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焦爐煤氣（可燃性氣體）

次瀏覽 | 更新時間：2023-05-19

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焦爐煤氣

可燃性氣體

焦爐煤氣，又稱焦爐氣，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。

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(gòu)成	氫氣和甲烷

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簡介

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(gòu)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；其低發(fā)熱值為18250kJ/Nm3，密度為0.4~0.5kg/Nm3，運動粘度為25×10`(-6)m2/s。根據(jù)焦爐本體和鼓冷系統(tǒng)流程圖，從焦爐出來的荒煤氣進入之前，已被大量冷凝成液體，同時，煤氣中夾帶的煤

焦爐煤氣

塵, 焦粉也被捕集下來，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入初冷器被直接冷卻或間接冷卻至常溫，此時，殘留在煤氣中的水分和焦油被進一步除去。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機械的方法除去，然后進入鼓風機被升壓至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，使煤氣通過電捕焦油器除去殘余的焦油霧。為了防止萘在溫度低時從煤氣中結(jié)晶析出，煤氣進入脫硫塔前設(shè)洗萘塔用于洗油吸收萘。在脫硫塔內(nèi)用脫硫劑吸收煤氣中的硫化氫，與此同時，煤氣中的氰化氫也被吸收了。煤氣中的氨則在吸氨塔內(nèi)被水或水溶液吸收產(chǎn)生液氨或硫銨。煤氣經(jīng)過吸氨塔時，由于硫酸吸收氨的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，煤氣的溫度升高，為不影響粗苯回收的操作，煤氣經(jīng)終冷塔降溫后進入洗苯塔內(nèi)，用洗油吸收煤氣中的苯、甲苯、二甲苯以及環(huán)戊二烯等低沸點的炭化氫化合物和苯乙烯、萘古馬隆等高沸點的物質(zhì)，與此同時，有機硫化物也被除去了。

特點

焦爐煤氣的特點：

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%），c2h4(2~4%);密度為0.45~0.50 Kg/Nm。

現(xiàn)狀發(fā)展方向

利用現(xiàn)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(jié)能減排的重大課題。以 2010 年中國焦炭產(chǎn)量為例進行估算，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)多年的問題。

機焦企業(yè)向外輸送的焦爐煤氣經(jīng)過進一步凈化處理之后有多種利用方式。按照用途分類，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：焦爐煤氣凈化問題越來越受到重視，其清潔化利用符合國家低碳經(jīng)濟的發(fā)展戰(zhàn)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(xù)增長的有效方式，是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇；

3、多聯(lián)產(chǎn)：相比于傳統(tǒng)的焦爐煤氣利用工藝，多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可實現(xiàn)焦爐煤氣的科學合理使用，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(tǒng)已成為我國能源領(lǐng)域中的熱點。

焦爐煤氣

常見故障修復

煤氣管道滲漏修復

煤氣管路由于輸送距離一般都較長，在管道建設(shè)過程中，中間部位會使用托架支撐，起到管道架空的目的。煤氣管道暴露在戶外，除了大氣的腐蝕存還有自然環(huán)境對其造成的結(jié)構(gòu)應(yīng)力存在，長時間工作后難免會出現(xiàn)局部滲漏的情況。企業(yè)在正常生產(chǎn)過程中，往往不能隨時停機，但煤氣滲漏又存在重大安全隱患，在不停機的情況下現(xiàn)場快速有效解決此類問題成為企業(yè)必須要掌握的一門技術(shù)。高分子復合材料具有超強的粘著力，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(zhuǎn)效率又避免了由煤氣泄漏帶來的安全事故隱患，很好的為企業(yè)解決各類管道的滲漏及泄漏問題。

膨脹節(jié)泄漏修復

膨脹節(jié)是補償因溫度差與機械振動引起的附加應(yīng)力而設(shè)置在容器殼體或管道上的一種撓性結(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用在化工、冶金、核能等部門。該部件出現(xiàn)滲漏，傳統(tǒng)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(xiàn)場治理滲漏，不用拆卸，省時省力，效果立竿見影，其產(chǎn)品具備優(yōu)越的粘著力、耐油性及抗老化性，很好地為企業(yè)解決了多年無法解決的問題。

軟連接滲漏治理

軟連接可降低振動及噪聲，并可對因溫度變化引起的熱脹冷縮起補償作用，廣泛應(yīng)用于各種管道系統(tǒng)。因為是橡膠材質(zhì)，由于化學介質(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，快速有效修復各類橡膠材質(zhì)軟連接設(shè)備。吸收設(shè)備的沖擊震動，材料具有300%的高延展率，避免了再次出現(xiàn)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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