焦化企业污染防治升级改造措施探究

张运生

安阳钢铁股份有限公司，河南 ·安阳 455000

摘要：焦化企业在生产运行中会产生一定的污染，在当前国家环保管控更趋严苛形势下，环境污染问题直接制约焦化生产效率提升。对污染问题进行治理，对焦化装置进行升级改造，降低生产过程中产生的污染与能耗问题，焦化企业能够提高炼焦效率。本文就对焦化生产工艺产污环节进行分析，并提出相应的升级改造措施。

The coking enterprises will produce certain pollution in production and operation. Under the current situation of more stringent national environmental control, environmental pollution directly restricts the improvement of coking production efficiency. To control the pollution problem, upgrade the coking unit, reduce the pollution and energy consumption problems in the production process, coking enterprises can improve coking efficiency. This paper analyzes the pollution producing link of coking process and puts forward the corresponding upgrading measures.

关键词：焦化企业；环境污染；污染防治；升级改造

coking enterprise; environmental pollution; pollution prevention; upgrading

1 引言

我国是世界上最大的焦化产品生产国，近年来我国焦化产品一直占全球焦化产品的60%以上。焦化行业是我国国民经济的重要组成部分，在经济建设和发展过程中起到了至关重要的作用。随着焦化企业的发展，其所带来的环境污染日益严重，焦化行业已成为大气污染、水污染、土壤污染等方面的重点监控行业。

2 焦化生产工艺与产污环节

焦化生产工艺主要包括备煤系统、炼焦系统、筛分运输系统和煤气净化系统。从其工艺特点分析，生产过程中的污染源和污染物包括以下几种：一是气体污染源以及产生的粉尘污染物。备煤系统中原煤运输、破碎产生煤尘;炼焦系统中产生的废气、荒煤气（主要有NOX、SO2 、BaP、H2S、苯系物）、烟尘等；装煤出焦作业中逸散的荒煤气、烟尘，炉门、上升管、装煤孔逸散的荒煤气；焦炭筛分及运输过程产生的粉尘；煤气净化系统中冷鼓工段、管式炉、硫铵干燥排放的废气等。二是废水污染源及产生的污染物。熄焦废水、蒸氨废水、剩余氨水、粗苯分离水等，主要含有S2-、氰化物、挥发酚、氨氮、苯系物等。三是固体废物，主要有焦油渣、脱硫废液、酸焦油、沥青渣、洗油残渣等。

3 焦化企业污染防治存在的问题

3.1 大气污染

焦化行业的大气污染主要来源于煤料的堆、取、配送以及煤料的干馏、结焦等物理、化学转化过程中产生的煤尘、烟尘、荒煤气以及在煤气净化及焦化副产品加工过程中的排放废气等。煤尘及烟尘在微风气候条件下，扩散到空气中，造成PM2.5超标，恶化周边空气质量。煤料干馏过程中逸散的荒煤气，含有一氧化碳、二氧化碳、硫化物、氰化物、酚类、苯并芘等，种类多，毒性大，且泄漏点多，治理难度大。在煤气净化及焦化副产品加工过程中，存在诸多逸散气源点，该逸散气主要含有氨、苯系物、硫化物等高毒、致癌气体，严重恶化工作环境，影响人们的身体健康，加速治理势在必行。

3.2 煤焦企业污染防治能力建设相对滞后、能耗高

我国生态文明建设已经开展多年, 虽然煤焦企业总体的污染防治能力相对于先前已经有了较大的提升，但是从当前煤焦企业污染防治能力提升的空间来看，总体提升空间还比较大。根据相关数据表明，在国内煤焦企业中仍有接近30%的机焦生产没有完整配备除尘装置或者是虽然安装了除尘装置，但是在实际运作过程中并没有高效发挥应有的作用。从当前很多煤焦企业运行实际来看，附加值较高的焦化副产品并没有得到充分的深度研发应用，在焦化生产的过程中，产生的荒煤气余热没有得到有效的回收利用，导致出现了严重的能源浪费情况。同时，企业在发展的过程中出现了明显的产业不均衡的情况，一些重点产业长时间处于粗放式的发展状态，导致环境保护与企业经济利益提升出现了非常明显的矛盾^[1]。

3.3 焦化行业污水资源处理效率偏低

污水的处理效率很大程度上决定了焦化行业污水处理的总体质量。但就国内焦化行业现有的情况看，其污水处理工艺的设计对处理效率的重视程度偏低，在制定污水处理相关的激励机制和业绩考核机制的过程中，对于污水处理效率的重视程度不足，难以在污水资源处理效率管控方面取得必要的进展，导致焦化行业无法成熟的实现对污水处理经济价值的充分应用。一些焦化行业的污水处理方案设计工作对于硬件资源和技术资源的集中度价值缺乏足够的关注，并没有充分凭借硬件资源整合互补的方式，实现对焦化行业污水处理效率控制工作的精准支持，最终的熬制使焦化生产企业在进行产业规模体系建设的过程中，难以有效的实现对污水处理效率的充分提升处置，无法为污水处理效率的直接优化提供帮助。

4 焦化企业污染防治升级改造措施

4.1 除尘工艺改造

精煤储存采用储煤罐或全封闭煤场，转运站、输送廊道封闭；备煤、煤焦制样、筛焦采用布袋除尘器；焦炉烟囱尾气设布袋除尘器+脱硫脱硝措施；炉顶烟气由导烟车和高压氨水协同操作导入相邻炭化室回收进入荒煤气系统，机侧炉门处烟气由集气罩(包括大炉门密封)和导烟管送地面站净化，装煤、推焦、干熄焦设地面除尘站；硫铵干燥尾气采用旋风除尘+湿式洗涤净化，贮槽废气经洗涤塔洗涤净化；粗苯管式炉、煤气发电燃用净煤气。另外，选用先进的生产设备，提高设备自动化程度是控制环境污染的有效途径，一定程度减少排污的同时提高生产效益。同时，应合理配备有针对性的环保设施，在满足当地环保要求的同时，不断提升企业污染控制水平，减少污染物的排放；通过建立完善的环境质量体系，落实增产减污的生产理念。在废气污染治理上，应重点放在备煤系统、煤气净化系统和炼焦系统上，针对备煤系统，应对转运站和运输廊道采用封闭式设计，破碎工序设置布袋除尘器。炼焦系统污染物控制应集中在熄焦、炉体和筛储焦上,在生产工艺上应提高上升管盖和炉体的密封度，设置地面站及脱硫脱硝措施处置焦炉废气；在废水污染治理方面，应遵循清污分流的处理原则，提高水资源利用率并减少污水排放量。

4.2 提升焦化行业污水资源处理硬件设置配置水平

首先，要对当前国内的环保管控趋势加以研究，尤其是在市场经济环境下，焦化行业应对通过激励机制进行研究，保证焦化行业可以更加成熟的适应污水资源处理业务的发展需要，为污水处理效率的优化提供支持。例如，在进行硬件资源配置的过程中，要注意引进生物脱氮设备，针对NH3-N和COD进行焦化废水硝化段和反硝化段的敏感反应研究，使硬件配置的针对性得到提高。其次，一定要凭借污水处理硬件资源均衡配置的方式，对焦化行业的污水处理方案进行优化改造，尤其要保证硬件资源的规模性优势可以得到充分的显现，为焦化行业完整的适应污水处理产业体系的建设与发展需要提供完整的支持，并为污水处理工作更加全面的适应焦化企业创新发展需要提供完整的支持。在制定具体的污水资源处理硬件资源配置方案的过程中，要将各项污水处理的主体设备进行整合处置，保证资金资源的配置可以适应污水处理设备的应用特征，保证设备的优势互补，使焦化行业的污水资源处理工作效率提高^[2]。

4.3 加强余热余能回收

煤调湿技术。炼焦工艺在过程初期使用煤调湿技术合理控制配合煤水份，降低原料煤干馏过程的耗热量。第二，干熄焦技术。在过程后期使用干熄焦技术回收红焦热量，用于发电，是实现炼焦分段控制的有利手段。第三，焦炉加热自动控制。加强前期控煤和焦炉本体加热自动化将使单元用能结构实现极大的优化。第四，余热余能回收。在焦炉上升管余热回收利用技术、焦炉烟道气热回收技术、横管初冷器显热回收技术等等，也在大力推广与实体应用。第五，负压蒸馏技术。同时负压脱苯、负压蒸氨等技术对于降低蒸汽耗量，提高副产品回收率和产品质量均有益处。

4.4 进行源头控制,降低污染物的排放量

应当从源头做起，对污染物的排放量进行严格控制。在具体实施时，首先，煤焦化企业应当对企业产生的废水、废气及废渣等进行全面的回收利用。其次，对于生产中的材料和能源应当最大限度的节约，应当及时淘汰落后材料和工艺，确保生产过程环保。第三，在生产过程中需要对社会因素、环境因素等充分考虑，各项政策制度的指定应当充分考虑对环境带来的影响，充分论证、多角度分析，同时对于使用的各种原材料应当做到清洁使用，只有使用清洁的原材料，才能提升生产过程的清洁性与最终产品的清洁性^[3]。

5 结语

目前焦化项目运行中仍旧存在大气污染和生态环境破坏的问题，是阻碍焦化建设项目不断发展的主要原因。因此应从环境影响评价入手，采取定量评价的预测手段对焦化项目提出切实可行的环保措施，并对污染源治理效果加以分析评定，实现焦化项目的高质量开展。

【参考文献】

[1] 杨文彪.全力构建绿色焦化,实现行业和谐发展[J].前进,2018,314(10):24-26.

[2] 徐伟平.焦化废水处理技术的研究现状[J].广东化工,2018,45(17):136.

[3] 马芳芳,卢振兰.钢铁企业焦化工序节能减排途径探讨[J].绿色科技,2015(1):227-229.