李月月,崔程玮(中钢集团工程设计研究院有限公司大连焦化分院,辽宁 大连 116000)
焦炭是冶金行业的主要原料,焦化厂通过焦化工艺生产副产焦炉气(COG)。它是一种富含甲烷的氢燃料气体,其中H2的含量为58%~60%,CH4的含量为23%~27% 。其他组成包括CO(5~8 vol%),CO2(小于3 vol%) ,以及少量其他碳氢化合物和空气污染物。2015年中国COG产量高达2.0×1011m3。然而,目前大部分的COG都是烧毁的,导致了相当大的能源和资源的浪费,以及相关的环境问题。考虑到宝贵的氢气资源,实现焦炉煤气的高效清洁利用对减少对石油和天然气的依赖具有举足轻重的作用。焦炉煤气直接热电利用的交替是其衍生的高价值化学品。在主要的煤制化工生产线中,烯烃(CGTO)生产工艺可行,产品价值大幅度提高,具有广阔的应用前景。目前中国甲醇生产原料煤占63.7%,天然气占23.0%,COG占11.3%。由于甲醇制烯烃已经工业化,因此COG衍生的烯烃生产也同样可以工业化。CGTO有助于烯烃的自给自足,减少对石油和煤炭的依赖。这对中国尤其有利。然而,目前的CGTO在氢资源利用和能源效率方面要有效得多,导致其经济上缺乏竞争力。
当通过煤炭化生产焦炭时,会产生大量的气体,这种气体在副产品厂进行处理,在去除可凝结的、腐蚀性的或经济价值高的成分之后,产生清洁的燃料气体。焦化期的大部分时间都会产生煤气,在这段时间内,煤气的成分和析出速率都会发生变化,而且在煤气达到700 ℃时,煤气基本上已经完全析出。……