含有较多的焦油和萘，就会堵塞管道和管件，给调火工作带来困难； （6）着火温度为600-650 OC。 (7) 焦炉煤气含有H2（55-60%），CH4（23-27%），CO（5-8%），CO2（1.5-3.0%），N2（3-7%），O2（<0.5%），CmHn(2-4%);密度为0.45-0.50 Kg/Nm3。 煤气的流量测量 利用差压原理进行流量测量具有悠久的历史，其测量的理论基础是：在充满流体的管道中，固定放置一个流通面积小于管道截面积的阻力件（节流件），则管道内流体在通过该节流件时就会造成局部收缩，在收缩处流速增加，静压力降低，因此，在节流件前后将产生一定的压力差。对于一定形状和尺寸的节流件、一定的测压位置和前后直管段、一定的流体参数情况下，节流件前后的差压△P与流量Q之间关系符合伯努利方程。 由于在冶金行业和煤化工行业中，各类气体成分多变复杂，如高炉、焦炉、转炉煤气中含有大量粉尘、颗粒、焦油、萘等杂质程度不等以及低流速等实际情况，尤其是煤气中的焦油和萘在节流件、测压孔上粘附和低温下结晶，煤气中的粉尘、颗粒对仪表的堵塞，煤气中的水分在冬季时的冻结，这些都会造成流量计测压孔堵塞、节流件变形，严重的甚至造成流
概述 1. 前言 1.1 项目背景简介 ××省××市拥有较为丰富的煤炭资源，是以煤兴市的资源型老工业城市。长期以来，作为能源生产和供应基地，××市为国家，尤其是××省的经济社会发展做出了重大贡献。但是，由于资源结构单一，××市经济社会发展中的问题也日益凸显，主要体现在经济结构失衡、能源接续替代产业发展较慢、生态环境破坏严重等方面，使××市经济社会可持续发展面临严峻挑战。因此，充分发挥现有资源优势，探索××市资源枯竭城市转型之路，是实现××市可持续发展的迫切要求。 ××（××）新型煤化工合成材料基地（原××××临涣工业园）位于××市濉溪县韩村镇境内，距离××市区约50公里。该基地于2005年启动建设，2010年3月，××省人民政府以皖政秘[2010]53号《关于同意筹建××××临涣工业园的批复》，同意临涣工业园比照省级开发区筹建，规划为煤基合成材料和循环经济为战略发展方向的高新技术产业园区，是××市推进资源型经济转型的重要平台，是××省重点建设的四大化工产业基地之一，基地批复规划建设面积为20.4平方公里。 2012年3月，国家工业和信息化部批准园区为第一批国家级“循环经济示范园区”；2012年7月，××省经济和信息化委员会批准园区为“××省新型工业化产业示范基地”；2014年10月，原××省环境保护厅以皖环函[2014]1338号《××省环保厅关于××××临涣工业园规划环境影响报告书审查意见的函》，同意园区规划方案；2015年4月，××××临涣工业园正式更名为××（××）新型煤化工合成材料基地。 ××矿业（集团）有限责任公司（简称××矿业集团）是××省以煤炭和煤化工产品生产为主，多种经营、综合发展的特大型国有企业集团；××煤矿是国家十三大煤炭基地之一。××矿业集团依据“依托煤炭、延伸煤炭、超越煤炭”的战略规划、组织实施了“临涣焦化焦炉煤气综合利用项目”。该项目是××省“861行动计划”的重点项目、是振兴皖北经济1号工程“煤化-盐化一体化”工
焦炉煤气知识问答 1.荒煤气的组成有哪些？占多大的比例？ 煤在炭化室内炼焦产生的没有经过净化处理的黄色粗煤气叫荒煤气。荒煤气的组成大致是（克/米3）：水蒸气250－450、焦油气80－120、粗苯30－45、氨8－16、硫化氢6－30、氰化物1.0－2.5、轻吡啶盐基0.4－0.6、萘10、其它2－2.5 2.为什么荒煤气必须净化？ 煤在炭化室内炼焦产生的煤气（荒煤气）含有大量各种化学产品，其中焦油、萘容易凝结挂霜堵塞管道，影响煤气的输送。另外，荒煤气中还含有硫化物、氰化物等有毒成份，并且对煤气设备有腐蚀性。所以这种煤气不经加工处理，或者说不经精制是不能作为气体燃料使用的，煤气净化的目的是除去荒煤气中的焦油雾、氨、苯类、轻油、硫化物、氰化物、萘、煤气中的液体（即冷凝氨水），最后获得以氢、甲烷等不凝性气体为主的精制焦炉煤气。 3.净焦炉煤气组成有哪些？净煤气（经回收化学产品后的煤气，又 称回炉煤气）的组成大致是（体积％）：氢气54－59、甲烷23－ 28、其它烃类2－3、一氧化碳5.5－7、二氧化碳1.5－2.5、氧气 0.3－0.7、氮气3－5 4.荒煤气净化后主要分离出哪几种产品？产率都是多少？ 荒煤气经冷凝回收处理后，分离出煤气、焦油、粗苯和氨他们的煤产率如下（按炼焦干煤的重量％计）： 煤气15-19、焦油3-4、粗苯0.9-1.2、氨0.2-0.3
5.城市煤气有哪些要求？ 各国对城市煤气的质量均有严格要求，对杂质含量都作出明确规定。中国规定的指标与工业发达国家基本相似，具体要求为：（1）低发热值大于14654kJ/m3;(2)杂质允许含量（mg/ m3）:焦油和灰尘小于10，硫化氢小于20，氨小于50（冬季）和100（夏季）：（3）含氧量小于1％（体积）。 6.焦炉煤气有那些性质？ 焦炉煤气性质主要有如下几个方面：（1）焦炉煤气是一种无色（在没有回收化学产品时呈黄色）有毒气体（约含6％的CO）；（2）发热值较高（16720－18810 kJ/m3），含惰性气体少（氮气约4％），含氢气较多（近60％），燃烧速度快，火焰短；（3）爆炸范围大（5－30％），遇空气易形成爆炸性气体；（4）易着火，燃点低（600℃）；（5）煤气较脏时，管道易被焦油、萘堵塞，煤气中冷凝液还会腐蚀管道。 7.焦炉煤气中的硫化氢是怎样形成的？ 在炼焦过程中，配合煤中的一部分硫在高温作用下，主要形成无机物的硫化氢和少许部分有机硫化物（二氧化硫、噻吩等）。有机硫化物在较高温度作用下继续发生反应，几乎全部转化为硫化氢，煤气中硫化氢所含硫约占煤气中总含硫量的90％以上。 8.硫化氢有哪些主要物理性质？ 硫化氢在常温下是一种带刺激臭味的气体，其密度为 1.539千克/米3，燃烧时能生成二氧化硫和水，有毒，在空气中含0.1％时就能使人死亡。同时硫化氢对钢铁设备有严重的腐蚀性。
浅析焦炉煤气的利用现状及发展前景 冯路叶 摘要:焦化是我国煤炭化工转化的最主要方式，焦炉煤气是重要的能源和化工原料。本文重点分析了我国焦化行业及焦炉煤气的利用现状, 介绍焦炉煤气的综合利用途径, 提出了以焦炉煤气为基础发展化工、工业燃料、热电联产等项目的广阔前景。 关键词:焦炉煤气; 现状; 综合利用；发展前景 1 炼焦工业和焦炉煤气利用现状 1.1 炼焦工业概况 我国是世界上焦炭产量最大的国家，2010年焦炭产量约为3.8亿t，约占世界焦炭总产量的60%，全国约有焦化企业2000多家，其中1/3为钢铁联合企业，2/3为独立焦化企业，而独立焦化企业主要分布在山西、河南、山东、云南、内蒙等地，为焦炉煤气综合利用市场提供了良好发展环境。所产生的焦炉煤气量巨大，如何高效、合理地利用这些煤气，是关系环保、资源综合利用、节能减排的重大课题。 1.2焦炉煤气利用现状 焦化是我国煤炭化工转化的最主要方式。2010年我国新投产焦炉57座，新增产能约3371万吨。其中炭化室高6米及以上的顶装焦炉和炭化室高5.5米及以上的捣固焦炉48座、产能3020万吨，占新增总产能的89.59%。以2010年我国焦炭产量为例进行估算，按吨焦产420 m3焦炉煤气计算，2010年我国焦化产业产生的焦炉煤气产量约为1596亿m3，除去焦炉用于自身加热所消耗的40% (约638亿m3)，剩余958亿m3，基本用作燃料进行各种加热或燃烧产生蒸汽发电或简单地进行化产回收处理。有许多非钢焦化企业所产的焦炉煤气无法利用被“点天灯”浪费（这些企业一般远离城市），约有300亿m3被白白排放掉。同时, 随着国家西气东输工程的实施, 城市民用焦炉煤气将被天然气取代, 这一部分焦炉煤气也将成为待利用的资源。 2 焦炉煤气的组成与净化 2.1焦炉煤气的组成 焦炉煤气的组成非常复杂，典型焦炉煤气各组分的体积分数见表1，从表中数据可以看出:焦炉煤气含H2量高, 还含有部分CH4, CO2 和N2等，其它组分还有( g/ m3): NH3 0.05, H2S 0.2～0.02,BTX 3.0 ,焦油0.05,萘0.3等等。 表1 焦炉煤气组成 2.2焦炉煤气的净化 一般的焦化企业在焦炉煤气净化流程中，只对H2S、NH3、萘、苯、焦油的含量有一定的要求。常规的净化流程是：焦炉煤气经过冷凝鼓风、电捕焦油、脱硫、脱氨、脱苯流程后，就作为产品向外输送。 3 目前焦炉煤气的利用途径 焦炉煤气的组成特性决定其利用途径主要有以下几个方面: 燃料气、化工原料、制氢、制甲醇、多晶硅和多联产技术。
燃气轮机热电联产（发电）案例介绍-焦炉煤气应用 1 案例背景 焦化厂在炼焦过程中伴生大量的焦炉煤气，除生产工艺消耗大约一半之外，还富余大量焦炉煤气。随着焦化行业的竞争越来越激烈，企业的利润空间不断被压缩，甚至面临关停和破产的危险，因此焦炉煤气的利用成为企业的关注重点。目前焦炉煤气的利用方式主要有直接卖气，制甲醇，制天然气以及发电等。 焦化厂化产工艺需要蒸汽，利用焦炉煤气作为燃料，采用燃气轮机热电联产（发电）方式，满足企业用电和蒸汽需求，降低企业能耗并改善当地环境，从而提升企业的竞争力。相比其他方式，这种方式受外界的影响最小，技术也非常成熟，同时也可避免企业因限电而影响正常生产。 美国索拉燃机是全球中小型工业燃机的行业领导者，一直致力于应用中低热值燃料燃气轮机的研发，并已成功研制开发出可应用焦炉煤气的燃气轮机，并在中国已销售33台，其中16台已建成投产，最早的一台于2006年4月投产，目前运行良好。 相比其他发电方式，焦炉煤气燃气轮机热电联产（发电）的系统效率更高，简单可靠，应用灵活，节能环保，部分地区可享受国家政策鼓励，以下是以年产110万吨冶金焦的焦化企业应用燃气轮机热电联产（发电）的典型案例介绍。 1.1 现场条件(以河南为例) 海拔高度220m 设计大气温度14℃ 设计大气压力101.3Kpa 设计大气相对湿度60% 1.2 燃料 以焦炉煤气为燃料 燃气热值：4170 KCal/Nm3 燃气压力：0.005Mpa(假设) 1.3 热电负荷及运行时数 最大蒸汽流量：50t/hr 蒸汽压力： 1.0 Mpa 蒸汽温度：185.5℃ 年供热时间：8200小时 年运行时数：8200小时/年 2 方案 燃气轮机热电联产系统一般根据以热定电的原则进行设计和设备选择，该项目选用2台索拉公司大力神130(TITAN 130)燃气轮机，配2台余热锅炉，三台燃气压缩机（2用1备），一台抽凝式汽轮机发电机组，整个系统可布置在简易
高炉煤气加热的特点分析 高炉煤气需要预热 同体积的高炉煤气的发热量较焦炉煤气低得多，一般为3300—4200KJ/m3。热值低的高炉煤气是不容易燃烧的，为了提高燃烧的热效应，除了空气需要预热外，高炉煤气也必须预热。因此使用高炉煤气加热时，燃烧系统上升气流的蓄热室中，有一半用来预热空气，另一半用来预热煤气。煤气与空气一样，经过斜道进入燃烧室立火道进行燃烧。 燃烧系统的阻力大 用高炉煤气加热时，耗热量高（一般比焦炉煤气高15%左右），产生的废气多，且密度大，因而阻力也较大。而上升气流虽然供入的空气量较少，但由于上升气流仅一半蓄热室通过空气，因此上升气流空气系统和阻力仍比焦炉煤气加热时要大。 高炉煤气燃烧火焰较长 高炉煤气中的惰性气体约占60%以上。因而火焰较长，焦饼上下加热的均匀性较好。由于通过蓄热室预热的气体量多，因此蓄热室、小烟道和分烟道的废气温度都较低。小烟道废气出口温度一般比使用焦炉煤气加热时低40--60℃。 高炉煤气毒性大 高炉煤气中CO的含量一般为25%--30%，为了防止空气中CO含量超标，必须保持煤气设备严密。高炉煤气设备在安装时应严格按规定达到试压标准，如果闲置较长时间再重新使用前，必须再次进行打压试漏，确认管道、设备严密后才能改用高炉煤气加热。日常操作中，还应对交换旋塞定期清洗加油，对水封也应定期检查，保持满流状态，蓄热室封墙，小烟道与联接管处的检查和严密工作应经常进行高炉煤气进入交换开闭器后即处于负压状态。一旦发现该处出现正压，应立即查明原因组织人力及时处理，确保高炉煤气进入交换开闭器后处于负压状态。 高炉煤气含尘量大 焦炉所用的高炉煤气含尘量要求最大不超过15mg/m3。近年来由于高压炉顶和洗涤工艺的改善，高炉煤气含尘量可降到5mg/m3以下，但长期使用高炉煤气后，煤气中的灰尘也会在煤气通道中沉积下来，使阻力增加，影响加热的正常调节，因而需要采取清扫措施。 另外，高炉煤气是经过水洗涤的，它含有饱和水蒸汽。煤气温度越高，水分就越多，会使煤气的热值降低。从计算可知，煤气温度由20℃升高到40℃时，要保持所供热量不变，
焦炉煤气综合利用技术探讨 摘要：我国的煤炭资源丰富，是世界上焦炭产量最大的国家，约占世界焦炭生 产总量的百分之六十，在生产焦炭的过程中会产生大量的焦炉煤气，是一种非常 丰富的能源，如何高效利用焦炉煤气是各国研究的重要课题，对于营造低碳环境，创造经济效益具有很大的推动作用，实现资源的循环利用，对于我国经济的可持 续发展具有很大的积极意义。因此，本文对焦炉煤气综合利用技术进行探讨。 关键词：焦炉煤气；综合利用；技术 焦炉煤气是炼焦过程中产出焦炭和焦油产品的同时得到的可燃气体，是炼焦 副产品。每生产1t焦炭，约副产400m3焦炉煤气，除一半用于焦炉自身加热外，还会剩余约200m3。若不合理利用，既造成巨大的资源浪费，又造成严重的环境 污染。随着我国能源结构的调整及排放法规的日益严格，如何合理、高效、无污 染地利用焦炉煤气，已成为目前社会关注的热点之一。 1焦炉煤气综合利用技术分析 1.1传统的利用方式——加热燃料 焦炉煤气的传统利用方式普遍用于燃料，作为不同加热设备的气体燃料，延 用近百年的历史。与固体燃料比较，有使用便捷、管道输送和传热效率高等优点，受到工业和民用的青睐。 利用焦炉煤气生产炭黑新工艺的研究就是以焦炉煤气为燃料，以煤焦油为原料，采用油——气技术路线。工艺特点:采用新型反应炉，利用在线高温空气预热 器和油预热器，强化反应条件，提高产品质量和收率，降低一次消耗。利用焦炉 煤气特性，结合炭黑生产技术特点，研究开发利用焦炉煤气作燃料生产炭黑的新 工艺技术，扩大了炭黑生产的燃料范围;高效焦炉煤气喷嘴的研制，结合焦炉煤气 特点，加长燃烧器长度，在燃烧器的配风结构上采用同向双旋流沟槽，两风道入风，增大燃烧器燃烧喷嘴的配风湍流程度，使燃烧火焰更加稳定;开发研制新型煤 气型反应炉，加大反应面积，结合煤气燃烧均匀的特点，改进燃烧室结构。 1.2利用焦炉煤气发电 利用富余焦炉煤气，选择可靠性高、可连续性生产的直燃式航空发电机组进 行发电，减少能源浪费，减少温室气体甲烷的排放，保护环境。焦炉煤气发电后 的尾气余热进行回收，建立空调中心，夏天向井下和办公楼等地点供冷，冬天向 井口和办公楼等地点供暖。 中国平煤神马集团朝川焦化公司采用的燃气轮机发电，由粗苯来的净化后的 煤气经煤气压缩机加压到0.9MPa送往六台2000kW的QDR2型燃气轮发电机组，燃气轮机尾气余热设置六台6.5t/h的余热锅炉，机组装机容量为15000kW，自耗 电量达9.97%，每小时能外供13489kW，运行情况良好。 1.3焦炉煤气生产甲醇 甲醇是一种很好的液体燃料，也是一种重要的化工原料，随着技术的发展， 甲醇应用的拓宽，其前景市场更加广阔。焦炉煤气中的甲烷含量在24%～28%左右，在6.0MPa压强下即可合成甲醇，反应速度快，流程短，相较于天然气、煤 制作甲醇成本要低，合成甲醇也是目前高效利用焦炉煤气的重要方式之一。焦炉 煤气合成甲醇技术的关键步骤是将焦炉煤气深度净化，然后将焦炉煤气中的甲烷 及少量多碳烃转化为一氧化碳和氢气，以满足甲烷转化催化剂和甲醇合成催化剂 的要求，提高其催化能效和使用寿命。目前，焦炉煤气甲烷转化工艺主要有催化 氧化转化法、非催化转化法、蒸汽转化法三种，催化氧化转化法因其流程短、投
焦炉煤气净化工艺流程的选择 (2011-01-24 13:14:42) 标签： 分类：焦化类 煤化工 杂谈 笑看人生 摘要：本文对我国煤气净化工艺的发展进行了回顾，提出了我国焦炉煤气净化工艺发展的方向以及选择工艺流程的原则。并推荐采用的焦炉煤气净化工艺流程以及各单元中应采用的行之有效的环保、节能技术。 1 焦炉煤气净化工艺的历史回顾 我国焦炉煤气净化发展是与炼焦工业的发展紧密相连的。建国以前，我国焦化工业几乎是一片空白。建国以来，随着炼焦工业的发展，煤气净化工艺从无到有，蓬勃发展，技术水平和装备水平得到了不断提高。概括起来，大体上经历了三个阶段。第一个阶段是从20世纪50年代末到60年代中期，我国焦化厂的焦炉煤气净化工艺主要是以50年代从原苏联引进的工艺为基础、消化翻板饱和器法生产硫铵的老流程，以当时的武钢焦化厂、包钢焦化厂、鞍钢化工总厂、太钢焦化厂、马钢焦化厂等一批大型厂为代表。但该工艺存在流程陈旧、能耗高、环保措施不健全、装备水平低等问题。主要表现在初冷采用立管冷却器，冷却效率低；硫铵装置设备庞大，煤气阻力大，产品质量差，设备腐蚀严重；没有配套建设脱硫装置，终冷系统不能闭路，对大气和水体污染严重；在粗苯蒸馏系统采用蒸汽法，不但耗用大量蒸汽，产品质量也得不到保证。第二阶段是从60年代中期至70年代末期，随着我国自行设计的58型焦炉不断推广及炭化室高5.5米焦炉的诞生，对煤气净化工艺开展了与石油、化工行业找差距进行技术革新的阶段。在广大技术人员的努力下，在此期间我们将初冷流程改为二段冷却；开发了多种油洗萘代替终冷水洗萘；研制成功了终冷水脱氰生产黄血盐，解决了终冷水的污
钢厂是气体用量大户，一般有如下几种组成： 1.空分站和制氧厂出来的各种气体：用气车间或单位需要计量，主要是氧气、氮气、氩气、天然气和二氧化碳气体 2.压缩空气：需要各车间或单位进行计量。 3.各种煤气：主要是焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气 对于 1，2 两种情况，用户的需求主要如下： 1. 流量计最好直接质量流量测量，无需安装压力变送器、温度变送器和积算仪，并能带数字通讯。 2.流量变化大，需要有大量程比的流量计才能在小流量的时候也能测好。 3.一年四季环境温度变化会导致气体温度变化，故流量计最好不需要温度补偿。 4. 气体的压力会随下游用气量的变化而变化，故流量计最好不需要压力补偿。 5.破管焊法兰连接方式成本高且需要停气影响生产，故需要安装简单、维护方便的、对于安全气体可在线不停气插拔的特殊附件。 6.流量计最好免维护。 钢厂主要煤气种类 高炉煤气。用作高炉热风炉、焦炉、加热炉和锅炉的燃料。高炉煤气发热量低，多与焦炉煤气混合使用。 焦炉煤气。用作焦炉本身和加热炉等的燃料，也可作民用燃料。 转炉煤气。目前国外虽普遍安装回收转炉煤气的设备，但因经济原因，多数工厂把回收煤气燃烧放散，未加利用。日本的钢铁厂已把回收的煤气加以利用，中国有的钢铁厂也进行回收利用。 转炉煤气常与其他煤气混合使用。 发生炉煤气。在钢铁厂中，如果高炉煤气和焦炉煤气不足，可用发生炉煤气补充。发生炉煤气是固体燃料（如烟煤、无烟煤或焦炭）在煤气发生炉中与氧化剂(常用的是空气和水蒸气的混合物)相互作用产生的气体燃料。发生炉煤气主要用于轧钢加热炉、炼钢平炉。要求煤气燃烧温度高或火焰黑度大的用户(如某些加热炉和平炉)可就近制造发生炉热煤气使用。一般用炉则用经过净化的冷煤气。 对于3煤气情况，主要测试难点： 1.气体能源是钢铁企业广泛使用的能源，但对气体能源流量的测量却存在很大的难度，特别是焦炉煤气流量，其测量难度更大。 2.因为在焦炉煤气中除了含有氢、甲烷、乙烷、乙烯等成分外，还含有焦油、萘、氮的水化合物、粉尘、黏着物。 3.这些成分含量虽少，却会产生不利于测量的作用。它们很容易从煤气中分离出来，在管道内壁和管内其它构件表面凝结并聚集起来，使流量测量仪表无法正常工作。（如焦油会敷在测量设备的检测元件上萘会以固体结晶析出堵塞设备。随外界温度变化会引起低温结晶现象；） 4.气体成分混合多变复杂。混合煤气系统是钢铁联合企业中应用极为普遍的能源供应系统，钢铁企业的混合煤气系统一般是由高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气等多组分混合而成焦炉煤气含有H2（55-60%），CH4（23-27%），CO（5-8%），CO2（1.5-3.0%），N2（3-7%），O2（<0.5%），CmHn(2-4%);密度为0.45-0.50 Kg/Nm3。5冬季时期，煤气中的水分容易引起冻结。 6.焦炉煤气为有毒和易爆性气体，空气中的爆炸极限为6-30％（体积）。 7.钢厂煤气测量中存在的湿度大、腐蚀性强、粉尘、黏着物、杂质等，易堵，易
焦炉煤气综合利用制取液化天然气 1 问题提出 近年来, 我国对焦化行业实施“准入”制度，焦炉煤气的综合利用成为炼焦企业生存与发展的关键。一些大型的炼焦企业建设了焦炉煤气制甲醇项目，并取得了良好的经济效益，为大型炼焦企业综合利用焦炉煤气找到了新方法。但中小焦化企业生产规模相对较小，焦炉煤气产量少，成本优势不明显，多家企业联合又困难，影响了焦化企业对焦炉煤气的综合利用。 2 焦炉煤气生产LNG的技术特点 为了解决中小企业焦炉煤气综合利用的问题，中科院理化技术研究所改变利用思路，将有效成分甲烷和氢气作为两种资源综合利用，开发出了焦炉煤气低温液化生产LNG联产氢气技术（已申请专利），新技术具有以下特点： 1) 可以省去甲烷转化工序，大大节省投资成本。 2) 由于新工艺拥有独立的循环制冷系统，操作弹性非常大，适应性强，运行稳定。 3) 产生的氢气可以利用氢气锅炉为全厂提供动力和热力，这方面的技术已经非常成熟。有经济实力的企业还可以配套合成氨等装置，相对投资少，效益更高。并随着氢气利用技术的日益发展可以生产液氢产品等。 4) 产品市场好。预计未来15年中国天然气需求将呈爆炸式增长，到2010年，中国天然气需求量将达到1000×109 m3，产量约800×109 m3,缺口将达到200×109 m3；到2020年天然气需求量将超过2000×109m3，而产量仅有1000 ×109m3, 50％将依赖进口。 5) 整套方案中工艺流程短，操作简单。处理量1 ×106 m3 /d的生产装置，只需要40～50操作工，非常适合中小型焦化企业对焦炉煤气的综合利用。 3 焦炉煤气生产LNG联产氢气工艺路线 液化天然气是天然气经过预处理，脱除重质烃、硫化物、二氧化碳、水等杂质后，在常压下深冷到－162℃液化制成，液化天然气是天然气以液态的形式存在，
焦炉煤气的处理与利用 彭云飞学号11721465 （上海大学材料科学与工程学院，上海） 摘要：焦炉煤气是炼焦过程中得到的重要副产品，近些年对焦炉煤气的组成成分的研究已经相当成熟。焦炉煤气属于中热值然气，其中包含巨大的利用价值。而我国作为世界钢铁大国之一，产焦量也位于世界前列，但焦炉煤气的利用方面却远远不及发达国家，造成了巨大的能源浪费。本文介绍了有关焦炉煤气的基本知识，重点介绍了利用焦炉煤气民用供气、发电、作为工业原料、生产化工产品、高炉喷吹工艺以及这些利用方式的经济效益分析。 关键词：焦炉煤气、处理、利用 Abstract: The cole oven gas is the most secondary product during coking processing, the study about the composition of the coke oven gas has become more devoloped. The coke oven gas is calorific value of fuel gas, containing great use value. But China is one of the world steel superpower, the using of the coke oven gas has falt behind of the devoloped country, making a great waste of energy. This paper give us some things about the coke oven gas, and focusing on the using of coke oven gas on town gas, generate electricity, as industrial raw material, producing chemical products, blast furnace injection process and the economic benefit of this using mathods. Keys： Coke oven gas, handling, using
一．干熄焦发电： 干熄焦发电分为纯凝发电、抽汽发电、背压发电等类型。锅炉分高温高压和中温中压。不同方式发电的单位发电量不同。一般的余热发电采用抽汽凝气式汽轮机较多，能量梯级利用，一般干熄焦锅炉采用中温中压。 1.根据百度百科：干熄焦可回收83%的红焦显热，采用干法熄焦，每处理1t红热焦炭，可以回收约为1.35GJ的热量，每干熄1t焦炭可以产生压力为3.82MPa,450℃的中温中压蒸汽0.54~0.56t。 1t干熄焦——【0.54，0.56】t的3.82MPa,450℃蒸汽 2.根据济钢集团2006投产的干熄焦发电装置的运行数据，检索到三种不同的统计结果： （1）第一种，如下图所示，采用背压式发电，吨焦发电38度左右，采用全凝式发电，吨焦发电约150度，平均每吨干熄焦产生0.575吨蒸汽。 1t干熄焦——0.575t的9.5MPa,540℃蒸汽——150度电（全凝式） （2）第二种，150t/h的干熄焦发电装置，年发电17600万Kw.h.，每小时产生蒸汽86.3t，按照每年350天计算，每小时每吨干熄焦发电139.7Kw.h： 1t干熄焦——0.575t的3.82MPa,450℃蒸汽——139.7度电 （3）第三种，150t/h干熄焦系统实现了均衡稳定生产，发电机组日平均发电量提高到46万kWh，得每小时每吨干熄焦发电127.8Kw.h，蒸汽的利用效率提高到0.533t/t。
1t干熄焦——0.533t的3.82MPa,450℃蒸汽——127.8度电 对以上三种结果取并集，可得济钢集团焦化厂干熄焦发电效率： 1t干熄焦—【0.533,0.575】t的3.82MPa,450℃/9.5MPa,540℃蒸汽—【127.8，150】度电 3.根据中日联公司设计建造的干熄焦装置近年的统计数字显示，高温高压蒸汽产率 ≥0.56t/t焦，中温中压蒸汽产率≥0.59t/t焦，高温高压参数≥153kWh/t焦，中温中压参数≥143kWh/t焦，取中温中压数字最小值，得 1t干熄焦——0.59t的3.82MPa,450℃蒸汽——143度电对三种不同统计渠道取并集，可得干熄焦一般发电效率为： 1t干熄焦—【0.533，0.59】t的3.82MPa,450℃/9.5MPa,540℃蒸汽—【127.8-150】度电二.焦炉煤气发电 焦炉煤气是制取焦炭时产生的副产品，简称焦炉气，是煤焦化过程得到的可燃气体。其产率和组成因炼焦煤质和焦化过程条件不同而有所差别，一般每吨干煤可产焦炉煤气300～350m3（标准状态）。煤气组成（体积％）为：氢55-60%，甲烷23-27%，一氧化碳5-8%，C2以上不饱和烃2-4%,二氧化碳1.5-3%,氮3-7%，氧0.3-0.8%。+每Nm3热值约为17～19MJ （4000～4500大卡）。 国内焦炉煤气发电经过近几年的发展日渐成熟，主要有燃气蒸汽轮机发电、燃气轮机发电、燃气内燃机发电、汽液流体动力发电机组四个方向。国内最早是利用燃气蒸汽轮机发电，这种方式不仅建设周期长，运行成本高，发电效率低，而且不能保证安全可靠运行。其后的燃气轮机发电也不能克服类似困难，而且由于焦炉煤气可燃成分中含氢过高，燃烧不稳定，致使发电效率虽略有提高，但并未有本质改善。近年来，国内有些厂家已经解决一些技术难题，研制出适合我国国情、质优价廉的燃气内燃机，发电效率30％－40％，但杂质影响、腐蚀问题和设备的可用性、可靠性都有待于进一步完善和提高。 燃气轮机发电系统随技术不断更新近几年有了较大突破性发展。通过引进美国索拉燃气轮机组，与国内设备合理整合，已探索出环保、经济、高效的燃气轮机发电路线。燃气轮机热电联合循环具有能源综合利用率高，对环境污染少，被称为“清洁电厂”，可为用户供热、供电，操作简单、占地面积小、效率高等多种优点。煤气燃汽轮机技术（CCPP）技术比常规锅炉蒸汽转化效率高出近一倍，而前者的转化效率为40%~45%左右。相同煤气量，CCPP比常规蒸汽多发70%~90%的电。 1.根据我国已投产的利用美国索拉燃机和焦炉煤气进行燃气轮机热电联产发电的典型案例： 典型焦炉燃气热值为4170KCal/Nm3=17.455MJ/N m3，燃气压力：0.005Mpa(假设) 焦炉煤气燃料消耗总量139,572,291 Nm3/年，年发电总量202,835,200KWhr，整个燃气轮机热电联产（发电）系统总效率可达79.71%，每一方焦炉煤气净发电=202835200/139572291=1.45度，同时能产3.35斤饱和蒸汽（压力为1.03Mpa）。