煤炭焦化的发展进程.docx

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煤炭焦化的发展进程

煤炭焦化的发展进程

摘要：

炼焦化学工业是煤炭化学工业的一个重要部分，煤炭主要加工方法是高温炼焦（950---1050摄氏度）、中温炼焦、低温炼焦等三种方法。

冶金行业一般采用高温炼焦来获得焦炭和回收化学产品。

产品焦炭可作高炉冶炼的燃料，也可用于铸造、有色金属冶炼、制造水煤气；可用于制造生产合成氨的发生炉煤气，也可用来制造电石，以获得有机合成工业的原料。

在炼焦过程中产生的化学产品经过回收、加工提取焦油、氨、萘、硫化氢、粗苯等产品，并获得净焦炉煤气、煤焦油、粗苯精制加工和深度加工后，可以制取苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳等，这些产品广泛用与化学工业、医药工业、耐火材料工业和国防工业。

净焦炉煤气可供民用和作为工业燃料。

煤气中的氨可用来制造硫酸铵、浓氨水、无水氨等。

炼焦化学工业的产品已达数百种，我国炼焦化学工业已能从焦炉煤气、焦油和粗苯中制取一百多种化学产品，这对我国的国民经济发展具有十分重要的意义。

关键字：

煤炭、焦化、环保、发展、产品

煤是地球早期储存的太阳能，是宝贵的有机碳资源。

目前全球探明的煤炭可采储量约1.4万t。

20世纪90年代以来，世界煤炭年产量一直徘徊于44亿t~48亿t之间，在世界一次能源生产和消费总量中占30%左右。

煤炭是世界经济发展的重要支柱之一，燃煤电站提供世界电力的45%~50%。

据统计，当前煤炭衍生物可生产2.5万种工业产品，除电力外，钢铁、化工和建材等都离不开煤炭的支持。

煤炭生产是世界各主要产煤国家就业和社会稳定的重要保障。

我国煤炭资源十分丰富，为我国煤化工发展提供了资源保证。

由于煤化工是一种技术含量高，技术开发周期长，高投入的产业，所以我国煤化工比发达国家落后，产业没有形成规模，局限于传统行业内的单一产品。

例如煤的碳化仅限于炼焦与化产回收，煤的气化主要用于化肥行业生产化肥。

虽然70年代末引进了德国鲁奇气化80年代末引进了德士古水煤浆气化，90年代末引进壳牌公司干粉煤气化生产合成氨未改变我国化肥行业仍主要采用上世纪40年代常压固定床间歇气化生产合成氨的格局。

煤制甲醇大都与合成氨联产，采用技术落后的高压法:

先进的低压法生产甲醇最大仅有上海的三联供一个厂，规模是年产20万吨，其它规模均在10万吨/年左右。

成焦机理研究的分类

迄今为止有关成焦机理的研究结果大致可归纳为三类：

第一类是基于烟煤的大分子结构及其在热解过程中由于胶质状塑性体的形成使固体煤粒粘结的塑性成焦原理，根据这个原理，不同烟煤由于胶质体的性质和数量的不同，导致粘结的强弱，并由于气体析出数量和速度的差异得到不同质量的焦炭。

第二类是基于表面结合成焦原理，由于煤的岩相组成的差异，决定了煤粒有活性与非活性之分，并且由于煤粒之间的粘结是在其接触表面上进行的，以活性组分为主的煤粒，相互间的粘结呈流动结合型，固化后不再存在粒子的原形;而以非活性组分为主的煤粒间的粘结呈接触结合型，固化后保留粒子的轮廓，从而决定最后形成的焦炭质量。

第三类即60年代以来发展起来的中间相成焦机理，这是一种相对较新的理论。

中间相成焦机理的形成与发展

煤在受热炭化时，煤中小分子物首先脱离非共价键的束缚而逸出，与随后共价键裂解产生的其它小分子物一起组成塑性流动相，裂解后产生的大分子自由基发生缩合反应，形成缩合稠环芳烃，分子量可达1500左右，在各向同性的液相体系中形成新相—圆球状的可塑性物质，这就是所谓的中间相小球体（mesophasesphere），初生的小球体仅百分之几微米，当长大到零点几微米时，用光学显微镜就可以分辨出来。

小球体的结构模型最初是由Tavlor[v1提出，后来Brooks和Taylor[81用电子衍射技术进行证实。

小球体由大致平行的分子层片堆集而成，存在着一条极轴，各层分子层片在其中心处与极轴垂直，所有的层片中，实际上仅有包含着“赤道”的最大的层片是完全平面的，其它层片在从中心伸向边缘时发生弯曲，成为曲面，越往两极，弯曲的越厉害，以达到层片在边缘处与小球体表面正交。

对于中间相的发展过程，以沥青和芳烃化合物为原料的研究较多，一般规律是:

a）裂解，原料分子因加热而发生热分解;b）缩聚，分解产物再次缩聚成大的平面稠环大分子;c）成球，稠环大分子在流动相中因扩散而相互平行堆砌，形成初生小球体;d）长大，小球体作为新相不断地吸附周围的流动相而发生体积的扩大;e）接触，新球不断涌现，原来的小球不断地长大，使流动相中小球体的浓度增加，球间的距离缩小，直到球与球相接触:

0融并，相邻的相互接触的两个小球合并在一起，成为一个复球;g）重排，融并后的复球内部分子不断重排而规则化;h）聚集，很多复球与单球结合在一起，成为中间相体;i）增粘，中间相体进一步吸收周围的流动相而长大，基质消耗殆尽，系统的粘度迅速增加;j）变形，由于流动相中逸出的气体压力和剪切力的作用，使高度聚集相弯曲的层片分子变形，排列更规则化;k）固化，系统固化形成各种类型的光学组织。

当然，上述过程也不是孤立进行的，往往相互穿插着发生。

weishauPtova和medek[l0]用sEM观测了煤焦油沥青由两种不同制备方法中间相的成长过程，表明都出现有三个微组织特征:

芳香层的定向垂直于表面，芳香层束厚度为0.1pm;他们的横向裂缝角为l04’。

srinivasan和mcknight〔川提出焦炭中的流动区域组织是由两种机理形成：

一为传统的中间相机理，即在反应体系中均相成核，形成中间相球体，然后变形生成流动区域组织;第二种机理认为通过一个相分离，形成各向同性分散相，而后在延长时间或更高温度下，经历结构变形导致中间相和流动区域组织的形成。

煤和弱粘煤生成的焦炭比较高，而其它煤生成焦炭的显微强度较低，且随着挥发分的增大而有下降的趋势。

显微强度是焦炭焦质本体强度的体现，显微强度高，说明焦质本体强度高。

焦质本体强度可以用真相对密度和焦质本身的微观结构体现出来，真相对密度高，焦质本体强度应该比较高，随挥发分增大，生成焦炭的真相对密度下降，说明其本体强度也是随挥发分的增大而下降，进而说明无烟煤由于本身真相对密度高，本体强度大，从而在所有变质程度煤中具有最高的显微强度。

如能把无烟煤用于炼焦，其生成焦炭的基质强度应该很高。

但是Dl、DZ生成焦炭的真相对密度最小，它却具有较高的显微强度，这可能与它们焦质本身的交联结构有关，值得进一步研究。

不同变质程度煤成焦过程中孔容及孔径分布的变化焦炭气孔尺寸范围很广，大气孔的孔径可达到数百微米，而超微孔可小到Inm以下，它们都对焦炭的工艺性质有很大影响，目前还没有一致的分类。

习惯上是根据这些孔的形成、工艺性质特点和测试方法的不同将它们分为大气孔、细孔及微孔[30]。

大气孔占焦炭体积的一半左右，孔的直径一般在10pm以上，是焦炭结构的主要部分，它与焦炭物理和力学性质有密切关系，通常用光学显微镜在低放大倍数下即可观察和测定。

用孔径（直径）的大小、孔的均匀性和构成气孔的气孔壁厚度来表征大气孔的性质。

细孔占焦炭体积的5一10%左右，孔的直径约0.1一10pm，软化后膨胀度较大的中、高挥发分煤所得焦炭细孔较发达。

它是气体向焦炭深部扩散的通道，所以对COZ与焦炭反应有重要的意义，通常可用压汞法测定孔的直径及所占的容积。

微孔占焦炭的体积不到5%，孔径在IO0nm以下，但其表面积却占焦炭全部表面积的90%以上，是焦炭化学反应的区域，因此其作用很重要。

用压汞法可测到几个纳米左右的孔，更小的超微孔可用CO:

气体吸附法测定。

煤在成焦过程中，经过活泼分解阶段之后的残留煤几乎全部是芳构化的，其中仅含少量非芳香碳，但有较多的杂环氧、杂环氮和杂环硫保留下来。

此外，还有一部分醚氧和醒氧。

残留煤中的单个芳香结构并不比在先驱煤中大。

此后析出的主要是早2和Co，伴有少量CH4[30]o由于此时没有液态物质，芳香层片的长大住要是靠煤粒内部和煤粒之间的固相反应。

根据无机化学中固相化学反应的属性[37]，与煤的炭化有关的主要有:

（l）反应物中原子级的缺陷对于固相反应的发生和机理有很大影响。

反应过程中的物质传输，受这些缺陷的性质和分布的影响很大，而物质的传输又决定着反应机理。

（2）.参与反应的固体的活化状态，对反应机理或反应速率均有较大影响。

（3）对于一般的固相反应，必须考虑固体反应物的混合、接触状态。

特别是固一固反应，由于尽应是从粒子之间的接触点开始的，反应受到接触边界的大小或范围的影响，故反应物的表面/体积的比值，无论从动力学或热力学来看都是很重要的因素。

中国的弱粘煤储量丰富，且大都低灰、低硫，大部分用于动力用煤，直接燃烧[2l，极少量用于配煤炼焦，如果将其能够大量用于配煤炼焦，不但能够降低炼焦成本，也是扩大弱粘煤用途，提高其价值的一条重要途径。

与无烟煤炼焦相比，二者同样粘结性很差，但弱粘煤变质程度较低，挥发分较高，焦化过程中随挥发分的析出，孔分布应比无烟煤较多，应该使粘结组分容易渗入，从而生成性能较好的焦炭，但是对于弱粘煤炼焦方面的微观研究历史上也是太少。

由于非炼焦煤中缺乏有效的粘结组分，必须添加肥煤或沥青等活性添加剂，沥青用于配煤炼焦已经在许多工厂实行了l3]，作为活性粘结剂，它可以渗入惰性体成分中的气孔结构，提高生成焦炭的机械强度，由于沥青的复杂性，许多实验也表明并不是所有的沥青对煤的粘结都有效，它改性能力的大小与它物化性质的确切关联还没有建立起来，Marsht#1等人根据石油沥青与一种高挥发分粘结煤相互作用的大小把沥青分成三类:

被动、活性和高活性，后两种生成焦炭中，根本看不到沥青焦，它们已渗透到煤中，而被动沥青与煤无关，独立成焦。

Patrick[5]等人用低阶高挥发分粘结煤与沥青的配煤炼焦表明，尽管沥青的添加可以增加生成焦炭的光学指数，但是其孔隙率也进一步增大。

许多关于沥青与煤的配合炼焦实验中，所用煤大都为高挥发分粘结煤或其它烟煤，极少有人把沥青用于无烟煤和弱粘煤的配合炼焦实验[5.6]。

煤炭产业链延伸发展的局限性

在煤炭企业中，煤炭开采按照先易后难原则渐次进行，煤炭开采成本会不断增加。

受市场需求波动的影响，煤炭产品价格波动大，产业增长不稳定;而且，矿区煤炭资源的储量又有限，总有一天会消耗殆尽。

因此，煤炭矿区作为产业部门的空间聚合体，其相关产业抵御市场风险的能力较弱。

随着主导产业部门的衰退，与主导产业部门前后向联系的产业部门也随之衰退，使煤炭矿区陷入衰退的境地。

从战略管理的角度看，产业链延伸发展模式属于相关多元化成长模式，有着独特的优势，也存在一定的风险。

也就是说，通过产业链延伸方式来发展，将使整个煤炭企业的产业结构更加依赖于资源，一旦资源衰竭或资源的开采成本大幅度增加，会使得整个矿区的发展重新陷入困境，会使矿区内经济、社会、环境、人口、资源的矛盾更加突出，煤炭产业对相关产业具有”一荣俱荣，一损俱损“的波及效果。

从宏观上讲，如果国家不对煤炭企业的产业链延伸加以指导和控制，任凭企业选择综合开发项目，在可以预见的未来，会出现煤炭综合开发相关产业的生产能力过剩问题，会给煤炭企业的发展带来新的问题。

另一方面，由于我国市场经济体制尚不健全，资本市场发育不够完善，企业投资融资体系改革不到位，煤炭企业通过兼并、联合、重组等各种方式，整合现有的生产资源，进入相关产业，又存在一定的困难，增加了产业链延伸的不确定性。

煤炭加工是指在原煤投入使用之前，以物理方法为主对其进行加工，这是合理利用煤炭的前提和减少燃煤污染的最经济的途径。

主要包括煤炭洗选、型煤、水煤浆制备。

常规的物理选煤可除去煤中60%的灰分和约50%的黄铁矿硫。

煤炭经洗选可大大提高燃烧效率，减少污染物排放;型煤是具有发展中国家特点的洁净煤技术，与烧散煤相比，可节煤20%一30%，减少黑烟排放80%一90%，SOz减少40%一60%;水煤浆是新型的煤代油燃料，其燃烧效率高，烟尘、SO,,NO、等排放都低于燃油和散煤。

煤炭燃烧

煤炭高效、洁净燃烧与发电技术是洁净煤技术的核心。

从煤炭中获取能量主要靠燃烧，目前以循环流化床锅炉的适用煤种广，燃烧效率高，且易于实现床内脱硫，与常规粉煤锅炉相比，SO,,NO、可减少50%以上，同时较粉煤锅炉加净化装置可节约投资10%一15%。

煤炭转化

煤炭转化是指以化学方法为主将煤炭转化为洁净的燃料或化工产品，包括煤炭气化、煤炭液化和燃料电池。

煤炭转化以气化为先导，以碳一化工为重点，走燃料化工和煤炭深加工的技术路线。

煤炭气化包括完全气化、温和气化（低温热解）和地下气化，这是实现煤炭洁净化利用的先导技术和主要途径;煤炭液化是将煤在适宜的反应条件下转化为洁净的燃料和化工原料，工艺上分为直接（加氢）液化和间接（先气化）液化;燃料电池是直接将燃料的化学能转化为电能的技术，目前国际上已经开发出数种不同类型的燃料电池，主要用于航天器的动力，使用的主要原料为氢气和甲烷气。

污染物控制

污染物控制是指在煤炭生产、使用过程中所产生的废弃物进行处理的过程。

主要包括烟气净化、煤研石和粉煤灰等处理。

对煤炭企业而言，主要是对煤炭开采和利用过程中所产生的研石、煤泥及坑口电站所产生的粉煤灰等进行处理。

国外洁净煤技术的发展现状

煤炭目前约占全球能源消费量的四分之一，是仅次于石油的第二大能源，也是成本最低的发电原料之一。

但由于燃烧煤炭会造成严重的环境污染问题，煤炭的形象不佳，应用受到限制。

为此，发达国家近年来加快了洁净煤技术的开发和应用步伐，使煤炭的应用前景变得亮丽起来。

目前国外洁净煤技术发展途径主要是煤气化联合循环发电（IGCC）。

IGCC是以煤气化为龙头的联合循环发电系统，该技术系统将先进煤气化与发电技术嫁接，以实现煤电技术的高效、低污染和大型化。

从20世纪70年代开始，一些工业发达国家开始有计划地开展IGCC技术的开发研究。

美国、荷兰、西班牙等国相继建设了工业规模的IGCC示范机组，发电净效率可达4390^-45%，污染物排放量和耗水量仅为常规燃煤电站的1/10和1/2-1/3.

国外IGCC示范电站当前的发展趋势是以项目大型化来进一步提高发电效率、降低初期投资、提高商业运转的可靠性和利用率。

多联产技术系统是近年来提出的能源转化与化工产品合成相结合的技术体系，目的是实现污染物低排放或无排放，实现资源综合利用和能源有效利用。

美国能源部提出的Vision21能源系统综合了发展趋势的需求，以煤气化为龙头，煤气用于制氢、氢用于高温燃料电池发电、电池余热供热、CO，或其它污染物在原料（燃料）制备阶段得到分离和治理。

壳牌公司提出的合成气园的概念就是以煤气化为核心，将生产化学品与联合循环发电相结合，同时还生产民用煤气和供热。

更广义的多联产概念还将煤化工、合成工艺、冶余还原冶炼等组合成整体，或在煤矿区将能源转化成化工产品的生产，并使电力或热力输送形成一个综合整体。

在多联产系统中，原来单独生产的系统在重新组合中可能被简化，对原料的要求降低，通过不同工艺的互补而提高总体效率，最终使产品成本降低。

我国国内科技界、产业界关注多联产技术的发展，并进行了系统研究和相关单项技术的研究开发。

由于洁净煤技术的发展以及全球可能进入油价长期维持高位的时代，煤炭的应用受到更多的重视，欧共体推出的“未来能源计划”和日本推出的“新阳光”计划，都把发展洁净煤技术作为重要内容。

因此煤炭的洁净化生产和洁净化利用是世界各国共同的发展趋势。

国内洁净煤技术的发展现状

目前，以环保、节能为一体的可持续发展战略已成为国家的一项基本政策。

煤炭作为中国的主要能源，既要为社会经济发展提供充足的粮食，又要遵循可持续发展战略中关于节约能源、减少污染的环保要求，这为大力发展洁净煤技术提供了良好机遇。

目前中国洁净煤技术正在形成以煤炭洗选加工为源头、以煤炭气化为先导、以煤炭高效、洁净燃烧与发电为核心、以煤炭转化和污染控制为重要内容的技术体系。

作为洁净煤技术的源头一煤炭洗选，近年来发展较快，特别是随着“九五”攻关课题一大直径无压三产品重介旋流器简化工艺的实施，使重介选煤技术得到了长足的发展。

但由于受市场及其他条件的限制，中国煤炭洗选加工还不够平衡，原煤入洗比例尚未达到50%。

型煤技术和水煤浆技术目前技术已完全成熟，但由于受燃具和市场的限制，市场普及还很低。

目前中国约有80%以上的煤炭用于直接燃烧。

由于燃烧方式的落后，燃烧效率低，

污染程度高。

与发达国家相比，中国的火力发电厂发电热效率要比发达国家低20%左右。

因此作为洁净煤技术的核心一煤炭高效、洁净燃烧，其任务将任重而道远。

煤炭转化目前主要包括煤的焦化、气化和液化。

主要用于冶金行业的煤炭焦化和用于制取合成氨的煤炭气化是传统的煤化工产业，随着社会经济的不断发展，它们将进一步得到发展。

同时以获取洁净能源为主要目的的煤炭液化、煤基代用液体燃料、煤气化发电等煤化工或煤化工能源技术也越来越引起重视，并将成为新兴煤化工产业化发展的主要方向。

随着世界石油资源的逐步减少（据资料分析，按目前的产量开采，全世界石油储量仅能维持40年），今后石油价格将越来越高，中国作为一个“富煤贫油”的国家，煤炭转化具有广阔的发展前景。

煤气化技术在我国被广泛应用于化工、冶金、机械、建材等行业和生产城市煤气的企业，各种气化炉大约有9000多台，其中以固定床气化炉为主。

近20年来，我国引进的加压鲁奇炉、德士古水煤浆气化炉，主要应用于生产合成氨、甲醇或城市煤气。

我国从70年代末开始煤炭直接液化技术研究，煤炭科学研究总院北京煤化所对27个煤种在0.It/d装置上进行了53次运转试验，开发了高活性的煤液化催化剂，进行了煤液化有的提质加工研究，完成了将煤的煤的液化粗油加工成合格的汽油、柴油和航空煤油的试验。

“九五”期间分别同德国、日本、美国有关部门和公司合作完成了神华、黑龙江依兰、云南先锋建设煤直接液化厂的预可行性研究，目前神华集团煤直接液化一期250万吨/‘年商业化示范厂建设正在进行中。

甲醇是重要的基础化工原料，其下游产品有:

醋酸、甲酸等有机酸类，醚、酷等各种含氧化合物，乙烯、丙烯等烯烃类，二甲醚、合成汽油等燃料类。

发展甲醇下游产品是未来发展方向。

煤基甲醇是煤化工的又一重要方向。

煤炭是国内生产甲醇的主要原料，煤基甲醇产量约占总产量的7090以上。

今后甲醇消费仍然以化工需求为主，需求量稳步上升;作为汽油代用燃料，主要方式以掺烧为主，局部地区示范和发展甲醇燃料汽车，消费量均有所增加。

预计几年后中国国内甲醇生产、消费量将达到平衡，国内生产企业之间、国内甲醇与进口甲醇之间的竞争将日趋激烈，降低生产成本对市场竞争显得更为重。

煤气化一合成氨

通过煤气化一合成氨制造化肥，是煤化工的又一途径。

受国内石油和天然气资源制约，以煤为原料生产合成氨是今后发展的方向，预计占到60%以上。

与建设大中型合成氨建设配套，煤气化技术也取得较大进步和发展。

新建煤气化技术有:

水煤浆、干煤粉气流床气化，用于中小型化肥厂改造的流化床煤气化，加压固定床煤气化。

中小型固定床间歇煤气化技术所占比例正在逐步减少。

国内先进煤气化技术研究开发近年来也有进展，四喷嘴水煤浆气流床气化技术正在进行工业示范，预计2005年完成Kt级工业运行试验;干煤粉气流床气化技术正在进行试开发中;加压流化床气化技术正在进入工业开发。

国内煤气化技术的发展将为煤基合成氨产业提供国内知识产权的技术支持，推动合成氨产业技术的全面进步。

炼油企业必须根据市场的需求来安排生产，

以求得效益最大化。

市场上的原油有很多种，如何选择适合企业加工而且效益又佳的原油进行加工是一项复杂而重要的工作。

在制定加工方案的过程中，了解原油之间掺炼的比例对加工方案的优化十分重要，特别在原油品种较多，原油性质差别很大的时候，对于每一种原油都要有比较合适的生产方案，反过来，可以实现生产装置对原油的选择和优化分配，从而确定原油品种的采购，实现经济效益最大化闭。

由于河南油田原油品种单一，不能充分发挥供应链环境下模型的优势，但对于如上海石化、镇海石化等原油品种较多的炼油企业，PIMS模型可以发挥供应链环境下的编制生产计划的优势，解决这方面的问题，为企业生产经营决策提供支持。

不论是河南油田炼油厂，还是上海石化等炼油企业，每个企业都只是很小的一个供应链。

中国石化作为一个大型集团公司，如何实现集团内所有炼油企业供应链环境下的生产计划最优化，这就需要研究企业级的PIMS模型，即把所有的炼油企业的PIMS进行集成。

因此，供应链环境下PIMS模型的开发与应用是一项系统工程，需要许多人的鼎力协作，成千上万数据的储备和加工处理，众多模型的建立等。

粗苯是焦化过程的副产品，目前我国粗苯产量近3Mt/a。

粗苯加氢精制技术属于绿色环保的先进工艺，正在逐步淘汰能耗高、环境污染严重的酸洗工艺。

该工艺的主要产品为苯、甲苯和二甲苯，全部达到石油产品的标准要求，能够满足下游高端产品生产要求。

山西煤炭化学研究所研发的粗苯加氢精制预加氢催化剂（BK6021）和主加氢催化剂（BK6022）具有活性高、选择性好、寿命长等特点，可完全替代国外同类型催化剂。

此前粗苯加氢工艺和设备已实现国产化，该催化剂的成功应用，标志着粗苯加氢精制成套技术实现国产化。

焦化废水是一种氨氮和有机物浓度较高的难生化降解有机废水，产生于炼焦、煤气净化和焦化厂副产品的回收过程。

由于原煤品质、炼焦炭化温度以及炼焦副产品回收工艺的差异，焦化厂废水组成复杂多变。

酚类化合物是其中主要的有机组成，大约占总COD的80%;其他的有机成分包括:

多环芳烃（PAHs）和含氮，氧，硫元素的杂环化合物。

焦化废水中的无机成分主要有氰化物，硫氰化物，硫酸盐和馁盐，其中按盐的浓度能高达数千毫克每升[’〕。

《污水综合排放标准》（G卫旧978一96）和《钢铁工业水污染物排放标准））（GB13456一92）中1992年7月1日起立项的钢铁工业建设项目及建成后投产的企业的焦化工艺中的一级标准均要求:

NH3一N（15mg几，COD簇loomg几。

20世纪70年代，国内外去除焦化废水中的N氏一N和COD主要采用生化法，其中以传统活性污泥法为主，该方法可有效去除焦化废水中酚、氰类物质，但对于难降解有机物和NH3一N去除效果较差，难以达标排放。

近年来，为了使NHS一N和COD尽可能达到一级排放标准，国内外许多学者提出了许多切实可行的生化处理工艺，使出水（芜O和N践一N浓度大大降低。

笔者将这些生化处理工艺分为:

脱氮工艺、新型反应器工艺、生物强化技术工艺和物化预处理工艺等。

随着环境标准的提高，对焦化废水中的氨氮和有机物的排放要求更加严格;对焦化废水的深度处理必将成为一种趋势，而且是非常必要的:

在需要用新鲜净水稀释进水时，将深度处理出水回用为进水稀释水，达到清洁生产和节水的目的;在钢铁联合企业中，焦化厂深度处理出水又能作为工业用水水源回用到其它生产车间，达到循环经济的目的。

而要达到焦化废水的深度处理，无疑要从微生物、反应器和工艺上进行改进。

所以，在现有污水处理设施的升级改造方面，生物强化技术和膜生物反应器工艺具有较大优势;在新建焦化废水处理设施方面，膜生物反应器工艺和物化预处理工艺有很好的前景。

相信在未来，生态工业的要求及水处理技术的发展，将带来焦化废水处理和再生回用问题的进一步解决。

硫元素的迁移转化及其平衡分析、计算是焦化环评项目工程分析中的重要环节,旨在分析污染物的产生、控制和排放与生产工艺运行全过程之间的关系,抓住主要污染工序和污染源,以便有针对性地对各种污染源、污染物采取相应的有效控制或综合利用措施〔2〕。

在焦化项目生产过程中,硫元素迁移转化主要发生在炼焦、煤气净化和化产回收过程中。

本文通过焦化环评项目实例,论述焦化工业硫元素迁移转化规律及其平衡分析。

炼焦及化产过程中的硫元素迁移转化规律

煤中硫的存在形态

煤中的硫主要以无机硫和有机硫两种形态存在,无机硫的主要形态是硫化物（大部分以黄铁矿FeS2硫形态存在）、硫酸盐（主要为硫酸钙和硫酸铁等）和元素硫（微量）;无机硫中以硫铁矿形式存在的硫占绝大部分,并以大块团聚或是非常精细的小颗粒（直径0·1~0·6μm）镶嵌在煤的大分子结构里;以硫酸盐形态存在的硫数量很少超过煤总量的0·1%,在一些风化煤里还可能发现少量的元素硫,它是黄铁矿氧化后的产物,一般在新开