焦炉煤气净化处理技术应用

李泽洲

【摘  要】焦炉煤气有大量的有机物，例如甲烷和乙烯等。本文首先介绍焦炉煤气除尘技术，其次讲解焦炉煤气脱焦油技术，然后阐述焦炉煤气变温吸附脱萘技术，最后介绍焦炉煤气脱硫技术，希望可以为相关工作人员提供有力的参考意见，促进焦炉煤气净化处理技术的提升，起到保护环境、达到节能减排的作用，为企业带来更多的经济收益，促进企业的长久发展。

【关键词】焦炉煤气;净化处理技术;应用

引言

我国拥有丰富的焦炭，是世界第一生产大国。根据相关调查发现，我国焦炭产量大约4.8亿吨，占全球焦炭总产量的67.34%。在2017年，去产能之后的产量大约为43000万吨，占据世界第一，每生产一吨焦炭，就会产生430m3的焦炉煤气，主要用于回炉助燃和天然气中。为推动焦炭的快速发展，这就需要将能源消耗和环境污染问题放在首要位置。而焦炉煤气净化处理技术在一定程度上可以提高我国煤气生产质量和效率，促使可以得到更高质量的净化煤气，从而为企业带来更多的经济收益。

一、焦炉煤气除尘技术

（一）机械式除尘器

机械式除尘器通常情况下包含重力沉降室、惯性除尘器等。机械式除尘器最大的优点是结构简单，易于操作，并且维修方便，价格低，但却存在除尘率不高的现象，一般会将其用在多级除尘系统中的前级预除尘。

（二）过滤式除尘器

过滤式除尘器包含袋式除尘器和颗粒层除尘器，最大的优点就是除尘率高，能够对微小的粒子进行处理，并且可以在小风量和大风量中气体净化，但其投资费用和运行成本费用较高。

（三）洗涤式除尘器

洗涤式除尘器主要分为低能耗洗涤式除尘器和高能耗洗涤式除尘器，最大优点为除尘效率高，并且可以以水为主要除尘物质;其缺点是能耗高，并且需要对污水进行处理，否则将会对水资源造成污染。

（四）静电除尘器

静电除尘器分为干式除尘器和湿式除尘器，其主要特点就是除尘率高，阻力小，但缺点为运行和投资费用过高。

二、焦炉煤气脱焦油技术

（一）电捕焦油

电捕焦油法是当前现阶段我国常用的一种脱焦油方式。当含有大量焦油的煤气经过电场时，吸附的负离子和电子的杂质在电场库仑力的作用下，沉淀之后所释放的带电荷，并附着在沉淀极上，从而达到净化空气的作用，通常情况下将其称之为荷电现象。如果附着于沉淀极中的杂质大于附着力时，就会发生自动向下的情况，从电捕焦油器底端排出，净化气体将会从电捕焦油器的上端进入下一道工序中。

一般情况下将电捕焦油法分为干式电捕和湿式电捕。其中干式电捕焦油器的优点是安装方便，结构简单，易于操作，但却受到结构的限制，只能够为单电场，电晕线不易安装，并且净化率低且不稳定[1]。湿式电捕焦油器速度快，焦油量可以小于每立方米10毫米以下，除焦油率高达90%以上，并且可以在较为低的能量消耗下高质量完成任务。但缺点是湿式电捕焦油器设备很容易受到腐蚀和水净化处理问题。

（二）湿法

湿法脱焦油是一种采用低压头喷洒式文丘里洗涤塔当做电捕焦油器，在鼓风机后深度脱除煤气中的焦油物质，并且应要使得初冷器煤气中的萘含量与洗油中的萘含量相一致，这样就可以收集煤气中的悬浮物质，然后进行排放处理。湿法最大的优点是设备简单、投资小，可以使得焦油快速冷却，并且可以有效去除萘杂质;但操作流程较为复杂，需要专门配置水处理措施，同时pH要求也比较高，否则将会出现设备腐蚀情况的发生。

（三）吸附法

吸附法是利用具有活性炭的吸附塔在同一个工作流程中进行煤油的焦油、萘等的去除工作。工业常用的吸附剂有硅胶类、活性炭类等吸附剂。

三、焦炉煤气变温吸附脱萘技术

大多数的粗煤中都含有萘，一般情况下处于气态状态，并且大多数的萘在集气管和初冷器中都可以冷却下来与焦油融合在一起。脱萘最为主要的作用就是使用初冷流程，使得煤气在初冷的情况下还可以进行脱萘。通常情况下初冷流程可以将煤气中的萘缩减到50mg/m3。但实际过程中，需要对煤气进行净化。

变温脱萘技术就是对焦炉煤气经过预处理、脱硫处理去除气体中的焦油和少量的H2S之后，进入正处在附着吸附状态下的变温吸附塔中，然后焦炉煤气中的H2S、焦油等被吸附剂所稀释，从而起到净化的作用[2]。

再生气通过燃烧排放将碳氢化合物转变为二氧化碳和水，而硫氧化碳燃烧转变为二氧化碳硫和二氧化碳，其中的二氧化硫通过锅炉烟筒排放达到国家相关标准制度。在更换以后的焦炭、活性炭可以由制造厂家回收，进行深埋处理。

四、焦炉煤气脱硫技术

（一）化学吸收法

化学吸收法就是将H2S水溶液的弱酸性使用碱性溶液吸收硫化氢。但强碱溶液吸收H2S后再生比较困难，通常情况会在其中融入强碱弱酸盐，包含硼酸盐、磷酸盐等溶液，并且这些溶液的pH在9～11之间[3]。另外，还可以利用弱碱，例如氨等的水溶液用来吸附H2S中的废气。

（二）物理吸收法

物理吸收法具有操作流程简单、节能环保等特点。在选择物理吸收剂时最为重要的是，H2S需要具有选择性吸收率较高、热稳定性较高的特点。通常情况下，选择的吸收剂为有机溶剂，例如磷酸三丁酯、碳酸丙烯酯等。

（三）吸收氧化法

吸收氧化法是对于纯度较低的含有大量H2S废气而研發的一种焦炉煤气脱硫技术，其主要是在化学吸收法的基础上，在吸收液中加入适当的氧化剂亦或者催化剂，使吸收的H2S在氧化塔中氧化成硫在加以回收利用，吸收液再生。而使用的氧化剂亦或者催化剂被称之为氧的载体，如铁氢化合物复盐、硫代砷酸盐和一些有机化合物。使用氧化法在一定程度上可以起到节能环保的作用，同时还可以提高处理速度和质量，从而能够使得其可以正常运作。

结束语

在现阶段的市场中，焦炉煤气净化设备主要是预处理设备、脱硫设备和脱萘设备等构成，可以有效净化气体，减少有害物质的散播，同时对气体成分的检测有着十分重要的作用。如果在前期阶段净化流程中的气体成分没有达到相关标准，这就很容易造成后期净化系统的瘫痪。所以，应要使用合理的方法对焦炉煤气进行净化，从而达到节能减排的效果。

参考文献：

[1]牛燕霞.焦炉煤气净化工艺研究[J].科技情报开发与经济，2010，20（32）：191-193.

[2]吴声彪，肖波，左娜，江建方，杨家宽.焦炉煤气净化技术现状及探讨[J].有色金属，2003（S1）：178-181.

[3]江建方，肖波，杨家宽，吴声彪.焦炉煤气净化工艺研究进展[J].化工环保，2003（01）：17-21.

（作者单位：山西省焦炭集团益隆焦化股份有限公司）