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再回首热回收焦炉

一、中国焦炭产量的86%用于钢铁行业消费。焦炭作为高炉炼铁的原料,在炼铁的过程中主要有以下四个方面的作用:

1、作为燃料,提供矿石还原,熔化所需的热量,通常每炼1吨生铁需要大约500KG焦炭,焦炭供给高炉所需全部热能。

2、作为还原剂,提供矿石还原所需气体CO。

3、对高炉炉料起支撑作用并提供一个炉气通过的透气层。

4、供碳作用,生铁中的碳全部来源于高炉焦炭,进入生铁中的碳约占焦炭含碳量的7%-10%。

目前的装备和工艺路线决定了未来相当长的一段时间内焦炭仍将是钢铁行业的必须原材料。目前中国钢铁行业消费的焦炭产量约3.7亿吨/年,大部分的冶金焦炭都是通过有化产(回收)的焦炉来生产供应的。由于我国的资源赋富是富煤、少油、缺气,因此我国的焦炉建设和生产一直都是以有化产回收的焦炉为主流,其中虽然在节约主焦煤资源利用上,采取了捣固煤饼的技术,但其基本的思路并没什么变化,那就是炼焦生产过程中,炼焦煤在温度升高过程中溢出的油汽混合物导出焦炉,经过降温——静置——吸附等物理化学方式将导出焦炉的煤气、油及气体中的有害物质进行逐项分离,将焦油、苯、煤气分离形成焦油和粗苯产品;将H2S、NH3和萘等有害物质从煤气中进行脱除,然后将一部煤气给焦炉进行加热使用,剩余煤气去生产如甲醇等化工产品,这样使炼焦生产过程中产生的各类化学产品达到了有效的利用,尤其在改革开放初期,由于我国的油、气产量有限,焦化生产附产的化学产品有相对较高的价格,其经济效益显著,看上去资源得到了合理的利用。随着世界经济的发展和贸易便利化的推进,近年来,石油工业蓬勃发展,石油、天燃气行业较大的生产能力,和较高的化产品品质,使得化产品的价格存在着下行的压力,从而使炼焦生产过程附产的化产品总产值比重也随之下降,而日益增加的对焦化厂工人健康和安全关注。使得美国主张建设不回收化产品的焦炉,热回收焦炉在美国得到发展,因此美国也只批准建设热回收焦炉。

随着中国经济的发展和经济实力提升,中国老百姓对环境质量也提出了新的要求。国家环保部出台的低排放,超低排放等严苛的环保排放指标。作为传统的有回收焦炉来说,要在目前的技术水平和装备水平的前提下来达标排放,是非常困难的。或者说如果严格达到环保排放要求,则焦化厂不可能持续运行下去,因为它无法正常盈利运转,尤其是污水的零排放和脱硫废液的无害化处理,都处在技术不完善和设备不稳定的阶段,相关企业都在进行着技术创新和技术攻关,彻底解决仍需时日。由于我们从事焦化工程二十多年来的便利条件,认真分析和回顾了无回收焦炉的类型,从中发现立式热回收焦炉较卧式热回收焦炉有更多的优点,为了有效的预测焦炉发展的趋势,我们对热回收焦炉和有回收的焦炉以及有回收焦炉加剩余煤气制甲醇的三种类型装置,进行投资及收益的分析比较。

二、下面是我们针对同等规模年产100万吨焦炭的相应装置进行的投资和经济分析。

比较的前提条件:焦炭产量均为100万吨/年。

具体计算分析表见下页:

三、经过对比分析可见

1、有回收焦炉装置较高的产值和丰富的产品,较长的工艺路线。

2、有回收焦炉及甲醇可以吸收更多的人员就业,同时在化产回收和甲醇生产过程需要较高级的技术人员和经验丰富的管理人员。

3、有回收焦炉的运行寿命长,操作稳定可靠,而无回收焦炉为非稳态燃烧、运行不稳定、操作难度大,焦炉的寿命短。

4、有回收焦化厂的安全生产,环保运行,职业卫生都存在达标困难,生产运行中发生环保事故,安全事故的风险隐患较大。

5、热回收焦炉和余热锅炉发电生产管理存在一定的管理、检修、生产调度难题。

6、总体来看热回收焦炉、回收焦炉和回收焦炉剩余煤气生产甲醇的三类装置经济效益的表现为逐次降低。

7、建设方可根据自己的人力资源、煤炭资源和管理能力进行综合评估,选择适合的焦炉装置。

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