冀中能源井矿集团新晶焦化有限分公司 050100
【摘 要】焦炭在现代工业当中的运用十分广泛,例如,高炉炼铁、铜铅等有色金属冶炼、合金制造和铸造,同时还充当化学工艺当中的催化剂、还原剂和载体等。据国家统计局最新数据显示,我国焦炭产量已成为了焦炭生产和出口大国,为了响应党的十八大五位一体总体布局,焦炭企业需要以生态环保为突破口,实现最大范围的煤炭焦化清洁生产。
【关键词】焦化化产;回收;清洁生产
一、焦化化产回收工艺的问题及原因
在焦化化产发展的过程中,暴露出严峻的问题,其中加工集中率较低、规模较小;焦油、苯加氢生产技术不成熟,自动控制程度偏低;产品的附加值较低、产业链条较短,缺少精细深度的开发等。
1.有待升级提高的工艺技术
焦化企业的换热设备高能耗、低产出,属于落后工艺应该被淘汰,但是一些企业还在应用,对企业健康发展起到一定制约作用。陈旧工艺将荒煤气用气液分离器进行冷却后进入鼓风机进行加压并送往洗苯、洗氨、洗萘处理,后送往脱奈、脱硫装置。这个工艺存在的主要缺点有大量氯化铵和氨排入大气;脱硫工艺每年形成597吨二氧化硫;蒸氨效果不好生化装置难以正常使用以及苯回收率较低等。
2.焦化化产企业存在“焦”和“化”的矛盾
现在市场上出现焦和煤价格倒挂的现象,焦化企业深层次的焦和化之间的矛盾逐渐显露出来。研究和开发“化”产品的意识和力度不足,并没有在生产“焦”的基础上,激发“化”的能力,让“化”一直处于休眠的阶段。钢铁企业没有利用焦化厂优势进行互补开发,致使出现浪费现象,在能源调节上工作较为欠缺,需要做好节约能源的文章。
二、焦化化产回收工艺的相关策略
1.使用高效的技术和工艺
增加新设备、新材料、新技术的推广和使用力度,例如负压脱硫就能让脱硫率达到95%,减少对能源的消耗。在精馏过程中使用导热油取代蒸汽;对高效先进的换热设备和塔件要大力推广,将化产品的产业链条进行延伸,发展化工-焦炭一体化,推进企业向着设备高效化、国产化,装备集约化、大型化的方向发展。
焦化企业最方便、经济、环保的热源是蒸汽,煤气炉方面要使用负压蒸氨或者间接蒸氨技术。目前很多焦化企业已经使用管式炉蒸氨技术,它吨水处理的费用比直接蒸汽蒸氨节约三分之二。各个焦化企业纷纷使用负压精馏、负压蒸氨等技术,促进煤气净化工业、运用温度提升技术以及衍生产品深加工、精加工技术的使用,在获得经济效益的同时减少污染物的排放。
2.对煤气脱硫工艺进行完善
HPF(PDS)工艺虽然具有效率高的优势,但是也存在废液无法处理的难题,完善HPF(PDS)技术,开发、制造焦化清洁绿色产品的 技术和工艺,提升焦化清洁产品生产相关技术研究和开发,从根本上降低煤气运行净化设备的成本。煤气脱硫产生大量废液,以前回收工艺一般产用结晶、浓缩、脱色等方式,其难点在以精盐纯度较低、处理能力较差。只有对工艺进行优化,才能提高盐纯度进而降低成本。目前我国已经在尽量解决这个问题,提高焦化利用率,实现企业高效、清洁、持续发展,并适应节能减排的环保要求。
3.高效利用和开发焦炉煤气资源
我国煤化工业发展的方向是煤制烯烃,而化工原料中一直比较紧缺短链烯烃,这将成为开发二甲醚市场的难点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆总结焦炉煤气合成氨、制甲醇、提氢气等经验,完善工艺,向着乙二醇、二甲醚或者煤制烯烃发展,按照煤炭深加工规划在2015年前,我国要建设五个煤制烯烃项目。二甲醚和甲醇合成工艺成功后,二甲醚提起丙烯的工艺也会获得成功,这就要求加快煤化技术研究,建设其发展焦化企业经济链条。
4.对焦化工艺技术进行跟踪
焦化能源转化率能够达到97%以上,加工转换率在全国属于前列。但是焦化企业现在回收的产品品位低、档次低,致使经济效益不高,难以形成竞争优势,只有将能源转化优势发挥出来,实用低碳环保的经济模式,对资源进行综合开发和利用,突破技术瓶颈,为能源安全、高效利用找到途径。
三、焦化行业清洁生产
通过对焦化行业进行清洁生产评价,焦化企业探索出大量清洁生产与化产回收的新技术、新手段。新技术手段的重点推行,不仅仅为焦化企业在保护环境问题上做出贡献,还在不同程度上提高了企业的经济效益与社会效益。
1.推行使用新设备。在科技人员的不断努力下,出现了新型的炼焦炉设备。新焦炉采用双联火道、焦炉煤气改道下排、废气循环系统,它是整合全国十几座先进炼焦炉设备多年生产经验基础上研发合成的。经过新技术、新材质改进的新型焦炉具有严密的结构、更加合理的设计,能实现加热均匀、热工效率高的特点。设计上采取隔热措施,大幅减少封墙的漏气和散热现象,改善了操作环境,增强了安全性能。在工艺上采用热值仪和磁氧分析仪,用来测定和调节废气中氧含量和加热煤气的热值,确保稳定的加热制度及合理燃烧,合理减少炼焦过程中的耗热量与煤气消耗量。设备中增加了废气的循环系统,减少废气的排放量,达到减小对环境污染的效果;煤气回收系统包含脱硫、脱氨、洗氨、洗笨等众多环节,其中在脱硫工艺中替代原有的沸腾床干燥方法,采用流化床干燥法大幅提高化工产品硫胺的质量。同时建立了沥青生产线,拆除沥青焦炉,避免了沥青烟尘的污染和废水、废物的产生,扩大化工产品的种类,提高经济效益。
2.原煤调湿技术。煤调湿技术是装炉用煤水分调节控制技术的简称,它是指原煤在装炉提炼之前除掉一部分水分,确保炼焦过程水分的稳定。在炼焦工艺流程中应用煤调湿技术无论是在节能、环保和经济效益上都有显著效果。煤调湿与煤干燥的原理基本相同,都是将原煤在炼焦炉外进行脱水、干燥处理,降低原煤中的水分含量,从而缩短炼焦时间,减少炼焦的能耗和废水的排放。还在不同程度上提高了焦炉的稳定操作与焦炭的质量。
3.煤粉尘、焦粉尘的治理。在焦化企业环境治理中普遍存在煤粉尘和焦粉尘现象,通常采用的方法是运用粉碎机室、煤转运站、封闭式运煤等方法来避免煤烟尘的外逸造成环境污染。在粉碎机室以及转运站等场所应用脉冲布袋式除尘器等措施可以达到90%以上除尘率,有效控制粉尘的排放。在焦炉烟尘污染治理控制技术方面可以采取非燃烧型干式地面站除尘技术、燃烧法干式地面站除尘技术等。采取反吸风袋式除尘器来过滤地面除尘站的焦炉烟尘和接口套板阀的对接导通方式来解决出焦烟气与地面站的导通方式开发。
4.废水废物的污染控制。企业在设备中设置净水循环系统,从源头上减少排放,节约水资源。在焦炉煤气的上升管道中做封水处理、排水送粉沉淀池。因为熄焦过程需要大量的用水,可以将废水经过粉焦沉淀都做循环利用,减少外排。氨水经过蒸馏系统后与其他废水一同送入废水站进行生化处理;将煤粉送入到焦化配料槽中进行综合利用,焦粉还可以送回做燃料二次利用,使废物资源化,既节约了资源,减少一次能源的使用,还能做到废物的最大限度排放,避免环境的污染。
结束语
当前我国焦炭行业为提高资源综合利用率并减少污染物排放,主要按照工艺先进化,装备大型化,过程自控化的原则,在企业实施清洁生产、发展循环经济,努力建设资源节约、环境友好的新型绿色焦炭企业。
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论文作者:宋方玉
论文发表刊物:《低碳地产》2016年13期
论文发表时间:2016/11/3
标签:工艺论文; 焦炉论文; 企业论文; 煤气论文; 焦炭论文; 技术论文; 清洁生产论文; 《低碳地产》2016年13期论文;