合理利用焦爐煤氣

      我國在煤的非燃料利用中，煉焦用煤占到70％以上，數量巨大。以前焦爐在生產過程中，剩余的煤氣只能通過空燃處理，這樣不僅浪費且對周邊環(huán)境帶來一定污染。事實上，隨著焦化工業(yè)的迅速發(fā)展，焦爐煤氣已成為一種大噸位能源和化工資源，因此，對焦爐煤氣的合理利用將是焦化企業(yè)提高綜合效益的重要途徑和方向。

      目前，對焦爐煤氣的利用，主要在以下幾個方面

      焦爐煤氣用作燃料

      焦爐煤氣作為氣體燃料，可用于生產鋁礬土、金屬鎂、水泥、建材、耐火材料和鋼鐵企業(yè)的軋鋼。雖然用于民用燃氣的焦爐煤氣有逐漸被天然氣替代的趨勢，但焦爐煤氣用作城鎮(zhèn)民用燃料仍有一定需求。焦爐煤氣還可用于發(fā)電。

      2.焦爐煤氣用作化工原料

      焦爐煤氣中富含氫氣，甲烷的含量也較高。通過重整反應將甲烷轉化為H2和CO，進而可用于生產化工產品。焦爐煤氣中甲烷的轉化主要有催化轉化和非催化部分氧化轉化兩大類工藝。用外部燃料燃燒提供的熱量經過反應器的金屬壁傳遞為反應體系供熱，在鎳催化劑作用下，可將甲烷轉化成CO和H2。以甲烷所轉化成的H2和CO合成氣為原料可以生產出合成油。理論上合成油的最大產率為208g/m3(CO+H2)。

      3.焦爐煤氣用作還原劑

     焦爐煤氣可用作還原劑來生產海綿鐵。在焦爐煤氣轉化過程中，煤氣中甲烷轉化成H2和CO，產品氣是以H2和CO為主要成分的還原性氣體。這種還原性氣體可以直接用來還原含雜質較少的高品位鐵礦，以生產海綿鐵。

      4.焦爐煤氣用來制氫

      焦爐煤氣含氫55％~60％，是非常好的制氫原料氣。焦爐煤氣制氫，只需按現有煤氣處理工藝，將其中的有害雜質去除，即可提取出純度達99.99％的高純度氫氣。目前，這種技術已經相當成熟，1m3的焦爐煤氣約可制取0.44m3的氫氣。另外，也可將焦爐煤氣重整轉化為合成氣(CO+H2)，再通過水煤氣變換反應：CO+H20→CO2+H2，將焦爐煤氣轉化成為H2。與天然氣制氫相比，這種方法省去了蒸汽轉換或部分氧化等甲烷裂解過程，從而省去了與這一過程相關的能源消耗。中煤焦化控股有限責任公司已運行這種制氫裝置，每立方米純氫的加工費用僅為0.23元；如果把煤氣消耗也計入成本，氫的制造成本僅約0.75元/m3，低于電解水制氫的成本；與烴類水蒸氣轉化制氫、含氫化合物裂解制氫等方法相比，也具有較強的成本競爭力。

      目前，利用焦爐煤氣制氫的方法主要有深冷法和變壓吸附法。深冷法是利用焦爐氣中各主要成分冷凝溫度的不同，以深度冷凍、部分冷凝的方法使氫與其它氣體組分分離，最后用液氮洗以脫除氣體中剩余的CO和CH4，最終得到的氣體中含有83％~88％的氫，其余為氮。變壓吸附法是利用氣體組分在固體材料上吸附特性的差異以及吸附量隨壓力變化而變化的特性，通過周期性的壓力變換過程來實現氣體的分離及提純。