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森乐环保丨焦炉煤气综合利用方案

一、目前国内焦炉煤气综合利用主要途径有：（1）焦炉煤气用作气体燃料；（2）焦炉煤气发电；（3）焦炉煤气作为化工产品合成气，主要有以下几种工艺路线：a：焦炉煤气提氢联产合成氨；b：焦炉煤气制甲醇，甲醇驰放气提氢联产合成氨；c：焦炉煤气甲烷化制LNG，副产少量氢气；d：焦炉煤气液化（无甲烷化）制LNG，副产大量氢气；e：焦炉煤气直接提取氢气，剩余解析气回焦炉，置换焦炉煤气；二、焦炉煤气综合利用主要工艺...

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一、目前国内焦炉煤气综合利用主要途径有：

（1）焦炉煤气用作气体燃料；

（2）焦炉煤气发电；

（3）焦炉煤气作为化工产品合成气，主要有以下几种工艺路线：

a：焦炉煤气提氢联产合成氨；

b：焦炉煤气制甲醇，甲醇驰放气提氢联产合成氨；

c：焦炉煤气甲烷化制LNG，副产少量氢气；

d：焦炉煤气液化（无甲烷化）制LNG，副产大量氢气；

e：焦炉煤气直接提取氢气，剩余解析气回焦炉，置换焦炉煤气；

二、焦炉煤气综合利用主要工艺及效益成本分析

2.1焦炉煤气用作气体燃料

焦炉煤气是优质的中热值气体燃料，其热值为17兆焦~20兆焦/标准立方米，煤气的主要成分（体积百分比）为氢55％~60％、甲烷19％~24%、一氧化碳5％~9％，另外含两个以上的碳原子的不饱和烃2％~4％，目前，由于燃煤大部分地区受到环保限制，天然气虽然热值较焦炉煤气高（约2倍），但天然气使用成本较高，所以焦炉煤气仍是工业生产的主要气体燃料。如将焦炉煤气用作陶瓷厂窑炉的加热燃料，以及用作水泥和玻璃等工业生产的燃料。这种模式适合于焦化企业周边有陶瓷、水泥、玻璃加工企业，通过脱硫、脱萘后加压送往用热单位，通过管道输送维护费用较低，按销售价0.6元/方计算，130万吨焦炭副产外供焦炉煤气40000方/小时，销售额约2.4万元/小时，年销售收入2.1亿元。经初步核算，焦炉煤气通过脱硫、脱萘、加压等综合成本为约0.38元/方，扣除成本后，年产生的经济效益约为7040万元。

2.2利用焦炉煤气发电

我国许多焦化企业将剩余的焦炉煤气用于发电。焦炉煤气发电有三种方式，分别为蒸汽发电（热电联产）、燃气轮机发电和内燃机发电，目前这几种发电方式在国内均有应用，技术成熟。如果焦化企业与高电耗生产匹配或与发供电企业联营，且上网电价合适，焦炉煤气用于发电可作为优先选择的技术路之一。其运行与管理简便，生产作业间长，可采取多种方式，企业收益稳定。

（1）蒸汽发电，热电联产供热与发电兼用

蒸汽发电由锅炉-凝气式气轮机-发电机组成。该工艺以焦炉煤气作为热源燃烧锅炉，生成高压蒸汽，用以带动汽轮机、发电机而发电。蒸汽发电技术过关、成熟可靠。在我国焦化行业应用较广泛，但其系统复杂、占地面积大、启动时间长。

（2）焦炉煤气用于燃气轮机发电

燃气轮机发电是用焦炉煤气直接燃烧，驱动燃气轮机以带动发电机发电。燃气轮机发电机组设备紧凑、占地少、效率高、效益好、启动速度快。不过，燃气轮机运行一段时间后必须远距离运回制造厂检修，因此需要较多的备品，要求工人有较高的技术素质。

（3）燃气——蒸汽联合循环发电技术（CCPP）

该技术的基本原理是将剩余的焦炉煤气和回收的高炉煤气经净化、混合、加压后送往燃气轮机燃烧、膨胀做功，带动燃气轮发电机组发电。同时燃气轮机排放的高温烟气加热余热锅炉，产生蒸汽，带动蒸汽轮发电机组，形成联合循环发电。燃气——蒸汽联合发电是热能资源的高效梯级综合利用，其发电效率高达45％以上，实现了钢电联产，目前我国的济钢、宝钢、太钢、沙钢、通钢、鞍钢、马钢、邯钢安钢、涟钢等多家钢厂都在使用该技术。

（4）用煤气内燃机带动发电机发电

我国一些焦化厂也有采用煤气内燃机发电。可供选择的焦炉煤气内燃机发电机组有400千瓦、500千瓦、1200千瓦和2000年瓦。目前焦化行业大多采用的是500千瓦焦炉煤气内燃机发电机组。按焦炉煤气热值（低热值）16720千焦/立方米计算，1立方米焦炉煤气可发电1.1千瓦时。

结论：焦炉煤气热值：4128Kcal/m3，即17255kJ/m3，锅炉效率：80%，过热蒸汽参数：温度540℃；压力9.8MPa；3475.4kJ/kg，即每万方焦炉煤气可产高压蒸汽40t，每万方焦炉煤气可发电11000KWh，燃气轮机发电效率高，发电成本低，但是前期投资大；余热锅炉发电前期投资小，但是发电效率较低，发电成本高。建议采取燃气轮机发电的方式，减少煤气放空、降低经济损失。另外采取燃气轮机和余热锅炉联合发电的形式，该方案前期投资太大且经济性不好。

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