【正文】 讓我們?yōu)樵缛諏?shí)現(xiàn)這一宏偉目標(biāo)而努力， 相信我國焦?fàn)t煤氣凈化技術(shù)在不久的將來一定會(huì)取得長足進(jìn)步。為此尋求一種既高效又污染小的煤氣凈化工藝成為煉焦工作者的研究目標(biāo)。 煉焦工業(yè)發(fā)展至今，煤氣凈化技術(shù)也一步一步的得到了發(fā)展， 并打下了良 好基礎(chǔ) 。 氣化裝置生產(chǎn)的粗煤氣中除含 CO、 H CO2外，還有少量 H2S、 COS、 CH N HCN2微量的氯，氨等成分。 隨著煤在我國的大量是使用，人們對(duì)所需產(chǎn)品的質(zhì)量也越來越高。筆者所在課題組正致力于將最近歐洲研究成功的有著廣泛應(yīng)用前景的一種新型的煙氣凈化工藝 — — — 煙氣冷凝凈化工藝應(yīng)用于焦?fàn)t煤氣凈化系統(tǒng) ,主要思路是通過用分階段冷卻和除塵 (干法熄焦 )來替代傳統(tǒng)焦化系統(tǒng)中直接用氨水噴淋焦?fàn)t煤氣的濕法熄焦 ,這樣 ,不僅可以回收利用大量的焦炭顯熱 ,而且可以大大減少廢水排放量 ,同時(shí)可以通過深度冷凝來分離純化焦?fàn)t煤氣中的 H2S、 HCN 等雜質(zhì)。對(duì)焦化廢水的處理 ,廣泛采用普通的生化處理工藝 ,它雖能將廢水中的酚、 氰等有效地除去 ,但對(duì)廢水中大量的 NH32N 幾乎沒有降解作用。另外 ,需要綜合考慮各方面因素 ,如技術(shù)的先進(jìn)性與生產(chǎn)的實(shí)用性、 工程投資與生產(chǎn)費(fèi)用、 產(chǎn)品方案與市場需求、 經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益等 ,做幾個(gè)可行的工藝方案 ,在認(rèn)真分析比較、 科學(xué)考察論證的基礎(chǔ)上優(yōu)選出最佳的焦?fàn)t煤氣凈化工藝。例如 :在冶金工廠 ,焦?fàn)t煤氣的絕大部分用作一般軋鋼加熱爐的燃 料 ,此時(shí)要求其中 H2S 的質(zhì)量濃度小于或等于 200～ 500 mg/ m HCN 的質(zhì)量濃度小于或等于 150mg/ m3,因此 ,選用 AS 循環(huán)洗滌法就能滿足要求 。此法的脫硫率可達(dá) 95 % ,脫氰率達(dá) 90 %。以氨為堿源的濕式吸收法目前在國外應(yīng)用最為廣泛 ,其中最典型的為 AS 循環(huán)洗滌法。濕式吸收工藝有真空碳酸鹽法、 AS 循環(huán)洗滌法等。濕式氧化工藝經(jīng)歷了長期的發(fā)展過程 ,從早期比較落后的砷堿法、 對(duì)苯二酚法等 ,到現(xiàn)在日本研究的 TH (塔卡哈克斯 )法、 FRC 法等 ,其中對(duì)氨水濕式氧化脫硫法國外已經(jīng)進(jìn)行 了大量的研究工作 ,早在 1972年 ,德國就 “氨水濕式氧化脫硫和廢液加入煉焦煤” 的工藝申請(qǐng)了專利 。氧化鐵脫硫最早在德國應(yīng)用 ,它是 19 世紀(jì) 40 年代隨著城市煤氣工業(yè)的誕生而產(chǎn)生的。 國外焦?fàn)t煤氣凈化工藝的發(fā)展 國外對(duì)焦?fàn)t煤氣凈化工藝進(jìn)行了較為廣泛深入的研究 ,所應(yīng)用的不下幾十種 ,但歸納起來不 外乎下面 3 種類型 :干式氧化工藝、 濕式氧化工藝和濕式吸收工藝。各廠的實(shí)踐表明 ,這些煤氣凈化工藝存在著凈化效果差、 設(shè)備腐 蝕嚴(yán)重、 氨苯回收率低、產(chǎn)品質(zhì)量差、 環(huán)境污染較嚴(yán)重等缺點(diǎn) ,與世界先進(jìn)水平相比有較大的差距。 20 世紀(jì) 50 年代初 ,我國各焦化廠大部分是沿用由前蘇聯(lián)引入焦?fàn)t爐型相配套的初冷 — 洗氨 — 終冷 — 洗苯的煤氣凈化 (或稱煤氣回收 )工藝。本文主要介紹國內(nèi)外焦?fàn)t煤氣凈化工藝的研究進(jìn)展。 H2S 和 HCN 具有很強(qiáng)的腐蝕性、 毒性 ,空氣中 H2S 的體積分?jǐn)?shù)為 0. 1 %時(shí)就能使人致命。全國煉焦年生產(chǎn)能力超過億噸 ,焦炭產(chǎn)量已躍居世界第一位 ,焦化產(chǎn)品有百余種。深冷部分采用自行設(shè)計(jì)的熱制冷系統(tǒng)。并且 ,分離器底部分段設(shè)置引流槽 ,對(duì)不同溫度段冷凝出來的焦油分段引出。從陶瓷塔頂出來的干凈煤氣進(jìn)入焦油冷卻分離器 ,煤氣溫度控制在 400 ℃ 左右 ,由于焦?fàn)t煤氣在 400 ℃ 以下會(huì)產(chǎn)生焦油凝集 ,必須及時(shí)分離冷凝的焦油 ,防止其冷凝在換熱管管壁上 ,堵塞煤氣通道。而后煤氣進(jìn)入旋風(fēng)除塵器 ,除去煤氣中的粗粉塵 ,再由底部進(jìn)入陶瓷除塵塔 ,經(jīng)過塔內(nèi)陶瓷球的 過濾吸附 ,除去高溫煤氣中直徑在 50 μ m 左右的細(xì)粉塵顆粒。 23 該技術(shù)關(guān)鍵是準(zhǔn)確控制整個(gè)系統(tǒng)中的溫度分布。 ⑺ 有利于資源回收 與三廢排放相反相成的是有利于提高萘、硫磺等資源的回收；粗笨蒸餾裝置采用高效板波紋填料塔，提高其分離效率，亦有利于提高粗苯收率，降低洗苯洗油耗量。 ⑸ 降低生產(chǎn)成本 由原有一、二次煤氣凈化相關(guān)工序 歸并后形成的新工藝，不但減少了投資占地、降低了能源動(dòng)力消耗，尚可減少生產(chǎn)操作或設(shè)備維護(hù)人員的勞動(dòng)定員及設(shè)備維護(hù)費(fèi)用；可較原工藝明顯減少洗苯洗油、脫硫劑的消耗，并減少或取消了二次煤氣凈化對(duì)輕柴油等萘吸收劑的消耗 。 ⑶ 提高產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量 . 在保證脫苯兼脫萘工序粗苯產(chǎn)品滿足 180℃ 前餾出量（容） ≮ 93%這一質(zhì)量指標(biāo)的前提下，粗苯收率及脫硫工序硫磺產(chǎn)品質(zhì)量均有較大幅度的提高， 22 并有助于提高脫氨工序硫銨產(chǎn)品的質(zhì)量。 ② 取消了將傳統(tǒng) 粗煤氣一次凈化工藝的預(yù)冷 初脫萘、終冷洗萘及生產(chǎn)城市煤氣二次凈化工藝相關(guān)工序等，簡化了工藝流程，減小了系統(tǒng)阻力；提高了貧油洗苯和煤氣脫硫效率從而減少了相應(yīng)工序的阻力，盡管對(duì)脫苯兼脫萘工序和脫硫工序采用負(fù)壓流程有增大煤氣輸送工序鼓風(fēng)機(jī)負(fù)荷的因素，但仍使煤氣輸送工序總的動(dòng)力消耗明顯降低。 煤氣凈化新工藝的積極效果 ： 實(shí)施煤氣凈化新工藝將具有以下積極效果： ⑴ 節(jié)能 ① 將傳統(tǒng)工藝初冷工序后的煤氣一、二次凈化中三起三落煤氣升降溫幅＞ 100℃ 的過程，簡化為脫氨工序硫銨飽和器前一次性煤氣升溫約 15℃ 的過程；將初冷溫度由 ≤ 25℃ 適當(dāng)提高至 27～ 28℃ 。 （ 5） 取消了將傳統(tǒng)粗煤氣一次凈化工藝的預(yù)冷 初脫萘、終冷洗萘及生 21 產(chǎn)城市煤氣二次凈化工藝的冷卻工序等。 ⑶ 在以上工藝中的煤氣鼓風(fēng)機(jī)可根據(jù)脫氨工序所 采用的不同工藝，而取不同位置，且可有條件的將傳統(tǒng)粗煤氣一次凈化工藝初冷工序后的煤氣輸送工序與生產(chǎn)城市煤氣二次凈化工藝的加壓輸送工序合并之。 煤氣凈化新工藝特點(diǎn) 將傳 統(tǒng)粗煤氣一次凈化工藝與生產(chǎn)城市煤氣二次凈化工藝合并后的新工藝方法的特點(diǎn)如下： ⑴ 首先依先重后輕的順序除凈所有的有機(jī)物，即在初冷工序脫除煤焦油后即在脫苯萘工序的煤氣脫苯萘塔中在洗苯的同時(shí)脫除煤氣中的萘；其后結(jié)合氨法脫硫的特點(diǎn)及不同的煤氣脫氨方法，再依次脫除煤氣中的酸性、堿性無機(jī)物。此外，即使在達(dá)不到減少一級(jí)脫硫裝置的情況下，由于第一級(jí)脫硫效率的明顯提高，也可降低脫硫裝置的脫硫液循環(huán)量而降低動(dòng)力消耗或運(yùn)行成本。此前，對(duì)脫氨、脫苯前的煤氣進(jìn)行氨法脫硫，常需三級(jí)脫硫才可達(dá)到≤ 20mg/m3 的城市煤氣標(biāo)準(zhǔn)。粗煤氣夾帶的油類進(jìn)入煤氣脫硫裝置的堿性溶液中會(huì)發(fā)生的致使脫硫液變質(zhì)的皂化反應(yīng)。 脫硫工序采用以氨為堿源的液相催化氧化法進(jìn)行煤氣脫硫。為此，為了保證粗苯產(chǎn)品質(zhì)量，宜在富油脫苯的蒸餾塔上設(shè)有采出萘溶劑油的出料側(cè)線；源自于輕焦油霧滴中的洗油類組分被分離到用作煤氣脫苯吸收劑的循環(huán)使用的洗苯萘貧油中，并降低了洗苯洗油消耗或生產(chǎn)成本； 源自于輕焦油霧滴中的其正常沸點(diǎn)高于洗油類組分的重組分，在一次性發(fā)揮了其洗苯萘能力后，作為在富油脫苯萘裝置中的再生器排渣被分離出，這亦對(duì)降低洗苯洗油耗量有利。洗苯萘貧油從煤氣中吸收了苯、萘后，作為富油離開洗苯萘塔。由于該工藝將脫苯兼脫萘工序設(shè)置在脫硫、脫氨工序前，因此脫苯蒸餾系統(tǒng)需采用相應(yīng)的耐腐蝕 材料。顯然，若煤氣輸送工序設(shè)在脫苯兼脫萘工序之前，則需在輸送工序后、脫苯兼脫萘工序前設(shè)置吸收煤氣加壓絕熱升溫顯熱的冷卻設(shè)施。因此，對(duì)初冷工序的節(jié)能大有裨益。歐洲技術(shù)人員認(rèn)為，理論計(jì)算表明 28℃ 是最佳值，芬蘭（ 1995）和瑞典（ 1985）的生產(chǎn)實(shí)踐即 采用該值。 來自焦?fàn)t集氣管的粗煤氣，經(jīng)汽液分離器進(jìn)入橫管冷卻器被冷卻至2527℃ 。 煤氣凈化新工藝簡述 在簡化工藝流程、減少投資占地、 降低生產(chǎn)成本的前提下，為滿足城市煤氣標(biāo)準(zhǔn)要求，在對(duì)傳統(tǒng)煤氣凈化工藝?yán)淠娘L(fēng)工段后各工序利弊分析的基礎(chǔ)上，通過合并其同類功能、取消某些單元操作或調(diào)整相關(guān)工序的前后順序，推出了焦?fàn)t煤氣凈化新工藝。煤氣中的氨則在吸氨塔內(nèi)被水或水溶液吸收產(chǎn)生 液氨 或硫銨。分離后氨水循環(huán)使用 ,焦油送去集中加工 ,焦油渣可回配到煤料中煉焦煤氣進(jìn)入初冷器被直接冷卻或間接冷卻至常溫 ,此時(shí) ,殘留在煤氣中的水分和焦油被進(jìn)一步除去。根據(jù)焦?fàn)t本體和鼓冷 系統(tǒng)流程圖 ,從焦?fàn)t出來的 荒煤氣 進(jìn)入之前 ,已被大量冷凝成液體 ,同時(shí) ,煤氣中夾帶的煤塵 , 焦粉也被捕集下來 ,煤氣中的水溶性的成分也溶入氨水中。 焦?fàn)t氣為有毒和易爆性氣體，空氣中的 爆炸極限 為 6%~30%。其主要成分為氫氣（ 55%~60%）和 甲烷 （ 23%~27%），另外還含有少量的 一氧化碳 （ 5%~8%）、 C2以 上 不飽和烴 （ 2%~4%）、 二氧化碳 （ %~3%)、 氧氣 (%~%))、氮?dú)?(3%~7%)。是指用幾種煙煤配制成 煉焦用煤 ，在煉焦?fàn)t中經(jīng)過高溫干餾后，在產(chǎn)出 焦炭 和焦油產(chǎn)品的同時(shí)所產(chǎn)生的一種可燃性氣體，是煉 焦工業(yè)的副產(chǎn)品。 (3)降低中小型焦化廠生產(chǎn)過程中廢水、 廢氣、 煙塵和有毒物質(zhì)的排放量 ,保護(hù)環(huán)境。 (1)消除焦?fàn)t加熱煤氣管道的堵塞、 腐蝕等問題 ,改善焦?fàn)t加熱條件 ,同時(shí)使合理利用焦?fàn)t煤氣 ,促進(jìn)焦?fàn)t生產(chǎn)正?；?。尤其是氨和苯多未回收或回收率低 ,高熱值煤氣未合理利用 ,因而經(jīng)濟(jì)效益差。大型焦化廠多數(shù)采用離心式鼓風(fēng)機(jī)。離心式鼓風(fēng)機(jī)按動(dòng)力源又分為電動(dòng)式和透平式。索爾菲班法與其它脫硫法相比 ,工藝設(shè)備簡單、 操作彈性大、 材質(zhì)要求低、 投資費(fèi)用小 ,但由于單乙醇胺昂