浅谈焦化行业现状及废气治理措施

浅谈焦化行业现状及废气治理措施

李绍辉

安阳市生态环境科学研究所 河南安阳 455000

摘要：浅谈焦化行业基本现状，从废气、废水、固废等方面总结面临的环境困境，结合当前焦化行业发展的实际情况，对大气污染防治进行分析，对提升城市综合环境质量，具有重要意义。

关键词：焦化行业；废气治理；绿色发展

引言

焦化是以煤为原料、以炼焦为核心、回收焦化副产品以及深加工和焦炉富余煤气综合利用的产业^[1]，在炼钢系统、煤化工行业有着举足轻重的地位，为钢铁冶炼以及煤化工生产提供基础原料。为推动焦化行业实现超低排放、清洁生产、延伸产业链、实现资源整合，保证焦化行业的核心竞争力及生产效率，就需要进一步强化焦化行业准入以及相关标准制定，坚决压减焦化行业过剩产能，推动焦化产业园区化、绿色化、智能化高质量发展。

1 焦化行业现状

1.1 产能过剩

据相关资料表明，截至2018年底，我国焦炭总产能约为6.66亿吨，但产能利用率仅在65%左右，低于75%～80%的国际标准^[2]。据国家“十三五”发展规划，2016年-2020年要化解焦炭过剩产能5000万吨。截至2018年年底，焦炭行业累计退产能4390万吨，其中2018年共计淘汰焦化行业产能1920万吨，累计完成“十三五”目标的87.8%，2019年焦化行业5000万吨淘汰落后产能目标大概率能提前完成。从焦炭行业的未来发展来看，近年淘汰落后产能成果显著，焦炭总产能明显下滑，供求趋于平衡。但随着未来置换或新增产能逐步建成投产，焦炭整体产能或将逐步回升，供应量整体亦会出现一定反弹。

1.2 区域产能分布不均衡

我国焦炭产能，其主产区山西、河北、山东，三省焦炭产能占比高达50%以上。焦炭生产企业高度依赖于资源及市场，山西因优质焦煤资源丰富是我国最大的焦炭生产基地，阳光、美锦、鹏飞等全国大型焦化企业皆分布在此，河北、山东分别是我国排名第一、第三的生铁产量大省，是焦炭主要生产和消费区，山西是我国最大的焦炭调出省，其焦炭主要发往河北、东北等地，河北是我国最大的钢铁生产省份，其焦炭资源需从山西调入，除此之外，江苏焦炭资源主要依赖山东、山西供应。

2 污染严重

2.1 废气

焦化企业废气主要有含尘废气、焦炉烟气、脱硫再生塔尾气、硫铵、硫氰酸铵结晶干燥废气、废水处理站废气、煤气工程综合利用废气和无组织废气等。主要污染物为颗粒物、NH₃、H₂S、SO₂、B(a)P、BSO、VOCs等。就2015年环保部统计数据来看，焦化行业主要污染物烟粉尘、SO₂、NO_X每年排放量分别为28.3万吨、36.5万吨、24.6万吨，占全国工业烟粉尘、SO₂、NO_X排放量的比例分别为1.9%、2.1%、1.7%。焦炭产业集中的省份，往往也是雾霾严重高发的地区，亟待新型治污技术的出现与应用。

2.2 废水

焦化企业废水主要有煤气水封水、粗苯分离水、煤气冷凝水、蒸氨废水、软化废水、循环冷却水排水及生活污水。主要污染物为COD、氨氮、硫化物、氰化物、挥发酚等。成分复杂、浓度较高、难以降解。

2.3 固废

焦化企业的固体废物主要为煤塔除尘灰、除尘站除尘灰、脱硫渣、焦油渣、脱硝废催化剂、废润滑油、剩余污泥等。其固体废物大多是危险废物，特别是煤气净化以及焦化副产品加工过程中产生的固体废物，需在企业内临时贮存，定期运出，交由有资质的单位进行处理，需在企业内设置危险废物储存间，设置防渗措施和渗漏收集措施，成本较高且容易对大气、水、土壤产生污染。

3 焦化行业废气综合治理

焦化行业会产生大量的焦化废气，是导致区域环境质量污染因子超标的因素之一，不仅仅危害了自然环境，也影响了人类和动植物的健康成长。因此，研究焦化企业废气处理技术具有现实意义。

3.1备煤单元预粉碎破碎楼、破碎楼、筛焦楼粉尘治理措施

备煤单元预粉碎破碎楼、破碎楼、筛焦楼粉尘，其主要污染物为颗粒物，根据《炼焦化学工业污染防治可行技术指南》（HJ2306-2018），袋式除尘技术适用于备煤、炼焦、熄焦、焦炭处理单元，除尘效率一般可以达到99%以上，采用覆膜滤料，过滤风速控制在0.8m/min以下，颗粒物排放浓度一般不大于10mg/m³。

3.2 装煤烟气治理措施

焦炉的装煤过程产生的烟气是焦炉生产过程主要排放源，其污染物包括颗粒物、SO₂、B(a)P及焦油烟等。国内外采用的装煤污染控制措施主要有高压氨水喷射顺序装煤、车载式消烟除尘系统和地面站除尘系统。三种控制措施情况比较见表1。

表1.国内外现行的几种焦炉装煤烟气治理技术

结合国内焦化厂的装煤除尘系统设置情况，目前焦化企业大多采用高压氨水喷射顺序装煤工艺和地面站除尘系统联合控制措施。烟气治理流程如下：借助高压氨水喷射产生的负压，通过处于结焦末期的炭化室上升管，将烟气抽送到集气管，实现无烟装煤；装煤车配备装煤密封罩，并在机侧炉门口上部设集尘罩，焦炉装煤逸散的炉头烟气通过机侧集尘罩、导烟管、焦侧水封式除尘干管，再由除尘风管引入装煤除尘地面站处理。

3.3 出焦烟气治理措施

出焦烟气的治理措施主要有热浮力罩式除尘系统、车载式除尘系统和地面站除尘系统。三种控制措施情况比较见表2。

表2.国内外现行的几种焦炉出焦烟气治理技术

结合国内焦化厂的出焦烟气治理系统设置情况，目前焦化企业常用焦炉出焦烟气治理流程如下：在焦炭热浮力及风机作用下收入设置在拦焦车上的大型吸气罩，并通过“U”型导烟管经水封槽导入集尘干管导至出焦除尘地面站，经覆膜滤料袋式除尘器净化后排入大气。

3.4 焦炉烟气治理措施

焦炉烟气的治理措施目前经常采用的是“活性炭干法脱硫脱硝一体化工艺+袋式除尘器”，即先采用活性炭干法脱硫脱硝一体化工艺对焦炉烟气进行SO₂、NOx协同去除，然后采用袋式除尘器对颗粒物进行过滤脱除，净化后的烟气送烟囱排放。

结语

综上所述，焦化行业相关技术的应用既能够提升资源利用率，同时又降低了对环境的污染，促进焦化行业高质量发展，为我国能源的可持续发展打下坚实的基础。全面推广清洁高效炼焦技术与装备的开发应用，加快焦化行业装备升级改造，严格按照国家最新排放标准设计、建设和监管。同时，加强科技攻关，运用新工艺新技术延伸产业链条，推进化产精深加工、高端综合利用、提升焦化产业附加值。

参考文献

[1] 徐群星.我国焦化行业绿色发展路径探析[J].煤炭经济研究，2019,39（08）：20-24

[2] 潘登，翁雪鹤.我国焦化行业“十三五”如何破局[J].燃料化工，2016,47（05）:1-3