中国是世界最大的煤炭生产国，在如今石油天然气紧缺的形势下，实施煤炭资源的清洁、高附加值转化的加工利用途径具有重要的战略意义。然而煤炭在消耗和利用的过程中不可避免地会产生大量的副产品和废弃物，煤焦油渣就是其中的废弃物之一。煤焦油渣是煤在气化和焦化过程中，在高温条件下生成的高沸点有机化合物在冷凝时与煤气中夹带的煤粉、固体微粒等混杂在一起而形成的。随着煤化工的快速发展，生产能力的不断扩大，产生的煤焦油渣的数量也逐渐增加。

煤焦油渣

早在1976年，美国资源保护与回收管理条例就已明确规定煤焦油渣是工业有害废渣，需严格对这类废渣的处理。我国环保总局明文规定焦化厂产生的煤焦油渣属于危险固体废弃物，应集中进行无害化处理。煤焦油渣为工业废渣，直接外排会对农田、地下水和大气等周围环境造成严重污染，所以必须对其进行合理地处理。此外，煤焦油渣中还含有大量的固定碳和有机组分，具有较高的发热量，如果能将之化害为利、变废为宝，则是解决煤焦油废渣的比较好途径。

一. 煤焦油渣的来源、特征、毒性

1.1 煤焦油渣的来源

1.1.1 焦化厂产生的煤焦油渣

在炼焦生产过程中，产生的高温焦炉煤气在集气管或初冷凝冷却的条件下，一些高沸点的有机化合物由气体冷凝成煤焦油半固体，与此同时，煤气中夹带的煤粉、半焦等混杂在煤焦油中，形成带有粘性的煤焦油渣。

一般焦化厂煤焦油渣主要有3个来源：一是来源于机械化焦油氨水澄清槽，由于相对密度较大，煤焦油渣沉积在澄清槽底部，通过刮板机呈半固体状态连续排出，是焦化厂中煤焦油渣的主要来源；二是经自然沉降后的焦油，为除去其中更细微的细渣，用超级离心机进一步对其进行分离，分离出来为含渣量较高的半液体状的煤焦油渣；其余为焦油贮槽自然沉降后的清槽煤焦油渣，稠度介于机械化澄清槽焦油渣和超级离心机焦油渣之间，此焦油渣产量较少。这3类焦油渣构成了焦化厂的主要煤焦油废渣。

1.1.2 煤气化产生的煤焦油渣

煤气化技术是煤在特定的设备内，于一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂发生一系列化学反应，将固体煤转化为含油CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。鲁齐炉加压气化技术作为固定床连续块煤气化技术，因其单炉生产能力大、技术成熟、适应性强，在国内外得到广泛应用

1.2 煤焦油渣的组成及性质

煤焦油渣呈黑色泥砂状，易黏结成块。表观上由水、焦油和粉尘组成，有粘性，经自然晾干或烘干后形成细小颗粒，主要处于小颗粒不规则非晶相状态。煤焦油渣的主要成分是苯类、酚类、多环芳烃、焦油等有机物质以及煤粉、焦粉等，其中重金属含量较少。从相关数据得知，几种煤焦油渣的发热量都较高，均大于7500cal/g，均含大量的固定碳和有机挥发物，而灰分和含硫量都较低，具备很高价值的可回收二次利用能源。

1.3 煤焦油渣的毒性及其对环境的影响

近年来，随着煤化工生产规模的不断扩大，大部分企业不能对其生存过程中产生的大量煤焦油渣进行很好地回收处理和利用。而是随意堆放或丢弃。久而久之，大量的的煤焦油渣不仅占用大量空间给企业带来储存负担，还会因雨水冲刷，对周围环境和地下水造成严重污染，另外，煤焦油渣中挥发分子也会严重污染周围空气环境。据先关文献报道，若将煤焦油渣直接作为烧砖燃料使用，基于500~800℃的燃烧温度，燃烧过程中氧气供应不足容易导致燃烧不充分，从而产生大量含有多环芳烃等有毒物质的废气排入空气中，造成大气污染严重。因此，对煤焦油渣进行合理处理和二次回收利用称为企业当期亟需解决的问题之一。

二. 煤焦油渣热解处理技术

将煤焦油渣在无氧或缺氧的条件下，高温加热使有机物分解。将有机物的大分子裂解称为小分子的可燃气体、液体燃料和焦炭，从而获得可燃气体、燃料油和焦炭等化工产品。王颖公开了一种煤焦油渣的处理方法，该方法首先将煤焦油渣进行离心分离得到焦油、水和渣，然后将渣加热到400~500℃，进一步分离焦渣中的焦油和水，最后将剩渣再加热到600~900℃进行碳化制成焦炭，并与炼焦配煤混合燃烧，解决了其直接与配煤混合使用引起的焦炉干馏热量上升的问题。

煤焦油渣热解处理设备及产物

此外，煤焦油渣作为固体废弃物，成本可以忽略不计，由于含有大量的碳氢化合物，所以通过热解分离得到的分离产物进一步处理可制成其他高附加值的化工品。徐田采用煤焦油渣碳化炉并在负压0.3Mpa和350℃的条件下对煤焦油渣进行热解，使之分离成焦油和渣。然后焦油与加入的添加剂作用生成焦油树脂，而剩渣则与加入的添加剂生成醒没或碳棒作为燃料使用。该方法有效地回收率有用物质，实现了资源的回收再利用。

煤焦油渣热解处理设备

煤焦油渣热解处理技术对煤焦油渣成分的适应性能力强，几乎不会造成二次污染，但缺点是能耗略高。

三. 结论

煤焦油渣是煤化工行业中的副产物，含有有毒、有害的物质，对环境影响不利，必须对其进行合理有效的处理。现今，虽然一些煤焦油渣处理技术已实现工业化，但仍然存在着许多问题，因此对煤焦油渣的开发和利用仍旧是不少科研工作者研究的重点。从以上分析可知，热解分离技术对煤焦油渣成分的适应能力强，几乎不会造成二次污染，但存在能耗较高的缺点。所以，首先将油、渣分离，然后对油和渣进行分别再处理，达到节约处理成本，利用充分，利润最大。如果后期能将渣制成活性炭或其他复合材料等，该处理方案可以合理、有效地充分利用资源，真正做到变废为宝、循环经济的发展路径，实现碳中和。

以上材料引自王雄雷等所著《煤焦油渣处理技术的研究进展》，如有侵权，请联系删除。

陕西煤焦油渣热解处理设备

河南东盈煤焦油渣热解处理设备技术成熟，且在国内陕西已有成功项目落地，年处理量达40000吨规模，实现煤焦油渣的减量化、无害化、资源化回收处理。

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