文｜彙錦數能-掌上煤焦

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，是指用幾種煙煤配制成煉焦用煤，在煉焦爐中經過高溫幹餾後，在産出焦炭和焦油産品的同時所産生的一種可燃性氣體，是煉焦工業的副産品。

1 焦爐煤氣的基本組成

焦爐煤氣中除去水汽和各種雜質後的混合物稱為幹煤氣。幹煤氣是焦爐煤氣的主要組成部分，主要包括H2、CH4、CO、CO2、N2、CnHm、O2等，如表1為幹煤氣的含量。幹煤氣的組成及産率與裝爐煤的質量、焦爐的類型(頂裝焦爐、搗固焦爐)及煉焦操作條件等因素有關。

表1 焦爐煤氣的組成含量

2 焦爐煤氣中主要雜質含量

焦爐煤氣中主要雜質包含焦油、苯、萘、氨(NH3)、硫化物、氰化氫(HCN)、苯、萘、焦油和粉塵等，表2為焦爐煤氣中的雜質組成含量。

表2 焦爐煤氣中的雜質組成含量

硫化物：包括無機硫(H2S)和有機硫(COS、CS2、噻吩、硫醇、硫醚等)。硫化物是焦爐煤氣制甲醇工藝中首要的有害物質，其不僅與甲烷轉化催化劑的主要活性組分Ni發生反應生成NiS，使催化劑失去活性，無法再生，而且還與甲醇合成催化劑的主要活性組分Cu2 生成CuS，使催化劑失去活性。焦爐氣中有機硫的含量取決于煉焦配煤中硫含量的高低，一般控制在250mg/Nm3以下。

氨(NH3)含量：焦爐氣中微量氨在精脫硫預熱過程中與H2S或其他鹽類發生反應，生成铵鹽或胺類，形成固體雜質或氣體。微量氨或铵鹽在水存在的條件下易與碳鋼管道發生晶相腐蝕，緻使管道變薄，因此，需對預熱前的焦爐氣碳鋼管道定期測厚，防止腐蝕危害。通常焦爐煤氣制甲醇工藝中要求将煤氣中的氨脫至30mg/Nm3以下。

氰化氫(HCN)含量：焦爐煤氣中含有HCN，HCN有劇毒，其水溶液腐蝕設備和管道，在系統中産生引起管道堵塞的鐵鹽。

苯、萘、焦油和粉塵含量：焦爐煤氣中含有苯、萘、焦油和粉塵等易冷凝或易結晶的物質，這些物質經過加壓、降溫後會凝結成液滴或固體顆粒，對後續工序造成危害。按照工藝要求，進入甲醇界區的焦爐煤氣中苯、萘、焦油和粉塵的質量濃度控制指标分别為:≤2000、≤100、≤50mg/Nm3。

焦爐煤氣中其他雜質含量：焦爐煤氣中除硫化物、氨(NH3)、苯族烴、萘(C10H8)、氰化氫(HCN)、焦油、粉塵等主要雜質外，還有氯化物等微量雜質，對甲醇合成的影響也較大。氯有未成鍵的孤對電子，并具有較大的電子親和力，易與金屬離子反應。

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