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1第二章炼焦工业污染源监测一、焦化工业的产业政策二、焦化工业的基础知识三、炼焦工艺四、焦化工业的排污节点五、焦化工业的废气污染核算六、焦化工业的废水污染核算七、焦化工业的废渣污染核算八、焦化工业的环境噪声第章煤化工煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体，液体，固体燃料以及化学品的过程。从煤的加工过程分，主要包括：干馏(含炼焦和低温干馏)，气化，液化和合成化学品等。煤化工利用生产技术中，炼焦是应用最早的工艺，并且至今仍然是化学工业的重要组成部分。煤的气化在煤化工中占有重要地位，用于生产各种气体燃料，是洁净的能源，有利于提高人民生活水平和环境保护；煤气化生产的合成气是合成液体燃料等多种产品的原料。煤直接液化，即煤高压加氢液化，可以生产人造石油和化学产品。在石油短缺时，煤的液化产品将替代目前的天然石油。2图1.煤化工产业链图煤化工由于煤的特性造成加工过程长、投资大、污染重等问题，这样的过程更适宜采用新技术，实施大型化。第三章焦炭工业污染源监测2009年，焦炭行业淘汰落后产能约2300万吨，其中小机焦炉约1640万吨、大中老焦炉约260万吨、小半焦约400万吨。另外，2005年至2009年，焦化行业累计取缔土焦、改良焦，关停小（老）焦炉约14644万吨。2010年,炼焦行业协会预计全国焦炭产量将突破3.8亿吨，比上年同期增长7.8%左右；在国际焦化产品市场需求反弹情况下，预计全国出口焦炭300万吨左右、煤焦油4万吨左右、煤沥青35万吨左右。由于焦炭生产工艺过程复杂、污染物排放强度大等特点，不仅大量消耗煤炭资源，而且污染物排放量大，给社会造成了巨大的资源、能源和环保压力。一大批焦化企业环保设施不到位，废水、废气等污染物排放不达标，特别是土焦、改良焦的生产，一些盲目重复建设、没有焦化产品回收和焦炉煤气回收利用装置的小机焦的生产，仍在继续严重浪费国家资源和污染当地的生态环境。在消耗能源的同时，炼焦生产同样产生大量的焦炉气资源。据了解，每吨机焦可生产出400立方米焦炉煤气，全国目前每年将生产出近800亿立方米焦炉煤气，粗略估计全国每年约有250亿立方米焦炉煤气未得到有效利用。差距意味着节能减排的空间。据专家测算，每淘汰一吨土焦、改良焦的产能，可节约标准煤220公斤。据有关专家测算，每淘汰一万吨落后的焦炭产能，每年可减排3900吨焦化废水。一、焦化工业的产业政策（一）焦化工业产业结构调整政策表焦化工业产业结构调整政策文件名文号及颁布时间对企业的要求产业结构调整指导目录发改委令[2005]40号2005年12月2日1.鼓励类项目：（1）炭化室高度6米以上、宽500毫米以上配干熄焦、装煤、推焦除尘装置的新一代大容积机械化焦炉建设；（2）煤捣固炼焦、配型煤炼焦工艺技术应用；（3）干法熄焦、导热油换热技术应用。2.限制类项目：（1）钢铁企业和缺水地区，未同步配套建设干熄焦、装煤、推焦除尘装置的焦炉项目；（2）80万吨/年以下延迟焦化装置。3.淘汰类项目：（1）土法炼焦（含改良焦炉）；（2）炭化室高度小于4.3米焦炉（2010年底前，3.2米及以上捣固焦炉除外）。关于加快推进产能过剩行业结构调整的通知国发[2006]第11号2006年3月12日关于加快焦化行业结构调整的指导意发改产业［2006］328号煤化工产业链煤气化焦炭煤焦油乙炔电石焦炉气烯烃合成气汽柴油煤焦化直接液化粗苯精制BDO制氢甲醇二甲醚间接液化烯烃醋酸车用燃料合成氨醇、醛、酮、酸烯烃氮肥各类油品3见的通知2006年3月26日4.符合《焦化行业准入条件》的焦炭产能占总能力的80％以上；钢铁企业的焦炭产能占总产能的50％以上。5.2009年淘汰焦炭落后产能2300万吨；2010年淘汰焦炭落后产能企业192家，淘汰焦炭产能2600万吨。6.焦化生产企业实现达标排放。7.鼓励大中型焦化企业进行干法熄焦、煤气脱硫脱氰、煤气综合利用、废水处理等重大节能环保项目建设。8.在城市规划区边界外2公里以内，主要河流两岸、公路干道两旁，居民聚集区，自然保护区、地质公园、饮用水水源保护区等保护地内，不得建设焦化生产企业。9.新建顶装焦炉炭化室高度必须≥6.0米、容积≥38.5m3；新建捣固焦炉炭化室高度必须≥5.5米、捣固煤饼体积≥35m3，企业生产能力100万吨/年及以上。10.新建直立炭化炉单炉生产能力≥7.5万吨/年，每组生产能力≥30万吨/年，企业生产能力60万吨/年及以上。11.热回收焦炉的企业生产能力在40万吨/年及以上。12.资（能）源消耗应达到规定指标。关于做好焦化行业结构调整工作的通知发改办产业[2006]939号2006年5月10日节能减排综合性工作方案国发〔2007〕15号2007年5月23日焦化行业准入条件工信产业[2008年]第15号2008年12月19日关于进一步做好焦化行业淘汰落后产能和准入企业监督检查工作的通知工信部产业[2010]199号2010年10月11日关于进一步加强淘汰落后产能工作的通知国发〔2010〕7号2010年2月6日工信部公布18个工业行业淘汰落后产能企业名单工产业[2010]第111号2010年8月5日（二）焦化工业环境保护政策表焦化工业环境保护政策文件名文号及颁布时间对企业的要求关于发布火电项目环境影响报告书受理条件的公告环发[2006]第39号2006年8月1日1.煤矸石综合利用电厂应为列入经批准的所在省煤矸石资源综合利用规划的建设项目；煤矸石电厂、垃圾焚烧发电厂项目的二氧化硫排放总量指标必须明确总量指标来源。2.焦化生产企业主要污染物排放量不得突破环保部门分配给其排污总量指标。3.焦炉无组织污染物排放执行《炼焦炉大气污染物排放标准》（GB16171－1996），其它有组织废气执行《大气污染物综合排放标准》（GB16297－1996），NH3、H2S执行《恶臭污染物排放标准》（GB14554－1996）。4.酚氰废水处理合格后要循环使用，不得外排。5.一切焦化生产的固（液）体废弃物，应按照相关法规要求处理和利用，不得对外排放。6.将炼焦行业生产过程清洁生产水平划分为三级技术指标。7.炼焦企业的生产工艺、装备、资源能源利用指标、产品指标、污染物产生指标、废物回收利用指标和环境管理要求应符合HJ/T126-2003的规定。焦化行业准入条件工信产业[2008年]第15号2008年12月19日清洁生产标准炼焦行业HJ/T126-20032003年6月1日国务院关于进一步加大工作力度确保实现“十一五”节能减排目标的通知国发〔2010〕12号2010年5月4日（三）我国焦化工业的节能减排表3“十一五”我国焦化行业淘汰落后产能与设备的统计十一五淘汰落后产能目标2006年2007年2008年2009年2010年8000万t约1500万t约2200万t约2200万t2354万t2865万t2004-2008年石油加工、炼焦及核燃料加工业废气排放情况统计（单位：万吨）4二氧化硫工业烟尘工业粉尘排放量去除量排放量去除量排放量去除量20046878.946.8154.515.324.6200570.989.238.2209.618.828.8200666.1136.436.824418.236.4200765.44179.4141.02264.7820.8344.07200862.92195.0225.52288.6221.5159.34(数据来源：中国统计年鉴2005～2009)二、焦化工业的基础知识焦化技术是以煤炭为原料，隔绝空气经高温干馏获得焦炭产品和荒煤气，并从荒煤气中分离和精制出多种化学产品。在中国钢铁联合企业的能耗中焦炭和焦炉煤气提供的能源占绝大部分，所以大部分焦化厂设在钢铁厂，一部分是独立焦化企业，另一部分设在民用煤气或化工企业中。（一）焦化原理炼焦过程即煤的热解过程,也称煤的干馏,是指以煤为原料，在隔绝空气条件下对煤进行加热,加热到950～1050℃左右，煤在不同温度下发生的一系列物理变化和化学反应的复杂过程,生成焦炉气、液体(焦油)、固体(半焦或焦炭)等产品的一种煤转化工艺。煤的热解过程大致可以分为三个阶段：第一阶段,室温～300℃,干燥脱气阶段,这一阶段煤的外形基本无变化；第二阶段,300℃～600℃,这一阶段以解聚和分解反应为主,形成半焦，生成和排出大量挥发物(煤气和焦油)；第三阶段,600℃～1000℃,以缩聚反应为主,半焦变成焦炭，该阶段析出焦油量极少,挥发分主要是煤气,又称为二次脱气阶段。按热解最终温度的不同，煤的干馏分为低温干馏（500℃～600℃）、中温干馏（700℃～800℃）和高温干馏（950℃～1050℃）。（二）焦化原料及炼焦能耗炼焦生产是以经过洗选，含水约10﹪的炼焦煤为原料，粉碎成细颗粒状。制取1吨焦炭需消耗焦煤1.45t或洗精煤1.36t。目前，国际先进水平的工序能耗为167㎏标煤/t焦，烟（粉）尘排放为1.0㎏/t焦，吨焦耗新鲜水量2.5t，t焦耗蒸汽量0.2t，吨焦耗电量30kWh。炼焦所需能源来自加热煤气的占90％，炼焦生产能耗占焦化工序能耗的75％。目前，一些企业焦化工序能耗统计中只包括炼焦生产部分，不包括化产品部分，所以出现了焦化工序能耗偏低的现象。正常的焦化工序能耗应在150㎏标准煤/吨左右。多数焦化厂的产品带出热没有回收，采用干熄焦回收红焦热量的企业不到5％，回收高温粗煤气和燃烧废气热量的企业较少。（三）焦化产品通过对烟煤的炼焦，可以获得优质的焦炭、煤焦油和荒煤气及其宝贵的化工产品。目前我国化产品回收品种相对较少，与先进国家差距很大，先进国家目前从荒煤气净化中可以提取的化产品多达100多种,煤气冷却可分离回收氨、苯类、煤焦油等化学品。煤焦油精制可项目年份5以得到奈、酚、沥青等产品。粗苯经过精制，可以得到苯、甲苯、二甲苯、溶剂油、古马隆原料等产品。而我国目前仅可回收化产品50种左右。同时，我国焦化行业在煤气净化、煤焦油深加工等工艺普遍存在技术装备水平落后，存在着很大的发展空间，无疑会成为今后焦化行业清洁生产技术的发展方向。图2.焦化主要产品图表4炼焦化学品的产率焦炭焦油苯烃焦炉气氨硫化氢化合水其他干馏产率﹪70～783～4.50.8～1.415～190.30.320.6～0.8近似产率75.541.1160.30.32.20.6（四）焦化设备按生产流程煤焦化公司一般分为配煤车间、炼焦车间、回收车间、焦油车间以及精苯车间。一座焦炉通常有25～70个炭化室组成。炭化室顶部有装煤孔、煤气导管，炭化室两侧有推焦炉门。我国正在生产的机械化焦炉主要是顶装焦炉、捣固热回收焦炉和直立炉。其中顶装工艺的炼焦炉炉型最为复杂、繁多，但根据国家相关政策（逐步淘汰落后、污染严重的4.3m以下焦炉，鼓励焦炉大型化趋势）、不同炭化室高度炉型的污染物产排量的特点，规模一般分为炭化室高度＜4.3m顶装焦炉、4.3m～6m顶装焦炉（包括4.3m）以及炭化室高度≥6m焦炉三类。常规机焦炉系指炭化室、燃烧室分设，炼焦煤隔绝空气间接加热干馏成焦炭，并设有煤气净化、化学产品回收利用的生产装置。装煤方式分顶装和捣固侧装。半焦（兰炭）炭化炉是以不粘煤、弱粘煤、长焰煤等为原料，在炭化温度750℃以下进行中低温干馏，以生产半焦（兰炭）为主的生产装置。加热方式分内热式和外热式。热回收焦炉系指焦炉炭化室微负压操作、机械化捣固、装煤、出焦、回收利用炼焦燃烧废气余热的焦炭生产装置。以生产铸造焦为主。三、炼焦工艺焦化生产过程，主要有煤的配备、炼焦、熄焦、化学品回收和煤气净化回收。目前我国焦炭的主流生产工艺主要有水平室式常规机械化焦炉、捣固式热回收焦炉、直立炉生产工艺。（一）水平室式常规机械化焦炉机械化焦炉生产工艺已很成熟，其备煤、炼焦和煤气净化工艺流程见图3。烟煤焦化固态产品焦炭：冶金用焦、铸造用焦、铁合金用焦、气化用焦等。液态产品粗焦油加工：工业萘或精萘、粗忿或精酚、粗蒽或蒽油、喹啉、吡啶、沥青等。荒煤气冷却、净化、回收：净煤气、硫酸铵或氨的其他产品、硫化物（制取H2SO4）、粗苯（纯苯、甲苯、二甲苯）等。6图3.水平室式炼焦及焦处理工艺流程排污环节示意图（