焦油渣处理技术的研究与应用

李超华

摘 要：焦油渣是煤炭产业中的一种附加物，这种物质具有很强的环境污染性，如果不能得到有效的处理，会产生严重的污染。在可持续发展的要求下，焦油渣处理已经成为了煤炭行业中的重点内容。我国在焦油渣处理上已经颇有建树，在多年的研究下，研发出了许多的处理技术，可以实现废物的高效处理和再次利用，进一步的发掘焦油渣的潜在价值，对于社会发展来说具有非常重要的意义。本文对焦油渣处理技术的研究与应用进行分析，并且提出了几点相关性浅见。

关键词：焦油渣 ;煤炭产业;处理技术

我国的煤炭资源丰富，在产量和储量上都处于世界先列，我国的石油资源和天然气资源处于供不应求的状态，在这样的时代背景下，煤炭资源和煤炭产业的附加物受到了高度的重视。焦油渣是多种物质混杂在一起的废物，它是煤炭资源在焦化的过程中，由于温度的提升，树脂状聚合物，与煤气中颗粒状物质混合在一起形成的物质，在煤炭行业不断发展的情况下，焦油渣的产量也在不断的增加，如何对这些焦油渣进行有效的处理，是煤炭产业重要的研究课题。本文对此进行简要的阐述。

1 焦油渣处理的意义

焦油渣属于一种工业废物，这种废物会产生很强的污染性，对人体也有一定的危害性。采用合理的方式对其进行处理，可以进一步的发掘出焦油渣的价值，实现废物的再度利用，在减少环境污染的同时，实现利益的最大化，充分的体现出可持续发展的生产理念，具有非常重大的意义。

2 焦油渣的产生途径

焦油渣主要有两个方面的来源，第一个方面来自于煤气化生产。在煤气化生产的过程中，会使用到一个高压设备，通过这个设备的高压和高温，把固态的煤炭进行分解，形成一氧化碳、氢气、甲烷等多种物质，这些物质都具有可燃性，此外，还会形成部分氮气和二氧化碳等不可燃烧的物质，气化过程发生的反应包括煤的热解、气化和燃烧反应。在我国当前的煤气化生产中，最常见的技术为鲁奇炉加压气化技术，这种技术可以产生非常好的煤炭分解效果，约产生1%焦油，而且相比于其他的煤气化技术，该技术比较成熟，具有完善的工艺体系，得到了非常广泛的应用。在使用这种技术的时候，会把煤粉与水进行混合，气化后把这些混合物质送入到焦油分离器，这个焦油分离器主要分为三层，在分离器的前两层主要是分离出来的成品，而在分离器的最下层，产出的就是焦油渣。在焦油渣中，主要成分是煤尘，其余的物质为少量的焦油还有一些杂质，焦油渣通常先存放厂区，然后交专业单位处理。第二方面来自于焦化厂的生产。焦化产业是一个非常重要的产业，在焦化厂的生产过程中，会产生大量的焦炉煤气，这种气体在冷凝的过程中，它的形态也会发生变化，其中会有大量的物质进行凝结，形成半固体物质，同时，煤气中蕴含的大量杂质包括煤粉或焦粉小颗粒、未完全焦化的物质等会与半固体物质进行混合，形成最终的产物焦油渣。

3 焦油渣的对环境和人体的影响

焦油渣是一种废物，这种废物与其他的固体垃圾相比在成分上存在很大的差异，焦油渣的危害更大，如果处理不当，会对环产生严重的影响。焦油渣中蕴含了大量的有毒物质，包括苯类物质、酚类物质等，而且其中包含了多种化合物，这些化合物具有致癌的特性，危害性极大。现阶段，在我国的化工领域和煤化生产过程中，由于技术的原因和理念的偏差，许多的企业都没有实现焦油渣的有效处理，对于企业生产过程中产生的大量焦油渣，企业会采用随意堆放的方式，弃之不理。这种处理方式，不仅仅会占据企业大量的空间，给企业的运行带来不便，而且还会对环境造成污染，尤其是在雨季，焦油渣中的有害物质会混入雨水中，进入到周边的河流中，给周边的生态带来严重危害，而且对人们的健康也是一种潜在的威胁;另外，煤焦油在自然界中具有挥发的作用，各种致癌物质会飘散在空气中，造成严重的大气污染。给予焦油渣产生的危害性，企业必须要对焦油渣给予高度的重视，采用合理的措施对焦油渣进行处理，减少焦油渣带来的危害。

4 现阶段我国常见的焦油渣处理技术

4.1 溶剂萃取分离

在对焦油渣进行处理的过程中，溶剂萃取分离是一种比较常见的处理技术，而且相比于其他的处理技术，溶剂萃取分离的方式相对简单易行，它主要的处理原理是实现焦油渣中油与其他物质之间的分离。焦油渣中含有大量的有机物，这些有机物会与溶剂进行融合，形成液体，在实际的应用过程中，把焦油渣与溶剂按照一定的比例进行融合，保证焦油渣中的有机物可以充分的溶解，然后在对其进行过滤或者沉淀等方式，把其中的固体物质和液体物质进行分离。在我国当前的焦油渣处理过程中，溶剂的主要类型为石脑油，把焦油渣与这种容易在容器中进行充分的混合，温度控制在四十五度到五十五度之间，在这样的环境下，焦油渣中的有机物会充分的溶解，这道工序完成以后，对溶液进行蒸馏处理，蒸馏温度要控制在一百四十五度到一百五十五度之间，经过萃取以后，焦油渣中有机物质的含量得到了明显的下降，降低量达到了92%，其中硫化物的含量下降了67%，焦油渣处理的效果非常的好，实现了废物的再次利用。在这种萃取方法中，溶剂的应用原理是同种物质相溶的原理，在这种萃取液中含有大量的有害物质，对处理厂区周边的环境会产生影响，所以在应用的过程中一定要注意。在萃取液选择的过程中，不仅要考虑到环境污染问题，而且还需要考虑到萃取液的价格，把经济性的原则带入到焦油渣处理中。在现阶段的焦油渣处理领域，溶剂萃取分离的方式具有处理量大、处理效率高的优点，但是其中还有一些问题没有得到解决，包括有害物质过高的问题和经济性问题，相信随着社会的进步，这些问题必将会得到有效的解决。

4.2 机械离心分离

在焦油渣处理过程中，另外一种常见的方法就是机械离心分离的方式。这种方式的处理原理主要是利用一个转速比较高的机械设备，产生巨大的离心力。由于焦油渣中各种物质大的密度不同，在离心力的作用下，可以实现不同物质之间的分离。在现阶段的焦油渣处理领域，常见的离心设备有倾析离心设备、离心分离机等。在使用倾析离心设备对焦油渣进行处理的时候，可以减少油渣沉淀的几率，可以有效的防止沉降情况的发生，但是这种离心处理方式存在一定的局限性，这个设备不能实现对螺旋输送机差速的调节，很可能达不到预期的处理效果，产生的油渣品质不能达到原定的标准。在实际的焦油渣处理过程中，不同的离心分离设备产生的分离效果也存在很大的差异。孟祥清等人在原有离心分离设备的基础上开展了进一步的研发工作，在设备中包含了闪蒸罐、焦油分离器等，这种设备可以有效的實现焦油渣各种物质之间的分离，产生的焦油品质非常好，经过处理之后的焦油渣，可以作为一种高燃值的燃料，在各个领域投入使用，比如发电领域等。这种离心处理的方法操作比较简单，费用需求量比较少，可以产生很好的分离效果。

5 结束语

综上所述，在煤炭资源的深加工过程中，会产生大量的焦油渣，焦油渣具有很强的污染性，对焦油渣进行处理，实现焦油渣的再次利用具有非常重要的意义，也是当前煤炭产业重要的研究方向。现阶段我国常见的焦油渣处理方法有溶剂萃取分离法和机械离心分离法，随着社会的发展，更多先进的处理方法会不断的问世，实现对焦油渣更加高效的处理，可以进一步的发掘出焦油渣的价值，实现废物的高度利用，增加煤炭产业的效益，减少焦油渣对环境的危害，为我国的社会发展做出积极的贡献。

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