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1、焦化企业清洁生产【摘 要】为全面打造资源节约型和环境友好型企业，实现企业的可持续发展，焦化企业应该按照要求，精心组织，细致安排，积极开展清洁生产工作，指导焦化企业依法实施清洁生产，提高资源利用率，减少和避免污染物的产生，保护和改善环境。【关键字】 焦化企业 清洁生产【Abstract】 For the full build resource-saving and environment-friendly enterprises, to achieve the sustainable development of enterprises,Coking enterprises in accorda
2、nce with the requirements should be carefully organized, meticulous arrangements, and actively carry out the work of cleaner production, coking enterprises in accordance with the law guiding the implementation of clean production, improve resource utilization, reduce and avoid the generation of poll
3、utants, protect and improve the environment.【Keywords】 Coking Enterprise Cleaner Production引言一说起煤焦化，人们经常会把高污染、高耗能等词语联系起来，人们会认为这是一个严重破坏环境和对资源过度开采的行业，在工业化的过程中，经济发展与环境保护存在着严重的对立，对于焦化产业来说更是如此，但是，这并不是一个无法化解、无法缓解的矛盾，现如今，能源消费是造成当今环境恶化的一个主要原因，尤其是煤炭在直接作为能源燃烧过程中，存在着效率低、污染严重的问题。我国的大气污染主要是锅炉、窑炉燃煤产生烟气形成的煤烟型污染。目前
4、我国能源仍然以煤炭为主，改变能源结构，使用油气电等清洁能源，与我国的国情又不太相适应，未来相当长一段时间内，煤炭在我国一次能源结构中的主体地位不会改变，这已成为不争的现实。因此大力发展和应用洁净煤燃烧技术与装置，是解决和控制大气污染的一条重要措施。因此要正确解决发展与环境的矛盾，尽量扩大二者的同一性，只有按照中央提出的科学发展观去谋划这个产业，才能走出一条环境污染少、科技含量高、经济效益突出的新型工业化道路一、 焦化企业发达国家为了减少污染和将煤作为战略储备资源，逐年关闭炼焦企业，争着到国外买焦炭资源，正因为焦炭市场给焦化企业带来丰厚的利益，许多焦化企业环保设施和生产不配套，有些焦化企业未经过
5、环保验收就私自投产，凡此种种造成了新的环境和资源的浪费，坚持节约资源和保护环境，关系到人民群众切身利益和中华民族生存发展。党的十七大报告高度重视环保工作，对环保工作提出了具体要求。炼焦是高耗能、高污染行业之一，焦化企业更应该遵守国家产业政策，达到环保要求。焦化企业要继续努力，加大环保投入力度，采取有力措施，促进清洁生产，实现和谐发展。有关部门要严格把关，加强指导协调，督促企业积极整改，引导企业健康发展，对在规定时间内达不到环保要求的要坚决予以关闭。在环保要求越来越高、资源日渐枯竭的今天，焦化企业要想改变资源消耗量大、浪费严重、排污环节多、各类废弃物种类繁杂等现状，只有走清洁生产、发展循环经济的
6、路子。所谓的煤焦化就是把原煤经过洗选后产生的精煤主要用于冶金焦的生产。在洗选过程中产生的副产品中煤矸石和煤泥，以往都是随意堆放或者废弃，现在将中煤、矸石和煤泥用于发电，改变了洗煤厂内又脏又乱的现象，还满足了企业生产、生活用电及周边农村生活用电的需要。在发电过程中产生的粉煤灰现在进行集中处理，用于生产混凝土砌块和水泥熟料，提高了企业的经济效益。在冶金焦生产过程中产生的煤焦油和煤气，以前是焦化厂的两个主要污染源，现在通过技术改造对煤焦油和煤气进行了精加工和回收再利用，从中提炼轻油、粗酚、工业萘、燃料油、改制沥青等化工产品，剩余煤气用来发电，做到对资源的充分利用及其价值的最大挖掘。同时，工业废水和生
7、活废水通过污水处理厂集中治理，用于企业再生产和绿化，做到污水不出厂，循环利用。1、1焦化产品的分类1、11焦炭烟煤在隔绝空气的条件下，加热到950-1050，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭，这一过程叫高温炼焦（高温干馏）。由高温炼焦得到的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。炼焦过程中产生的经回收、净化后的焦炉煤气既是高热值的燃料，又是重要的有机合成工业原料。冶金焦是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有色金属冶炼用焦的统称。由于90%以上的冶金焦均用于高炉炼铁，因此往往把高炉焦称为冶金焦。铸造焦是专用与化铁炉熔铁的焦炭。铸造焦是化铁炉熔铁的主要燃料。其作用是熔化炉料并使铁水过热，支撑
8、料柱保持其良好的透气性。因此，铸造焦应具备块度大、反应性低、气孔率小、具有足够的抗冲击破碎强度、灰分和硫分低等特点。1、12焦炭加工工业发展现状环境污染严重截至2005年底，全国焦化企业1480家，企业平均产能仅为20万吨/年。由于企业规模小、资金不足，国内焦炭企业普遍存在环保设施建成率低、使用率低的问题，导致环境污染和资源浪费十分严重。据国家环保部门的监测，我国炼焦区空气中主要污染物普遍超过国家三级标准210倍，特别是有强致癌作用的苯并芘超标情况更为严重，炼焦集中区域环境污染状况近年呈加重趋势。焦炭生产需要消耗大量炼焦煤，每生产1吨焦炭约需炼焦煤1.4吨。过去由于焦炭效益好，一些焦化企业单纯
9、着眼焦炭生产，对焦油和焦炉煤气等副产品的加工利用相对滞后，造成资源、能源浪费与污染严重。据统计，我国焦炭行业每年白白排放掉的焦炉煤气超过300亿立方米，相当于西气东输一期工程（120亿立方米）两年半的供气量。1、13煤焦油 煤焦油是炼焦工业煤热解生成的粗煤气中的产物之一,其产量约占装炉煤的3%4%在常温常压下其产品呈黑色粘稠液状，密度通常在0.95-1.10g./cm3之间，闪点100具有特殊臭味，煤焦油又称焦油。 常温下煤焦油是一种黑色粘稠液体，炼焦生产的高温煤焦油密度较高，为1.1601.220g/cm3 。主要由多环芳香族化合物组成，烷基芳烃含量较少，高沸点组分较多，热稳定性好。其组分萘
10、含量较多，其余相对含量较少，主要有1甲基萘、2甲基萘、苊、芴、氧芴、蒽、菲、咔唑、莹蒽、喹啉、芘等。1、14煤焦油加工工业发展现状基础优势我国煤焦油加工工业是随着炼焦工业而发展起来的。近30年来，由于受到来自石油化工的激烈竞争，以及钢铁工业的制约，其发展比较缓慢且不均衡。进入90年代中期，因对煤焦油产品如萘、蒽、吡啶、酚类等多环或杂环芳香烃的需求，以及碳素工业对针状焦、中间相沥青的需求，人们对煤焦油加工工业的重要地位又有了新的认识。煤焦油加工工业作为区域经济发展的重要支柱产业已经形成。我国煤焦油加工工业发展的基础优势有： 资源优势 据报道，我国炼焦用煤资源丰富，累计探明储量2713.3亿吨，保
11、有储量2688.1亿吨。其中，相当一部分品质优良，易于开采。 产业优势 目前我国大型煤焦油加工企业有50家，已形成一定规模的产业基础和存量优势。特别是大型煤焦化企业，如北京炼焦化学厂、鞍山钢铁公司、上海宝山钢铁公司、攀枝花钢铁公司、马鞍山钢铁公司、武汉钢铁公司等，已基本完成原始积累，煤焦油年加工能力达300万吨，产量达120万吨，成为我国化学工业发展的重要行业。 存在的问题 产品结构单一 我国煤焦油加工工业深加工和综合利用能力较差。目前，在煤焦油加工中，除冶金、化工系统大型煤焦化企业生产萘、酚、沥青、炭黑及少量吡啶、蒽、咔唑外，其大量的杂环和稠环化合物均无回收和综合利用，资源浪费现象严重。 布
12、局不合理，环境污染严重 由于历史和现行政策的原因，我国煤焦油加工企业的分布在总体上依然不尽合理，风景保护区、城市城区及相关区域依然有煤焦化企业。由于生产工艺落后，产品回收及综合加工能力差，致使“三废”排放严重。有关人士预计，2000年我国需煤焦油140万吨，2005年需210万吨。发展建议 加强环境保护，实现清洁生产 要把环境保护纳入到煤焦化工业发展的总体规划中，对煤焦化工业从采煤、运输、洗选、炼焦等全过程建立起污染物排放监控机制，加大环保投资的比重。在建设新项目时，应实行环境排放总量控制和排污许可证制度，实现煤焦化工业的清洁生产。1、2焦化企业焦化厂的生产流程: 焦化厂一般由备煤车间、炼焦车
13、间、回收车间、焦油加工车间、苯加工车间、脱硫车间和废水处理车间组成。 鉴于焦化生产的污染特点：提出了焦炉煤气的干法净化技术。将烟气冷凝净化法移植应用于焦炉煤气净化系统，通过用分阶段冷却和除尘工艺来替代传统焦化系统中直接用氨水喷淋荒煤气的湿法熄焦工艺，具体工艺包括焦炉煤气的高温热回收、除尘、除焦油、中温热回收、冷却、净化等，不仅有利于余热回收，而且大大减少了焦化废水的排放量。本文对荒煤气高温余热的（冷却）回收利用技术进行了重点研究，它是焦炉煤气的干法净化技术研究的第1个环节，也是采取源头治理清洁生产工艺的一个重要环节。1、3现有焦炉煤气净化技术存在的问题随着世界范围内环保法规的日趋严格以及人们环
14、保意识的不断增强，传统的煤气净化技术已不能满足需要，显示出资源浪费、环境污染等缺陷。尤其是氨和苯多未回收或回收利用率低下，高热值煤气未合理利用，因而经济效益差。焦炉煤气中H2S、HCN及其燃烧产物对大气环境的污染问题已显得日益突出，严重影响了焦化工业的可持续发展。改进现有焦炉煤气净化工艺技术刻不容缓，主要从以下3个方面着手：消除焦炉加热煤气管道的堵塞、腐蚀等问题，改善焦炉加热条件，同时合理利用焦炉煤气，促进焦炉生产正常化；确保氨、苯烃及焦炉煤气等资源的合理利用，节能降耗，降低焦炭生产成本，提高企业经济效益；降低中小型焦化厂生产过程中废水、废气、烟尘等的排放量和有毒物质浓度，保护环境。1、4工艺
15、流程与原理焦炉煤气净化新工艺流程如图2所示。图2 焦炉煤气净化新工艺流程 该系统的技术关键是准确控制整个流程系统中的温度分布。从焦炉出口的煤气（约800850）首先经过热回收器，通过热交换后煤气被冷却到500左右，同时从热回收器出来的热空气是一种良好的热源。而后煤气进入旋风除尘器，除去煤气中的粗粉尘，再由底部进入陶瓷除尘塔，经过塔内陶瓷球的过滤吸附，除去高温煤气中直径在50m左右的细粉尘颗粒。当陶瓷球达到饱和状态，启动陶瓷球连续再生装置，清除陶瓷球表面的灰尘，再生循环使用。从陶瓷塔顶出来的清洁煤气进入焦油冷却分离器，煤气温度控制在400左右，由于焦炉煤气在400以下会产生焦油凝集，必须及时分离冷凝的焦油，防止其冷凝在换热管管壁上，堵塞煤气通道。因此冷却分离器整体倾斜放置以利于焦油的流动。并且，分离器底部分段设置引流槽，对不同温度段下冷凝出来的焦油分段引出。出焦油冷却分离器的煤气温度控制在85100，而后进入初冷塔脱萘，最后煤气进入深冷室，冷冻温度在-15-20，分离纯化煤气中的H2S、SO2、HCN等。深冷部分采用自行设计的热制冷系统。1、5工艺特点 a）粉尘去除率高。经过旋风除尘和高温陶瓷除尘，煤气中的粉尘去除率很高。 b）热回收利用率高。用分阶段冷却和除尘来替代传统焦化系统中直接用氨水喷淋荒煤气，可回收利用大量的焦炭显热（据统计，焦炉
