[发明专利]一种含煤焦油污水的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含煤焦油污水的利用方法；特别地讲本发明涉及一种兰炭装置荒煤气冷却过程产生的含煤焦油污水的利用方法，将含煤焦油污水的水组分气化后作为气化剂在氧化剂和炭存在条件下生产煤气并与兰炭装置荒煤气联合加工利用；更特别地讲本发明涉及一种以不粘煤或弱粘煤块煤为原料联产兰炭、煤焦油、煤气的环保型、低能耗、高产率、低污染物排放量的煤转化工艺，含煤焦油污水的造气过程使用的炭原料可为粉状兰炭制得的型焦及煤焦油沥青。

背景技术

众所周知，中国钢铁集团鞍山热能研究院于二十世纪八十年代初开始不断研究开发的“以不粘煤或弱粘煤块煤为原料在直立式炭化炉炼制铁合金专用兰炭”技术(以下简称中钢煤转化技术BT)，采用适合煤源(比如中国大同、神府地区的煤炭)，在直立式炭化炉内炼制兰炭并副产荒煤气和中低温煤焦油，是一种兰炭产品质量优良、煤焦油产率高、工程造价较低、配套环保技术完善的成熟工业化技术，业已得到大量应用。

目前煤制兰炭行业工艺技术的一个不完善之处是：兰炭装置煤气冷却过程产生的含煤焦油污水的利用方法是污水焚烧方法，煤气、空气、雾化的液态污水在焚烧炉燃烧，以采用中钢煤转化技术BT的60万吨/年产兰炭规模装置为例，相关数据如下：

①消耗高能级燃料：消耗11995Nm³/h燃料气，其中含有合成气组分：H₂组 分2627Nm³/h、CO组分1943Nm³/h；H₂组分、CO组分作氢源与作燃料价差按1元/Nm³计算，价差4570元/时，年价差3619万元/年，效益巨大；

②向大气排入热烟气含水19.43t/h(燃料生成水、原料水合计)，其中包含的气化潜热按500Kcal/kg计算，总量有9.715百万大卡/时；按燃煤且效率90％考虑，相当于热值为5000kcal/kg的煤1933kg/h，燃煤按400元/吨计算，折合863元/时，费用为683万元/年；

③向大气排入热烟气形成水损失(焚烧原水16.35吨/时+燃烧生成水3.08吨/时＝19.43吨/时)；

④增加CO2排放量约2990Nm³/h。

⑤污水焚烧系统(包括热量回收系统如产汽锅炉)投资约1300万元。

上述技术方案的奇怪之处表现在：

①焚烧目标物的选择性极差：被焚烧的含油污水中，非可燃组分(主要是水组分)的重量浓度通常超过97％，可燃物的重量浓度仅不足3％；

②能量利用率极低：焚烧烟气排入环境大气时，烟气中水蒸汽组分与含油污水中液态水组分相比，仅潜热即9.715百万大卡/时(占燃料燃烧热的40％)，考虑热烟气中非水组分携带的热量，“污水焚烧及其热量回收系统”的热利用效率最多约55％；

③能级浪费严重：污水焚烧及其热量回收系统(发生蒸汽)，从燃料热能能级利用角度看，形成了极大浪费：使用高能级低热值合成气组分(H₂组分和CO组分)发生热量；通过与低能级燃料即燃煤发生蒸汽相比较，这一缺点就会鲜明地表露出；价值1.5～2.0元/Nm³的氢气热值为2500kcal/Nm³，与价值0.2元/0.5kg的热值为5000kcal/kg的煤相比，价值相差7.5～10.0倍；

对于产兰炭60万吨/年的装置，即使考虑蒸发潜热由低级能源提供，H₂组分、 CO组分作氢源与作燃料价差按1元/Nm³计算，价差2742元/时，年价差2171万元/年，差额巨大；对于产兰炭360万吨/年的装置，上述价差16452元/时，年价差1.3030亿元/年，差额巨大；

④物质回收利用率为零：烟气全部排入大气，没有回收任何组分。