唐山市征楠焦化有限公司河北唐山063000
摘要：节能减排是企业实现可持续发展，提高经济效℃的主要手段，本文结合鹤岗市征楠焦化企业的余热回收工艺，阐述如何改进余热回收工艺，实现对余热的高效、持续回收。
关键词：焦化系统；余热回收；可持续发展
焦化企业在生产过程中会产生大量的热量，而这些热量一直被焦化企业所忽视，造成了资源的巨大浪费，在我国构建生态可持续发展、实现企业节能减排的当前时代背景下，焦化企业要重视对余热的回收，通过余热回收实现资源的最大利用，并且为企业增效提供重要的创收途径。
1总论
鹤岗市征楠煤化工有限公司现设计年产120万吨焦炭生产线，生产过程中产生荒煤气，荒煤气被氨水喷洒冷却至90℃左右，荒煤气中的焦油等同时被冷凝下来，煤气和冷凝下来的焦油等同氨水一起经过吸煤气管送入煤气净化车间，净化车间利用横管换热器间接冷却煤气到25℃，同时循环水可达到40℃，循环水利用凉水架降温，严重浪费能源。
如果这些余热不进行回收利用，不仅浪费了宝贵的能源，也污染了环境。因此采取措施，对焦炉产生的煤气进行余热回收利用，对有效降低能耗，推动实现可持续发展战略具有十分重要的现实意义。
为落实科学发展观，贯彻节能减排的可持续发展战略。我公司拟对焦炉煤气余热进行回收利用，拟建一套余热采暖装置，将产生的热量供厂区所有采暖使用。
2焦化工艺
在焦化企业生产过程中，备煤车间将配置好的煤装入到煤塔中，相关工作人员将煤按照作业计划从煤塔中取出相应重量的煤炭之后，装入装煤车之后，将其推入碳化室内，然后煤炭在碳化室内经过系列的高温作业之后形成焦炭，并且与此同时产生荒煤气。当碳化室内的经过高温作业形成的焦炭成熟之后，就会利用推焦车将其推出，并且利用拦焦车将其置于熄焦车内，并且经过相关设施的牵引，将其置于熄焦塔内进行喷水熄焦。熄焦后的煤炭将被卸到相应的凉焦台中进行凉却，成熟后的焦炭在冷却一段时间之后，就会送到筛焦工段，经筛分按级别贮存待运。
经过焦化处理工艺，煤在碳化室内经过干馏过程会产生大量的荒煤气，而这些荒煤气会聚集到碳化室顶部的空间，然后这些荒煤气则会经过系列的管道进入集气管，而荒煤气的温度要在700℃左右，而这些热量却没有被焦化企业所有效的应用起来，而是其在相应的桥管中被氨水喷洒之后冷却下来了，无形之中造成了大量热量的损失。与此同时荒煤气中的焦油等同时被冷凝下来。煤气和冷凝下来的焦油等同氨水一起经过吸煤气管送入煤气净化车间。
来自焦炉90℃左右的荒煤气首先通过气液分离器实现气液分离，分离出的粗煤气由上部出来，进入横管初冷器分两段冷却。
初冷器分上、下两段，煤气上进下出，冷却水下进上出，煤气在初冷器上与冷却管内的循环水换热，从90℃冷却至45℃，循环水由32℃升至40℃，然后煤气进入初冷器下段与冷却管内的低温水换热，煤气从-45℃冷却到20-25℃，低温水由19℃升至27℃。
对于其中40℃循环水仍有较大的余热回收价值。
3工艺流程介绍
3.1流程图
3.2采暖流程
本工艺是采用将冬季使用的循环水分为两段，上段为采暖换热段，下段为循环水冷却段，上段的采暖水通过1-3（3台初冷器）换热后，进入4（采暖水槽），通过5、6、7（采暖加压泵）加压后送往8（用户）使用，用户使用后的回水再次回初冷器换热使用。如果换热后温度不够，可以通过加汽阀门补充适量的蒸汽。在使用过程中，水量不足时，可以通过补水阀门来控制采暖水槽的液位。
3.3余热回收系统的组成
该系统由3台初冷器、200立水槽、3台采暖泵组成。
4余热回收系统技术参数
三台初冷器上段可带30000㎡采暖面积,室内温度达到35℃。因此要对余热回收系统技术参数进行设置，根据余热回收的总体要求对相关的设备进行参数设置，以此实现余热的有效回收。
5结论
随着近几年来焦化行业的余热回收项目造价大幅度降低，同时余热回收效率大幅度提高。从上述分析可以看出，余热利用项目，创造巨大的环保效℃，同时能够创造可观的节能效℃和经济效℃，本设计方案在不影响生产的前提下，采用成熟的余热回收技术，实现了一举多得的收℃，确实是应该大力提倡的节能减排项目。
参考文献：
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关键词：煤化工；废水；处理技术
由于我国是贫油、少气、多煤的能源结构，决定了现阶段煤仍然是主要的能源。煤化工业可从煤中提取多种产品，这大大提高了煤的综合利用价值，而相关污工艺技术的使用是提高水资源综合利用率、缓解水资源短缺矛盾、减轻水体污染、实现有限水资源的可持续利用的有效途径之一。因此，煤化工企业应结合自身特点，合理选择水处理工艺，最大限度地减少污水外排，使该产业与生态环境实现共赢。
煤化工废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机废水，属于焦化废水的一种。水质成分复杂，污染物浓度高。废水中含有大量的酚类、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物，还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质，污染物色度高，属较难生化降解的高浓度有机工业废水。对煤化工废水的处理，单纯靠物理、物理化学、化学的方法进行处理，难以达到排放标准，往往需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。因此煤化工废水的处理，一直是国内外废水处理领域的一大难题。
1煤化工废水处理技术
煤化工废水处理通常可分为一级处理、二级处理和深度处理。这里的一级、二级处理的划分与传统的城市污水处理的概念上有所不同，这里所述的一级处理主要是指有价物质的回收，二级处理主要是生化处理，深度处理普遍应用的方法是臭氧化法和活性炭吸附法。第一，煤化工废水有价物质的回收。煤化工废水中有机物质的回收一般指的是对酚和氨的回收，常用方法有溶剂萃取脱酚、蒸氨等。其主要包括以下两方面的内容：（1）酚的回收。回收废水中酚的方法很多，有溶剂萃取法、蒸汽脱酚法和吸附脱酚法等。新建焦化厂大都采用溶剂萃取法。对于高浓度含酚废水的处理技术趋势是液膜技术、离子交换法等。（2）氨的回收。目前对氨的回收主要采用水蒸气汽提-蒸氨的方法。污水经汽提，析出可溶性气体，再通过吸收器，氨被磷酸氨吸收，从而使氨与其他气体分离，再将此富氨液送入汽提器，使磷酸氨溶液再生，并回收氨。
2煤化工废水处理方法
煤化工废水在进行出处理前根据不同的水质特点设置调节池以调节水质水量，设置隔油池或气浮池进行除油，经以上的与处理后可采用下面的方法进一步进行处理。
2.1活性污泥法。活性污泥法是采用人工曝气的手段，使得活性污泥均匀分散并悬浮于反应器中和废水充分接触，并在有溶解氧的条件下，对废水中所含的有机底物进行着合成和分解的代谢活动。在活动过程中，有机物质被微生物所利用，得以降解、去除。同时，亦不断合成新的微生物去补充、维持反应器中所需的工作主体――微生物（活性污泥），与从反应器中排除的那部分剩余污泥相平衡。活性污泥法处理的关键是保证微生物正常生长繁殖，为此须具备以下条件：一是要供给微生物各种必要的营养源，如碳、氮、磷等，一般应保持BOD5：N：P=100：5：1（质量比）。煤化工废水中往往含磷量不足，一般为0.6～1.6mg/L，故需向水中投加适量的磷；二是要有足够氧气；三是要控制某些条件，如pH值以6.5～9.5、水温以10～25℃为宜。另外应将重金属和其他能破坏生物过程的有害物质严格控制在规定范围之内。
2.2生物铁法。生物铁法是在曝气池中投加铁盐，以提高曝气池活性污泥浓度为主，充分发挥生物氧化和生物絮凝作用的强氧化生物处理方法。工艺包括废水的预处理、废水生化处理和废水物化处理三部分。预处理包括重力除油、均调、气浮除油；生化处理过程包括一段曝气、一段沉淀、二段曝气、二段沉淀；物化处理工艺流程包括旋流反应、混凝沉淀和过滤等工序。在生物与铁的共同作用下能够强化活性污泥的吸附、凝聚、氧化及沉淀作用，达到提高处理效果、改善出水水质的目的。生物铁法的生产运行工艺条件包括：营养素的需求、适量的溶解氧、温度和pH值控制、毒物限量及污泥沉降比等。
2.3炭―生物铁法。目前，国内一些厂家的处理装置由于超负荷运行或其他原因，处理后的水质不能达标，炭―生物铁法是在原传统的生物法的基础上再加一段活性炭生物吸附、过滤处理。老化的活性炭采用生物再生。该工艺流程简便，易于操作，设备少，投资低。由于炭不必频繁再生，故可减少处理费用。对于已有生物处理装置处理水后不符合排放标准的处理厂，采用炭―生物铁法进一步处理以提高废水净化程度也是一种有效的方法。
3高新技术处理煤化工废水的研究
3.1目前，国内在处理煤化工废水的新技术主要有以下几种
第一，新物化法。新物化法是指在常温下利用废水中有害物质与专门为处理废水而开发的药剂（污水灵）发生反应，经过4次不同加药处理过程和处理设施，最终实现COD、BOD、NH3-N、SS均达到排放要求。该技术最大的缺陷是废水中有毒有害物质只是形态的转移，另外该技术的成熟性还需要经工程实践的考验。
3.2HSB法处理焦化废水。HSB是高分子均群的英文缩写。目前国内初步试验得出以下结论：HSB耐受废水中有毒有害物质性好；处理后污泥少、出水色度好；加碱量为传统方法的1/3～1/5，运行费用较低，但对种菌特性，生存条件、净化功能尚未完全了解，有待进一步研究与实践。
4煤化工废水深度处理
4.1经过酚、氨回收，预处理及生化处理后的煤化工废水，其中大部分污染物质得到了去除，但某些主要污染指标仍不能达到排放标准，因此需要进一步的处理――深度处理，来使这些指标达到排放标准。第一，活性炭吸附法。煤化工废水经以上步骤处理后COD的去除率效果不是很理想，出水浓度较大，有时高达601mg/L左右，很难达标排放，为使废水达标排放，可使用活性炭降低废水中COD的浓度。废水处理中活性炭吸附主要对象是废水中用生化法难以降解的有机物或用一般氧化法难以氧化的溶解性有机物，包括木质素、氯或硝基取代的芳烃化合物、杂环化合物、洗涤剂、合成燃料、除萎剂、DDT等。当用活性炭吸附处理时，不但能够吸附这些难分解有机物，降低COD，还能使废水脱色、脱臭。因此吸附法在废水的深度处理中得到了广泛的应用。
4.2混凝沉淀法。混凝是给水处理中一个重要的处理方法。混凝法可以降低废水的浊度、色度，去除多种高分子物质、有机物、某些重金属毒物和放射性物质等，去除导致富营养化的物质如磷等可溶性无机物，并且它能够改善污泥的脱水性能。具有设备简单，操作简便，便于运行，处理效果好的优点；缺点是运行费用高，沉渣量大。
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Abstract：BasedonthecharacteristicsofCoalChemicalTechnologycourse，andcombinedwiththeauthor'steachingexperience，thisarticlediscussesonhowtomakestudentsunderstand，recognizeandapplytheprofessionalcourse.Theauthor'steachingexperienceisstatedinthisarticleinhopeofgettingmoreimprovementsandsupportinthefutureteaching.
关键词：煤化工工艺学；教学；体会
Keywords：coalchemicaltechnology；teaching；experience
中图分类号：G642.3文献标识码：A文章编号：1006-4311（2014）02-0238-02
0引言
《煤化工工艺学》是煤化工专业的专业必修课，煤化工专业在我校是属于化学工程与工艺专业的一个方向。为了顺应国家大力发展煤化工产业的大战略，培养煤化工专业的应用型人才迫在眉睫。而只有学懂《煤化工工艺学》，才能基本了解煤化工专业的实质内涵。《煤化工工艺学》课程的主要内容包含：煤的低温干馏、炼焦、炼焦化学产品的回收与精制、煤的气化、煤的液化、煤的碳素化、煤化工生产的污染与防治，内容涉猎了煤的绝大部分转化原理、工艺及其方法。通过本书的学习，可以使学生获得专业基本知识，具备在专业生产第一线工作的基本能力。所以教授好这门课程，并且使学生获得必要的收效显得尤为重要。
《煤化工工艺学》是一门以应用为主的专业技术课，学生学起来比较抽象难懂，因此比较科学而易懂的讲授方法，才能够与学生引起共鸣，达到较好的收效。这门课程的基础课是《煤化学》、《有机化学》、《化工原理》、《物理化学》等，作者本人讲授《化工原理》和《煤化学》课程多年，同时结合自己多年的生产实践经验，在驾驭这门课程方面谈一下自己的教学体会。
1合理分配课时，顺应人才需求
我校引用的《煤化工工艺学》教材是大连理工大学郭树才老师编写的，建议课时80学时。而我校在教学计划中规定课时是128学时，大三下80学时，大四上48学时，因此在分配教学内容时，笔者将煤的低温干馏、炼焦、焦化产品回收与精制三大部分放在大三下的80学时里，把煤的气化、煤的液化、煤的碳素化、煤化工生产的污染与防治放在大四上。这样分配的优点在于：大三下的内容主要是传统煤化工的精髓，学生利用较多的学时理解、消化、吸收；大四上的内容主要是新型煤化工的知识，并且是传统煤化工与石油化工的交汇。从我校的特色办学里可知，我校的煤化工专业既保留了煤化工专业的特色，又吸收了石油加工专业的营养，具有大化工的优势。同时，由于国内现在煤化工的开发利用重点在煤气化、煤液化以及煤制天然气等方面，所以把新型煤化工知识放在这个学期学习，可以使参加应聘的同学很容易回忆起所学过的东西，面试时更有自信。
2内容详略有当，紧跟学科前沿
郭树才老师的《煤化工工艺学》是按照80学时的课程来设计的，我们拆开来讲解，如果只理解课本上的知识远远不能满足教学需求，因此，必须依托课本，适度引进《炼焦工艺学》、《煤化学产品工艺学》、《煤炭气化工程》、《煤炭直接液化》、《煤炭间接液化》、《煤基醇醚燃料》、《煤化工过程中的污染与控制》等相关教学内容，才能达到既使课堂内容饱满，又使学生了解学科前沿，了解新装置、新技术、新工艺的发展动态，具有对新装备、新技术、新工艺、新方法理解、运用和掌握的初步能力。
比如在第一章，煤炭的低温干馏内容里，实质重点是煤的低温干馏和中温干馏的基本原理、工艺过程、主要设备以及主要技术，为第二章煤的高温干馏做足了铺垫。在讲解的过程中，笔者就结合国内的央企大唐国际比较成熟的“褐煤提质工艺”，以及《煤化学》教材中讲到的相关煤的基本性质与工艺性质来做适当重点讲解，这样，既使学生回顾起来《煤化学》课本上的基本重点知识，又使学生了解了煤低温干馏工艺的风向标，既满足了学生的专业好奇，又为未来就业打下良好基础。在第二章炼焦内容里，大量引进《炼焦工艺学》的基本原理、工艺过程、国内外主要焦炉类型、焦化工艺等的主要内容，同时也结合国内鞍山焦耐院与化六院开发并且使用的各类大型焦炉，展开评价，既使学生把握了煤的高温干馏的基本知识，也使学生认识到了煤焦化的瓶颈以及突破的入口，为未来煤高温干馏的技术研发打下深厚的基础。在第三章炼焦化学产品回收与精制一章，除了详细讲解煤气净化过程中如何提取并且回收重要的化学产品，同时也就目前比较看好的苯加氢工艺，以及煤焦油加氢工艺做了必要的阐述。使学生了解了课本知识的同时，也较好的把握了国内煤化工专业动态，为自己选择专业方向做好了准备。在第四章以后的煤炭气化、煤炭液化等新型煤化工知识方面，更是结合国内现在的煤化工产业动态，在讲解气化原理、气化设备、气化工艺的同时，结合本人对欧洲煤化工技术的考察，把学生引进以煤气化为基础的碳一化工领域，使学生对未来煤化工发展的大战略有了初步的思考，并对就业有了更深刻的认识。在煤化工产业的背后，实质是大量的能耗、大量的污染，如何解决，必须要使学生了解污染产生的主要环节，污染物的主要类型，针对不同性质的污染如何在生产的初、中、末，采用必要的技术消除。因此，学生在学习知识的同时，也知道了自己的专业不仅可以去煤化工行业去就业，也可以去环保、能源动力方面去就业，拓展了思维，开阔了眼界。
3教学方法灵活，学科联系紧密，学生互动加强
在《煤化工工艺学》的教学过程中，如果仅仅是循规蹈矩地一味去讲解，学生会觉得枯燥、晦涩、难以进入模型。因此，教学方法的灵活多变可以促进学生的理解。
首先采用比拟的授课方式，为学生建立立体的图形，使学生对设备及工艺加深认识。比如在讲解煤加工的设备时，我们习惯称“炉子”，使学生与家庭里常见的火炉联系起来，建立形象化的模型，然后，把模型拆开来，逐一再理顺，大家就对设备有了直观的认识。然后又把“炉子”与化工生产中的“反应器”联系起来，大家就知道了在不同的领域，设备的叫法有所不同，但是原理基本相似；再就是在焦炉的认识过程中，我把学生坐的桌子和椅子分别形象地比拟成“炭化室”和“燃烧室”，使大家直观地对焦炉建立起了立体的印象，然后再把成焦过程中模型分解开来画在黑板上，大家就很直观地对“单向供热”、“成层结焦”有了更深刻的体会。其次采用相关专业课的知识关联，强化了专业理论的理解，同时也强化了相关专业课的应用。比如在学习《煤化工工艺学》之初，先复习《煤化学》相关知识重点，使大家为不同煤化度和不同性质、不同产地的煤种如何应用，对号入座；在讲到焦炉燃烧系统及烟囱的流体流动时，我们及时地与《化工原理》课程的精髓之流体流动和传热对接，把各个环节流体流动的性质分析到位，同时把如何废气循环和节能关键点抛给学生，使学生带着问题去思考，培养大学生分析问题和解决问题的能力；还有在讲解炼焦化学产品的回收与精制过程中，及时与《化工原理》里吸收及萃取的单元操作联系起来，使学生在学习本专业课的同时，把握了专业基础课如何应用的方法，既促进了本专业的理解，也促进了其他课程的学习，一举两得。再次，利用复杂的工艺流程路线图，强化训练，启发学生快速识别并分解工艺路线。教会学生如何去理清复杂的化产回收工艺流程图，然后再自己去设计工艺加工步骤，既可以快速地理清工艺，又可以把机械制图及AUTCAD用到实处。在工艺学的学习过程中，不仅仅是学会原理、工艺，认识设备，识别流程，更重要的还有如何去设计、开发，因此，组织学生讨论，带着问题去学习思考，利用相关知识去引导学生自己动手，写专业小论文，进行相关工艺设计，工艺计算以及工艺设想，掌握专业领域内工艺与设备的基本设计能力，很值得去推广。
参考文献：
[1]赵振新.《煤化工工艺学》的教学法思考[J].化工时刊，2012（07）.
