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焦炉煤气综合利用新工艺

    焦炉煤气是指炼焦用煤在炼焦炉中经高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所得到的可燃气体，是生产焦炭的副产品。其主要成分是氢气和甲烷，还含少量烃类、一氧化碳和二氧化碳等。焦炉煤气的用途可划分为燃料用气、发电用气、化工用气几种。

    在燃料用气方面，焦炉煤气可接入城市供气管网作为居民用气，也可以用于工业生产，如生产海绵铁等。焦炉煤气是人工煤气中最适合作为民用燃气的气体。焦炉煤气热值较高，一氧化碳含量小于10%，比较安全，所以长期在一些大中城市作为主要民用燃气使用。近年来，由于西气东输为一些地区使用天然气提供了便利条件，天然气替代了大量的焦炉煤气，但在天然气输送不到的地方，焦炉煤气仍可作为主要民用燃气使用。而生产海绵铁一般只适合于钢铁企业自建的焦化厂。

    在发电方面，一是焦炉煤气可替代燃煤，采用传统的锅炉－蒸汽轮机－发电机工艺发电，单位千瓦投资约为5000余元；二是焦炉煤气作为燃料，可以直接通过燃气轮机发电，单位千瓦投资约为3000余元。燃气轮机发电技术是近年来兴起的能源利用方式，属于国家产业政策保护范畴。

    在化工用气方面，用焦炉煤气制甲醇，在国内外均有应用，技术工艺成熟。国内云南、山西等地均有用焦炉煤气制甲醇的焦化厂。随着国际油价和天然气价格的猛涨，以价格相对较低的焦炉煤气为原料制取甲醇的路线获得良好的发展机遇。数据显示，当原料煤吨价在600元时，甲醇完全成本为1941元；当天然气价格在每立方米1.2元时，气头甲醇的完全成本约为每吨2000元。焦炉煤气制甲醇的成本约为煤制甲醇成本的一半。焦炉煤气也可用于生产合成氨，国内有不少焦化厂已生产多年。但合成氨成本较高，利润空间较小。

    据调查，仅山西省炼焦行业每年排空或点燃的焦炉煤气就高达百亿立方米以上。2004年全国井下抽放煤层气约16亿立方米，国有高瓦斯突出矿井平均煤层气的开发率仅为10%左右。目前，我国焦炉煤气每年白白排空200多亿立方米，冶炼尾气每年白白浪费80万吨。其中还有数量巨大的沼气每年也被白白排空。

    焦炉煤气是焦化产业主要的副产品之一。每炼1吨焦炭，会产生430立方米左右的焦炉煤气。这些焦炉煤气中的一半用于回炉助燃，另外约200立方米必须使用专门的装置进行回收，否则只能直接排入大气，或者燃烧排放。国家统计局的数据显示，2007年全国规模以上焦化企业共生产焦炭3.28亿吨，超过了全球焦炭总产量的50％。如此算来，全国白白排放掉的焦炉煤气就有600多亿立方米。若以0.2元/立方米（我国民用天然气价格已超过2元/立方米）的价格计，这些焦炉煤气价值达到上百亿元。2007年山西省生产焦炭9897万吨，产生的焦炉煤气除有约10％以城市煤气供应、发电等形式被回收利用外，还有约200亿立方米被白白排放掉。而国家耗资1400亿元建设的西气东输工程，每年只能将120亿立方米的天然气从新疆送到上海。也就是说，仅山西一省每年排放掉的焦炉煤气量就接近两个西气东输工程的输气量。

    随着经济社会的发展，我国能源资源不足的矛盾日益突出。虽然各地已采取了一些方法和措施利用燃气能源，但是面对如此丰富的燃气资源，我国每年燃气能源的开发和利用规模却仍然普遍偏小。加大我国燃气能源利用力度，既可缓解能源紧张，又有利于改善环境和安全生产，同时将产生巨大的经济和社会效益。鉴于此，研究所与太原某公司签署相关合作协议，共同实施“焦炉气综合利用新工艺示范工程”项目。
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