王育紅 高建偉

(中國平煤神馬集團(tuán)能源化工研究院)

焦?fàn)t煤氣綜合開發(fā)利用途徑探析*

王育紅 高建偉

(中國平煤神馬集團(tuán)能源化工研究院)

通過對國內(nèi)焦?fàn)t煤氣開發(fā)利用現(xiàn)狀的分析，了解其綜合利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。重點(diǎn)從七個方面闡述了中國平煤神馬集團(tuán)研究焦?fàn)t煤氣開發(fā)利用途徑，充分發(fā)掘焦?fàn)t煤氣的資源潛能，推廣發(fā)電、生產(chǎn)甲醇、二甲醚、氫氣、乙炔等這些具有較好經(jīng)濟(jì)效益的成熟可靠技術(shù)，著力研發(fā)焦?fàn)t煤氣等離子體制乙炔技術(shù)，前景廣闊。

焦?fàn)t煤氣 開發(fā)利用 問題與途徑

0 前言

我國是一個石油和天然氣資源較少，而煤炭資源相對豐富的國家。隨著全球石油資源的日益短缺，近幾年替代能源的研究和開發(fā)非常活躍。我國能源資源的結(jié)構(gòu)秉性決定了適度發(fā)展現(xiàn)代煤化工對我國的能源戰(zhàn)略安全意義重大。國際原油價(jià)格高漲為煤化工發(fā)展提供了較大的競爭空間，較好的發(fā)展機(jī)遇。

中國平煤神馬集團(tuán)是由原平煤集團(tuán)、原神馬集團(tuán)兩個中國500強(qiáng)企業(yè)聯(lián)合重組成立的一家跨區(qū)域、跨行業(yè)、跨所有制、跨國經(jīng)營的特大型能源化工集團(tuán)。集團(tuán)利用平煤股份、神馬股份兩個上市公司平臺，通過企業(yè)聯(lián)合重組、投資擴(kuò)能，實(shí)現(xiàn)煤炭采選、尼龍化工、煤焦化工、煤鹽化工四大支柱產(chǎn)業(yè)群和高新技術(shù)、電力、建工建材、裝備制造、物流貿(mào)易五個輔助產(chǎn)業(yè)群協(xié)同發(fā)展，形成了全球最完整、循環(huán)經(jīng)濟(jì)特征最明顯的煤基化工產(chǎn)業(yè)鏈。

集團(tuán)預(yù)計(jì)“十二五”期間焦炭產(chǎn)能將達(dá)1500萬t，有30億m3焦?fàn)t煤氣富余，這將是一個龐大的資源。利用集團(tuán)富余的焦?fàn)t煤氣，研發(fā)市場急需、技術(shù)含量高的新產(chǎn)品，促使行業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)及銷售率持續(xù)快速增長。

1 國內(nèi)焦?fàn)t煤氣綜合利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

我國是世界上最大的焦炭生產(chǎn)國，接近世界焦炭生產(chǎn)總量的60%，繼續(xù)穩(wěn)居世界第一產(chǎn)焦炭大國地位。2008年受經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響，我國焦炭產(chǎn)量依然達(dá)到了3.27億t，全年焦?fàn)t煤氣發(fā)生量達(dá)l384.6億m3。其中有70%左右的焦?fàn)t煤氣用于企業(yè)自用、商用及城市居民用氣，剩余400多億m3的焦?fàn)t煤氣［1］。

焦?fàn)t煤氣主要成分是氫氣和甲烷，還有少量烯烴、一氧化碳和二氧化碳等。每生產(chǎn)1 t焦炭要產(chǎn)生430 m3左右的焦?fàn)t煤氣，其中一半用于回爐助燃，另一部分就得進(jìn)行綜合利用。

國內(nèi)焦?fàn)t煤氣綜合利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀:焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)甲醇技術(shù)成熟可靠，進(jìn)而合成二甲醚，生產(chǎn)人造汽油，是獨(dú)立焦化企業(yè)的最好選擇;變壓吸附制氫(PSA)值得關(guān)注和發(fā)展，是采用苯加氫精制技術(shù)企業(yè)的必選;利用焦?fàn)t煤氣發(fā)電產(chǎn)生的效益也不容忽視。最新研發(fā)的焦?fàn)t煤氣制甲醇及焦?fàn)t煤氣液化天然氣成為各大焦化企業(yè)的首選。但是焦?fàn)t煤氣綜合利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在許多不足，焦?fàn)t煤氣綜合利用是技術(shù)資本密集型產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵是技術(shù)支撐問題。整體技術(shù)研發(fā)能力、資金支撐能力不足。從企業(yè)主體看，盡管有一些技術(shù)領(lǐng)先或一定規(guī)模的企業(yè)，但總體上產(chǎn)業(yè)集中度不高，企業(yè)的規(guī)模不夠大，實(shí)力不夠強(qiáng)，不足以支撐整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展。具體表現(xiàn)在:一是產(chǎn)業(yè)層次較低。多數(shù)產(chǎn)品處于產(chǎn)業(yè)鏈中低端，缺乏高附加值優(yōu)勢產(chǎn)品。特別是焦化行業(yè)中小型企業(yè)數(shù)量多，裝置落后、回收利用率低。二是技術(shù)創(chuàng)新不夠。研發(fā)投入不足，缺乏擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)，核心競爭力不強(qiáng)，尤其是缺少有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新品種及高技術(shù)含量的高新產(chǎn)品品種。三是高層次人才缺乏，企業(yè)自主創(chuàng)新能力較弱。

2 我國焦?fàn)t煤氣綜合利用發(fā)展趨勢

目前，我國焦?fàn)t煤氣綜合利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要呈現(xiàn)三大趨勢:一是焦?fàn)t煤氣綜合利用產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速成長期。隨著焦?fàn)t煤氣綜合利用技術(shù)不斷突破，焦?fàn)t煤氣制氫、焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)甲醇進(jìn)而合成二甲醚、焦?fàn)t煤氣制液化天然氣等新興環(huán)保節(jié)能產(chǎn)業(yè)正在快速形成;二是焦?fàn)t煤氣綜合利用產(chǎn)業(yè)成為各焦化企業(yè)競相搶占的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。各地化工部門把焦?fàn)t煤氣綜合利用產(chǎn)業(yè)作為優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，紛紛制定發(fā)展規(guī)劃，加大政策扶持與資金投入，鼓勵企業(yè)積極開展焦?fàn)t煤氣綜合利用，實(shí)行優(yōu)惠政策;三是國家把焦?fàn)t煤氣綜合利用列入發(fā)展煤化工中長期規(guī)劃。由國家發(fā)展改革委牽頭的“我國焦?fàn)t煤氣的綜合利用”科研課題已獲通過。氫能技術(shù)已被列入我國2015年遠(yuǎn)景規(guī)劃(能源部分)。

3 中國平煤神馬集團(tuán)焦?fàn)t煤氣綜合利用途徑

中國平煤神馬集團(tuán)已被國家列入全國十三家大型煤炭基地之一，目前擁有煤炭資源115億t，通過資源整合逐步增加到150億t。集團(tuán)已經(jīng)確立了“以煤為本，相關(guān)多元化”的發(fā)展戰(zhàn)略，提高集團(tuán)整體經(jīng)濟(jì)實(shí)力，建設(shè)煤炭深加工，提高煤炭附加值是一條行之有效的途徑。

中國平煤神馬集團(tuán)將瞄準(zhǔn)焦?fàn)t煤氣綜合利用和煤化工產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域國際先進(jìn)水平，建設(shè)以國家需求和市場為導(dǎo)向、強(qiáng)化以焦?fàn)t煤氣綜合利用和煤化工技術(shù)龍頭企業(yè)為主體、跨行業(yè)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的創(chuàng)新平臺，整合行業(yè)科技資源，融通行業(yè)的技術(shù)研發(fā)，開展焦?fàn)t煤氣綜合利用產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略研究、行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研究、設(shè)計(jì)及開發(fā)研究，提升焦?fàn)t煤氣綜合利用企業(yè)自主創(chuàng)新能力，努力使中國平煤神馬集團(tuán)焦?fàn)t煤氣綜合利用產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)起點(diǎn)高、技術(shù)新、規(guī)模大、配套強(qiáng)的總體目標(biāo)。經(jīng)過3～5年努力，中國平煤神馬集團(tuán)焦?fàn)t煤氣綜合利用和煤化工產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)的地位，促使一批創(chuàng)新成果在企業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，從煤焦大企跨越為焦?fàn)t煤氣綜合利用和煤化工產(chǎn)業(yè)強(qiáng)企，使焦?fàn)t煤氣綜合利用成為集團(tuán)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

中國平煤神馬集團(tuán)具有全球煤化工行業(yè)最完整的產(chǎn)業(yè)鏈:原煤—焦炭—焦?fàn)t煤氣(提氫)—尼龍66鹽—工業(yè)絲—簾子布。集團(tuán)確立了大焦化戰(zhàn)略，充分利用集團(tuán)資源優(yōu)勢，正在從七個方面研究焦化焦?fàn)t煤氣綜合開發(fā)利用途徑:①利用焦?fàn)t煤氣作加熱燃料;②利用焦?fàn)t煤氣發(fā)電;③利用焦?fàn)t煤氣制合成氣，生產(chǎn)合成氨;④利用焦?fàn)t煤氣合成甲醇、二甲醚;⑤利用焦?fàn)t煤氣變壓吸附制氫;⑥利用焦?fàn)t煤氣制乙炔;⑦利用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)天然氣。

3.1 傳統(tǒng)的利用方式——加熱燃料

焦?fàn)t煤氣的傳統(tǒng)利用方式普遍用于燃料，作為不同加熱設(shè)備的氣體燃料，延用近百年的歷史。與固體燃料比較，有使用便捷、管道輸送和傳熱效率高等優(yōu)點(diǎn)，受到工業(yè)和民用的青睞。

利用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)炭黑新工藝的研究就是以焦?fàn)t煤氣為燃料，以煤焦油為原料，采用油——?dú)饧夹g(shù)路線。工藝特點(diǎn):采用新型反應(yīng)爐，利用在線高溫空氣預(yù)熱器和油預(yù)熱器，強(qiáng)化反應(yīng)條件，提高產(chǎn)品質(zhì)量和收率，降低一次消耗。利用焦?fàn)t煤氣特性，結(jié)合炭黑生產(chǎn)技術(shù)特點(diǎn)，研究開發(fā)利用焦?fàn)t煤氣作燃料生產(chǎn)炭黑的新工藝技術(shù)，擴(kuò)大了炭黑生產(chǎn)的燃料范圍;高效焦?fàn)t煤氣噴嘴的研制，結(jié)合焦?fàn)t煤氣特點(diǎn)，加長燃燒器長度，在燃燒器的配風(fēng)結(jié)構(gòu)上采用同向雙旋流溝槽，兩風(fēng)道入風(fēng)，增大燃燒器燃燒噴嘴的配風(fēng)湍流程度，使燃燒火焰更加穩(wěn)定;開發(fā)研制新型煤氣型反應(yīng)爐，加大反應(yīng)面積，結(jié)合煤氣燃燒均勻的特點(diǎn)，改進(jìn)燃燒室結(jié)構(gòu)。

3.2 利用焦?fàn)t煤氣發(fā)電

利用富余焦?fàn)t煤氣，選擇可靠性高、可連續(xù)性生產(chǎn)的直燃式航空發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，減少能源浪費(fèi)，減少溫室氣體甲烷的排放，保護(hù)環(huán)境。焦?fàn)t煤氣發(fā)電后的尾氣余熱進(jìn)行回收，建立空調(diào)中心，夏天向井下和辦公樓等地點(diǎn)供冷，冬天向井口和辦公樓等地點(diǎn)供暖。

中國平煤神馬集團(tuán)朝川焦化公司采用的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，由粗苯來的凈化后的煤氣經(jīng)煤氣壓縮機(jī)加壓到0.9 MPa送往六臺2000 kW的QDR2型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組，燃?xì)廨啓C(jī)尾氣余熱設(shè)置六臺6.5 t/h的余熱鍋爐，機(jī)組裝機(jī)容量為15000 kW，自耗電量達(dá)9.97%，每小時能外供13489 kW，運(yùn)行情況良好。

3.3 利用焦?fàn)t煤氣制合成氣，生產(chǎn)合成氨

以焦?fàn)t氣為原料生產(chǎn)合成氨裝置的核心是焦?fàn)t氣的凈化和轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化采用了富氧催化轉(zhuǎn)化;凈化部分的關(guān)鍵主要是硫的脫除，尤其是有機(jī)硫的脫除、合成氣精制等流程組合。

其工藝路線:首先將來自焦化廠初步凈化后的剩余焦?fàn)t煤氣匯總后進(jìn)入兩臺并聯(lián)的電捕焦油器進(jìn)一步脫除煤氣中的焦油霧滴，然后依次進(jìn)入硫銨工序和洗脫苯工序，脫除焦?fàn)t氣中的氨和回收焦?fàn)t氣中的苯，再進(jìn)入氣柜進(jìn)行混合、緩沖，通過羅茨鼓風(fēng)機(jī)升壓，進(jìn)入濕法脫硫裝置脫除焦?fàn)t氣中的H2S，經(jīng)壓縮機(jī)加壓至2.3 MPa，送干法精脫硫裝置，將氣體中的總硫脫至標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)7 mg/m3以下。利用空分裝置送來的富氧，混入蒸汽進(jìn)行催化部分氧化轉(zhuǎn)化，將氣體中的甲烷及少量碳烴轉(zhuǎn)化為CO和H2，轉(zhuǎn)化后的高溫氣體經(jīng)廢熱鍋爐回收熱量降溫后，補(bǔ)加蒸汽進(jìn)入變換工序的中進(jìn)行CO變換反應(yīng)，然后進(jìn)入精脫硫槽，將氣體中的總硫體積分?jǐn)?shù)脫至3×10－6以下。而煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)的半水煤氣，單獨(dú)進(jìn)行壓縮、凈化，中溫變換之后也進(jìn)入精脫硫槽，與轉(zhuǎn)化后的變換氣混合，一起進(jìn)入低溫變換爐進(jìn)行深度變換。變換后的氣體進(jìn)入脫碳裝置脫除C02，再經(jīng)甲烷化裝置精制，合格的氫氮?dú)饨?jīng)合成氣壓縮機(jī)加壓至31.4 MPa送往氨合成裝置。采用傳統(tǒng)的高壓氨合成工藝技術(shù)，選用氨凈值高、塔阻力小、先進(jìn)可靠的DN1800合成塔內(nèi)件，設(shè)置后置式廢熱鍋爐及軟水預(yù)熱器，回收合成反應(yīng)熱，副產(chǎn)2.45 MPa中壓蒸汽。

主要設(shè)備:原料氣壓縮機(jī)(低壓機(jī))型號:4M20－220/23－BX;合成氣壓縮機(jī)(高壓機(jī))型號:M－24.3/15.314。

3.4 利用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)甲醇、二甲醚

由于焦?fàn)t煤氣中CH4含量為23%～27%，恰為天然氣生產(chǎn)甲醇的一段爐出口的CH4含量范圍。因此，焦?fàn)t氣制甲醇可以省去天然氣制甲醇工藝的一段爐，直接入二段爐進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

利用焦?fàn)t煤氣合成甲醇是一項(xiàng)環(huán)保項(xiàng)目，既解決了焦?fàn)t煤氣的排空污染問題，同時也解決了眾多焦化企業(yè)的煤氣出路問題。甲醇是優(yōu)良的汽車代用燃料，它由焦?fàn)t煤氣合成的生產(chǎn)技術(shù)已十分成熟，作為代用燃料，優(yōu)勢在于:

1)技術(shù)成熟、生產(chǎn)可大型化，原料資源十分豐富，可保證供應(yīng);

2)經(jīng)濟(jì)性好，具有很強(qiáng)的競爭力;

3)車用燃料的整體環(huán)境效益優(yōu)良。

甲醇不僅可以代替汽油作動力燃料，還是一種重要的有機(jī)化工原料，可用來生產(chǎn)甲醛、醋酸等一系列化工產(chǎn)品。

利用焦?fàn)t煤氣加壓至2.2 MPa后送去脫硫，使焦?fàn)t煤氣中含硫降至0.1 ×10－6以下(包括有機(jī)硫)，然后采用純氧部分氧化法轉(zhuǎn)化工藝將氣體中的甲烷及少量多碳烴轉(zhuǎn)化為甲醇原料氣的有用成份一氧化碳和氫，轉(zhuǎn)化后的氣體經(jīng)合成氣壓縮機(jī)壓至5.3 MPa，進(jìn)入甲醇合成、精餾裝置及二甲醚反應(yīng)器［2］。

從合成氣為原料合成甲醇的化學(xué)反應(yīng)為:

甲醇脫水反應(yīng)為:

副反應(yīng):

利用焦?fàn)t煤氣合成甲醇、二甲醚成本低，在市場競爭中有明顯優(yōu)勢，對節(jié)約能源、減輕環(huán)境污染、維護(hù)生態(tài)平衡起到重要作用，具有很好的經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境效益。

3.5 利用焦?fàn)t煤氣變壓吸附制氫

氫氣是一種寶貴的資源，焦?fàn)t煤氣中H2含量約為55%，焦?fàn)t煤氣作為燃料燃燒，H2被燃燒掉，資源利用效率較低，因?yàn)镠2熱值較低，不宜直接作為燃料燃燒。而利用焦?fàn)t煤氣制氫，所損失的熱量由發(fā)生爐煤氣作補(bǔ)充，既提高了焦?fàn)t煤氣的熱值及數(shù)量，又獲得了寶貴的氫氣資源，為下游產(chǎn)業(yè)尼龍－66鹽提供原材料，達(dá)到中國平煤神馬集團(tuán)產(chǎn)業(yè)鏈的完美續(xù)接。

采用變壓吸附分離技術(shù)，是國家重點(diǎn)推廣的先進(jìn)成熟的技術(shù)，已進(jìn)入大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，目前國內(nèi)多家公司采用該項(xiàng)技術(shù)建成氫氣回收裝置，運(yùn)行狀況良好。

變壓吸附的基本原理:利用吸附劑對不同氣體的吸附容量、吸附力、吸附速度隨壓力的不同而有差異的特性，在吸附劑選擇吸附的條件下，加壓吸附混合物中的易吸附組份(通常是物理吸附)，當(dāng)吸附床減壓時，解吸這些吸附組份，從而使吸附劑得到再生。采用兩塔或多塔交替循環(huán)操作，實(shí)現(xiàn)工藝過程的連續(xù)。

吸附壓力:根據(jù)變壓吸附工作原理，提高吸附壓力(由所采用的吸附材料和被吸附雜質(zhì)組份的等溫吸附線性能在一定范圍內(nèi)確定)、降低解吸壓力，可以減少設(shè)備尺寸和吸附材料用量，降低裝置投資。然而提高吸附壓力會增加原料氣壓縮的能耗，使裝置的操作費(fèi)用上升。一般情況下吸附壓力是根據(jù)所能提供的原料壓力或所需的產(chǎn)品氫氣壓力結(jié)合雜質(zhì)組份的吸附——解吸性能而確定。

吸附劑的選擇:工業(yè)上常用的吸附材料有:硅膠類、氧化鋁類、活性炭類、分子篩類等吸附劑;另外還有針對某種組份選擇性吸附而研制的特殊吸附材料。吸附劑對各氣體組份的吸附性能是通過實(shí)驗(yàn)測定靜態(tài)下的等溫吸附線和動態(tài)下的穿透曲線來評價(jià)的。吸附劑的良好吸附性能是分離過程的基本條件。

根據(jù)生產(chǎn)裝置所需，氫氣壓力為1.2 MPa。本裝置PSA－H2吸附壓力按1.3 MPa進(jìn)行設(shè)計(jì)，輸出氫氣壓力為1.2 MPa。

其關(guān)鍵設(shè)備:原料氣壓縮機(jī)，型號:LG－340/5.5;冷凍機(jī)型號:JZLG16C;真空泵型號:2BE1 303。

總之，利用焦?fàn)t煤氣為原料，采用成熟先進(jìn)的變壓吸附分離技術(shù)，生產(chǎn)高純度氫氣，使現(xiàn)有資源得到合理利用，充分發(fā)揮中國平煤神馬集團(tuán)焦?fàn)t煤氣優(yōu)勢，既可解決尼龍化工公司擴(kuò)產(chǎn)后原料氫氣缺口問題，又可解決富余煤氣排空污染問題，是一個多方受益的綜合項(xiàng)目，具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

3.6 利用焦?fàn)t煤氣制乙炔技術(shù)途徑

乙炔既廣泛用于機(jī)械加工等許多行業(yè)，又是我國一種重要的化工原料。國內(nèi)年消耗乙炔150萬t，年增長率10%。

利用電石法生產(chǎn)乙炔，因生產(chǎn)成本高、能耗大且污染嚴(yán)重等問題，因而對生產(chǎn)乙炔清潔生產(chǎn)法有急迫切的需求。目前乙炔清潔生產(chǎn)方法有:

1)部分氧化法—BASF:資源利用率低(6000 m3/t C2H2)、必須與其他過程組合、投資大、過程控制復(fù)雜;

2)電弧等離子體裂解法—HULS:已有工業(yè)化、資源利用率高投資低、能耗高、電極壽命短(150 h);

3)等離子體裂解煤:研究階段(煤品、裝置)、沒有工業(yè)化經(jīng)驗(yàn)。

焦?fàn)t煤氣中CH4含量為23%～29%，通過變壓吸附制氫后，CH4含量為45%左右。利用微波復(fù)合直流等離子體將甲烷裂解生產(chǎn)乙炔。微波復(fù)合直流等離子體的特點(diǎn):綜合了現(xiàn)有高溫電弧等離子體和低溫等離子體的優(yōu)點(diǎn)，電極壽命顯著延長;用于甲烷轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化率高、能量效率高、乙炔能耗低。

等離子體焦?fàn)t煤氣制乙炔技術(shù)就是將等離子體這一超常及新型技術(shù)引進(jìn)焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化過程，利用等離子體具有能量高度集中、超高溫區(qū)域窄、沿徑向有極大的溫度、壓力梯度和高速的等離子體射流等優(yōu)點(diǎn)，在幾毫秒時間內(nèi)將焦?fàn)t煤氣加熱到1250℃以上，甲烷在小于40 ms時間內(nèi)完成快速裂解重整的反應(yīng)過程，生成富含乙炔、氫氣和乙烯的裂解氣。該工藝克服了傳統(tǒng)煤制乙炔工藝流程長、能耗高、對環(huán)境污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)，從而取代污染嚴(yán)重、能耗高的傳統(tǒng)的煤－電石－乙炔途徑。

等離子體裂解焦?fàn)t煤氣中的甲烷制乙炔工藝過程與常規(guī)的催化轉(zhuǎn)化過程不同。在等離子體裂解過程中，反應(yīng)物被強(qiáng)電場電擊穿分解為自由電子、中性活性基團(tuán)，在隨后的的復(fù)合過程中只要能夠提供合適的條件就可以獲得相應(yīng)的目標(biāo)產(chǎn)物。等離子體化學(xué)合成與常規(guī)催化合成過程的不同點(diǎn)主要體現(xiàn)在:不需要催化劑，沒有催化劑中毒、再生的問題;工藝過程、反應(yīng)裝置簡單，開停車快速、方便;對反應(yīng)物組成的要求沒有常規(guī)催化過程中要求的那么嚴(yán)格。

集團(tuán)與中科院沈陽金屬所聯(lián)合開發(fā)等離子體焦?fàn)t煤氣制乙炔技術(shù)，目前正在建設(shè)50 t/年焦?fàn)t煤氣制乙炔小試生產(chǎn)線，2013年建設(shè)2000 t/年焦?fàn)t煤氣制乙炔工業(yè)化試驗(yàn)裝置。項(xiàng)目建成后，可帶動集團(tuán)煤、鹽產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展，填補(bǔ)國內(nèi)用焦?fàn)t煤氣制備乙炔技術(shù)的空白。

3.7 利用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)液化天然氣

液化天然氣作為可持續(xù)發(fā)展的清潔能源，具有明顯的社會和環(huán)境效益。液化天然氣正以每年約12%的速度增長，2007年中國進(jìn)口291萬t液化天然氣，2008年1～12月，中國液化天然氣進(jìn)口總量為333 萬 t。

很多城市在汽車燃料方面逐步用液化天然氣或天然氣代替燃油，在中小城鎮(zhèn)采用液化天然氣作為氣源供居民使用已越來越普及，液化天然氣是許多工業(yè)不可缺少的特種燃料。

以焦?fàn)t煤氣為原料，經(jīng)過壓縮、凈化、甲烷提純、甲烷深冷四個部分生產(chǎn)合格的液化天然氣(LNG)。其關(guān)鍵技術(shù)就是將焦?fàn)t煤氣中的一氧化碳、氮?dú)獾群图淄榉蛛x。

目前，集團(tuán)已與新奧集團(tuán)合作建設(shè)焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)LNG項(xiàng)目，總投資3億元，年處理焦?fàn)t煤氣量2.4億m3，生產(chǎn)液化天然氣9400萬Nm3/年左右，市場定位為高端車用燃料。

4 結(jié)束語

焦?fàn)t煤氣是現(xiàn)代社會生活的重要資源，“以煤為基礎(chǔ)、多元發(fā)展”是我國煤化工發(fā)展的基本方針，要充分發(fā)掘焦?fàn)t煤氣的資源潛能，推廣發(fā)電、生產(chǎn)甲醇、二甲醚、氫氣、乙炔、液化天然氣等這些具有較好經(jīng)濟(jì)效益的成熟可靠技術(shù)，著力研發(fā)前景廣闊的焦?fàn)t煤氣等離子體技術(shù)及 熱裂解合成氣技術(shù)，對提高資源利用效率、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)節(jié)約型社會具有十分重要的意義，是煉焦企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇，有著廣闊的發(fā)展前景，已成為煉焦企業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

［1］徐廣成.加強(qiáng)煉焦行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整［J］.中國焦化業(yè)，2007(5):21－23.

［2］門長貴.制取甲醇合成原料氣的煤氣化工藝技術(shù)選擇.煤化工，2004，32(4):5 －7，21.

INVESTIGATION ON COMPREHENSIVE EXPLOITATION AND UTILIZATION OF COKE OVEN GAS

Wang Yuhong Gao Jianwei
(Energy Chemical Institute，China Pingmei Shenma Group)

The development trend of comprehensive utilization is stated by analyzing current situation of coke oven gas in china.It expounds the utilization path of coke oven gas from seven aspects in order to explore resource potential and promote some advanced technology such as electricity generation，carbinol，DME，hydrogen and acetylene production etc advanced techniques and emphatically researches plasma technique.

coke oven gas development and utilization problem and path

*聯(lián)系人:王育紅，高級工程師，河南.平頂山(467000)，中國平煤神馬集團(tuán)能源化工研究院煤化所;

2011—3—31