煤焦化行业的清洁生产研究

陈如建

（临沂恒昌焦化股份有限公司，山东 临沂 276132）

引言

煤焦化行业的物质生产是我们社会生存和发展的基础活动。进入工业化时代以来，人类大部分的成就和文明是环境资源的掠夺和自由占有，导致了人类社会和自然的矛盾突出。现在我们的地球充满了空洞。我们生存的环境质量正在全面恶化。环境问题引起的各种污染事故和自然灾害频繁发生，威胁着人类的生存。

1 煤焦化行业推行清洁化生产的重要性

随着我国工业技术的进步和经济水平的提高，清洁生产的目标得到了不断改善，相关的研究和技术也得到了很大的创新，清洁生产的过程与产品需要不断改进[1]。

1）有利于改变之前的管理模式。以往终端模式管理速度不够，负责任的只有环境科学的研究与管理工人，把工作的重点放在了污染排放与处理上。所以目前对焦化企业来说，只有相关环保单位才能够处理这些。

2）在煤焦处理中，清洁的生产过程不仅是控制污染排放的有效方案，也是一种新型高效的生产模式。这可以通过合理地利用生产资源，用来替代稀有的资源，降低了循环能源的消耗，借用清洁的生产方式促进了社会工业的进步，并且减少焦化业对自然环境的不利影响。

3）加快焦化行业的合理定位，不断优化生产流程，努力降低能耗，通过加强自身经营模式，从而实现从粗放的生产模式到集约的生产模式[2]。所以清洁化的生产方式可以为企业添加新的动力，促进行业的发展和进步。焦化固体成分复杂，乱排放，环境污染严重，废物资源化利用，减少污染，增加企业利益。

2 煤焦化的清洁工艺

2.1 熄焦工艺

熄焦指的是冷却精制的热焦直到便于保存与运输的温度。因为焦炉的操作工艺属于熄焦，用来冶金的煤焦主要用这种方法生产。截止目前，国内的熄焦技术有湿法的，也有干法，具体的操作过程有以下几个方面：

1）其中湿熄焦的过程是将成熟焦炭放入装煤推焦机中，然后推焦机推出，焦炭经除尘之后在熄焦车上进行下一步操作，熄焦车会把焦炭运进熄焦塔中，然后进行喷淋处理，在此处熄焦后排放冷却到冷焦平台，最后送入进焦炭筛分系统进行筛分储存，便于等待运输。

2）干熄焦工艺之中，红焦经低温惰性的气体冷却后，换热吸收的热量进入了干熄焦锅炉来产生蒸汽，蒸汽进入了对应的蒸汽管，或送至了发电厂[3]。经处理后的冷却惰性气由风机吹入干熄焦炉后进行冷却，其中的红焦还可以回收再利用。

3）两种方式在污染排放方面没有显著的差异。干熄焦比湿法熄焦大约少8%。干熄焦的投资大约是是湿法熄焦的6 倍。干熄焦的操作成本却是湿法熄焦的2.6 倍。所以，干熄可以利用余热进行发电。对于这种方法，燃气公司早在2013 年就正式将湿法熄焦工艺改成了干法熄焦工艺，最大限度地提高焦炭的利用率。

2.2 天然气的脱硫过程使用的技术

天然气的脱硫过程需要使用焦化脱硫的方法进行。还要对脱硫过程中产生的生产物进行有效的回收利用。所有的氨处理回收，然后用于脱硫。基本处理之后，提取焦化的脱硫液，所生产出来的副产物是氨的化合物。所以说在生产的整个过程中不需要对系统进行补水，企业已经实现了节约水资源、降低生产成本的目标[4]。在焦化部门中采用的湿法氧化的方法进行脱硫，PDS 焙烧是它的催化剂。将堆煤和焦炭工序回收的粉尘加湿后返回煤炭分配系统，再利用。其他各吸尘器回收的粉尘作为吸尘系统回收的吸尘、吸尘系统回收的吸尘、粉热沉淀池回收的吸尘等副产品出售。在回收车间，由凝结了鼓风工程的聚氨酯分离罐产生的焦油渣集中在煤炭准备车间渗透到焦炭中，并被焦化。这部分材料多环芳控毒性强，在处理过程中，参考危险废物的储存、转移等要求，管理物质的储存、运输等措施，贮存防渗、防雨、防晒半封闭水泥仓库运至煤配工程采用移动密封容器，严格防止泄漏。气体中的氢组分可以提供碱源，而且空气可以被氧化与再生。当盐分达到一定的含量时，气体脱硫工艺恶化，生产效率降低，甚至硫化氢超标。脱硫工程产生的废液进入烧硫磺的盖子加热生成硫横，作为副产品出售到外面。收集到其他少量生活垃圾后，从环卫部的口中统一处理。天然气脱硫过程整个生产过程不需要其他原料，无化学能，间隔无高温高温低温制冷设备。

2.3 CMC 技术的应用

CMC 技术是指煤的水分控制技术。基本原理是在焦煤进入焦炉前对焦化进行预热干燥，调整和减少原煤水含量，以确保水含量控制在6%以内，从而有效增加的结煤的利用与消耗，对生产时候的环境进行有效的保护，着不仅仅是为了使工作的效率更高更快，还能保证生产出来的产品的质量更加可靠[5]。CMC 作为目前一种焦化业中非常典型的一种清洁生产手段，可以有效的减少水资源的利用，达到节能降耗的效果。近年来，日本采用了蒸汽干燥法，德国也采用了流化床装置。目前，国内的CMC 生产有蒸汽管旋转型的水煤控制技术与流化床控制技术还是非常有发展前景的。余温生产出来的蒸汽在工厂生产的过程中依然起到非常重要的作用。

2.4 焦化过程中产生的废液的处理技术的应用

迄今为止，我国现在处理焦化过程中产生的废液还是以脉冲过程放电、光催化氧化、催化湿法氧化、臭氧氧化等方法为主。这些技术可以处理工业生产中的焦化废水，部分废水水质可以达到再生水和补充水的标准，从而达到了无污染的生产条件。况且，用光催化反应的方式进行污染处理的应用也在逐渐实现，它是通过光刺激半导体催化剂产生其反应活性强的空穴对，在颗粒表面产生氧化还原反应，以此来达到除去废水中的苯酚和其它有毒的有机化合物的目的。光催化氧化技术在焦化工业中得到广泛应用，可重复使用，是材料领域的研究热点。脉冲电晕放电有效地分解焦性排水，并在50 kV 和2.8 s时去除91%的氰化物和66%的苯酚。一般使用生化处理过程，但细菌可根据该过程被激活。这项新技术尤其重要。催化湿法氧化技术主要以氧剂、高压为前提，充分利用有机物质和氨氮在空气中进行氧氧化排放，进入二氧化碳和氮，将这些有害物质排入大气中有利于炼焦行业难分解的高含量有机物的排放与处理[6]。然而，这种技术对设备和催化剂价格有很高的要求。绿色原料的利用是煤焦化行业中解决资源短缺的一项十分重要的措施，这种方案对提高煤炭的利用效率有重要的意义。借此可以用来开发煤液化的技术，包括直接液化技术和间接液化技术，直接液化技术在高温催化的条件下向煤加入氢，增加氢的占比。间接液化指的是煤在产生合成气体之后，通过氧气和水蒸气的作用在一定温度压力下形成液体燃料。

3 结语

根据国内外研究成果，由于各种条件的限制，上述两家焦化企业均未实施部分清洁生产技术。这些技术的环境和经济效益需要在未来焦化企业的清洁生产审计中得到验证。由于时间限制，我们只关注焦化行业的清洁生产技术，没有对焦化行业的绿色发展进行深入的研究。我们只是做了一个简短的介绍，希望将来有机会做更深入的研究。