一、煤气利用途径
国内煤气用于燃烧外的另外一个利用途径就是作为化工原料,实际生产过程中,这种途径又可以具体划分为多种不同的利用方式。
1、 制取氢气
焦炉煤气组分本身含有氢气50%以上,是制取氢气的理想原料。焦炉煤气制取氢气的方法主要有深冷法和变压吸附法(PSA),两种技术均成熟可靠,特别是表压吸附法(PSA),通过简单的吸附分离就可以获得氢气,纯度可达99.99%以上。
国内各大钢厂相继建成了焦炉煤气变压吸附制氢装置,氢气主要用于冷轧罩式炉或连续退火炉,独立焦化企业制取的氢气多用于粗苯加氢精制工艺、煤焦油加氢工艺,以厂内自用为主,用量有限。因此,氢燃料电池也是氢气利用的一个重要方向。2、 制取天然气从焦炉煤气的组成看,氢多碳少,从能量利用率看,利用焦炉煤气甲烷化制取天然气,能量利用率可达80%。特别是焦炉煤气分离出H2后,剩余气体中CH4含量提高,热值也提高,使用价值更高。
3、 合成氨我国以非无烟块煤为原料合成氨能耗平均水平约1554kg标煤/吨氨,传统焦炉煤气制合成氨能耗约1250kg标煤/吨氨,近年来焦炉煤气制合成氨节能工艺技术的发展,能耗可降至1142kg标煤/吨氨。焦炉煤气制合成氨具有资源利用合理、项目投资少、运行费用低、单位产品成本低等特点,是其他煤制合成氨路线难以比拟的。制取的合成氨可用来制造化学肥料,也作为生产其他化工产品的原料,除液氨本身可作为化学肥料外,农业上使用的氮肥、含氮混合肥和复合肥,都是氨为原料。此外,新工艺还可回收合成驰放气中的氢气,成为制取氢气的最优方法之一。
4、 制取一氧化碳放散高炉煤气可用于化工产品生产,使其再资源化,利用吸附剂提纯高炉煤气,回收利用其CO和CO2等有效成分、减少碳排放,必须考虑各种元素的组成和状态,使C、O等元素最优配置,达到最大减排。高炉煤气中的CO含量低,N2含量高,二者的沸点相近,研究表明,采用变压吸附法PSA,提纯高炉煤气中的CO时需要研制专门的吸附剂。5、 制取二氧化碳焦炉煤气和转炉煤气含有高达60%的合成气成分,只需采用成熟的PSA变压吸附工艺,就可将H2和CO分离并提纯出来。转炉煤气在变压吸附分离CO时还可以得到CO2气体产品,CO2用途非常广泛,可用于食品加工业、粮食果蔬储存、气肥、超临界萃取剂等。6、 制取甲醇和乙醇转炉煤气中CO+CO2含量接近80%,在焦炉煤气纯氧转化制甲醇工艺中补充部分转炉煤气可以改善合成气氢碳比,提高转化效果和甲醇产量。
焦炉煤气配加转炉煤气生产甲醇工艺