HJ-BAT-004 钢铁行业焦化工艺污染防治最佳可行技术指南(试行)
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HJ-BAT-004
环 境 保 护 技 术 文 件
钢铁行业焦化工艺
污染防治最佳可行技术指南 (试行)
Guideline on Best Available Technologies of Pollution Prevention and
Control
for Coking Process of the Iron and Steel Industry(on Trial)
环 境 保 护 部
2010 年12 月
目 次
前言……………………………………………………………………………………………………I
1 总则…………………………………………………………………………………………………1
1.1 适用范围………………………………………………………………………………………1
1.2 术语和定义……………………………………………………………………………………1
2 生产工艺及污染物排放………………………………………………………………………1
2.1 生产工艺及产污环节………………………………………………………………………1
2.2 污染物排放……………………………………………………………………………………2
3 焦化工艺污染防治技术………………………………………………………………………6
3.1 工艺过程污染预防技术……………………………………………………………………6
3.2 大气污染治理技术……………………………………………………………………………10
3.3 水污染治理技术………………………………………………………………………………12
3.4 固体废物综合利用及处理处置技术………………………………………………………15
3.5 噪声污染治理技术……………………………………………………………………………16
3.6 焦化工艺污染防治新技术…………………………………………………………………16
4 焦化工艺污染防治最佳可行技术……………………………………………………………17
4.1 焦化工艺污染防治最佳可行技术概述………………………………………………17
4.2 工艺过程污染预防最佳可行技术………………………………………………………17
4.3 大气污染治理最佳可行技术……………………………………………………………20
4.4 水污染治理最佳可行技术…………………………………………………………………21
4.5 固体废物综合利用及处理处置最佳可行技术………………………………………24
4.6 最佳环境管理实践…………………………………………………………………………24
附录:术语及符号…………………………………………………………………………………27
I
前 言
为贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》,加快建立环境技术
管理体系,确保环境管理目标的技术可达性,增强环境管理决策的
科学性,提供环境管理政策制定和实施的技术依据,引导污染防治
技术进步和环保产业发展,根据《国家环境技术管理体系建设规划》,
环境保护部组织制订污染防治技术政策、污染防治最佳可行技术指
南、环境工程技术规范等技术指导文件。
本指南可作为钢铁行业焦化工艺生产项目环境影响评价、工程
设计、工程验收以及运营管理等环节的技术依据,是供各级环境保
护部门、规划和设计单位以及用户使用的指导性技术文件。
本指南为首次发布,将根据环境管理要求及技术发展情况适时
修订。
本指南由环境保护部科技标准司提出。
本指南起草单位:中冶建筑研究总院有限公司、北京市环境保
护科学研究院、中钢集团天澄环保科技股份有限公司。
本指南由环境保护部解释。
1 总
1.1
1.2
1.2.
1.2.
1.2.
2 生
2.1
则
适用范围
本指南适用于具有焦化工艺的钢铁生产企业,其他具有相近工
艺的企业可参照执行。
术语和定义
1 最佳可行技术
是针对生产、生活过程中产生的各种环境问题,为减少污染物
排放,从整体上实现高水平环境保护所采用的与某一时期技术、经
济发展水平和环境管理要求相适应、在公共基础设施和工业部门得
到应用、适用于不同应用条件的一项或多项先进、可行的污染防治
工艺和技术。
2 最佳环境管理实践
是指运用行政、经济、技术等手段,为减少生产、生活活动对
环境造成的潜在污染和危害,确保实现最佳污染防治效果,从整体
上达到高水平环境保护所采用的管理活动。
3 大型焦炉
是指炭化室高度 6m 及以上、容积 38.5m3及以上的顶装焦炉和炭
化室高度 5.5m 及以上、捣固煤饼体积 35m3及以上的捣固焦炉。
产工艺及污染物排放
生产工艺及产污环节
钢铁行业焦化工艺是指将配比好的煤粉碎为合格煤粒,装入焦
炉炭化室高温干馏生成焦炭,再经熄焦、筛焦得到合格冶金焦,并
— 1 —
对荒煤气进行净化的生产过程。
焦化工艺过程由备煤、炼焦、化产(煤气净化及化学产品回收)
三部分组成,所用的原料、辅料和燃料包括煤、化学品(洗油、脱
硫剂、硫酸和碱)和煤气。
焦化工艺所用的焦炉主要有顶装焦炉、捣固焦炉和直立式炭化
炉。钢铁行业炼焦主要采用顶装焦炉和捣固焦炉,其中顶装焦炉占
实际生产焦炉数量的 90%以上。
焦化工艺生产流程及产污环节见图 1。
2.2
2.2.
污染物排放
焦化工艺产生的污染包括大气污染、水污染、固体废物污染和
噪声污染,其中大气污染(颗粒物)和水污染是主要环境问题。
1 大气污染
焦化工艺产生的大气污染物中含有颗粒物和多种无机、有机污
染物。颗粒物主要为煤尘和焦尘,无机类污染物包括硫化氢、氰化
氢、氨、二氧化碳等,有机类污染物包括苯类、酚类、多环和杂环
芳烃等,多属有毒有害物质,特别是以苯并[a]芘为代表的多环芳烃
大多是致癌物质,会对环境和人体健康造成影响。
焦化工艺主要大气污染物及来源见表 1。
— 2 —
图 1 焦化工艺流程及产污环节
— 3 —
表 1 焦化工艺主要大气污染物及来源
工序 产 污 节 点 主 要 污 染 物 源型
精煤堆存、装卸 颗粒物 面源
备煤
工序 精煤破碎、转运 颗粒物 点源
装煤
工序
装煤孔、上升管、装煤风机放散管等处
逸散 颗粒物、PAH、BSO、H2S、HCN、CO、CmHn 点源
焦炉本体的装煤孔盖、炉门、上升管盖、
炉墙等处泄漏 颗粒物、PAH、BSO、SO2、H2S、NH3、CO 体源
炼焦
工序
焦炉燃烧废气 颗粒物、SO2、NO
x
点源
推焦
运焦
工序
炉门、推焦车、拦焦车、熄焦车、上升
管、推焦风机放散管等处逸散 颗粒物、SO2、PAH、H2S、HCN 点源
湿法熄焦:熄焦塔 颗粒物、PAH、酚、HCN、NH3、H2S 点源
熄焦
工序 干法熄焦:干熄焦槽顶、排焦口、风机
放散管 颗粒物、SO2 点源
焦炭筛分破碎 颗粒物 点源
筛贮焦
工序 焦炭贮存、小品种焦炭装车 颗粒物 面源
煤气冷却装置各种槽类设备的放散管 PAH 、NH3、H2S 点源
粗苯蒸馏装置各种油槽分离器的放散管 PAH、NH3、H2S、CmHn等 点源
精苯加工及焦油加工 苯、CmHn、H2S 等 点源
脱硫再生塔 H2S 点源
蒸氨系统 NH3、酚、吡啶盐基 点源
硫铵干燥系统 颗粒物、NH3、酚 点源
煤气
净化
工序
管式加热炉 颗粒物、SO2、NO
x
点源
— 4 —
2.2.
2.2.
2 水污染
焦化废水成分复杂,污染物浓度高,难降解,含有数十种无机
和有机污染物,其中无机污染物主要是氨盐、硫氰化物、硫化物、
氰化物等;有机污染物除酚类外,还有单环及多环的芳香族化合物、
杂环化合物等。
焦化废水主要由以下几类废水组成:
剩余氨水:在炼焦过程中,炼焦煤含有的物理水和解析出的化
合水随荒煤气从焦炉引出,经初冷凝器冷却形成冷凝水,称为剩余
氨水。剩余氨水经蒸氨工序脱除部分氨后,形成焦化废水。该类废
水含有高浓度的氨、酚、氰、硫化物及石油类污染物。
煤气终冷水、蒸汽冷凝分离水:包括煤气终冷的直接冷却水、
粗苯和精苯加工的直接蒸汽冷凝分离水。这类废水均含有一定浓度
的酚、氰和硫化物,水量不大,但成分复杂。
其他废水:各种槽、釜定期排放的分离水、湿熄焦废水、焦炉
上升管水封盖排水、煤气管道水封槽排水及管道冷凝水、洗涤水、
车间地坪或设备清洗水等,这些废水多为间断性排水,含酚、氰等
污染物。
以上废水全部汇入焦化废水处理站,集中处理后全部回用。
3 固体废物污染
焦化工艺产生多种固态、半固态及流态的固体废物,主要有焦
油渣、酸焦油、洗油再生器残渣、黑萘、吹苯残渣及残液、黄血盐
残铁渣、酚和精制残渣、脱硫残渣等,其中焦油渣和各类化产残渣
— 5 —
属于危险废物。
2.2.
3 焦
3.1
3.1.
3.1.
3.1.
3.1.
4 噪声污染
焦化工艺中产生的噪声分为机械噪声和空气动力性噪声,主要
噪声源包括煤粉碎机、除尘风机、鼓风机、通风机组、干熄焦循环
风机和干熄焦锅炉的放散阀等。在采取控制措施前,安全阀排气装
置间歇噪声达到 120 dB(A),其他噪声源强通常为 85~110dB(A)。
化工艺污染防治技术
工艺过程污染预防技术
1 储配煤工序污染预防技术
1.1 大型筒仓贮煤技术
大型筒仓贮煤技术是以大型筒仓封闭贮存煤炭的方式控制煤堆
扬尘,筒仓内设有喷水装置,洒水抑尘并防止煤自燃。
该技术可消除露天贮存煤堆风扬尘,减少装卸作业扬尘。
该技术适用于焦化工艺储煤工序。
1.2 风动选择粉碎技术
风动选择粉碎技术是用沸腾床风选器对炼焦用煤进行气力分级
预处理,从流化床上层分离出成品煤直接装炉;从下层分离出密度
大、颗粒大的煤经粉碎后装炉。
该技术可提高焦炉弱粘结性煤的用量和装炉煤堆比重,相同产
量下可减少炼焦炉数和废气排放量。
该技术适用于焦煤资源不丰富地区的焦化工艺配煤工序。
1.3 入炉煤调湿技术(CMC)
— 6 —
入炉煤调湿技术是通过加热干燥,将入炉煤料水分控制在适宜
水平。目前主要有导热油煤调湿工艺、烟道气煤调湿工艺、蒸汽煤
调湿工艺。
该技术可分别减少剩余氨水、蒸氨用蒸汽及焦炉加热用煤气量
约 30%;但调湿后的煤在输送、装煤过程中的扬尘量增大,需采取加
大除尘系统风量、进行密闭等措施。
该技术适用于焦化工艺配煤工序。
3.1.
3.1.
3.1.
3.1.
1.4 气流分级分离调湿技术
气流分级分离调湿技术是集风选破碎和煤调湿于一体的技术。
该技术可增加焦炉弱粘结性煤用量,减少煤料水分,提高装炉
煤堆比重,减少废气和废水排放。
该技术适用于焦煤资源不丰富地区的焦化工艺配煤工序。
1.5 配型煤炼焦技术
配型煤炼焦技术是将部分煤在装焦炉前配入粘结剂压成型块,
然后与散状煤按比例混合后装炉。
该技术在不降低焦炭强度的情况下,通过多配低灰、低硫弱粘
煤的方式降低焦炭的灰分和硫分,减少二氧化硫和粉尘的排放。
该技术适用于焦煤资源不丰富地区的焦化工艺配煤工序。
2 炼焦工序污染预防技术
2.1 大型焦炉炼焦技术
大型焦炉炼焦技术是利用炭化室高度 6m 及以上、容积 38.5m3及
以上顶装焦炉的炼焦技术。
— 7 —
标签: #技术
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