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焦爐煤氣（可燃性氣體）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-19

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焦爐煤氣

可燃性氣體

焦爐煤氣，又稱(chēng)焦爐氣，英文名為Coke Oven Gas(COG)，由于可燃成分多，屬于高熱值煤氣，粗煤氣或荒煤氣。是指用幾種煙煤配制成煉焦用煤，在煉焦爐中經(jīng)過(guò)高溫干餾后，在產(chǎn)出焦炭和焦油產(chǎn)品的同時(shí)所產(chǎn)生的一種可燃性氣體，是煉焦工業(yè)的副產(chǎn)品。焦爐氣是混合物，其產(chǎn)率和組成因煉焦用煤質(zhì)量和焦化過(guò)程條件不同而有所差別，一般每噸干煤可生產(chǎn)焦爐氣300~350m3（標準狀態(tài)）。其主要成分為氫氣（55%~60%）和甲烷（23%~27%），另外還含有少量的一氧化碳（5%~8%）、C2以上不飽和烴（2%~4%）、二氧化碳（1.5%~3%)、氧氣(0.3%~0.8%))、氮氣(3%~7%)。其中氫氣、甲烷、一氧化碳、C2以上不飽和烴為可燃組分，二氧化碳、氮氣、氧氣為不可燃組分。

基本信息

中文名	焦爐煤氣
外文名	COG(Coke Oven Gas)
別名	焦爐氣
密度	0.4~0.5kg/Nm3
構成	氫氣和甲烷

展開(kāi)

簡(jiǎn)介

焦爐氣屬于中熱值氣，其熱值為每標準立方米17~19MJ，適合用做高溫工業(yè)爐的燃料和城市煤氣。焦爐氣含氫氣量高，分離后用于合成氨，其它成分如甲烷和乙烯可用做有機合成原料。

焦爐氣為有毒和易爆性氣體，空氣中的爆炸極限為6%~30%。

主要成分

焦爐煤氣主要由氫氣和甲烷構成，分別占56%和27%，并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮氣、氧氣和其他烴類(lèi)；其低發(fā)熱值為18250kJ/Nm3，密度為0.4~0.5kg/Nm3，運動(dòng)粘度為25×10`(-6)m2/s。根據焦爐本體和鼓冷系統流程圖，從焦爐出來(lái)的荒煤氣進(jìn)入之前，已被大量冷凝成液體，同時(shí)，煤氣中夾帶的煤

焦爐煤氣

塵, 焦粉也被捕集下來(lái)，煤氣中的水溶性的成分也溶入氨水中。焦油、氨水以及粉塵和焦油渣一起流入機械化焦油氨水分離池。分離后氨水循環(huán)使用，焦油送去集中加工，焦油渣可回配到煤料中煉焦煤氣進(jìn)入初冷器被直接冷卻或間接冷卻至常溫，此時(shí)，殘留在煤氣中的水分和焦油被進(jìn)一步除去。出初冷器后的煤氣經(jīng)機械捕焦油使懸浮在煤氣中的焦油霧通過(guò)機械的方法除去，然后進(jìn)入鼓風(fēng)機被升壓至19600帕(2000毫米水柱)左右。為了不影響以后的煤氣精制的操作，例如硫銨帶色、脫硫液老化等，使煤氣通過(guò)電捕焦油器除去殘余的焦油霧。為了防止萘在溫度低時(shí)從煤氣中結晶析出，煤氣進(jìn)入脫硫塔前設洗萘塔用于洗油吸收萘。在脫硫塔內用脫硫劑吸收煤氣中的硫化氫，與此同時(shí)，煤氣中的氰化氫也被吸收了。煤氣中的氨則在吸氨塔內被水或水溶液吸收產(chǎn)生液氨或硫銨。煤氣經(jīng)過(guò)吸氨塔時(shí)，由于硫酸吸收氨的反應是放熱反應，煤氣的溫度升高，為不影響粗苯回收的操作，煤氣經(jīng)終冷塔降溫后進(jìn)入洗苯塔內，用洗油吸收煤氣中的苯、甲苯、二甲苯以及環(huán)戊二烯等低沸點(diǎn)的炭化氫化合物和苯乙烯、萘古馬隆等高沸點(diǎn)的物質(zhì)，與此同時(shí)，有機硫化物也被除去了。

特點(diǎn)

焦爐煤氣的特點(diǎn)：

1、焦爐煤氣發(fā)熱值高16720—18810kJ/m，可燃成分較高（約90%左右）；

2、焦爐煤氣是無(wú)色有臭味的氣體；

3、焦爐煤氣因含有CO和少量的H2S而有毒；

4、焦爐煤氣含氫多，燃燒速度快，火焰較短；

5、焦爐煤氣如果凈化不好，將含有較多的焦油和萘，就會(huì )堵塞管道和管件，給調火工作帶來(lái)困難；

6、著(zhù)火溫度為600~650 ℃。

7、焦爐煤氣含有H2（55~60%），CH4（23~27%），CO（5~8%），CO2（1.5~3.0%），N2（3~7%），O2（<0.5%），c2h4(2~4%);密度為0.45~0.50 Kg/Nm。

現狀發(fā)展方向

利用現狀

我國是世界焦炭產(chǎn)量最大的國家，2010 年焦炭產(chǎn)量為 3.8 億 t，約占世界焦炭總產(chǎn)量的 60%，產(chǎn)生的焦爐煤氣量巨大，如何高效、合理地利用是關(guān)系環(huán)保、資源綜合利用、節能減排的重大課題。以 2010 年中國焦炭產(chǎn)量為例進(jìn)行估算，2010 年中國焦化產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)伴生的焦爐煤氣，除了其中的 40%～45%用于保證焦化爐爐溫外，共富余焦爐煤氣 850 億 m3，超過(guò)西氣東輸工程的熱值總量，剩余焦爐煤氣的高效利用是困擾焦化企業(yè)多年的問(wèn)題。

機焦企業(yè)向外輸送的焦爐煤氣經(jīng)過(guò)進(jìn)一步凈化處理之后有多種利用方式。按照用途分類(lèi)，可以分為以下四種：工業(yè)與民用燃料、化工原料、還原劑直接還原煉鐵、制氫。

具體有：

1、焦爐煤氣用于合成甲醇；

焦爐煤氣

2、焦爐煤氣用于合成天然氣；

3、焦爐煤氣用于制氫；

4、焦爐煤氣用于發(fā)電；

5、焦爐煤氣用于生產(chǎn)化肥；

6、焦爐煤氣用于生產(chǎn)直接還原鐵。

發(fā)展方向

1、清潔化：焦爐煤氣凈化問(wèn)題越來(lái)越受到重視，其清潔化利用符合國家低碳經(jīng)濟的發(fā)展戰略，特別是焦爐煤氣經(jīng)脫硫、脫氰后，不但更加清潔環(huán)保，而且其可燃成分更高、雜質(zhì)更低，其利用價(jià)值自然得以提高；

2、產(chǎn)品高附加值：利用焦爐煤氣生產(chǎn)高附加值的化工產(chǎn)品是確保焦化企業(yè)經(jīng)濟效益持續增長(cháng)的有效方式，是企業(yè)可持續發(fā)展的必然選擇；

3、多聯(lián)產(chǎn)：相比于傳統的焦爐煤氣利用工藝，多聯(lián)產(chǎn)系統可實(shí)現焦爐煤氣的科學(xué)合理使用，大幅度提高資源和能源的利用效率，因此，焦爐煤氣的多聯(lián)產(chǎn)系統已成為我國能源領(lǐng)域中的熱點(diǎn)。

焦爐煤氣

常見(jiàn)故障修復

煤氣管道滲漏修復

煤氣管路由于輸送距離一般都較長(cháng)，在管道建設過(guò)程中，中間部位會(huì )使用托架支撐，起到管道架空的目的。煤氣管道暴露在戶(hù)外，除了大氣的腐蝕存還有自然環(huán)境對其造成的結構應力存在，長(cháng)時(shí)間工作后難免會(huì )出現局部滲漏的情況。企業(yè)在正常生產(chǎn)過(guò)程中，往往不能隨時(shí)停機，但煤氣滲漏又存在重大安全隱患，在不停機的情況下現場(chǎng)快速有效解決此類(lèi)問(wèn)題成為企業(yè)必須要掌握的一門(mén)技術(shù)。高分子復合材料具有超強的粘著(zhù)力，優(yōu)異的抗壓強度等綜合性能，使用25551、2211F等高分子復合材料，可免停機、少停機，甚至帶壓快速有效解決煤氣管道滲漏，既保證了企業(yè)的高速運轉效率又避免了由煤氣泄漏帶來(lái)的安全事故隱患，很好的為企業(yè)解決各類(lèi)管道的滲漏及泄漏問(wèn)題。

膨脹節泄漏修復

膨脹節是補償因溫度差與機械振動(dòng)引起的附加應力而設置在容器殼體或管道上的一種撓性結構。由于它作為一種能自由伸縮的彈性補償元件，工作可靠、性能良好、結構緊湊等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應用在化工、冶金、核能等部門(mén)。該部件出現滲漏，傳統方法就是更換，成本較高，給企業(yè)造成非常大的資源浪費。采用25551、福世藍2211F高分子復合材料現場(chǎng)治理滲漏，不用拆卸，省時(shí)省力，效果立竿見(jiàn)影，其產(chǎn)品具備優(yōu)越的粘著(zhù)力、耐油性及抗老化性，很好地為企業(yè)解決了多年無(wú)法解決的問(wèn)題。

軟連接滲漏治理

軟連接可降低振動(dòng)及噪聲，并可對因溫度變化引起的熱脹冷縮起補償作用，廣泛應用于各種管道系統。因為是橡膠材質(zhì)，由于化學(xué)介質(zhì)腐蝕和老化等因素存在，軟連接的破損滲漏是在所難免的。90T高固化橡膠復合修復材料具有超強的粘著(zhù)力，優(yōu)異的抗壓強度等綜合性能，可免拆卸、免硫化處理，快速有效修復各類(lèi)橡膠材質(zhì)軟連接設備。吸收設備的沖擊震動(dòng)，材料具有300%的高延展率，避免了再次出現滲漏的可能。

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用幾種煙煤配制而成的煉焦用煤——焦爐煤氣

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