焦爐煤氣知識
焦爐煤氣，又稱焦爐氣，由于可燃成分多，屬于高熱值煤氣，粗煤氣或荒煤氣。那么你對焦爐煤氣了解多少呢?以下是由學習啦小編整理關于焦爐煤氣知識的內(nèi)容，希望大家喜歡!
焦爐煤氣的介紹
焦爐煤氣是指用幾種煙煤配制成煉焦用煤，在煉焦爐中經(jīng)過高溫干餾后，在產(chǎn)出焦炭和焦油產(chǎn)品的同時所產(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。
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%。
焦爐煤氣的特點
1、焦爐煤氣發(fā)熱值高16720—18810KJ/m³，可燃成分較高(約90%左右); 2、焦爐煤氣是無色有臭味的氣體;
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，就會堵塞管道和管件，給調(diào)火工作帶來困難;
6、著火溫度為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%)，cmhn(2~4%);密度為0.45~0.50 Kg/Nm3。 目前，我國焦炭年產(chǎn)量超過4億t，每年可有近1000×108m3焦爐煤氣可作資源型開發(fā)利用。主要應用于制甲醇、化肥、發(fā)電、制氫、還原鐵。
焦爐煤氣的應用
1、焦爐煤氣用于生產(chǎn)甲醇
甲醇是重要的有機化工原料，也是優(yōu)良的液體燃料，利用焦爐煤氣制造甲醇是我國目前焦爐煤氣綜合利用的主要方式。焦爐煤氣中含有25%以上的CH4,，只需將焦爐煤氣中的甲烷轉(zhuǎn)化成一定比例的CO和H2， 就能滿足合成甲醇的工藝要求。
2、焦爐煤氣用于生產(chǎn)化肥
用焦爐煤氣制合成氨也是焦爐煤氣綜合利用的重要途徑之一。數(shù)據(jù)表明，1720m3焦爐煤氣可以生產(chǎn)1t合成氨，進而合成尿素，生產(chǎn)成本低于以天然氣或無煙煤為原料的尿素生產(chǎn)工藝，成本優(yōu)勢明顯。由于規(guī)定尿素為國家免稅產(chǎn)品，因此相比甲醇等化工產(chǎn)品來說，經(jīng)濟效益具有較好的優(yōu)勢。
3、焦爐煤氣用于發(fā)電
利用焦爐煤氣發(fā)電是較為成熟的技術，有：蒸汽發(fā)電、燃氣輪機發(fā)電、內(nèi)燃機發(fā)電、燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電4類。蒸汽機的發(fā)電效率最低，不到30%，其次是燃氣機發(fā)電和內(nèi)燃機發(fā)電，發(fā)電效率30%-35%。燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術是我國大中型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)正在積極推廣的技術，是熱能資源的高效梯級綜合利用，其發(fā)電效率高達45%以上，在蘭州厚壁無縫鋼管、濟鋼、 寶鋼、太鋼等企業(yè)得到推廣。
4、焦爐煤氣制氫
氫氣是最清潔的能源，人類社會的發(fā)展目標是實現(xiàn)以氫能為主要能源。由于焦爐煤氣含有豐富的氫資源，用焦爐煤氣制氫的主要方法是采用變壓吸附技術從焦爐煤氣中分離氫氣。 目前，許多大中型焦化企業(yè)都在策劃設計和建設苯加氫裝置，其加氫所需的氫氣都將是采用變壓吸附技術從焦爐煤氣分離而出。焦爐煤氣制氫還用于煤焦油加氫，利用催化加氫反應，使分子量高、氫碳比(H/C)低、雜質(zhì)含量多的煤焦油轉(zhuǎn)化為分子量較低、氫碳比較高，成為優(yōu)質(zhì)燃料油組分。
5、焦爐煤氣用于生產(chǎn)直接還原鐵
傳統(tǒng)的煉鐵工業(yè)完全依靠碳為還原劑，而焦爐煤氣中H2和甲烷含量分別為50%和20%，只需將焦爐煤氣中甲烷進行熱裂解即可獲得74%的H2的和25%的CO，以此作為直接還原生產(chǎn)的還原性氣體是非常廉價的，能大大降低煉鐵過程煉焦煤和焦炭的消耗。
發(fā)展煤氣化、焦爐煤氣加大型化氣基豎爐的直接還原工藝是我國直接還原技術發(fā)展的總趨勢。
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