煤的低温干馏生产工艺及污染治理

低温干馏生产工艺及污染治理1.低温干馏的概念煤在隔绝空气下加热至高温600℃左右所发生的一系列复杂的物理、化学变化过程，称为煤的低温干馏。2.干馏炉生产工艺特点及流程干馏炉是煤低温干馏生产工艺中的主要设备。鲁奇低温干馏炉是工业上已采用的典型炉型，其采用气体热载体内热式垂直连续进料，在中国俗称三段炉，即从上而下包括干燥段、干馏段和冷却段3部分。2.1主要工艺特点炉内采用大空腔设计，干燥段、干馏段没有严格的界限，干馏、干燥气体热载体不分；炽热的半焦进入炉底水封槽，用水冷却，采用拉盘和刮板机导出于馏产品；部分荒煤气和空气混合进入炉内花墙，经花墙孔喷出燃烧，生成千馏用的气体热载体将煤块加热干馏；煤气由炉顶集气伞引出进入冷却系统。但其不足之处在于：①干燥和干馏气体热载体部分不足，导致出炉煤气热值低，难以符合工业和民用要求，对后续进一步加工利用造成巨大影响；②采用水封冷却出焦方式，表面看起来避免了由于煤气泄漏造成的环境污染，实际在生产中，黑褐色的熄焦高温废水，向空气中会发出大量有毒有害的气体；③由于半焦是从水里捞出，还需要浪费大量的煤气燃烧去烘干半焦；④煤干馏炉规模小，难以大型化。目前规模均为3～5万t／a的小型炉，属国家限制和淘汰的对象之一；⑤由于气体热载体必须由下向上穿过料层，要求料层有足够的透气性，并使气流分布均匀，所以入料粒度应为20～80mm，需要由原煤破碎和筛分，其产率不高，价格还高于原煤；⑥于馏炉加料过程粉尘问题未得到有效解决。2.2生产工艺流程图原料煤由斗式提升机提升到炉顶储煤仓，并连续加入干馏炉，经预热段进入干馏段，干馏所用热量主要由回炉煤气与空气在火道内混合均匀后，经火口进入干馏段燃烧，干馏段下部成品干馏煤落入水封槽冷却，然后排出。荒煤气在干馏室内沿料层上升，通过煤气收集罩、上升管、桥管先后经文氏管塔、旋流板塔洗涤，煤气在风机的作用下回炉加热，剩余部分放散。焦油进入沉淀池脱水，然后集中在焦油池进行静置恒温加热和2次脱水，脱水后的焦油即为成品油。2.3生产过程污染物排放榆林煤低温于馏生产过程中污染物排放量大，产生污染物的环节多。根据煤低温干馏生产过程和工艺特点，确定其生产过程中的各污染物排放环节，如下图2：榆林煤低温干馏生产工艺产生的污染物主要分为：①粉尘污染物，主要包括煤尘和焦尘。其中煤尘来源主要来源于受煤场、备煤工段和炉顶装料区，焦尘主要来源于贮焦场。②大气污染物，其主要包括炉体泄漏和熄焦水产生的废气(主要污染物为H。S、CO、苯系烃、氰化物、N0。、SO。等)，荒煤气燃烧、干燥半焦时产生的废气，剩余煤气焚烧后产生的废气(主要污染物为硫氧化物和氮氧化物)，氨水池、焦油池产生的大量焦油蒸汽等。③水污染物，其主要产生于焦化工段和化产回收工段，且废水排放量大，水质成分复杂。废水中无机污染物主要有硫化物、氰化物和硫氰化物，有机污染物除大量酚类外，还有单环及多环的芳香族化合物，以及含氮、硫、氧的杂环化合物等。煤气发电和综合利用新技术研究。例如以榆林煤低温干馏生产过程煤气为燃料的燃气——蒸汽联合循环发电技术。此外还应建设以干馏煤气为燃料的石灰生产企业、煤焦油深加工企业、粉煤气化生产企业等，以提高资源综合利用效率和环境保护能力。3.改进低温干馏工艺——富氧干馏兰炭生产虽然近年来取得了很大进步,但还有一些技术问题有待进一步研究解决。目前尚存在3个方面的问题；一是目前低温干馏仍主要采用炉内空气和煤气燃烧加热的方式,燃烧废气混人了煤气中,既降低了煤气的热值,增大了净化系统的处理压力,而且不利于综合利用；二是采用水盆浸泡熄焦的方式,水和热耗量大,且产品水分含量高,废水处理难度大；三是粉煤和兰炭碎屑仍未合理利用。这些仍然是大型清洁兰炭生产新工艺迫切需要解决的问题,这些问题的解决将使现行的兰炭生产技术得到全面提升,可被称为“第三代兰炭生产技术”。提高低热值煤气循环利用效率主要有两个方面：一是与高效率的低热值煤气消耗部门（如金属镁生产�有效对接）；二是改进现有干馏工艺,提高煤气质量,为化工产品方向的应用奠定基础。富氧干馏就是利用先进的制氧技术,以氧气替代空气,改变现行低温干馏采用空气助燃带来的煤气热值低,产出量大及后续的综合利用问题。