焦化企业污染物的产生及防治

【摘 要】随着环保理念的深入人心，我国对于化工企业的排污治理的关注也越来越大。但是在实际的发展过程中，焦化企业给地方生态环境造成着一定的危害，如不加以重视和治理则换来的只能是对生态环境不可修复的破坏。基于此，文章对焦化企业污染物的产生及防治进行分析，以期能够提供一个借鉴。

【关键词】焦化企业；污染物；产生；防治

1.焦化厂大气污染物的来源和危害

1.1备煤及筛焦车间的大气污染：

备煤工段主要由受煤坑、配煤室、粉碎机室、煤塔、煤焦制样室及带式输送机、转运站等设施组成。原料洗精煤从贮煤厂由带式输送机送至备煤车间，经配煤和破碎机粉碎后，煤被破碎到小于3mm以下，由带式输送机送至煤塔供焦炉使用。这个过程中排放的污染物主要是煤尘和煤粉。

1.2炼焦车间的大气污染：

从由备煤工段来的洗精煤，由输煤栈桥运入煤塔，由煤塔通过给料器将煤装入装煤推焦车的煤箱内，然后由装煤推焦车按作业计划从机侧送入炭化室内，煤饼在炭化室内经过一定时间，在高温下（950℃—1050℃）干馏成焦炭和荒煤气。装煤时产生的烟尘由炉顶上的消烟除尘车经吸尘孔抽出，在车上进行燃烧、洗涤后，尾气排放。炭化室内的焦炭成熟后，用装煤推焦车推出，经拦焦车导入熄焦车内，熄焦车由电机车牵引至熄焦塔内进行喷水熄焦。熄焦后的焦炭卸至焦台上，冷却一定时间后送往筛焦工段。在这个过程中有如下几种污染：

（1）装煤烟气，就是炼焦炉装煤过程中泄漏出的荒煤气，主要污染物是焦尘，根据焦化厂实际调查分析，其释放量大大超过了《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16172-2012）。

（2）焦炉炉体泄漏，由于炉盖与盖座的间隙或炉体其他地方有裂缝。

（3）推焦操作过程中周期性的排放废气即推焦烟气。

（4）目前熄焦采用湿法熄焦工艺，在熄焦塔顶一般不安装捕尘器，废气排放和颗粒物排放速率及排放浓度也超过《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16172-2012）产生熄焦烟气。

1.3煤气净化车间的大气污染：

煤气净化车间（化产车间）由冷鼓电捕工段、脱硫工段、硫铵工段、粗苯工段、生化工段等组成。在该工段焦炉加热采用净化不完全的焦炉煤气，燃烧后产生的废气预热回炉煤气后分别由烟囱排放产生焦炉烟气，另外粗苯管式炉燃用净化不完全的焦炉煤气，废气经排气筒排放产生管式炉烟气，与炼焦炉配套建设的蒸汽锅炉燃料采用净化不完全的焦炉煤气，燃烧后废气经25米高排气筒排放产生锅炉烟气。煤气净化系统无组织排放的大气污染物主要来自贮槽容器的放散气体和设备泄漏气体，主要污染物是：SO2、H2S，HCN，CO，NH3和烃类化合物。

1.4焦化厂大气污染物的危害

目前，我国焦化企业的绝大多数备煤系统、筛焦系统以及运焦系统的机械化程度非常低，由于缺乏有效的措施，各种氰化物、硫化物以及烃类氢化合物、一氧化碳等有害气体浓度存在严重超标现象，这种环境状况对作业人员的身体健康造成了极大的危害。其中，最为严重的就是含有多环芳香烃的焦炉逸散物，其次是粉尘和生产中泄露的各种产物。焦化企业中可能导致的职业病占到我国职业病中的六大类，包括焦炉工肺癌、光敏性皮炎、黑变病、痤疮、职业性中毒等。此外，还有因物理因素引起的职业病，如尘肺病等。其中，职业性肿瘤和皮肤病在焦化企业的职业病中占有的比例最高。

2.焦炉煤气净化技术

2.1AS循环洗涤法

AS循环洗涤法用焦炉煤气中的氨作为碱源，通常采用含氨23%-25%的氨水洗涤煤气，氨与煤气中的H2S和HCN发生反应后成为富液，再用蒸汽解吸得到含H2S、HCN的酸性气体，可用克劳斯法生产硫磺，也可用接触法生产硫酸。

该工艺脱硫脱氰效率一般，净化后煤气中H2S和HCN含量可降至500mg/m3以下，工艺净化过程是在负压、低温状态下操作，不需要终冷，流程短，投资相对较低。但整个系统处于低温操作，耗水量大，而且由于氨、硫系统相互关联，操作难度大。

2.2真空碳酸盐法

真空碳酸盐法脱硫是用碳酸钠或碳酸钾溶液作为碱液在吸收塔内脱除焦炉煤气中的H2S、HCN，然后再将反应后含有NaHS或KHS的溶液送到再生塔内解吸出H2S、HCN等酸性气体，碳酸盐溶液循环利用，酸性气体可生产硫磺或硫酸产品。

此工艺脱硫脱氰效果较好，净化后煤气中H2S和HCN含量可分别降至300mg/m³和150mg/m³以下，工艺过程不产生废液，无二次污染，碱源廉价易得，用量也少，工艺流程简单，投资相对较低，硫产品质量好；但由于脱硫装置在煤气净化末端，煤气净化系统前段设备和管道要求耐腐蚀高。

2.3萨尔费班法

萨尔费班法以单乙醇胺水溶液直接吸收煤气中的H2S和HCN，吸收富液在解吸塔用蒸汽进行解吸，解吸后的贫液返回使用，蒸出的酸性气体可生产硫磺或硫酸产品。该工艺脱硫脱氰效率较高，净化后煤气中H2S含量可降到200mg/m³，HCN含量可降到100mg/m³，利用弱碱性单乙醇胺做吸收剂，不需要催化剂，但单乙醇胺比较贵，消耗量大，脱硫成本比较高。

2.4改良A.D.A法

改良A.D.A法是以碳酸钠为碱源，以钒作为脱硫的基本催化剂，蒽醌二磺酸钠（A.D.A）作为还原态钒的再生载氧体，适量添加酒石酸钾钠组成脱硫液。改良A.D.A法脱硫与原来A.D.A不同之处在于脱硫液中添加了酒石酸钾钠及偏钒酸钠。该工艺废液处理采用了蒸发、结晶法，可制取粗制Na2S203及NaSCN。

该工艺脱硫脱氰效率高，脱硫后煤气中H2S含量可降到20mg/m³，HCN含量可降到50mg/m³，达到城市煤气标准；但该工艺存在碱消耗量大、硫磺产品质量差且收率低、管道装置易腐蚀、废液处理流程长且处理复杂、投资运行成本高的缺点。

2.5TH法

塔-希法（简称TH法）由焦炉煤气脱硫脱氰的塔克哈克斯装置和脱硫液进行湿式氧化的希洛哈克斯装置两部分组成。以煤气中的氨和剩余氨水蒸馏出的氨为碱源，用1，4-萘醌2-磺酸钠作为催化剂的氧化脱硫脱氰法，脱硫液蒸发浓缩后送入湿式氧化塔，在高温、高压下将脱硫液中NH40H、S、NH4SCN、（NH4）2S2O3全部氧化成（NH4）2SO4及CO2，氧化液进入硫铵工段生产硫铵，达到脱除H2S和HCN的目的。

该方法脱硫脱氰效率较高，塔后煤气中H2S和HCN的含量可分别降至200mg/m³和150mg/m³以下，硫氨产量较高，但必须配套建设硫氨生产装置；脱硫装置在高温、高压、强腐蚀条件下操作，主要设备的材质要求较高，制造难度大，工艺要求高，所需催化剂依赖进口，脱硫液再生所需空气量较大，电耗大，操作运行成本高。

3.焦化企业污染物防治措施分析

3.1提高企业环境意识，加强排污管理

作为社会经济发展的基础性企业，在为经济发展贡献力量的同时也要提高企业管理的环境意识和社会责任感，在排污过程中制定严格的检测制度，设立专门的监测部门，并安排专业人员对废气以及废水的成分进行检测，确保达到排放标准。

3.2革新技术，绿色生产

由于焦化企业是高污染性企业，废气及废水等污染物的处理成本很高，很多企业为此承担着非常沉重的经济压力，然而经过多年的研究和实践证明，单纯从末端治理环境入手不仅收不到良好的治理效果，同时还对企业的整体经营产生着巨大的经济压力，但是全过程绿色生产的理念为焦化企业的发展指明的方向，在焦化产品生产的整个过程中，从装炉煤炭湿度的调节、焦炭的干熄、地面除的尘、酚氰废水的处理以及焦炭的炼制、煤气脱硫、煤气脱氨到焦炉煤气综合利用等环节全部使用先进的生产工艺，以过程成本的投入来降低排污成本，经过实践表明，排污成本得到了降低，排污的效果却得到了显著的提高。

3.3配置齐全、高效的污染治理设施

针对我国大多焦化企业的烟尘处理防治措施不完善、无组织排放源设备等环保措施不到位的现状，相关部门应督促企业加大环保资金的投入，鼓励企业配置齐全、高效的污染治理设施，如大型地面站干式净化装置、夏尔客侧吸管、除雾+折流格子挡板、生化站生物降解和臭氧深度处理焦化废水技术等，同时开发和推广焦化工艺污染防治最佳可行技术，以保证企业污染物达标排放。

3.4建立焦化企业示范工程

环保部门应加强对焦化在建项目的分类整理，建立区内焦化试点企业，切实贯彻落实国家发改委产业政策及焦化行业准入政策，制定完善的、切实可行的管理办法，并建立定期通报制度，利用一定的机制将试点企业的先进技术、成熟经验予以推广，起到示范作用。

3.5大力推进焦化行业清洁生产审核工作

截至2012年底，我国一些地区还有没参与焦化行业清洁生产审核的企业，为此相关部门应正确引导企业积极开展清洁生产审核，深入清洁生产理念，进一步提升清洁生产水平，以便我国焦化行业能尽快形成资源配置合理、污染物排放达标的节约型、清洁型、循环型行业发展模式。

3.6认真贯彻落实国家产业政策

工业和信息化部新修订的《焦化行业准入条件》，于2009年1月1日起开始执行。该准入条件从炭化室高度出发，并对焦化生产的污染控制提出了明确要求。各企业各级主管部门应进一步严格贯彻落实，严把准入关，从源头上以政策手段推进炼焦行业的污染防治。

参考文献：

[1]孟祥荣.我国焦化环保技术进步与发展[N].世界金属导报，2013-01-01B10.

[2]郭芳.高浓度纯焦化废水处理工程方案设计[D].山东大学，2012.

[3]朱小彪.焦化废水强化处理工艺特性和机理及排水生物毒性研究[D].清华大学，2012.

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