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玻璃基片节能:玻璃窑炉行业如何合理利用焦炉煤气

发表日期:2015-01-02 发布者:厦门益唯特玻璃有限公司 [返回]

  我国在煤的非燃料利用中,炼焦用煤占到70%以上,数量巨大。以前焦炉在生产过程中,剩余的煤气只能通过空燃处理,这样不仅浪费且对周边环境带来一定污染。事实上,随着焦化工业的迅速发展,焦炉煤气已成为一种大吨位能源和化工资源,因此,对焦炉煤气的合理利用将是焦化企业提高综合效益的重要途径和方向。
目前,对焦炉煤气的利用,主要在以下几个方面

      1.焦炉煤气用作燃料

      焦炉煤气作为气体燃料,可用于生产铝矾土、金属镁、水泥、建材、耐火材料和钢铁企业的轧钢。虽然用于民用燃气的焦炉煤气有逐渐被天然气替代的趋势,但焦炉煤气用作城镇民用燃料仍有一定需求。焦炉煤气还可用于发电。

      2.焦炉煤气用作化工原料

      焦炉煤气中富含氢气,甲烷的含量也较高。通过重整反应将甲烷转化为H2和CO,进而可用于生产化工产品。焦炉煤气中甲烷的转化主要有催化转化和非催化部分氧化转化两大类工艺。用外部燃料燃烧提供的热量经过反应器的金属壁传递为反应体系供热,在镍催化剂作用下,可将甲烷转化成CO和H2。以甲烷所转化成的H2和CO合成气为原料可以生产出合成油。理论上合成油的最大产率为208g/m3(CO+H2)。

     3.焦炉煤气用作还原剂

      焦炉煤气可用作还原剂来生产海绵铁。在焦炉煤气转化过程中,煤气中甲烷转化成H2和CO,产品气是以H2和CO为主要成分的还原性气体。这种还原性气体可以直接用来还原含杂质较少的高品位铁矿,以生产海绵铁。

      4.焦炉煤气用来制氢

      焦炉煤气含氢55%~60%,是非常好的制氢原料气。焦炉煤气制氢,只需按现有煤气处理工艺,将其中的有害杂质去除,即可提取出纯度达99.99%的高纯度氢气。目前,这种技术已经相当成熟,1m3的焦炉煤气约可制取0.44m3的氢气。另外,也可将焦炉煤气重整转化为合成气(CO+H2),再通过水煤气变换反应:CO+H20→CO2+H2,将焦炉煤气转化成为H2。与天然气制氢相比,这种方法省去了蒸汽转换或部分氧化等甲烷裂解过程,从而省去了与这一过程相关的能源消耗。中煤焦化控股有限责任公司已运行这种制氢装置,每立方米纯氢的加工费用仅为0.23元;如果把煤气消耗也计入成本,氢的制造成本仅约0.75元/m3,低于电解水制氢的成本;与烃类水蒸气转化制氢、含氢化合物裂解制氢等方法相比,也具有较强的成本竞争力。

      目前,利用焦炉煤气制氢的方法主要有深冷法和变压吸附法。深冷法是利用焦炉气中各主要成分冷凝温度的不同,以深度冷冻、部分冷凝的方法使氢与其它气体组分分离,最后用液氮洗以脱除气体中剩余的CO和CH4,最终得到的气体中含有83%~88%的氢,其余为氮。变压吸附法是利用气体组分在固体材料上吸附特性的差异以及吸附量随压力变化而变化的特性,通过周期性的压力变换过程来实现气体的分离及提纯。

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