近10年来，我国焦化行业得到了快速发展，总体装备水平不断完善，基本形成了世界上炼焦炉型最为齐全、资源利用最为广泛、深度加工工艺最为充分的独具中国特色的焦化工业体系，逐步由焦炭生产大国走向炼焦技术强国。
装备技术水平不断提升
我国焦炭产量从2002年的14289万吨到2011年的42779万吨，年均产量递增12.95%。焦炭产量占世界总产量的比重也由2000年的35.33%发展到2011年的66.47%。
10年来，我国在取缔土焦、改良焦，淘汰炭化室4.3米以下小机焦炉的同时，全力推进焦炉的大型化。截至2011年底，我国共有炭化室高6米顶装焦炉163座、7.63米大型焦炉15座。在吸收消化7.63米大型焦炉技术的同时，中冶焦耐工程技术公司进行焦炉组合燃烧技术、炉体结构、关键部位耐火材料、关键设备和焦炉智能化控制技术的研究，自主开发了6.98米JNX70型系列焦炉及世界上最大的炭化室高6.25米捣固焦炉和配套的焦炉机械装备，至今共建成投产7米焦炉17座、6.25米捣固焦炉8座。
“十一五”期间，在国家钢铁产业政策及《焦化行业准入条件》推动下，伴随着焦炉大型化的发展，焦化行业的化产回收加工装置得到了同步发展，突出表现在煤焦油及粗苯加工装置规模的大型化，提高了资源配置的利用率。山西焦化单套年加工30万吨煤焦油装置，推动了我国煤焦油加工技术的大型化，粗苯加氢装置由年产能5万吨增加到15万吨水平，目前我国苯加氢的总产能已经达到500万吨。我国焦炉煤气制甲醇总产能也突破900万吨，最大单套装置年加工能力达到了30万吨。
焦炉大型化及干熄焦技术的推广普及，促进了焦炭质量的稳步改善，降低了炼焦耗热量，减少温室效应气体二氧化碳和氮氧化物的排放量，炼焦工序能耗下降1.52千克标煤/吨焦，标志着我国炼焦技术跨入世界先进行列。
低碳绿色经济步伐加快
近10年来，我国焦化行业加快由传统炼焦生产向低碳经济绿色转变的进程，通过引进消化吸收、自主创新，广泛推广应用国内外成熟的先进工艺技术，如干熄焦、煤调湿、焦炉自动加热与控制燃烧、焦炉机械自动化控制、导热油、无蒸汽蒸氨、负压蒸苯、焦油深度加工、废水深度处理、中水梯度利用零排放等技术，以及焦炉装煤和出焦烟尘治理技术和污水处理工艺等得到广泛应用；一批大型储煤罐、防尘抑尘网及大批装煤除尘、推焦除尘、地面除尘站、污水处理装置的建设，使得焦化产业“高能耗、高排放”的状况有了改观，促进了行业的整体装备水平较快提升。
近10年来，干熄焦技术得到迅猛发展，“十一五”期间短短的5年时间，我国投产和建成了75套干熄焦装置，是前20年的2.5倍，并研发了世界领先的260吨/小时干熄焦装置。利用煤焦油沥青生产针状焦技术渐趋完善。采用延迟焦化工艺年产5万吨~8万吨针状焦装置已生产出合格产品，打破了国外对针状焦生产技术的长期垄断。高温煤焦油加氢技术取得重大进展，加氢裂化制取柴油的关键技术路线已基本形成，研发出高压反应器及催化剂，首套10万吨/年高温煤焦油加氢装置已于2009年在七台河宝泰隆煤化工公司成功产出柴油馏分，内蒙古庆华焦化也于今年成功出油，各项指标均达到设计值。该技术具有较强的抗风险能力，经济效益可观，为焦化行业开辟了煤焦油加工的新途径。
10年来，困扰我国焦化企业多年的只“焦”不“化”局面得到改善。焦化企业努力优化产品结构，开拓新产品，推广煤气综合利用、苯加氢精制以及煤焦油深加工等技术，节能降耗指标逐年改善。2011年，全国焦化企业吨焦耗洗煤同比下降9千克/吨焦，炼焦耗新水量下降3千克/吨焦，水二次循环利用率提高0.3%。
炼焦煤调湿技术成为焦化行业节能减排的一大亮点，振动流化床的煤调湿技术得到焦化企业的认同，目前已运行的7套煤调湿装置规模达到180吨/小时~350吨/小时。宝钢330吨/小时煤调湿装置，调湿后原料煤实际运行水分稳定在7%左右，在不改变结焦时间的情况下，焦炉标准温度下降了15℃，产量提高约3%左右，焦炭抗碎强度提高2%。特别是以焦炉烟道废气为热源的第三代调湿工艺，余热利用率高、工艺流程短，从根本上减缓焦化生产的资源消耗总量和污染物排放量，减少温室气体的排放，为焦化行业节能减排开辟了一条新途径。目前，鞍钢、武钢、莱钢等企业的煤调湿项目正在紧锣密鼓进行中。
资源化利用取得突破
焦化行业是化石能源-煤炭干馏转化加工的重要能源流程产业，能源加工转换效率达到97.6%，是国内能源加工转换率最高的行业。近10年来，焦化行业充分发挥能源工艺转化的优势，推进绿色发展，发展低碳循环经济，开展了一次能源炼焦煤的科学配用和二次能源余热余能的开发利用。
炼焦煤资源的科学利用。为降低配煤成本，节约优质炼焦煤资源，扩大炼焦煤源开发，焦化工作者开展了一系列研究工作。武钢常年跟踪炼焦煤的煤质特性、结焦机理和成焦微观结构等内在本质特征的技术研究进展，通过单种煤的煤质研究和配煤炼焦试验，建立高流动炼焦煤控制模型，实现高流动、高膨胀炼焦煤的合理替代。该技术成功应用于武钢7.63米大型焦炉，贫瘦煤配用量达14%~16%，少用优质瘦煤10%以上，低变质弱黏煤配用量达20%以上，焦炭热强度提高2%~3%，配煤方案比国内同类型焦炉少用肥煤15%～30%以上，少用焦煤5%，年节约稀缺的优质炼焦煤200万吨～300万吨。马钢、攀钢、沙钢等焦化企业结合大容积焦炉用煤的特殊性，开展炼焦用煤细化分类使用技术及煤岩学配煤研究，利用镜质组反射率分布曲线图形和煤岩分析指标对煤质进行判断，达到了煤场科学管理、优化配煤、提高焦炭质量、降低生产成本的目的。
我国捣固焦炭产能已达2亿吨，逐步形成4.3米、5.0米、5.5米、6.0米、6.25米焦炉系列，焦煤和肥煤配比使用分别下降8.9%和5.2%，气煤、1/3焦煤和瘦煤配比分别提高4.6%、3.5%和6.5%，不仅拓展了炼焦煤源，而且节省焦煤和肥煤资源。
炼焦余热余能的回收利用。近10年来，焦化行业抓好二次能源的回收利用，挖掘节能降耗潜力，强调“资源－能源－再资源”的综合利用，着力开发红焦余热、炼焦荒煤气显热、焦炉烟道废气余热的回收利用。干法熄焦是回收利用红焦余热的最佳技术。截至2011年底，我国建成运行的干熄焦装置已达117套，大中型钢铁企业焦炭平均干熄焦率达到84.7%，目前我国已具备设计建设单炉处理量为50吨/小时~260吨/小时的能力。据了解，约占36%的焦炉散热量是由温度高达650℃～750℃的焦炉荒煤气带出炭化室。鞍钢、武钢、马钢等企业曾采用“上升管汽化冷却装置”来回收这部分热能，重钢焦化厂又采取了以导热油回收的方式，济钢、梅山焦化、中冶焦耐与无锡焦化也纷纷开展试验。目前，平煤武钢联合焦化公司研发出高效微流态的导热材料做传热材质，荒煤气显热回收效率达32%，吨焦可降低炼焦工序能耗10千克标煤/吨焦，近期有望投入工业化应用。180℃～250℃焦炉烟道废气带出约17%的焦炉输出热量，通过烟囱放散至大气中，余热被大量浪费。目前这部分热能利用方式有煤调湿和热管锅炉回收技术。
近年来，利用炼焦废气的煤调湿技术发展迅猛，开发出以振动流化床实现调湿分级相结合的调湿分级一体型的新型煤调试技术及不同的干燥设备，应用在马钢、济钢及昆钢的调湿工艺上，经济及环保效益显著。工业与信息化部已下发《钢铁企业炼焦煤调湿技术推广实施方案》，逐步在条件成熟的大中型钢铁企业中推广煤调湿技术。烟道废气余热用于热管锅炉来生产蒸汽，已在多家焦化企业应用，山西太化焦化厂的应用实践表明，280℃、14万立方米/小时的烟道废气余热产生的过热蒸汽，使吨焦综合能耗降低10千克标准煤，同时二氧化碳、二氧化硫及氮化物排放量明显减少。
焦炉煤气资源实现综合利用
焦炉煤气资源化利用是我国炼焦行业近10年来的最大亮点。我国焦化行业利用丰富的煤气资源和炼焦煤气富氢的特性，结合先进的化工合成技术，攻破了合成气体的深度净化、转化和合成技术装备和自动化控制等一系列难题，利用焦炉煤气制甲醇、天然气、合成氨及提氢，使焦炉煤气的资源性开发成为焦化行业新经济增长点。甲醇制烯烃、发酵制乙醇等技术的开发成功，构建了焦化行业新的产业发展链条。四川达钢焦炉煤气配加转炉煤气补碳制甲醇技术更是在此基础上的一大创新。
2011年，利用焦炉煤气制取天然气这一关键技术取得重大突破，处理量5000立方米/小时的焦炉气低温甲烷化制天然气工业示范装置在山西同世达公司运行，今年内山东菏泽富海能源及邯郸裕泰集团的焦炉煤气制液化天然气（LNG）规模8万吨/年将建成投产，使我国焦炉煤气资源化利用走上良性发展的轨道。
总体来看，10年来在我国焦化行业由传统产业向现代煤化工产业转型的过程中，以焦化产品―再生资源―循环利用为路径，构建协调发展新格局的成就令人瞩目，为“十二五”焦化行业绿色转型奠定了坚实基础。
来源：中国冶金报
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