摘要：中国是世界焦炭生产大国，焦炭产量占世界焦炭总产量的36％左右，焦炭出口量占世界焦炭出口贸易总量的50％以上。中国既拥有国际20世纪90年代先进水平的炭化室高6m的现代化大型机焦炉，也还有一些以前建成的装备水平较低的中小型机焦炉。进入21世纪，结构调整和技术进步仍是中国焦化工业发展的主题。中国焦化行业生产集中度低，技术和管理水平总体落后，缺乏市场竞争力。
关键词：焦炉大型化；综合利用；化工合成项目
焦化一般指有机物质碳化变焦的过程；焦化过程是一种热分解和缩合的综合过程。中国炼焦化学工业已能从焦炉煤气、焦油和粗苯中制取一百多种化学产品。中国是焦化产品生产、消费以及出口大国，焦化产品广泛用于化学工业、医药工业、耐火材料工业和国防工业。
中国焦化行业发展存在的问题 以煤为原料生产焦炭，同时配套煤气净化装置生产甲醇及焦油、粗苯等化学品，生产运行过程中最主要的危险是火灾、爆炸，对环境的污染与有毒、有害物质对人的伤害。
焦化厂对空气的污染是多方面的，主要集中在炼焦炉装煤、炼焦加热和出焦熄焦三个阶段。由于在炼焦装煤的过程中，炉体内的温度高达约1000度，而炼焦煤基本是常温，所以太大的温差使得装煤的过程，成为烧煤的过程，因此造成了冒烟冒火，因而污染了空气；炼焦加热的过程中，多因炉体密封出现问题，因此，造成了跑冒烟气而污染空气。
目前中国正在生产的机械化焦炉,有炭化室高度分别为6.0、5.5、5.0、4.3、4.0、3.3、2.8、2.5、2.0m的顶装焦炉,和炭化室高度分别为4.3、3.8、3.2和2.5的捣固焦炉。据对我国400多家机焦企业的统计,截止2003年3月10日,我国在建焦炉64座,其年生产能力1439万t
至年底,我国机焦炉将达到1259座,年生产能力将达到1.2015亿t,其中炭化室高度≥4m、装备水平较高的机焦已达到250多座,其年生产能力超过9500万t。年产量大于100万t焦炭的焦化厂有24家。
中国尚有2500多万t／a机焦生产能力是由炭化室高度＜4m、装备水平较低的小焦炉构成的。土法炼焦炉主要有以75型、89型和96型为代表的各种结构的“改良”焦炉和“连体改良”焦炉，国家已明令禁止和取缔土焦炉生产。辽宁省鞍山市鞍钢股份有限公司第三、第五炼焦作业区共有8座产能落后的炼焦炉。从焦炭产量分布情况来看，我国炼焦煤生产分布非常不平衡，主要分布于华北、华东和东北地区。伴随着世界范围内的经济复苏，国内外焦炭市场需求旺盛，价格快速上升，随着价格的上涨，钢铁企业采取措施降低焦炭的消耗量，如采取煤粉喷吹量来境地焦比。近年来国内炼焦煤消费呈增长态势，年均增幅超过10%，炼焦煤消费主要以国内为主，占95%以上。山西是全国最大的炼焦煤消费地区，焦炭产量占全国的30%以上，东部地区因钢铁企业较多，所以焦炭消费量最大。
我国焦炭产量巨大，每年由此而产生的数百亿立方米焦炉煤气的综合利用已经成为我国炼焦行业必须关注的问题。根据焦炉煤气的特点（含氢量高），我国焦化行业应进一步开发出符合企业特点的应用技术，进而实现煤气资源的优化开发利用，增加焦炉煤气的利用价值，增强炼焦行业的整体竞争力。近年来，我国焦炉煤气利用程度不断提高，在开发利用技术方面进行了一系列的探索。
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目前，中国正在生产的焦炉煤气净化工艺很多，主要包括冷凝鼓风、脱硫、脱氨、脱苯等，在净化煤气的同时回收焦油、硫磺、硫铵或氨水、粗苯等化工产品。
焦炉煤气中含有55％一60％的H2、23％一27％的CI、5％一8％的Co，低位发热量17900均／m3，不仅是优质的气体燃料，还是理6想的化工合成原料。因此，焦炉煤气的综合开发利用也应从燃料和化工原料两条思路上考虑。焦炉煤气作为洁净的气体燃料，若用于生产水泥、建材、耐火材料，可大大提高产品的质量和品位。如山西菜焦化厂利用自产的焦炉煤气焙烧高铝钒土，利用焙烧高铝钒土的余热生产蒸汽供全厂蒸汽用户，不仅提高了产品质量，扩大了市场，还实现了能源的综合利用，降低了生产成本。
焦炉煤气是制造合成氨的理想原料。氢气是合成氨的直接原料气，焦炉煤气中含有55％一60％的氢气，其它成分如甲烷、一氧化碳等，可经转化、变换、脱碳等工序制得纯氢气，然后氢气与氮气合成氨。
规模经济性作为一般的经济规律同样适用于煤焦油加工业。由于煤焦油本身的特殊性质，欲提取煤焦油中含量＜1％的组分，只有对其进行集中加工才具有经济意义。在条件允许的情况下，煤焦油加工的规模越大越好。煤焦油加工的实践表明，焦油加工的起始经济规模应达到20 — 25万t／a。 从20世纪70年代起，世界各国的焦油加工业就向集中加工这个方向发展。实现煤焦油集中加工和单机装置大型化，不但有利于提高工艺装备水平、自动控制水平和余热利用率，还为焦油馏分的深加工创造了最基本的条件。同时，由于集中加工，还可大大减少分散的加工点，可最大限度地采取环保治理措施，减轻对环境的污染。我国目前发展焦油集中加工的条件已基本成熟。可采取各焦化厂之间合并或集中处理的方式，也可采取独立专营的煤焦油产品公司来集中加工各焦化厂的煤焦油。
近年来，我国焦炉煤气利用程度不断提高，在开发利用技术方面进行基于焦化行业固有特点，单单推进焦化企业的兼并重组远远不够，即使短期内焦炭行业集中度得到了较大提高，行业经营效益得到一定改善，但从长期看来，由于炼焦煤的资源稀缺性日益增强，焦化行业的进入相对较为容易，钢铁企业有逐步提高自备焦化产能的驱动和意愿。因此，未来的独立焦化企业仍将腹背受压，独立焦化企业的没落似乎不可避免。但是由于我国具备相对丰富的炼焦煤资源，焦化产业的发展具备一定先决优势，为了实现焦化产业的可持续发展，最佳选择应该是大力促进煤焦联合，把煤炭行业的资源优势转变为焦化行业的资源优势。当前形势下，跨入新世纪的中国面临着从炼焦生产大国向炼焦工业强国转变的艰巨任务。在以大型机械化焦炉替代土焦和中小型机焦炉的同时，以先进的环保、节能和自动化技术改造现有焦化生产企业，应是本世纪近期中国炼焦工业要实现的目标。
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论文作者:高丽媛,王志强
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/3/22
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