半焦煤气的脱氮提质和利用

尚俊法

(山西阳煤丰喜肥业〔集团〕有限责任公司山西运城044100)

0前言

半焦是长焰煤、不黏煤、弱黏煤、褐煤以及高挥发分的烟煤经低温(500~700 ℃)干馏所得的可燃性固体产物，又称低温焦，俗称兰炭。半焦的生产起源于20世纪90年代的陕北府谷、神木以及内蒙古鄂尔多斯等新兴的煤资源丰富地区，为缓解我国的焦煤资源紧缺矛盾起到了一定的作用。

半焦生产技术简单，但煤气产率低、焦油产率高，其副产的中低温焦油产率在6%～10%。不同于高温焦油，中低温焦油含有较多的含氧化合物及链状烃，重油含量较少，适合采用加氢技术生产车用发动机燃料油和化学品。吨半焦副产半焦煤气(又称兰炭煤气)在80～1 500 m3(标态)，自用率在40%～50%，富裕的半焦煤气因热值较低、H2+CO含量低，主要于发电和供热，很少用于生产甲醇与合成氨，没有得到很好的综合利用。

1制约半焦煤气综合利用的瓶颈

1.1H2+CO含量低

因生产工艺原因，半焦煤气成分不同于焦炉煤气，热值和有效成分低，而N2含量较高(表1)。

表1　半焦煤气与焦炉煤气成分对比(体积分数)　%

半焦煤气的热值为7 900～8 300 kJ/m3(标态)，而焦炉煤气为17 000～19 000 kJ/m3(标态)，比焦炉煤气热值低53%～56%。半焦煤气中的φ(H2+CO)仅为45%～55%，即使将其中的CH4全部转化为H2和CO，也仅为60%左右，远远低于合成氨、甲醇原料气中φ(H2+CO)>90%的指标。

1.2半焦煤气的脱氮变压吸附技术不经济

半焦煤气中的φ(N2)高达40%～45%，如生产甲醇，不需要其中的N2；如生产合成氨，也只用少量的N2。因此，无论是生产甲醇或合成氨，都要全部或部分脱除其中的N2，以提高H2和CO的含量。如……