焦炉煤气综合利用的探索与实践

郭荣华

摘 要：在焦炉煤气中提取的甲烷可以被当做产品直接进行销售，而剩余的气体则可以合成为甲醇。在研究中发现，新工艺手段的应用可以实现资源利用效率明显提升，和常规方式对比可以实现利用率25%以上的提升。为此，本文就将对焦炉煤气综合利用问题展开详细研究。

关键词：焦炉煤气;综合利用;探索

焦炉煤气也被称之为煤炭高温干馏。主要是借助煤炭为原材料，在隔绝空气的基础条件下，通过高温加热产生焦炭，最终获取煤气和煤焦油，在回收利用后应用在其他化工产品的一种工艺手段。焦化是煤化工的传统产业，但是在目前科学技术水平全面提升背景下，科学技术和国家经济水平不断优化，焦炉煤气的发展前景必然会大大提升，最终在化工产业中发挥显著的优势作用。

1 常规焦炉煤气制成的天然气和甲醇的优势和劣势

1.1 常规焦炉煤气转化为天然气工艺

焦化厂中经过预净化处理后的剩余焦炉气中仍然会存在一些微量有机物质。在原料气接受加压预热后，可以实现对氯气的处理，在两段转化工作完成后，将原料中的有机硫可以转化为无机硫，最终通过净化程序转移到甲烷化工阶段。在这一过程中，一氧化碳和二氧化碳都能够和氢气进行反应，并在甲烷化作用下生成甲烷[1]。甲烷化反应在根本上来说一个强效放热的过程，在副产中压蒸汽的方式影响下进行反应最终实现热量的回收。基于焦炉煤气整体的氢含量较多，所以可以在其中增加适量的一氧化碳或是二氧化碳，从而实现对甲烷产量的提升。该工艺的应用虽然可以产生热量较高的气体燃料，但是整体工艺手段仍然存在明显的复杂性，并且产生的工艺成本也比较高，需要进行技术的综合考虑。

1.2 常规焦炉煤气转化为甲醇工艺

在焦化厂接受预处理的剩余焦炉煤气通过压缩增压，可以在加氢后完成精脱硫的转变，一般情况下总硫含量需要控制在固定范围内，之后在催化或是非催化技术帮助下实现合成转化，并且通过补碳实现对原料气中氢碳比的调整，优化合成气[2]。完成合成后的压缩气体在增压后还可以直接传送到甲醇塔下进行合成反应，这一阶段的粗甲醇可以直接进行精馏处理，最终化为工业用途中的精甲醇。通过上述工艺手段的应用，可以发现净化和转化才是焦炉煤气制作甲醇中的主要技术手段。基于可以将甲烷部分中的氧化直接转变为一氧化碳和氢气，所以会出现工艺流程复杂的情况，不利于能源利用率的整体提升[3]。

2 焦炉煤气综合利用下形成的全新工艺--液化天然气

液化天然气属于一种典型的清洁能源，应用效率较高。基于进口的液化天然气可以实现能源多元化应用，因此为全面提升能源安全性，加强国家外汇收入，促进国家经济稳定发展，液化天然气的进出口交易也成为了目前全球能源市场的探究热点。当前正处于我国经济飞速发展的全新时期，但是经济的能源动力仍然存在明显紧缺性[4]。而我国传统能源产业工作中仍然以煤炭工业作为基础，石油和天然气资源所占比例十分有限，甚至低于世界平均水平。在当前我国经济稳定运行和平稳发展背景下，我国对于能源资源的需求量也在不断增加，我国对能源的需求量必然会呈现出大幅度增长趋势，所以加强对焦炉煤气综合利用，转化液化天然气对于我国能源结构而言就显得尤为必要。当前我国很多地区都加强了对液化天然气产业的布局安排，比如上海、广东和福建等多个地区。这些地区的液化天然气项目可以为我国沿海液化天然气接收站体系的构建起到更大的帮助。除了广东和福建地区之外，其余地区的工程已经进入到了正式施工建设阶段，目前，我国内陆建成的液化天然气卫星已经超过50个，预计在2020年左右可以达到2400亿m3产量。

在目前社会经济水平稳定发展背景下，我国能源需求量增加和资源不足的矛盾也更为显著。为切实提升我国焦炉煤气的利用效率，缓解和改善当前能源资源的紧张态势，实现经济效益的整体提升，我国部分企业已经将新工艺的研究作为了企业发展中的项目重点[5]。在某种程度而言，这一项目的研究和开展不仅能对煤炭行业的发展起到有效帮助，同时对于焦炉煤气的技术发展也将起到重要影响，在最大化解决环境污染问题的基础上，实现经济效益和社会效益的有效提升。

3 焦炉煤气可以实现铁的还原剂进行发展

还原铁是电炉炼钢过程中不可缺少的原材料，在实际项目开展过程中，其不仅能代替废钢发挥材料优势，同时还能最大程度上减轻废钢回收过程中产生的毒害物质，在降低环境危害的基础上，炼成质量更为优异的钢材。同时，直接还原铁还能转炉炼钢过程中当做冷却剂發挥优势作用。

在对高炉炼铁的环节中很可能出现生产成本增加和污染环境两个重要问题，这两个问题的出现必然会对直接还原铁的发展造成负面影响。焦炉煤气在发展中可以直接成为还原炼铁中的还原剂，这种方式明显优于天然气热裂解后的还原效果。当前工业中应用的直接还原铁工艺已经实现了有效发展，研究发现，这项技术主要分为两种性质：其一，将天然气直接作为还原剂，从而在技术作用下进行直接还原铁，此种技术下的生产量占据直接还原铁产量的90%以上。其二就是将煤炭作为还原剂，在此种工艺作用下，生产量仅占生产总量的8%左右[6]。研究表明，现阶段我国直接还原铁的产量仍然很有限，但是工业需求量很大，所以国内直接还原铁的需求仍然需要依赖进口，而进口最大的问题就是成本高昂。通过对焦炉煤气生产直接还原铁可以有效改善经济发展中对这一资源的需求，不仅能最大程度上解决环境污染问题，同时还能实现对资源利用效率的有效提升。

4 对焦炉煤气的技术应用分析

在目前我国经济发展水平和工业技术水平全面提升背景下，相关研究人员已经探索出了焦炉气的应用新技术，但是在这一过程中需要我们引起注意的问题时，传统焦炉气技术仍然具备不可忽视的技术优势和价值优势。在技术的多年实践和创新过程中，已经实现了成熟性发展，并且在企业中实现了利用率的提升，有着不容忽视的重要作用。

在焦炉煤气技术的研究中工作人员也需要加强对具体工艺流程的掌握：首先，焦炉煤气在接受压缩后会通过深度净化工序实现精脱硫化合物和脱水，在对杂质进行去除后，借助膜分离技术进行甲烷提取，从而直接对其进行产品外销，通过对剩余气体的转化合成，实现对焦炉烟道中二氧化碳的提取，在补充氢碳比后，保证气体成分能更好的满足甲醇要求，在接受压缩后将合成装置进行催化处理，完成合成后的粗甲醇在经过精馏处理后可以得到质量更为显著的甲醇产品。在此种技术方式下通过对焦炉煤气技术的有效应用可以实现能源应用效率的最大化提升，工艺方式更为简单，有助于产量的全面增加。随着近年来我国社会发展水平的不断提升，焦化行业制度对炼焦企业的工作方式和技术也提出了更为严格的标准和要求，所以焦炉煤气制甲醇项目在炼焦企业中也实现了大量应用，发挥了更为显著的经济效益优势和社会效益优势。但是对于很多中小型企业来说，本身发展规模有限，并且焦炉煤气产量比较小，因此很难发挥成本优势，甚至在企业联合过程中发生很多细节问题，这就需要在技术和理念发展中不断进行创新，最终实现焦炉煤气综合利用效率的稳定提升。

综上所述，在焦炉煤气中直接进行甲烷提取，将剩余气体补碳后合称为甲醇的全新工艺方式具备更为显著的技术优势，不仅可以实现工艺流程的简单化发展，同时对于资源利用效率的提升也有着重要影响。所以希望在此种技术的发展和作用下可以为企业经济效益和社会效益的全面发展提供必要帮助。

参考文献：

[1]蒋善勇，张凯，裴健宇，等.焦炉煤气综合利用的探索与实践[J].现代化工，2015，32（7）：83-84.

[2]周军武.焦炉煤气综合利用技术分析[J].化工设计通讯， 2020，46（5）：4+6.

[3]叶圣.焦炉煤气的综合利用及其意义分析[J].矿业装备， 2019，14（6）：74-75.

[4]蔡伟均.焦炉煤气综合利用技术探讨[J].广东化工，2019， 46（7）：139-140.

[5]李慧敏.焦炉煤气的综合利用及其意义[J].山西化工，2019， 39（2）：20-22.

[6]姜洪远，蒋子琪，董斌，等.焦炉煤气脱硫脱氰废液的综合利用[J].燃料与化工，2019，50（1）：43-45.