焦化行业清洁生产技术研究

焦化行业清洁生产技术研究

温本超

山西省焦炭集团益兴焦化股份有限公司山西介休032000

摘要：对焦化企业能源的合理运用与废弃物的应用处理是整个焦化行业重点研究的清洁生产技术，无论是烟气余热的回收再利用，还是焦化废水处理后的回收循环使用，都需要得到技术与资金的支持。企业在清洁生产时注重工艺、能耗、环保和污染物排放，不断改进自身生产工艺，从而提高企业的经济利润，降低企业的生产成本，提高我国工业化经济水平的同时，维护生态平衡，致力于资源的回收再利用，促进人与自然之间的和谐。

关键词：焦化行业；清洁生产；技术研究

1导言

人类社会生存和发展的基础是物质生产。由于人类从工业化时代开始所取得的成果和文明大多是对环境资源的掠夺和无偿占有，导致了人类社会与自然之间的矛盾。现在我们地球已是千疮百孔，赖以生存的环境质量早己全面恶化，各种因环境问题而引发的污染事故、自然灾害频频发生，威胁着人类生存。

2在焦化行业中推行清洁生产的意义

清洁生产的工艺、过程以及产品都是需要不断完善的，随着我国科学技术的进步和经济实力的增强，清洁生产的目标不断提高，内容也不断丰富。在焦化行业中推行清洁生产的意义如下：（1）有利于转变传统的末端治理模式。传统的末端治理模式过于落后，责任仅仅在环保研究和管理人员的身上，人们将工作放在污染物的处理上，对于焦化行业来说，只有环保部门在解决这些难题。（2）有利于提高资源综合利用率，在焦化行业中，清洁生产不仅仅是一种污染防治的手段，更是全新的生产模式，将资源综合利用，代用稀有短缺资源，二次循环利用能源可以将消耗降低到最小，清洁生产可以促进工业发展，降低焦化工业中对人类及自然产生的不良影响。（3）有利于加快产业转型的步伐，焦化行业必须合理对自身进行定位，不断优选生产过程，致力于节能降耗，强化自身管理，将企业从粗放型生产转化为集约型生产。由此可见，清洁生产可以帮助企业的改革注入新的活力，推动产业的发展与进步。

3焦化行业清洁生产相关技术研究

3.1熄焦工艺的改进

熄焦是指将炼制好的赤热焦炭冷却到便于运输和贮存的温度，对于炼焦炉操作过程来说，就是熄焦过程，生产的焦炭主要用于冶金。目前，我国熄焦工艺主要有湿熄焦和干熄焦，具体操作如下：1）以湿熄焦工艺为例，该工艺就是将成熟的焦炭放在装煤推焦车中，推焦车推出后经过除尘处理拦焦车导入熄焦车厢中，熄焦车将焦炭运到熄焦塔中进行喷淋处理，焦炭在此被熄灭，卸下后放凉至凉焦台，最后被送到筛选焦炭的系统中进行筛选储存处理，以便等待运输。2）干熄焦工艺中，利用温度较低的惰性气体将红焦冷却处理，随后将换热吸收的热量传送给干熄焦锅炉中，产生蒸汽或者并入到厂内蒸汽网管中或者被送去发电，经过处理后，冷却下来的惰性气体由风机引入到干熄炉中冷却，红焦可以循环被使用。3）两种方法的污染物排放相差不大，干熄焦比湿熄焦小8％，干熄焦的投资比湿熄焦投资高出6倍，干熄焦的运行成本比湿熄焦的运行成本高2.6倍，但是干熄焦能够回收后利用余热来发电。针对这种方式方法，淄博鑫港燃气有限公司早在2012年就将湿熄焦工艺正式转变为干熄焦工艺，从而将焦炭利用最大化。

3.2煤气脱硫技术改造

煤气脱硫技术改造采用焦化脱硫液处理和副盐资源化利用技术，经过处理后的所有氨水都会被回收，并且能够继续在脱硫系统中应用。经过处理后焦化脱硫液，副盐基本被提取了，副产硫氰酸铵和混合铵盐，整个系统在生产过程中完全不需要补水，企业生产时达到了节约水资源、降低成本的目的。傅山焦化公司采用的湿氧化法脱硫技术，PDS加栲胶是其催化剂，煤气中存在的氨成分能够提供碱源，空气可以氧化再生，副盐产生之后达到一定浓度会恶化煤气脱硫的过程，降低生产的效率，甚至会导致H2S超标。煤气脱硫工艺整个生产的过程中不需要其他原料，不需要消耗化学能，在分离的过程中不需要高温高压和低温冷冻等设备，投入和使用成本较低，是一个可行的方法。

3.3CMC技术的应用

CMC技术指的是煤调湿技术，其基本原理是炼焦煤进入炼焦炉之前先进行预热干燥处理，将原料煤中的水分调节和减少，保证水分控制在6％以内，从而有效增加了粘结性煤的使用量，还能将消耗控制，使整个生产的环境得到改善，不仅提高了工作的效率，也保证了生产的质量。CMC技术是焦化行业清洁生产最典型的技术手段，在最大程度上减少了水分，达到节能的效果。近几年，日本使用的煤调湿技术是蒸汽干燥方式，美国、德国等国家使用的是流化床装置，在进行装炉煤调湿装置的试验和生产过程，取得了较好的效果。目前我国CMC技术主要有蒸汽管回转干燥煤调湿技术与流化床煤调湿技术，其中前者主要是采用干熄焦的余热发电产生的蒸汽作为主要热源，而流化床煤调湿技术的热源与焦炉尾气中废热有关。所以，从焦化行业清洁生产角度讲，认为流化床煤调湿技术是废弃资源循环再利用手段，相比较而言更加节能，有利于环境保护和资源利用。

3.4焦化废水处理新工艺技术的应用

目前，我国焦化废水处理新工艺技术主要来自脉冲电晕放电技术、光催化氧化法、催化湿式氧化技术和臭氧氧化法等，这些工艺可以将工业化生产中的焦化废水进行处理，部分出水水质可以达到循环水和补充水的标准，水资源循环再利用，从而达到焦化行业清洁生产的目的。其中，光催化氧化法是新的废水处理技术，通过光激发半导体催化剂，产生了具有强烈反应活性的空穴对，在颗粒表面产生氧化还原反应，使废水中酚类等有机物质去除。在很多焦化行业中都采用了光催化氧化法，此方法可以重复利用，是当前行业内材料领域应用的热点。脉冲电晕放电能够有效地降解焦化废水，电压达到50kV，时间停留在2.8s的时候可以去除91％氰化物和66％酚类，一般采用的是生物化学处理工艺，但是有时候工艺会使活化细菌失活，所以这种新型工艺尤为重要。催化湿式氧化技术主要依靠于氧化剂的作用，在高温及高压的前提下，充分利用空气中氧气氧化废水中的有机物质和氨氮，转化成二氧化碳和氮气这些无害物质，这些物质可以排放到大气中，有利于焦化行业中对待难处理难降解的高浓度有机废水，但是这种技术对企业的设备要求较高，催化剂的价格也较高一些，一些跨国企业会选择这种方式。原料绿色化利用是我国焦化行业应对资源紧缺的又一个举措，在这种方法中，提高煤的使用效率尤为重要。鄂尔多斯神华集团研发了煤液化技术，该技术中包括直接液化技术和间接液化技术，直接液化技术是在高温高压和催化剂条件下，为煤浆加氢，提高H/C所占的比例。间接液化技术指的是将煤炭在有氧气和水蒸气的作用下反应发生变化，产生合成气后，在一定温度压力下，形成液体燃料。

4结语

由于种种条件所限，有些清洁生产技术没能在上述两家焦化企业中得到实施，是根据国内外研究成果总结得出的。对于这些技术可能带来的环境效益和经济效益，还有待在以后的焦化企业的清洁生产审核中得到实施验证。受时间所限，只是对于焦化行业清洁生产技术进行了重点研究，对于焦化行业绿色发展的延伸拓展未能进行详细深入的研究，只进行了简略介绍，希望以后有机会对其进行更深入的研究。

参考文献：

[1]水污染防治清洁生产技术推行方案征求意见[J].河南化工，2016，33（04）：20.

[2]余俊.景焦集团清洁生产战略管理研究[D].南昌大学，2012.

[3]任国平，魏善明，王成斌，张振国，蔡杰.浅谈清洁生产在山东焦化行业中的应用[J].黑龙江环境通报，2012，33（03）：67-69.

[4]吴萌萌.焦化行业化产回收及清洁生产分析[D].内蒙古大学，2012