尹天長
(身份證號:1301211978****1030)
目前,雖然中國的GDP能耗大大降低,產煤省份的GDP能耗如陜西(3.58%)、陜西(4.15%)、河南(4.04%)、或地區(qū)使用煤作為主要原料煉焦,仍低于全國水平(4.81%),形勢依然嚴峻。因此,有必要在焦化行業(yè)積極應用各種先進的節(jié)能減排技術。為了更好地選擇有利于環(huán)境和生態(tài)保護、節(jié)約生產成本和我國基本國情的焦化技術,有必要綜合考慮環(huán)境保護效果、焦炭質量和焦爐性能等因素。從夯實焦化技術、煤預熱焦化技術、蒸汽回收過濾技術、技術改造等方面論述了焦化行業(yè)節(jié)能減排的關鍵技術。
所謂搗固煉焦,從根本上說,就是將混合后的煤用搗固機搗固后再放入爐子,使其變成比炭化室更小的煤塊,然后推入炭化室進行煉焦。搗實后,爐煤密度發(fā)生變化,由0.69t/m3變?yōu)?.05~1.15t/m3。在搗固焦化過程中,為了提高煤餅的穩(wěn)定性,通常需要添加潤滑劑、水作為粘結劑。搗固煉焦可以減小煤粒之間的間隙,而相應的煤的容重會顯著增加,因此,會提高橡膠的膨脹壓力;變形煤顆粒壓縮后,它們之間的熔合增強。(一)配煤方案及性能。以往的實際研究表明,混煤灰分的范圍值為9.45~12.42%,硫的范圍值為0.39~0.86%,揮發(fā)性煤的范圍值為26.01~30.24%。此外,催化指數(shù)范圍為3.30~7.34%。煤質指數(shù)區(qū)間越大,越具有代表性。(二)焦炭質量。第一,夯實結焦對孔隙度的影響。當摻合煤的容重增大到一定程度時,焦煤材料之間的膨脹壓力增大,孔徑變小,孔隙數(shù)量減少,焦炭的表觀孔隙度和總孔隙度減小。但對于復雜煤的堆積密度,不會一直增加,因為不斷增加會增加焦化膨脹壓力,難以實現(xiàn)揮發(fā)性物質的析出。因此,受此影響,一些孔隙的孔徑會顯著增大,煤的微裂紋會擴大,焦炭的孔隙率也會增大。第二,對冷強度的影響。當配煤密度增大時,填滿了煤粒之間的空隙,減小了所需的粘結結構。而且界面粘結較牢固,達到提高破碎強度和耐磨強度的目的。但是,需要指出的是,復合煤的堆積密度不能持續(xù)增加,因為它會增加熱解氣體析出的難度,也會增加膠體體的膨脹壓力。此外,雖然可以提高焦炭的機械強度,但收縮應力對焦炭的松弛作用會大大減小,焦炭層間剪切應力增大,使焦炭裂紋擴展,冷強度降低。
通過煤的預熱焦化,可以提高焦煤源的容重,提高焦炭的質量。與傳統(tǒng)濕煤煉焦相比,可降低能源消耗4%,而焦爐的生產能力可提高20-25%。此外,它還可以消除煤在平直狀態(tài)下產生的煤煙,從而大大減少空氣污染。需要指出的是,通過對煤的預熱和改性,可以達到改善弱粘煤結焦和粘結性能的目的。隨著預熱溫度的不斷變化,煤的冷態(tài)焦化強度有規(guī)律地變化,其耐磨強度隨溫度的升高先降低后升高,而破碎強度隨溫度的升高先升高后降低。
蒸汽回收技術是針對煉焦工業(yè)的發(fā)展的專利技術,通過該技術可以有效地將熄焦過程中,煙氣脫硫產生的蒸汽回收,與干法熄焦技術相比,具有結構簡單,維修方便,在不改變現(xiàn)有的生產過程等,以及設備投資相對較低。目前,我公司在焦炭淬火過程中每天生產1000噸蒸汽,在煙氣脫硫塔中每天生產250噸蒸汽。通過蒸汽回收和過濾技術改造,每天可回收蒸汽1250噸。此外,該技術將實現(xiàn)焦化企業(yè)蒸汽排放增白的先例,既達到節(jié)能減排的效果,又取得環(huán)保效益。
煤焦油是焦化過程中的重要產品,而煤焦油與殘余氨的分離是氨蒸餾前的重要步驟。氨精餾過程中,分離和去除的好壞對氨精餾過程有很大的影響。同時,焦化廢水中含油量的高低直接影響著生化處理的效果。因此,煤焦油的去除或分離是煉焦過程中一個非常重要的環(huán)節(jié)。目前焦化工業(yè)廣泛采用焦炭過濾器、氣浮管或陶瓷濾管來去除煤焦油,但除油效果并不理想。脫脂的解決這個問題,我公司原來的陶瓷管過程的基礎上,增加了高精度油/水分離設備,穩(wěn)定運行,為了比較的水質,清晰明確,為了分析指數(shù),明顯降低,運行氨含油量迄今為止在10mg/l,技術和工藝要求,不僅提高了焦油產量,并降低蒸氨底油的排放量和污水含油量,提高環(huán)境效益,降低污水處理成本。此外,氨廢水處理中的堿耗也顯著降低,可以說是一次多殺,是行業(yè)首創(chuàng)的標桿創(chuàng)新技術。
液體脫硫使用廢熱分解技術,首先是進行液體的脫硫預處理,通過泵到向上的先預熱,然后從噴油器噴淋管,噴脫硫液體的液滴在高溫廢氣的flash蒸發(fā),蒸發(fā)后的脫硫廢液的過程中減少廢氣,廢氣有足夠的熱量來加熱,當溫度高于420℃時,NH4CNS、(NH4)2so3和(NH4)2so4等物質熱解生成H2S、NH3和N2氣體并與廢氣混合。蒸發(fā)脫硫廢液中的水通過橋管、集水管和一次冷凝器進入剩余氨或循環(huán)氨。分解產生的H2S、NH3等物質進入剩余氨或回收氨,大部分隨氣體進入后續(xù)凈化段。其中H2S在脫硫過程中主要以硫的形式回收,NH3在硫氨段以硫酸銨或氨的形式回收。因為公司開發(fā)技術脫硫液體過濾系統(tǒng)轉換后,噴嘴,空氣燃料分解重建、氣液開關等許多技術改進和不斷完善操作,脫硫液體分解技術不斷升級,已形成一套成熟的實踐操作技術,業(yè)余脫硫液體完全消化,還可以提高產量,硫磺,硫銨的增產同時達到了清潔生產的目的。
綜上所述,對于焦化企業(yè)來說,有必要注意節(jié)能減排技術的合理選擇。在搗固煉焦技術、煤預熱煉焦技術創(chuàng)新的基礎上,積極探索蒸汽回收與過濾技術,積極開發(fā)氨水除油技術、脫硫液余熱分解技術等。此外,還需要積極加強企業(yè)管理,以技術進步為起點,依賴于環(huán)境保護設施的持續(xù)改進,不斷進行技術創(chuàng)新,同時增加人類的輸入,財務和物質資源,最大限度地節(jié)能減排的技術水平,達到節(jié)能減排的目的。