焦化副產(chǎn)焦?fàn)t煤氣在工業(yè)企業(yè)中的應(yīng)用和分析

1、焦化副產(chǎn)焦?fàn)t煤氣在工業(yè)企業(yè)中的應(yīng)用和分析摘要:本文主要的探討焦化副產(chǎn)焦?fàn)t煤氣在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用方式，焦?fàn)t煤氣做為一種高品質(zhì)煤氣擁有很高的使用價(jià)值，如何更好更優(yōu)化的完成對(duì)焦?fàn)t煤氣的使用，達(dá)到最高的使用價(jià)值，不僅能夠有效降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，也能有效的減少對(duì)環(huán)境的污染。關(guān)鍵詞:焦?fàn)t煤氣能源優(yōu)化隨著國(guó)家對(duì)能耗、環(huán)境的關(guān)注力度越來(lái)越大，如何更加合理的利用工業(yè)企業(yè)的富余能量成為大型工業(yè)企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。煤氣是鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，同時(shí)也是眾多工序重要的動(dòng)力能源，在鋼鐵企業(yè)二次能源中占了很大的比重。煤氣系統(tǒng)的運(yùn)行主要包括回收、輸配、使用等多個(gè)環(huán)節(jié)。由于鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的特性，煤氣供、用隨生產(chǎn)物流變化波

2、動(dòng)的幅度較大，易產(chǎn)生放散或者供應(yīng)不足等情況。隨著行業(yè)及社會(huì)對(duì)能源問(wèn)題關(guān)注度的不斷提高，如何最大限度地做好煤氣副產(chǎn)能源的回收、利用，減少放損，即做好煤氣系統(tǒng)的深度經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,是企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、效益最大化的重要途徑。本文重點(diǎn)探討的是焦化副產(chǎn)焦?fàn)t煤氣在大型鋼鐵企業(yè)的綜合開發(fā)和利用。大型鋼鐵企業(yè)設(shè)有焦化廠、煉鐵廠、煉鋼廠等，擁有大量的富余能源和副產(chǎn)品，其中焦化副產(chǎn)焦?fàn)t煤氣具有熱值高、熱值穩(wěn)定、氫氣含量高等特點(diǎn)，具有很高的利用價(jià)值。焦化廠煉焦過(guò)程中產(chǎn)生副產(chǎn)焦?fàn)t煤氣，通過(guò)脫硫等凈化程序后，出產(chǎn)供給企業(yè)使用的焦?fàn)t煤氣，通過(guò)對(duì)某鋼廠焦?fàn)t煤氣成分的調(diào)研分析得出焦?fàn)t煤氣的成分及熱值如表1。從表1可以得出，焦?fàn)t煤氣

3、的熱值能夠基本穩(wěn)定在16000kJ/Nm3,氫氣含量能夠達(dá)到50%以上，擁有很高的燃燒品質(zhì)。1焦?fàn)t煤氣在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)有鋼鐵企業(yè)焦?fàn)t煤氣鋼鐵在企業(yè)中主要的使用方式。1.1做為能源為燃燒提供能量鋼鐵企業(yè)中有大量的工序需要通過(guò)加熱來(lái)實(shí)現(xiàn)，有的工序需要特點(diǎn)的熱值來(lái)實(shí)現(xiàn)不同產(chǎn)品的目標(biāo)，焦?fàn)t煤氣不管是做為主能源還是通過(guò)混合調(diào)整熱值范圍都具有難以替代的影響，焦?fàn)t煤氣做為鋼鐵企業(yè)三大副產(chǎn)煤氣之一，熱值高且穩(wěn)定，能夠提供較高的能量，還可以通過(guò)混合其它品種的煤氣改善用戶的燃燒工況。供給自備電廠，減少煤氣放散，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。一般鋼鐵廠都建設(shè)有自備電廠，在生產(chǎn)工序檢修或者煤氣資源富余的情況下，自備電廠燃燒富余煤

4、氣進(jìn)行發(fā)電。1.2做為煉制氫氣的原料焦?fàn)t煤氣中氫氣的含量能夠達(dá)到50%以上，用焦?fàn)t煤氣提取氫氣可以達(dá)到較高到效率，為特殊鋼種提供氫氣來(lái)源。2焦?fàn)t煤氣在鋼鐵企業(yè)中的使用現(xiàn)狀焦?fàn)t煤氣在鋼鐵廠中整體呈弱平衡。如南方某鋼廠，焦?fàn)t煤氣并網(wǎng)量約10萬(wàn)m3/h,高爐煤氣并網(wǎng)量約70萬(wàn)m3/h，轉(zhuǎn)爐煤氣并網(wǎng)量約7萬(wàn)m3/h。在正常生產(chǎn)過(guò)程中，焦?fàn)t煤氣用量經(jīng)常達(dá)到10萬(wàn)m3/h以上,焦?fàn)t煤氣呈現(xiàn)緊缺狀態(tài)，而高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣則呈現(xiàn)富余狀態(tài)，經(jīng)常出現(xiàn)富余放散及拒收的情況，造成能源資源的浪費(fèi)現(xiàn)象?，F(xiàn)在大型鋼鐵廠都開發(fā)新建了能源管理控制中心，將各類能源綜合管理利用。能源管理中心近年在我國(guó)各大鋼鐵廠得到廣泛的應(yīng)用，將各

5、類資源綜合管理，能夠最大限度地管理各類煤氣資源的分配，降低煤氣的放散率，提高煤氣資源的綜合利用。鋼鐵企業(yè)煤氣資源是隨著生產(chǎn)的變化不斷變動(dòng)的資源，在生產(chǎn)情況發(fā)生變化時(shí)，各類煤氣資源的回收情況也隨之發(fā)生變動(dòng)，在變動(dòng)的回收和使用之間尋找動(dòng)態(tài)平衡，實(shí)現(xiàn)資源的合理化、最大化利用。焦?fàn)t煤氣做為一種高熱值、高品質(zhì)的煤氣資源，在鋼鐵行業(yè)許多工序都會(huì)得到應(yīng)用，例如熱軋工序，加熱爐在加熱過(guò)程中需要消耗一定熱值的煤氣，正常情況下，煤氣資源是由高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣混合配比而成，高爐煤氣熱值一般在3600kJ/Nm3,按1:1的比例配比成9800kJ/Nm3的混合煤氣供給熱軋加熱爐使用，而若使在此系統(tǒng)中加入轉(zhuǎn)爐煤氣進(jìn)行混

6、合，則可以有效降低焦?fàn)t煤氣的消耗量，轉(zhuǎn)爐煤氣的正常熱值一般能夠保持在8000kJ/Nm3。仍以上述舉例進(jìn)行計(jì)算，總量6萬(wàn)m3供給熱軋使用的混合煤氣，若加入1萬(wàn)m3的轉(zhuǎn)爐煤氣，則焦?fàn)t煤氣的摻混量能夠從3萬(wàn)m3下降到2.6萬(wàn)m3,減少對(duì)焦?fàn)t煤氣的消耗，緩解焦?fàn)t煤氣的緊缺現(xiàn)狀，而富余的高爐煤氣則可以通過(guò)其他系統(tǒng)特別是電廠系統(tǒng)的消耗進(jìn)行緩解，達(dá)到煤氣資源的最優(yōu)化使用。焦?fàn)t煤氣在鋼鐵企業(yè)中的另外一個(gè)主要作用是精煉氫氣，焦?fàn)t煤氣中含有大量的硫化氫和萘，在精煉過(guò)程中，焦?fàn)t煤氣需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的脫硫和脫萘工序，制氫脫硫塔一般采用的是水合氧化鐵的吸附和解析作用來(lái)完成的，其反應(yīng)公式如下：Fe2O3H2O+3H2S二Fe2S3H2O+3H2O此種反應(yīng)為可逆反應(yīng)，在通入氧氣之后,S元素可以從脫硫塔中重新脫出，降低脫硫塔的使用壽命。某鋼廠制氫采用的是TSA凈化、PSA制氫,焦?fàn)t煤氣加壓后經(jīng)過(guò)電捕焦脫去焦?fàn)t煤氣中含有的焦油，再通過(guò)脫硫塔和脫萘塔出去焦?fàn)t煤氣中含有的硫化氫和萘，再通過(guò)2級(jí)加壓后，進(jìn)入PSA制氫,通過(guò)此工序進(jìn)行制氫，氫氣含量能夠達(dá)到99.999%以3結(jié)語(yǔ)鋼鐵企業(yè)的幾種煤氣資源的動(dòng)態(tài)平衡是一個(gè)不斷變化