焦炉煤气净化的原理

焦化煤气净化知识煤气的初冷和焦油的回收荒煤气的主要成分有净焦炉煤气、水蒸气、煤焦油气、苯族烃、氨、萘、硫化氢、其他硫化物、氰化氢等氰化物、吡啶盐等。

回收炼焦化学产品具有重要的意义。

煤在炼焦时，除有75%左右变成焦炭外，还有25%左右生成多种化学产品及煤气。

来自焦炉的荒煤气，经冷却和用各种吸收剂处理后，可以提取出煤焦油、氨、萘、硫化氢、氰化氢及粗苯等化学产品，并得到净焦炉煤气，氨可以用于制取硫酸铵和无水氨；煤气中所含的氢可用于制造合成氨、合成甲醇、双氧水、环己烷等，合成氨可进一步制成硫酸铵等化肥；所含的乙烯可用于制取乙醇和三氯乙烷的原料，硫化氢是生产单质硫和元素硫的原料，氰化氢可用于制取黄血盐钠或黄血盐钾；粗苯和煤焦油都是很复杂的半成品，经精制加工后，可得到的产品有：二硫化碳、苯、甲苯、三甲苯、古马隆、酚、甲酚和吡啶盐及沥青等，这些产品有广泛的用途，是合成纤维、塑料、染料、合成橡胶、医药、农药、耐辐射材料、耐高温材料以及国防工业的重要原料。

回收工艺的组成为：焦炉炭化室生成的荒煤气在化学产品回收车间进行冷却、输送、回收煤焦油、氨、硫、苯族烃等化学产品，同时净化煤气。

化产回收车间一般由冷凝鼓风工段、HPF脱硫工段、硫铵工段、终冷洗苯工段、粗苯蒸馏工段等工段组成。

冷凝工段1、煤气的初冷和焦油氨水的分离2、煤气初冷的目的一是冷却煤气，二是使焦油和氨水分离，并脱除焦油渣。

在炼焦过程中，从焦炉碳化室经上升管逸出的粗煤气温度为650～750℃，首先经过初冷，将煤气温度降至25～35℃，粗煤气中所含的大部分水汽、焦油气、萘及固体微粒被分离出来，部分硫化氢和氰化氢等腐蚀性物质溶于冷凝液中，从而可减少回收设备及管道的堵塞和腐蚀；煤气经初冷后，体积变小，从而使鼓风机以较小的动力消耗将煤气送往后续的净化工序；煤气经出冷后，温度降低，是保证炼焦化学产品回收率和质量的先决条件。

煤气的初冷分为集气管冷却和初冷器冷却两个步骤。

1.1煤气在集气管内的冷却煤气在集气管内冷却机理煤气在桥管和集气管内的冷却，是用表压为147～196Kpa，温度为70～75℃的循环氨水通过喷头强烈喷洒进行的。

焦炉煤气制氢工艺流程焦炉煤气制氢工艺是一种用焦炉煤气为原料生产氢气的过程。

焦炉煤气是指焦炭燃烧产生的气体，主要成分是一氧化碳和氢气，含有少量的二氧化碳、氮气和其他杂质。

利用焦炉煤气制氢是一种高效、低成本的方法，可以用于工业生产、能源储存和环保等领域。

主要包括气体净化、变换反应、水煮和气体分离等步骤。

下面将详细介绍焦炉煤气制氢工艺的流程及各个步骤的原理和操作方法。

1. 气体净化焦炉煤气中含有杂质如硫化氢、苯、硫醛等，这些杂质会影响后续反应的进行，因此需要进行气体净化处理。

气体净化可以采用吸附剂或洗涤液来去除杂质，使焦炉煤气达到符合要求的纯度。

2. 变换反应气体净化后的焦炉煤气进入变换反应器，通过变换催化剂催化反应，将一氧化碳和水蒸气转化为氢气和二氧化碳。

变换反应是焦炉煤气制氢过程中的关键步骤，需要控制反应条件如温度、压力和催化剂性质等，以提高氢气产率和减少副产物。

3. 水煮变换反应产生的气体混合物经过冷凝和去除二氧化碳后，进入水煮塔。

在水煮塔中，气体混合物与热水接触，使氢气与水反应生成氢气和热能。

水煮塔的目的是通过水煮反应增加氢气的纯度和产量。

4. 气体分离水煮后得到的气体混合物含有水蒸气和氢气，需要进行气体分离。

气体分离可以采用冷凝、压缩、吸附和膜分离等方法，将氢气从水蒸气和其他气体分离出来，得到高纯度的氢气。

总结起来，焦炉煤气制氢工艺流程包括气体净化、变换反应、水煮和气体分离四个步骤。

通过这些步骤的组合应用，可以高效地生产出高纯度的氢气，满足不同领域的需求。

焦炉煤气制氢是一种成熟的工艺，具有较高的经济效益和环保性，是未来氢能源发展的重要途径之一。

浅谈焦炉煤气制氢工艺焦炉煤气是焦炭生产过程中煤炭在高温、缓慢干馏过程中产生的一种可燃性气体。

我国是焦炭产量最大的国家，2023年我国焦炭产量43142.6万t，依此计算，我国焦炉煤气产量是非常高的。

全国焦炭产能约有1/3在钢铁联合企业，2/3在独立焦化企业。

独立焦化企业富余的焦炉气曾因无法直接用于生产而被大量放散，放散量最高峰时曾达30km³/a。

焦炉煤气自2023年1月1日起实施的《焦化行业准入条件》修订版规定，焦化生产企业生产的焦炉煤气应全部回收利用，不得放散。

这给焦炉煤气的综合利用提供了有利的政策支持，也进一步推动了焦炉煤气制氢、甲醇等工业技术的发展。

炼焦过程中释放的焦炉煤气中富含氢气(55%左右)，焦炉煤气制氢是目前可实现的大规模低成本高效率获得工业氢气的重要途径。

而我国晋、冀、豫几省是资源大省和焦化大省，氢源非常丰富，如何高效、合理地利用是关系环保、资源综合利用和节能减排的重大课题。

1、焦炉煤气制氢原理焦炉煤气制氢工序主要有：脱硫脱萘、压缩预处理、变压吸附制氢、脱氧干燥等。

其中焦炉煤气预处理系统为变温吸附（TSA），制氢系统为变压吸附（PSA），而氢气精制系统也为变温吸附（TSA），可用焦炉煤气制取99.999%的氢气。

吸附剂在常温高压下大量吸附原料气中除氢以外的杂质组分，然后降解杂质的分压使各种杂质得以解吸。

在实际应用中一般依据气源的组成、压力及产品要求的不同来选择组合工艺。

变温吸附的循环周期长、投资较大，但再生彻底，通常用于微量杂质或难解吸杂质的净化；变压吸附的循环周期短，吸附剂利用率高，用量相对较少，不需要外加换热设备，广泛用于大气量、多组分气体的分离和提纯。

由于焦炉煤气提纯氢气的特点是：原料压力低，原料组分复杂并含有焦油、萘、硫、重烃等难以解吸的重组分，产品纯度要求高。

因而装置需采用“加压+TSA预处理+PSA氢提纯+脱氧+TSA干燥”流程。

2、主要生产过程焦炉煤气是炼焦的副产品，产率和组成因炼焦煤质量和焦化过程不同而有所差别，一般每吨干煤可生产焦炉煤气300~350m³（标准状态）。

焦炉煤气净化技术研究焦炉煤气是指在炼焦过程中产生的一种高热值、高含碳气体，由于其含有大量的有毒有害物质，如苯、二苯、全芳烃、硫化氢等，对环境和人体健康造成威胁。

因此，在炼焦厂中，必须对焦炉煤气进行净化处理，以达到大气污染物排放标准。

本文将介绍焦炉煤气净化技术的研究现状及未来发展趋势。

一、历史发展焦炉煤气净化技术起源于20世纪30年代，当时的焦炉煤气净化主要采用化学吸收法和灰袋过滤法，但由于设备结构单一、净化效率低等缺陷，限制了其应用范围。

20世纪60年代，大量研究表明，活性炭吸附法是一种更加有效的焦炉煤气净化技术。

而随着环保法律法规的逐步完善，传统的焦炉煤气净化技术已不能满足现代社会对环保的要求。

近年来，新型的焦炉煤气净化技术如膜分离法、等离子体处理技术和生物技术等得到了快速发展。

二、目前研究现状1. 活性炭吸附法活性炭吸附法在焦化炉气体净化中得到广泛应用，其吸附剂具有强的吸附、选择性和再生性能，能够高效地去除苯、二苯、全芳烃等有害成分。

目前活性炭吸附法中存在着吸附剂失活、吸附速率慢等问题，研究人员正在通过改变吸附剂结构、增加吸附剂表面积等措施来提高活性炭吸附效率。

2. 膜分离法膜分离技术在气体分离领域具有广泛应用，可高效地分离和去除焦炉煤气中的有害成分。

与传统的吸附法相比，膜分离法具有操作简单、净化效率高等优点。

目前，膜分离技术研究仍处于实验室规模，尚未得到工业化应用。

3. 等离子体处理技术等离子体处理技术是一种新型的焦炉煤气净化技术，其原理是利用高能等离子体对有害物质进行氧化降解，将其转化为无害成分。

该技术具有能耗低、处理效率高等优点，在焦化炉气体净化方面存在广阔的应用前景。

4. 生物技术生物技术在焦化炉气体净化中应用也逐渐得到重视，其原理是利用微生物对有害成分进行降解，将其转化为无害物质。

与传统的焦炉煤气净化技术相比，生物技术有着对环境影响小、操作简单等优点，但目前该技术还存在处理效率低、微生物保存等问题，需要进一步完善。

煤气净化设备工作原理
煤气净化设备工作原理：
①煤气净化设备主要用于去除煤气中杂质如焦油粉尘硫化物氨等确保后续工艺顺利进行并减少环境污染；
②设备主要包括重力沉降器旋风分离器喷淋塔静电除尘器活性炭吸附器等单元根据不同杂质特性组合使用；
③重力沉降器利用气体流动时固体颗粒密度大于气体因而受重力作用向下沉降原理工作；
④旋风分离器内部设计成圆筒形结构当含尘气体切向进入后形成强烈旋转气流大颗粒沿筒壁落入灰斗；
⑤喷淋塔通过向气体中喷洒液体如水碱液等使其中可溶性或可反应性杂质被捕集下来；
⑥静电除尘器依靠高压电场使尘埃带上电荷然后被吸引到带相反电荷的集尘板上实现分离；
⑦活性炭吸附器利用活性炭巨大比表面积对有机物硫化物等具有较强吸附能力达到净化目的；
⑧在实际应用中需根据煤气来源种类污染物浓度等因素选择合适净化流程及设备组合；
⑨为提高效率降低能耗现代煤气净化系统往往采用多级串联方式逐级提高净化水平；
⑩定期维护保养包括清洗更换填料检查电气系统等措施可以延长设备使用寿命保证稳定运行；
⑪随着环保要求日趋严格煤气净化技术正向着高效低耗智能化方向发展；
⑫正确设计运行煤气净化设备对于改善空气质量保护生态环境具有重要意义。

净化焦炉煤气与循环氨水、冷凝煤焦油等沿煤气主管道进入了气液分离器，煤气与大部分的焦油、氨水、煤焦油渣等在此分离。

经气液分离器分离后的煤气进入初冷器进行冷却，煤气从横管式初冷器上端进入，下端出来，初冷器采用间壁式换热，分为两段，以充分的利用冷却水。

上段采用循环水将煤气冷却到35-40℃，下段采用低温水（16℃左右）将煤气冷却到22℃左右，煤气出了初冷器以后进入簿雾器，出去部分焦油等大分子物质后，进入电捕焦油器，煤气中没被出去的焦油等大分子物质在高压直流电场的作用下被沉积下来。

经电捕焦油器的煤气进入鼓风机，经鼓风机送入下一工段。

由于气量大本厂采用离心式鼓风机，给煤气的输送提供动力。

由于鼓风机在生产中的作用重大，鼓风工段被誉为焦化厂的心脏。

鼓冷工段主要是控制集气管的压力，保证集气管的正压，同时，保证鼓风机进口压力不要过小，一般在-0.1kp以内，防止焦炉火焰被吸入集气管发生燃烧爆炸。

脱硫工段采用HPF法脱硫，即利用焦炉煤气中的氨做吸收剂，加入对苯二酚-双环酞氰钴六磺酸铵-硫酸亚铁（简称HPF）复合型催化剂的湿式氧化脱硫法，其首先把煤气中的H2S等酸性组分转化成硫化氢铵，再在空气中氧的氧化下转化为元素硫，使脱硫效率可达99%以上。

脱硫工段有预冷塔，脱硫塔和脱硫液再生塔，气体与液体逆向接触，气体自塔底进入增加接触面积。

工人师傅操作的主要依据就是各部的压力，温度。

同时记录各处数值，做生产依据。

硫铵工段就是脱除煤气中的氨气，使之生成有用的化学产品硫酸铵。

本工段采用了喷淋式饱和器法生产硫酸铵的工艺。

来自脱硫的煤气经煤气预热器预热至60-70℃（目的：为了保证饱和器内水平衡）进入饱和器上段，煤气中的氨在上段吸收室里与喷洒的浓硫酸反应生成硫酸铵后，进入下段结晶室。

硫铵工段由于结晶，易使离心分离机阻塞，我在那里实习的时候，就发生过饱和液溢流，幸亏工人师傅及时处理，启用备用设备，维修结晶泵，没能使硫铵溶液蔓延，影响生产。

焦炉煤气精脱硫工艺分析一、工艺原理：焦炉煤气中的H2S主要通过煤气中的Fegl肟羧酸盐、CaS等吸收剂进行吸收。

Fegl肟羧酸盐是一种高效的硫化物吸收剂，可在较低的温度下将煤气中的H2S和COS吸收。

而CaS则可以将煤气中的剩余H2S去除。

二、工艺流程：1.气体预处理：首先对焦炉煤气进行预处理，去除其中的悬浮颗粒物和水分，以净化煤气。

2.前骤吸收：采用Fegl肟羧酸盐作为吸收剂，通过吸收剂床将煤气中的H2S、COS等硫化物吸收。

床层中的吸收剂会与煤气中的硫化氢进行反应，生成硫化铁，并将其捕集。

3.普鲁士蓝阳极液循环：将废液中的硫化铁氧化为硫酸铁，通过循环泵送到反应床顶部，实现循环利用。

4.精脱硫：采用CaS作为吸收剂，通过床层吸收煤气中剩余的硫化氢，并将其转化为CaS。

此过程需要保持一定的温度和压力，以促使吸收反应的进行。

5.再复焦炉：将经过精脱硫的煤气送入焦炉进行再加热，以提高炉内温度。

三、工艺特点：1.高效: 采用Fegl肟羧酸盐和CaS作为吸收剂，可以高效地吸收煤气中的硫化物，使硫化氢的去除率达到90%以上，保证煤气的质量。

2.安全:精脱硫过程中对温度和压力的要求较高，可以有效地防止硫化氢的泄漏，保证了生产环境的安全。

3.循环利用:工艺中的废液通过循环泵送到反应床顶部，实现了废液中的硫化铁的循环利用，减少了废液的排放，具有较好的环保效益。

总结起来，焦炉煤气精脱硫工艺通过床层吸收剂的反应，有效地去除焦炉煤气中的硫化氢等硫化物，以保证煤气的质量达到环保要求。

该工艺具有高效、安全、循环利用等特点，在焦化行业得到广泛应用。

焦炉煤气净化文章1. 焦炉煤气净化技术现状及探讨1.1. 焦炉煤气净化的作用焦炭是冶金工业炼铁的主要原料。

全国共有焦化企业200余家，其中约10％生产能力超过100万t/a ，总生产能力超过亿t/a ，中国焦炭产量居世界第一位，焦化产品百余种。

炼焦用煤在复杂的地质状况下含有上百种成分，在焦炉中成焦时，其中多种成分随煤气一起进入随后的工序。

在炼焦过程中原料煤中约30％~35％的硫转化成H S 等含量一般为5g ~8g/m ，HCN 的含量为1g/m ~2.5g/m 。

而H S 和HCN 具有很强的腐蚀性、毒性，在空气中含有.1％的S 就能使人毒，会严重污染环境，所以煤气作为燃料使用之前必须进行净化。

1792年苏格兰人发明用铁罐干馏烟煤以来，煤气制造技术发展较快。

法国、德国、英国、荷兰先后建立起能够回收化学产品的焦炉，并以奥托——霍夫曼型焦炉最为著名，从此炼焦工业不仅生产焦炭，同时也生产净煤气。

硫化物，与N H 和HCN 等一起形成煤气中的杂质，煤气中的H S 的/m 0H 致命，当焦炉煤气最终用作燃料时，硫化氢及燃烧产物二氧化硫均有1.2.煤气净化的内容及技术现状煤气净化主要是脱除煤气中有害成分，具体包括冷却和输送出炉H H煤气、脱除煤气中S，HCN等酸性气体和N 类碱性气体、脱除及回收煤气中焦油类、苯类等物质以及萘等。

因此一般的净化工艺包括鼓冷、洗涤、解析、后处理等主要工序内容。

1.2.1煤气的初冷煤气的初冷是指出炉煤气通过集气管喷洒氨水和设置初冷器将出炉煤气由650~800℃降至25℃左右的处理过程。

初冷器冷却方法通常有间接式、直接式、间直结合式3种。

冷却设备有直冷式喷淋塔、立管式初冷器和横管式初冷器。

间接式煤气冷却过程冷却水不与煤气接触，通过换热器完成两相传热。

由于冷却介质——水没有受到煤气中有害介质的污染，循环使用次数多。

间冷式适用于大多数缺水地区的焦化厂。

由于煤气初冷时有大量萘的结晶析出，所以采用立管式初冷器的工艺要求初冷器后集合温度不低于25℃，以防冷凝液管堵塞。