浅谈我国焦炉气化工的利用与发展

郑健雄 张冰(东华工程科技股份有限公司)

一、我国焦炉气化工的利用现状

焦炉气是由焦炭燃烧转换而来的，目前已成为焦炭产业的主要副产品和化工产业链上的重要组成部分。每燃烧一吨焦炭就会有四百立方厘米左右的焦炉气产生，产生的焦炉气大约有一半将用于回炉，作为燃料再次进行利用，剩下的一部分焦炉气将会使用专门的回收装置进行回收，有些化工厂则通过燃烧的方式进行排放[1]。根据国家统计发布的数据显示，近年来我国的焦炭产量大幅度增加，焦炉气也随之增加，而在我国的焦炉气利用中，目前主要用于焦炉装置自用和城市的煤气供应，也就是说，大部分的焦炉气没有得到很好的利用，有些焦化厂甚至是直接把焦炉气通过燃烧排放到空气当中，既是对资源的浪费，还会对环境照成严重的污染，人类生存的环境会为此付出惨重的代价。

据目前我国焦化厂的发展规模来看，大型的企业由于具备完备的基础设施和完善的生产链，加上技术的实力，能够将焦炉气很好地利用起来，进行一系列的回收加工和生产，但是这只是相对于大型的焦化企业而言，对于那些小规模生产的焦化厂来说，设施不完备，技术不达标，他们只能追求经济上的效益，导致焦炉气利用不到位，而且还污染环境，加重了政府和社会的负担。另外，我国的焦化厂相对分散，大部分都是独立存在的，数量多规模还比较小集中难度加大，产业链难以延伸。

二、焦炉气的延伸工艺

1.焦炉气制甲醇工艺

焦炉气制甲醇是目前我国焦炉气主要的利用方式，通过多焦炉气进行加工转化成甲醇，转化技术的高会低直接影响到气体成分，进而影响到甲醇产量[2]。从目前我国的焦炉气转化工艺来看，甲醇生产分为纯氧催化和非催化部分氧化工艺，国内大部分焦炉气甲醇生产技术，大都采用的是纯氧催化部分氧化工艺，这种生产方式可有效提高甲醇产能和降低碳排放量。焦炉气制甲醇的基本要求是氢高碳低，为了控制甲烷含量，应提高一氧化碳的成分，还需要防止结碳现象的出现。这些有甲醇工艺触发的产业延伸，不仅可以促进技术进步，还可以在实践中开发潜在的能源。

2.焦炉气制合成氨

焦炉气合成氨在我国有较高的利用率，产能相对大，国内的氨合成技术也有较大的发展和提高。氨合成工艺是指将氢氮气在催化剂的作用下生成氨，这种工艺主要是对焦炉煤气的甲烷进行氧化作用，使其转化成CO和H等有效成分，与此同时在空气中加入氮气，进而将生产合成CO转换为CO2，这主要是提供给尿素的；尿素一旦生成，但焦炉气碳低，缺乏CO2的补充，那么可以用配套的造气炉进行补碳作用，从而实现焦炉气的充分利用，而且还可以提高产量。

3.焦炉气生产LNG技术

这种工艺最早是由中国科学院理化技术研究所开发出来的，主要目的是为了促进焦炉气利用的多元化，从而提高焦炉气回收利用的效率，为小规模焦化企业解决投资资金过大的问题。该项技术是根据不同规模的焦化企业各自的生产流程的特点，采用低温分离生产L N G的最新技术，并通过这种方式来制氢气[3]。此项技术将低温分离技术和氢气技术相结合，分别利用焦化生产而成的甲烷和氢气，以此来降低空分设备和转化设备的资金消耗，还可以提高焦炉气的合理利用，并且在生产过程中还不会产生废气。被分离出来的甲烷进行液化天然气的生产，而氢气则作为焦化厂的动力参与生产，并为氧化氢装置和合成氨装置提供重要的化工原料。目前这种技术在我国也相当完善和成熟，这种技术的普及利用可以节省转化工序，降低设备的投资成本，在市场竞争中还具备低价格竞争优势，迅速抢占竞争市场，达到相当大的经济效益优势目标。

4.焦炉气制天然气工艺

焦炉气制天然气是我国化工生产的重要工艺技术之一，而且我国的焦炉气制天然气的规模数量比较庞大，说明这种技术易于普及，而且市场需求和经济效益都比较高，存在一定的开发价值。这种工艺的关键技术有甲烷深冷液化技术和原料气净化甲烷技术，其中精脱硫和预净化是原料气净化甲烷技术的重要组成部分。在我国城市化进程的发展中，和建设资源节约型和环境友好型社会的指引下，为了加大环境保护的力度，我国天然气消费将由传统的将由化工和工业燃料消费为主，向新型的城市燃气消费为主转变，进一步优化了我国的天然气消费模式，使得焦炉气得到充分的利用，不仅实现了资源的循环利用，还降低了环境污染。

三、焦炉气利用与发展的改进

焦炉气作为一种衍生的优质资源，需要政府政策的鼓励，刺激企业改进生产技术，以便达到经济效益和设社会效益的统一。首先应对企业进行系统的优势和劣势分析，结合市场调查研究结果的分析，进行技术的引进和改造，根据企业的自身实际情况，进行优化选择合适的引进方案，在选择时不能急于求成，以免造成不必要的损失，导致产品在市场上的泛滥，缺乏竞争优势。其次，在利用过程中，应考虑投资成本，最好是节约成本，利用已有的设备进行产业化生产，依靠企业自身的力量完善生产技术，避免因企业分散导致资源利用低的情况；最后一点，也就是最关键的一点，那就是创新，不管是哪种技术项目的引进，都必须要有自身东西在里面，依赖大部分企业都有的技术只能是被市场所淘汰，只有不断进行创新才能够拥有自己的核心技术，在竞争中抢占市场，从而促进技术的进步，提高资源利用率。

总结

焦炉气的利用和发展，关键在于技术的改进，不仅仅是生产技术的改进，还在于资源循环利用技术的改进，尤其是在物质充足的社会发展情况下，人类生存环境的保护更加重要和突出，因此，企业和政府应共同致力于生产技术的研发和环境保护的结合。

[1]姚占强,任小坤,史红兵,孙郁,何秋菊,张武.焦炉气综合利用技术新发展[J].中国煤炭,2009,03:71-75.

[2]齐景丽,孔繁荣.我国焦炉气化工利用现状及前景展望[J].天然气化工(C1化学与化工),2013,01:60-64.

[3]张新波,杨宽辉,刘玉成,李泽军,古共伟.焦炉气高效利用技术开发进展[J].化工进展,2010,S1:322-324.