焦炉煤气的处理与应用

气含硫<0.5g/m3）、氨回收、硫回收、氨裂解、煤气脱萘和粗苯等工序。煤气在低压下净化，净煤气作为低压燃料使用。

Fig 4 常规焦炉煤气处理工艺流程图

另外，净煤气也可用于生产还原性气体，经加压后供高炉和生产直接还原铁的工厂使用。

Fig 5 加压下回收化学产品的焦炉煤气处理流程

目前焦炉煤气净化主要采用湿法脱硫工艺，而以湿法氧化法占主要地位，从这些工艺中可以看出，HPF法、TV法和FRC法是目前采用较多的荒煤气粗脱硫技术，但是还有许多问题需要解决。PDS法是非常具有竞争力的方法，其脱硫

成本只有ADA法的30％左右，脱硫脱氰能力优于ADA法。

干法脱硫技术是煤气深加工和高效利用时必不可少的脱硫方法，如果能够克服其缺点，干法脱硫将以其操作简单可靠的优点得到更好的应用前景。

因此在选择煤气净化工艺时，应结合企业自身情况和焦炉煤气用途以及脱硫目的，从投资、运行费用，环境、净化指标、设备材质、控制要求和产品结构等诸多方面进行综合分析比较，选择合适的煤气净化工艺。[8] 3. 焦炉煤气的处理与利用

近年来，我国焦炉煤气利用程度不断提高，在开发利用技术方法进行了一系列的探索，从最初的民用燃气开始，逐步扩展到工业生产的燃料、焦炉煤气发电、又开发了焦炉煤气制氢、生产直接还原铁和生产合成气技术[9]。

3.1 焦炉煤气用作气体燃料

焦炉煤气是优质的中热值气体燃料，其热值为17MJ~19MJ/m3[9],因此将焦炉煤气作为气体燃料是焦炉煤气利用的一个主要方面。

3.1.1 加热燃料

民用方面：焦化厂生产的焦炉煤气经过净化后，作为燃气可供居民直接使用[10]。一直以来，许多独立焦化企业的焦炉煤气用于城市供气，部分消除了中小型焦化企业剩余焦炉煤气燃烧放散的现象。焦炉煤气用于城市供气的优点是燃烧值高、燃气资源丰富、价格便宜以及易于输送等，是人工煤气中最适合作为城市居民煤气的副产气。为实现城市供气，许多大型机焦企业围绕城郊而建，其焦炉所产焦炉煤气的52%外供用于城市民用燃气，并且许多城市焦化厂生产的煤气供不应求[11]。

但是与天然气相比，焦炉煤气燃烧值明显不如天然气高，并且焦炉煤气中含有硫、氦等元素，作为民用燃气对煤气净化要求比较高。随着“西气东输”工程的建成，焦炉煤气必然会退出用作城市民用燃气的历史舞台，这加大了开发焦炉煤气其它用途的紧迫性[12]。

用于工业燃料，焦炉煤气作为气体燃料，可用于焦炉加热、轧钢加热炉、高炉热风炉、烧结点火等[10]。这部分燃气大约占企业煤气发生量的50%左右。其次，钢铁联合企业可将焦炉煤气用于烧结点火炉等热值较高的设备上，还可以与高炉煤气、转炉煤气混合供轧钢等用户使用，这样大大提高了焦炉煤气的利用。第三，焦化企业可以将剩余的焦炉煤气外供于其他的工业企业用户作为工业燃料，例如供给石灰窑用户作燃料[12]。

3.1.2 用于发电

将焦炉煤气用于发电，是近几年来家炉煤气的主要利用途径之一。我国焦炉煤气发电一般有三种方式：蒸气发电、燃气轮机发电和内燃机发电[13]。

（1）蒸汽轮机发电 根据国内煤气锅炉对燃气的要求，当燃料的发热量〉=12.56MJ/m3时，即可使锅炉稳定燃烧，一般的焦炉煤气均能满足这一要求[14]。其优点是对燃料气体要求比较低，缺点是工艺复杂，建设周期比较长。蒸汽轮机发电是一种传统的煤气发电技术，效率较低，但单机功率较大，适合建立大规模的燃气电站[2]。因此，目前仍在使用这一技术发电的企业并不多。

Fig 6焦炉煤气利用蒸汽轮机发电流程图

（2）燃气轮机发电的优点是技术成熟、燃机运行效率较高、建设工期短、投资少。但是，采用了该法焦炉煤气必须严格净化，燃气轮机对焦炉煤气热值要求高，同时，燃机余热带走热能较大，热能损失大。为

了合理利用热能，克服蒸汽轮机、燃气轮机发电各自的不足，我国大中型钢铁联合企业正在积极推广燃气-蒸汽联合循环发电技术，使热能资源的高效梯级综合利用[15]。

Fig 7 焦炉煤气利用燃气轮机发电流程图

Fig 8 联合循环和单独蒸汽循环发电效率比较

（3）内燃机发电是用煤气直接燃烧驱动燃气轮机进行发电。其T作原理与汽车发动机相似，需要火花塞点火，由于内燃机气缸内的核心区域T作温度可以达到1 400oC，使其效率大大超过了蒸汽轮机和燃气轮机。燃气内燃机的发电效率为30％ ～40％，一般可以达到35％。国内焦炉煤气内燃发电机组单机功率一般在500～2 000 kW，该种发电方式单机功率相对小，建站灵活，为日前国内焦炉煤气发电采用的主要方式[2]。

3.2 焦炉气制钢铁企业还原气