1、第4章 煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收與利用,4.1 概述 煤中含由碳、氫、氧、氮、硫等原子組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類(lèi)繁多的多環(huán)結(jié)構(gòu)物質(zhì)。在煉焦過(guò)程中除生成主要的固體焦炭外，還產(chǎn)生大量的氣體荒煤氣。煉焦煤于焦?fàn)t內(nèi)在隔絕空氣高溫加熱條件下，發(fā)生系列的變化，裂解成各種化合物，C1C6直鏈烴類(lèi)和氫等是裂解成焦?fàn)t煤氣的主要成分。裂解產(chǎn)物里含一個(gè)苯環(huán)的為苯系化合物，包括苯、甲苯、乙基苯和二甲苯、三甲苯的同分異構(gòu)物；含兩個(gè)苯環(huán)的為萘系化合物，包括萘和甲基萘、二甲基萘的異構(gòu)物，也包括芴、聯(lián)苯及苊等；含三個(gè)苯環(huán)的為蒽系化合物，包括蒽、菲和螢蒽等；含四個(gè)和四個(gè)以上苯環(huán)的為多環(huán)系化合物，包括芘、屈、苯并螢蒽、苉、暈苯、苯并暈苯等。煤

2、結(jié)構(gòu)中除碳、氫元素外，其余部分與苯環(huán)和多環(huán)化合物結(jié)合，形成一系列復(fù)雜化合物。,例如，含氧的苯環(huán)生成酚、甲酚、二甲酚等酸性物質(zhì)；含氧的萘環(huán)生成萘酚、萘二酚等；氧也能生成雜環(huán)含氧化合物，如古馬隆、氧芴等；氧還能生成羧基化合物，如苯甲酸等；氮在裂解時(shí)可生成吡啶、甲基吡啶、二甲基吡啶等堿性物質(zhì)；也可生成喹啉、異喹啉等。此外，還可生成咔唑、咔啶、吲哚、苯胺、萘胺等化合物。硫與碳直接結(jié)合成二硫化碳，存在于焦?fàn)t煤氣中；另外，硫還能與直鏈化合物生成噻吩，與苯環(huán)縮合生成硫雜茚，與萘化合成萘硫酚等。煉焦化學(xué)產(chǎn)品大約有500多種。在焦化工業(yè)發(fā)達(dá)的德國(guó)可以生產(chǎn)250個(gè)品種，500多個(gè)規(guī)格的產(chǎn)品。我國(guó)目前經(jīng)過(guò)生產(chǎn)試制，

3、包括小批量生產(chǎn)的為150余種，正式生產(chǎn)的有50多個(gè)品種。50多個(gè)品種的含量約占煤中所含化學(xué)產(chǎn)品的95%，研制和生產(chǎn)這些煉焦化學(xué)產(chǎn)品，將促進(jìn)煤化工和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。,4.1.1 煉焦化學(xué)產(chǎn)品 煉焦時(shí)約有25%的轉(zhuǎn)化為各種化學(xué)產(chǎn)品組成的荒煤氣，這些化學(xué)產(chǎn)品都是重要的化工原料。其中主要化學(xué)產(chǎn)品有焦?fàn)t煤氣、氨、吡啶、硫、苯、萘、焦油及少量的其他產(chǎn)品。 4.1.1.1 焦?fàn)t煤氣 煉焦過(guò)程析出的揮發(fā)性產(chǎn)物，簡(jiǎn)稱(chēng)之為粗煤氣。粗煤氣中含有許多化合物，包括常溫下的氣態(tài)物質(zhì)，如氫氣、甲烷、一氧化碳和二氧化碳等；烴類(lèi)；含氧化合物，如酚類(lèi)；含氮化合物，如氨、氰化氫、吡啶類(lèi)和喹啉類(lèi)等；含硫化合物，如硫化氫、二硫化碳和噻

4、吩等。粗煤氣經(jīng)過(guò)脫氨、洗苯、脫硫等工藝凈化后得到凈煤氣常用作城市燃?xì)?，稱(chēng)為焦?fàn)t煤氣。從1963年后，煤的加工利用產(chǎn)業(yè)受到了石油化工產(chǎn)業(yè)的沖擊，逐漸衰落，作為由煉焦過(guò)程回收的化學(xué)產(chǎn)品焦?fàn)t煤氣的價(jià)格也一直下降。,進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，隨著石油資源的潛在枯竭危機(jī)，焦化工業(yè)漸漸發(fā)展，焦?fàn)t煤氣的產(chǎn)量也逐漸增加。大部分焦?fàn)t煤氣除用作回爐煤氣外，其他全部供應(yīng)城市燃?xì)庥?。進(jìn)入21世紀(jì)后，煉焦工業(yè)隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展有了更進(jìn)一步的發(fā)展。2003年，在世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的推動(dòng)下，全球鋼鐵產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，鋼材市場(chǎng)價(jià)格大幅上揚(yáng)。尤其是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高增長(zhǎng)對(duì)鋼材需求大幅度增加。2003年我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量雙雙突破2億噸，鋼鐵產(chǎn)量的強(qiáng)力增

5、長(zhǎng)拉動(dòng)了焦炭市場(chǎng)的持續(xù)火爆，我國(guó)的焦炭產(chǎn)量、市場(chǎng)價(jià)格以及焦炭消費(fèi)均創(chuàng)歷史最高水平。焦?fàn)t煤氣的產(chǎn)量也隨之迅速增長(zhǎng)，煤氣量約為800108 m3，除了傳統(tǒng)的作回爐煤氣和城市燃?xì)馔?，還有大量的焦?fàn)t煤氣剩余，隨之焦?fàn)t煤氣的加工利用成為了發(fā)展的趨勢(shì)。,4.1.1.2 氨和吡啶 氨或稱(chēng)“氨氣”，分子式為NH3，是一種無(wú)色氣體，有強(qiáng)烈的刺激氣味。極易溶于水，常溫常壓下1體積水可溶解700倍體積氨。氨對(duì)地球上的生物相當(dāng)重要，它是所有食物和肥料的重要成分。氨有很廣泛的用途，是世界上產(chǎn)量最多的無(wú)機(jī)化合物之一，多于八成的氨被用于制作化肥。同時(shí)它還具有腐蝕性等危險(xiǎn)性質(zhì)。由于氨可以提供孤對(duì)電子，所以它也是一種路易斯堿。

6、煤熱解溫度高于500時(shí)形成氨，高溫?zé)捊姑褐械牡s有20%25%轉(zhuǎn)化為氨，粗煤氣中氨含量為811 g/m3（體積分?jǐn)?shù)1.0%1.5%）。 現(xiàn)代生產(chǎn)工藝殘留于煤氣中的氨大部分被終冷水吸收，在涼水塔噴灑冷卻時(shí)又都解吸進(jìn)入到大氣，造成污染；由于煤氣中氨與氰化氫化合，生成溶解度高的復(fù)合物，從而加劇了腐蝕作用。 4NH3+4HCN+Fe(CN)2(NH4)4Fe(CN)6,成有毒的此外，煤氣中的氨在燃燒時(shí)會(huì)生、有腐蝕性的氧化氮；氨在粗苯回收中能使油和水形成穩(wěn)定的乳化液，妨礙油水分離。上述這些都使現(xiàn)代焦化生產(chǎn)遇到困難，為此，煤氣中氨含量不允許超過(guò)0.03 g/m3，煤氣中的氨必須回收。,圖4-1 30時(shí)吡啶

7、與水系統(tǒng)氣液相平衡曲線,硫酸銨分子式為(NH4)2SO4，是一種農(nóng)用化肥，白色或微帶淡黃色的結(jié)晶。硫銨的水溶液為弱酸性，在空氣中它會(huì)吸收空氣中的水分而結(jié)成塊狀。加熱到513以上完全分解成氨氣和硫酸。與堿類(lèi)作用則放出氨氣。 吡啶，分子式C5H5N，是含有一個(gè)氮雜原子的六元雜環(huán)化合物。無(wú)色或微黃色液體，有惡臭。吡啶及其同系物存在于骨焦油、煤焦油、煤氣、頁(yè)巖油、石油中。吡啶在工業(yè)上可用作變性劑、助染劑，以及合成一系列藥品、消毒劑、染料等產(chǎn)品的原料。焦?fàn)t氣中含有吡啶堿量為0.35-0.6 g/m3。 吡啶堿的重要用途是作為醫(yī)藥原料，如生產(chǎn)磺胺藥類(lèi)、維生素、雷米封、口服避孕藥等。此外，吡啶堿類(lèi)產(chǎn)品還可作

8、合成纖維的高級(jí)溶劑。 粗吡啶具有特殊氣味，常溫下為油狀液體，沸點(diǎn)范圍115116，易溶于水。與水形成共沸混合物，沸點(diǎn)9293（工業(yè)上利用這個(gè)性質(zhì)來(lái)純化吡啶）。圖4-1是30吡啶和水系統(tǒng)的氣液相平衡曲線。粗吡啶所含主要組分與性質(zhì)見(jiàn)表4-1。,表4-1 粗吡啶主要組分含量和性質(zhì),4.1.1.3 粗苯和萘 苯，分子式為C6H6，在常溫下為一種無(wú)色、有甜味的透明液體，并具有強(qiáng)烈的芳香氣味。苯可燃，有毒，也是一種致癌物質(zhì)。苯難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，本身也可作為有機(jī)溶劑。焦?fàn)t煤氣中含有苯系化合物，其中以苯含量為主，稱(chēng)之為粗苯。雖然石油化工可生產(chǎn)合成苯，但目前我國(guó)焦化工業(yè)生產(chǎn)的粗苯仍是苯類(lèi)產(chǎn)品的重要來(lái)源。

9、一般粗苯產(chǎn)率是煉焦煤的0.9%1.1%，在焦?fàn)t煤氣中含粗苯3040 g/m3，主要成分為苯、甲苯、二甲苯及三甲苯等，此外還有一些不飽和化合物（如環(huán)戊二烯、苯乙烯、古馬隆、茚等）、酚類(lèi)、吡啶堿類(lèi)和硫化物（二硫化碳和噻吩），經(jīng)過(guò)回收與加工，可為其他工業(yè)提供重要的化工原料。其組成如表4-2。 粗苯中酚類(lèi)含量為0.1%1.0%，吡啶堿含量為0.01%0.5%。 粗苯的主要成分在180前餾出，高于180餾出物稱(chēng)溶劑油。180前餾出最多，其量一般為93%95%。,表4-2 粗苯組分及含量,萘，分子式為C10H8，白色，易揮發(fā)并有特殊氣味的晶體。從煉焦的副產(chǎn)品煤焦油中大量生產(chǎn)，用于合成染料、樹(shù)脂等，通常用萘

10、制作衛(wèi)生球。煤氣中含萘1.01.5 g/m3，脫萘后煤氣含萘要求小于0.5 g/m3。在終冷時(shí)萘自煤氣析出容易堵塞管道，故不能用一般的管殼式冷卻器進(jìn)行終冷。一般在初冷器中脫除萘?xí)?jiǎn)化后處理設(shè)備中殘留物的清理。,4.1.1.4 硫化氫 硫化氫，分子式為H2S，常溫時(shí)是一種無(wú)色有臭雞蛋氣味的劇毒氣體。焦?fàn)t煤氣中用作民用煤氣時(shí)必須脫除硫化氫，通常采用化學(xué)吸收法，生產(chǎn)硫磺或硫酸。 硫是一種非常常見(jiàn)的無(wú)味的非金屬，純的硫是黃色的晶體，又稱(chēng)做硫磺，有特殊臭味。分子量為32.06，蒸汽壓是0.13 kPa，閃點(diǎn)為207，熔點(diǎn)為119，沸點(diǎn)為444.6，相對(duì)密度（水=1）為2.0。硫磺不溶于水，微溶于乙醇、醚

11、，易溶于二硫化碳。作為易燃固體，硫磺主要用于制造染料、農(nóng)藥、火柴、火藥、橡膠、人造絲等。,硫酸，分子式為H2SO4，是一種高沸點(diǎn)、難揮發(fā)、無(wú)色無(wú)味油狀強(qiáng)酸液體，易溶于水，能以任意比與水混溶。硫酸是基本化學(xué)工業(yè)中重要產(chǎn)品之一。它不僅作為許多化工產(chǎn)品的原料，而且還廣泛地應(yīng)用于其他的國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門(mén)。,4.1.1.5 煤焦油 煤焦油，一種黑色或黑褐色粘稠狀液體， 比重大于水，具有一定溶性和特殊的臭味，可燃并有腐蝕性。煤焦油是從焦?fàn)t煤氣中冷凝分離出來(lái)的一種復(fù)雜的混合物，其中主要是碳?xì)浠衔铮@些化合物并不存在于煤中，而是在加熱處理時(shí)形成的。按干餾溫度和條件的不同，煤焦油可分為低溫焦油和高溫焦油。高溫焦油與

12、低溫焦油性質(zhì)差別較大，煉焦化學(xué)產(chǎn)品中為高溫焦油，以下簡(jiǎn)稱(chēng)為焦油。,煉焦生產(chǎn)的高溫焦油密度較高，其值為1.1601.220 g/cm3，主要由多環(huán)芳香族化合物所組成，烷基芳烴含量較少，高沸點(diǎn)組分較多，熱穩(wěn)定性好。 各種焦油餾分組成見(jiàn)表4-3。沸點(diǎn)高于360的餾分在高溫焦油中含量高；沸點(diǎn)低于170的餾分在低溫焦油中含量高，而高溫焦油中含量甚低。低溫焦油中酚含量高，而高溫焦油中酚含量低。,表4-3 各種焦油餾分組成,焦油中主要中性組分見(jiàn)表4-4，除萘之外，每個(gè)組分相對(duì)含量都較小，但是由于焦油數(shù)量較大，各組分的絕對(duì)數(shù)量是不小的.,焦油各組分的性質(zhì)有差別，但性質(zhì)相近組分較多，需要先采用蒸餾方法切取各種餾

13、分，使酚、萘、蒽等欲提取的單組分產(chǎn)品濃縮集中到相應(yīng)的餾分中去，再進(jìn)一步利用物理的和化學(xué)的方法進(jìn)行分離。,4.1.1.5.1 焦油餾分 焦油連續(xù)蒸餾切取的餾分一般有下述幾種： （1）輕油餾分 170前面的餾分，產(chǎn)率為0.4%0.8%，密度為0.880.90 g/m3。主要含有苯族烴，酚含量小于5%。 （2）酚油餾分 170210的餾分，產(chǎn)率為2.0%2.5%，密度為0.981.01 g/m3。含有酚和甲酚20%30%，萘5%20%，吡啶堿4%6%，其余為酚油。 （3）萘油餾分 210230的餾分，產(chǎn)率為10%13%，密度為1.011.04 g/m3。主要含有萘70%80%，酚、甲酚和二甲酚4%6

14、%，重吡啶堿3%4%，其余為萘油。,（4）洗油餾分 230300的餾分，產(chǎn)率為4.5%7.0%，密度為1.041.06 g/m3。含有甲酚、二甲酚及高沸點(diǎn)酚類(lèi)3%5%，重吡啶堿4%5%，萘含量低于15%，還含有甲基萘及少量苊、芴、氧芴等，其余為洗油。 （5）一蒽油餾分 280360的餾分，產(chǎn)率為16%22%，密度為1.051.13 g/m3。含有蒽16%20%，萘2%4%，高沸點(diǎn)酚類(lèi)1%3%，重吡啶堿2%4%，其余為一蒽油。 （6）二蒽油餾分 初餾點(diǎn)為310，餾出50%時(shí)為400，產(chǎn)率為4%8%，密度為1.081.18 g/m3。含萘不大于3%。 （7）瀝青 為焦油蒸餾殘液，產(chǎn)率為50%56%

15、。,4.1.1.5.2 主要產(chǎn)品及其用途 上述焦油各餾分進(jìn)一步加工，可分離制取多種產(chǎn)品，目前提取的主要產(chǎn)品有： （1）萘 萘為無(wú)色晶體，易升華，不溶于水，易溶于醇、醚、三氯甲烷和二硫化碳，是焦油加工的重要產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的工業(yè)萘多用來(lái)制取鄰苯二甲酸酐，供生產(chǎn)樹(shù)脂、工程塑料、染料、油漆及醫(yī)藥等用。萘也可以用于生產(chǎn)農(nóng)藥、炸藥、植物生長(zhǎng)激素、橡膠及塑料的防老劑等。 （2）酚及其同系物 酚為無(wú)色晶體，可溶于水，能溶于乙醇。酚可用于生產(chǎn)合成纖維、工程塑料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料中間體及炸藥等。甲酚可用于生產(chǎn)合成樹(shù)脂、增塑劑、防腐劑、炸藥、醫(yī)藥及香料等。 （3）蒽 蒽為無(wú)色片狀結(jié)晶，有藍(lán)色熒光，不溶于水，能溶于醇

16、、醚、四氯化碳和二硫化碳。目前，蒽主要用于制蒽醌染料，還可以用于制合成鞣劑及油漆。,（4）菲 是蒽的同分異構(gòu)物，在焦油中含量?jī)H次于萘的含量。它有不少用途，由于其產(chǎn)量較大，還有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用。 （5）咔唑 又名9-氮雜芴，為無(wú)色小鱗片狀晶體，不溶于水，微溶于乙醇、乙醚、熱苯及二硫化碳等。咔唑是染料、塑料、農(nóng)藥的重要原料。 以上是焦油中提取的單組分產(chǎn)品，加工焦油時(shí)還可得到混合組分產(chǎn)品： （6）瀝青 是焦油蒸餾殘液，為多種多環(huán)高分子化合物的混合物。根據(jù)生產(chǎn)條件不同，瀝青軟化點(diǎn)可介于70150之間。目前，我國(guó)生產(chǎn)的電極瀝青和中溫瀝青的軟化點(diǎn)為7590。瀝青有多種用途，可用于制造屋頂涂料、防潮層和筑路

17、、生產(chǎn)瀝青焦和電爐電極等,（7）各種油類(lèi) 各餾分在提取出有關(guān)的單組分產(chǎn)品之后，即得到各種油類(lèi)產(chǎn)品。其中，洗油餾分經(jīng)脫二甲酚及喹啉堿類(lèi)之后得到洗油，主要用作回收粗苯的吸收溶劑。脫除粗蒽結(jié)晶的一蒽油是配制防腐油的主要成分。部分油類(lèi)還可作柴油機(jī)的燃料。 上面所述，僅為焦油產(chǎn)品部分用途，可見(jiàn)綜合利用焦油具有重要意義。目前，世界焦油年產(chǎn)量約有2000104 t，2010年我國(guó)焦油產(chǎn)量為994104 t，其中70%以上進(jìn)行加工精制，其余大部分作為高熱值低硫的噴吹燃料。世界焦油精制先進(jìn)的廠家，已從焦油中提取230多種產(chǎn)品，并向集中加工大型化方向發(fā)展。,4.1.2 煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收工藝 煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收工

18、藝的目的和任務(wù)在于回收荒煤氣中的氨、苯族烴、硫化物和煤焦油等化學(xué)產(chǎn)品，并將焦?fàn)t煤氣凈化達(dá)到用戶(hù)要求。自焦?fàn)t導(dǎo)出的荒煤氣溫度為650800，通過(guò)冷卻、吸收等方式按一定順序進(jìn)行荒煤氣處理，回收和精制焦油、粗苯、氨和硫等化學(xué)產(chǎn)品，并得到凈化的焦?fàn)t煤氣。 荒煤氣中含有少量雜質(zhì)，對(duì)煤氣輸送和利用有害。煤氣中含有萘，能以固態(tài)析出，堵塞管道；煤氣中含有焦油蒸氣，有害于回收氨和粗苯操作；煤氣中含有硫化物，能腐蝕設(shè)備，并不利于煤氣加工利用；氨能腐蝕設(shè)備，燃燒時(shí)生成氧化氮，污染大氣；不飽和烴類(lèi)能形成聚合物，導(dǎo)致管道和設(shè)備故障的發(fā)生。對(duì)上述有害物質(zhì)，根據(jù)煤氣的不同用途要求指標(biāo)，有不同的回收工藝流程。 目前煉焦化學(xué)產(chǎn)

19、品的回收工藝流程有正壓工藝流程和負(fù)壓工藝流程，正壓工藝流程主要有硫酸銨工藝和氨水工藝兩種基本流程。,4.1.2.1 正壓工藝流程 （1） 硫酸銨工藝 自焦?fàn)t出來(lái)的荒煤氣，相繼經(jīng)過(guò)冷凝鼓風(fēng)工段、硫銨工段、粗苯工段和脫硫工段，分別回收和生產(chǎn)焦油、硫酸銨、粗苯、硫磺（或硫酸）等化學(xué)產(chǎn)品，進(jìn)而凈化了焦?fàn)t煤氣。,圖4-2 煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收工藝流程的硫酸銨工藝 a后脫硫工藝；b先脫硫工藝,（2） 氨水工藝 自焦?fàn)t出來(lái)的荒煤氣，相繼經(jīng)過(guò)冷凝鼓風(fēng)工段、氨水工段、粗苯工段和脫硫工段，分別回收和生產(chǎn)焦油、濃氨水、粗苯、硫磺（或硫酸）等化學(xué)產(chǎn)品，進(jìn)而凈化了焦?fàn)t煤氣。圖4-3為工藝流程示意圖。,圖4-3 煉焦化學(xué)產(chǎn)品

20、回收工藝流程的氨水工藝 a-后脫硫工藝；b先脫硫工藝,由于氨的回收方式不同，出現(xiàn)了不同的工藝流程，并且各個(gè)工段的操作條件也有差異。例如，在氨水工藝流程中洗滌設(shè)備的堵塞與腐蝕是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，堵塞的原因主要是由于煤氣中的萘和焦油在洗滌設(shè)備中被冷凝，粘附在木格、噴頭或管道造成堵塞。解決方法是降低入洗氨塔的含萘量，一般通過(guò)控制初冷器后煤氣的溫度、增設(shè)洗萘工段等措施。在硫酸銨工藝流程中，生產(chǎn)硫銨需要消耗大量的硫酸，當(dāng)采用脫硫脫氰新工藝時(shí)，則可以將煤氣中的硫化氫氧化成硫酸，從而降低硫酸銨工段的耗酸量。另外，煤氣中含的硫化氫對(duì)工藝設(shè)備及回收產(chǎn)品的純度也有影響，根據(jù)不同的要求條件，在每種工藝中同時(shí)又有后脫硫工

21、藝和先脫硫工藝。 上述兩種工藝流程各有利弊，比較理想的優(yōu)化工藝還沒(méi)有，所以選用工藝要與實(shí)際生產(chǎn)和地域環(huán)境相結(jié)合來(lái)綜合考慮。 通過(guò)回收工藝流程后在煤氣中的各種物質(zhì)含量都下降明顯，表4-5中列出了回收前后的物質(zhì)含量,與圖4-2和圖4-3對(duì)比，負(fù)壓工藝流程的優(yōu)點(diǎn)是： 流程變短，煤氣系統(tǒng)陰力損失小。 在鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的壓縮熱留在煤氣中，可以彌補(bǔ)煤氣輸送時(shí)的熱損失。遠(yuǎn)距離輸送時(shí)，冷凝液甚少，減少了對(duì)管道的腐蝕。 鼓風(fēng)機(jī)置于流程后，機(jī)前處于負(fù)壓，避免了冷卻后又加熱，加熱后又冷卻造成的溫度起伏。減少低溫水用量，總能耗亦有所降低。 缺點(diǎn)是： 負(fù)壓狀態(tài)下煤氣體積增大，有關(guān)設(shè)備及煤氣管道尺寸均相應(yīng)增大。 負(fù)壓狀態(tài)下

22、對(duì)設(shè)備及管道的密封性要求高。 在較大的負(fù)壓下，煤氣中硫化氫、氨和苯族烴的分壓也隨之降低，減少了吸收推動(dòng)力。 負(fù)壓狀態(tài)下，對(duì)煤氣吸氣機(jī)的調(diào)節(jié)要求較高。,4.1.3 煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收利用進(jìn)展 煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收指焦?fàn)t炭化室生成的荒煤氣在化學(xué)產(chǎn)品回收車(chē)間進(jìn)行冷卻、輸送、回收煤焦油、氨、苯族烴、硫等化學(xué)產(chǎn)品，同時(shí)凈化了焦?fàn)t煤氣。 煤在煉焦時(shí)，除有75%左右變成焦炭外，還有25%左右生成多種化學(xué)產(chǎn)品及煤氣。來(lái)自焦?fàn)t的荒煤氣，經(jīng)冷卻和用各種吸收劑處理后，可以提取出煤焦油、氨、萘、硫化氫、氰化氫及粗苯等化學(xué)產(chǎn)品，并得到凈煤氣。氨可以用于制取硫酸銨和無(wú)水氨；煤氣中所含的氫可用于制造合成氨、合成甲醇、雙氧水、環(huán)

23、己烷等，合成氨可進(jìn)一步制成尿素、硝酸銨和碳酸氫銨等化肥；所含的乙烯可用于制取乙醇和三氯乙烷的原料，硫化氫是生產(chǎn)單斜硫和元素硫的原料，氰化氫可用于制取黃血鹽鈉或黃血鹽鉀；以及國(guó)防工業(yè)的重要原料。,粗苯和煤焦油都是很復(fù)雜的半成品，經(jīng)精制加工后，可得到的產(chǎn)品有：二硫化碳、苯、甲苯、三甲苯、古馬隆、酚、甲酚和吡啶鹽及瀝青等，這些產(chǎn)品有廣泛的用途，是合成纖維、塑料、染料、合成橡膠、醫(yī)藥、農(nóng)藥、耐輻射材料、耐高溫材料以及國(guó)防工業(yè)的重要原料。 在20世紀(jì)70年代，法國(guó)、德國(guó)、蘇聯(lián)等國(guó)家都重視煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收，改進(jìn)工藝增加產(chǎn)品種類(lèi)，降低生產(chǎn)成本和減少單位投資。20世紀(jì)末已經(jīng)能從焦化產(chǎn)物中分離提煉出500種以

24、上的產(chǎn)品。我國(guó)的焦化工業(yè)也同時(shí)得到了不斷發(fā)展，能從焦?fàn)t煤氣、煤焦油和粗苯中提煉出百余種化學(xué)產(chǎn)品，這大大促進(jìn)了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展。到2005年，我國(guó)每年產(chǎn)煤氣約為800108 m3，焦油量為900104 t（含中溫焦油，低溫焦油），粗苯量為170104 t，氨量為50104 t。,4.1.3.1 焦?fàn)t煤氣的回收利用進(jìn)展 在高溫?zé)捊惯^(guò)程中，荒煤氣經(jīng)回收化學(xué)產(chǎn)品和凈化后成為凈焦?fàn)t煤氣，其組成及產(chǎn)率隨原料煤的性質(zhì)、焦?fàn)t操作條件等不同而不同。凈焦?fàn)t煤氣主要由H2、CH4、CO、N2和CO2等組成，其低熱值為17.5818.42 MJ/m3，密度為0.450.48 kg/m3，焦?fàn)t煤氣的組成與低熱值決定了其既可直接作為城市煤氣的主要?dú)庠?，又可作為化工原料如制H2、合成氨、甲醇、二甲醚、乙苯、異丙苯和丙烯腈等。,4.1.3.2 粗苯