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摘 要：随着我国焦化产业的不断发展和技术提升，焦炉煤气已经从焦化副产品逐步转变成为一种重要的资源，如何进行焦炉煤气的综合利用，实现焦炉煤气资源价值，是焦化行业共同关注的话题。本文对焦炉煤气的综合利用技术进行了探究，从焦炉煤气综合利用的必要性、综合利用技术、综合利用的优势前景等方面进行了分析和探索，以促进焦化产业的不断发展。

关键词：焦炉煤气；综合利用；优势前景

1 焦炉煤气的组成及综合利用的必要性

1.1 焦炉煤气的组成

焦炉煤气（COG，Coke Oven Gas）是一种混合物，集中烟煤配置成炼焦用煤，炼焦用煤在高温（通常在950℃到1050℃之间）干馏之后会产出一种可燃性气体，这种可燃性气体即为焦炉煤气，其中二氧化碳、氮气以及氧气是不可燃组分，其他的为可燃组分。焦炉煤气的主要成分如表1所示：

其中二氧化碳、氮气以及氧气是不可燃组分，其他的为可燃组分。

1.2 焦炉煤气综合利用的必要性

焦炉煤气的综合利用是极为必要的，当前我国钢铁工业发展极为迅猛，焦炭产量也在持续增加，然而炼焦企业的焦炉煤气利用情况极为不佳，多数焦化厂出现“只焦不化”的状态没有实现充分的回收利用，不但资源浪费，而且还向大气输送大量的硫氧化物、氮氧化物以及粉尘，对自然环境造成影响。所以需要加强对焦炉煤气的综合利用，以充分利用资源，同时保护自然环境。

2 焦炉煤气的综合利用技术

2.1 焦炉煤气用于发电

焦炉煤气是中热值煤气，所以可以用于发热发电，焦炉煤气的发热值在17MJ/m3到19MJ/m3之間，故而可以被用来燃气轮机发电、内燃机发电以及蒸汽轮发电。具体来说，燃气轮机发电主要是通过压缩空气，使空气与焦炉煤气混合并通过压气机涡轮使空气在急剧膨胀中做功，从而使动力涡轮旋转，继而带动发电机让发电机发电。利用内燃机发电则是直接用煤气驱动燃气轮机，类似汽车发动机发电，在火花塞点火之后直接使焦炉煤气燃烧，从而使燃气轮机转动，继而发电，该种发电方式也是最为常用的一种发电方式。

2.2 焦炉煤气用于生产甲醇

随着工业化的不断发展，甲醇需求量不断提升，目前通过甲醇这一原料进行生加工的产品已多达120余种，当前合成甲烷的原料也比较多，主要为含有甲烷的原料，而由上文分析可以看出，焦炉煤气中本身便含有23%～27%的甲烷，故而可以用于生产甲醇。焦炉煤气应用于生产甲醇有较大的优势。另外，焦炉煤气中还拥有其他的烃类气体，合理利用的话可以获得更大的效益。当前主要的焦炉煤气转化工艺有三种，分别是催化氧化转化法、非催化转化法以及蒸汽转化法。

2.3 焦炉煤气直接还原铁

焦炉煤气还可应用于直接还原铁，所采用的方法主要是通过精铁粉或者氧化铁在炉内通过低温还原成低碳的多孔状铁，这种铁的杂质含量比较少，作用较大。通常情况下，利用焦炉煤气直接还原铁，通常情况下有两类，分别是煤基和气基。在实践活动中，采用气基法的企业比较多，通常是将焦炉煤气进行整合，分解为CO+H2，再用来还原铁。用焦炉煤气还原铁，既能够使焦炉煤气得到回收利用，同时还能解决气源问题，是一举两得的办法。

2.4 焦炉煤气制氢

焦炉煤气中含有55%～60%的氢气，所以可以用来制氢，氢又是极为清洁的能源，所以当前多数学者均在探究焦炉煤气制氢工艺，当前比较常见的一种方法使利用变压吸附来分离氢气，利用该种技术制氢关键技术是净化后的变温吸附以及变压吸附过程。当前焦炉煤气制氢还用于煤焦油加氢，使焦炉煤气得到充分利用。

3 焦炉煤气综合利用的优势前景

我国具有充足的焦炉煤气资源基础。焦炉煤气综合利用有较好的前景。因此多联产技术是焦炉煤气经济利用的趋势。常规的焦炉煤气技术利用途径从一定程度上解决了环境污染、无组织排放以及提高副产品经济价值的问题，但普遍效率不高，经济效益较低。同时，随着国家环保措施的逐步加强，焦炉煤气的洁净利用是必然方向。基于经济和环保的因素，焦炉煤气的多联产技术是焦炉煤气合理利用的新途径，如利用气化煤气富碳、焦炉煤气富氢的特点，采用新型的气化煤气与焦炉煤气重整技术，进一步使气化煤气中的CO2和焦炉煤气中的CH4转化为合成气，形成“双气头”多联产系统，是一个在气头上创新的多联产技术开发模式。

4 结语

我国炼焦企业只有充分发掘焦炉煤气的资源潜能，结合产业发展方向，因地制宜，选择不同应用方式，大力发展循环经济，坚持规模化、集中化发展模式，积极探索焦炉煤气综合利用开发新技术，发展高效率、多渠道的产业链，走可持续发展道路，实现焦炉煤气的高效清洁利用，既能够实现对环境的保护，也能够获得较大的经济效益。

参考文献：

[1]吴嵘.反应吸附强化焦炉煤气水蒸气重整制氢研究及其工艺评价[D].杭州：浙江大学，2017.