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摘 要：焦炉煤气装置主要包括煤气脱苯、煤气脱硫、煤气脱氮等几个环节，不同工序具有不同的施工工艺。在全球环保法规日益严格的背景下，以往煤气净化技术弊端逐渐凸显。而焦炉煤气中含有的HCN、H2S及其他燃烧后废料对大气也造成了严重的影响。因此本文根据现阶段焦炉煤气净化主要工序特点，对焦炉煤气净化工艺进行了优化分析，以便为焦化工业的可持续发展提供有效地借鉴。

关键词：煤炉；煤气；净化

某焦化厂主要包括4座4.2m焦炉、1座6.2m焦炉，其设计煤气处理能力为125000Nm3/h。随着该焦化企业生产规模拓展，在2017年建成投产后，年度设计生产能力由以往的210万t焦炭上升到300万t焦炭，同时焦炉煤气总发生量也由以往的120000Nm3/h上升到150000Nm3/h。这种情况下，实际生产系统指标就出现不匹配风险。本文对该焦化企业焦炉煤气净化工艺进行了优化分析。

1 焦炉煤气净化工艺主要工序

①焦炉煤气脱氮：在焦炉干馏环节，大多数氮可转化为以氨根离子为基础的含氮化合物，在煤气粗提取环节也存在6-8g/m3的氮。由于氨具有腐蚀性质，因此在实际处理过程中，需要采用氨水焦油分离装置将其分层分离。

②焦炉煤气脱苯：焦炉中煤气脱苯主要依据理论脱苯标准，依次通过冷冻、吸附、洗涤等工序进行处理。在焦化工业生产过程中，依据焦油来源共分为石油洗油洗苯、焦油洗油洗苯两种类型。在粗焦油加工系统的大规模焦化企业，大多选择自产焦油洗油洗涤模式。

③焦炉煤气脱硫：在焦炉煤气中存在着少量的硫化氢及氰化氢气体。现阶段我国煤气脱硫方式主要包括干式氧化、湿式吸收、湿式氧化等几种类型。其中干式氧化主要采用氧化铁箱法，整体使用较普遍。

2 焦炉煤气净化工艺的改进

2.1 环保技术

焦炉煤气净化工艺根据净煤气质量指标及焦化产业市场标准，具有不同的工艺流程。而系统工艺改进则是通过物料流、能源流、信息流、资金流等各个环节设计控制及优化组织，结合环保技术的合理应用，实现过程分析优化。

以1t干煤为基础，该企业生产煤气在焦炉煤气装置中释放热量76%左右被循环氨气吸收。在具体传质环节，循环氨气液面水汽分压、煤气水汽分压差值为主要驱动力。这种情况下，煤气热交换时，煤气到金属壁之间热量传递效率就为水蒸气体积占湿煤气总体积比例与固定系数的乘积。

因此控制循环氨水蒸发率，可提高煤气初次冷却过程中煤气与冷却装置总体传热系数。最后在煤气净化工艺实施过程中，煤气温度与前期要求相符是整体净化工艺顺利开展的前提，所以在煤气净化工艺改进环节，相关设计人员应加大对煤气露点情况的重视，控制煤气管中蒸汽通入量。在必要情况下，可控制初冷温度合格率，并将最低控制温度与煤气中萘含量进行关联分析，如在煤气中萘含量为564.8时，可控制煤气净化温度为25℃[1]。

2.2 新型干法净化技术

为了进一步降低后续工序设备负载压力，可采用新型干法净化工艺，从根本上避免循环液体蒸发导致循环效益下降。一方面在保证煤气质量与环保要求相符的基础上，可将焦化生产系统转化为不同的操作模块，如煤气净化、煤气利用、煤气原料准备、焦炉热工、污水处理等。其中煤气净化主要包括煤气冷却、煤气焦油脱离、脱硫、脱氨、脱苯等几个环节。在工艺优化改造过程中，应及时进行物料能量平衡计算，结合上下工艺产生的匹配设置，确定最佳性价比能源指标。

如在焦炉脱苯环节，可将最低成本回收煤气中最多苯作为主要工作目标，依此为依据对蒸汽、电力、洗油、再生渣及废水量进行优化操作参数核算，确定最佳操作数值。另一方面可采用连铸加压站净化模式，将煤气脱萘与煤气脱硫工艺顺序进行适当调整。然后考虑到脱萘装置内填料再生效益，可采取空气通入再生的方式，将填料压力增加到12.0kPa，并利用换热装置将温度控制在125℃左右[2]。最后在焦炉煤气净化冷却杂质分离后，可将其输送到再生焦炉煤气主管网络通道中。将冷却塔冷凝后产物排入酚水池，综合采用冷却喷淋、蒸汽清洗两种措施，提高焦炉煤气冷却实际效益。

此外，在焦炉煤气干式煤气净化系统工艺运行过程中，若煤气净化温度一定，吸附质在吸附剂中的吸附量与吸附质分压浓度成正比；若煤气净化压力一定，则吸附质在吸附剂中吸附量与吸附温度成反比，因此在焦炉煤气干式净化系统运行过程中，可采取适当升温、降压或降温、加压措施，便于吸附质吸附或再生。

3 总结

综上所述，经过近6个月的试验，该再生煤气系统设备运行效益良好。较再生前期脱除效益提升了700mg/m3左右。因此在焦炉煤气净化过程中，相关焦化企业可依据自身发展需要，不断学习先进技术，并进行相关工艺的优化改进。促使整体生产系统在有条不紊的环境中良性循环，保证焦炉煤气净化后指标达到国家级标准。

参考文献：

[1]徐杰.焦炉煤气净化工艺改进探讨[J].工業c，2016（6）：47.