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炼焦工业是钢铁工业的耗能大户,存在许多余热浪费现象。落后的生产技术,粗犷的生产方式以及设备特点,不仅造成大量余热浪费,而且引起了环境污染。面对日益严峻的环境形势及精细化生产的迫切需要,余热回收显得格外重要。如何实现余热回收,降低生产综合能耗,对企业的发展和国民经济的进步影响深远。从焦炉炭化室逸出的荒煤气温度为650-750℃,就焦炉产物带出的热量而言,荒煤气显热占36%左右。荒煤气的成分很复杂,主要由净煤气、水蒸气、焦油、粗苯等组成,荒煤气冷却是后续荒煤气净化得到净煤气的基础。传统的荒煤气急冷采用了先直接急冷后间接冷却工艺。直接急冷采用70～80℃循环氨水喷淋高温荒煤气,使荒煤气的温度瞬间降至80～90℃,荒煤气中的大部分焦油杂质进入循环氨水中,实现了荒煤气的冷却和初步除杂过程,但荒煤气中蕴含的高温热量贬值严重,大部分的高温热量用于汽化循环氨水,变成了低温的氨水汽化潜热。后续的间接冷却过程采用循环水带走荒煤气中的热量,使荒煤气降至20～23℃。循环水带走的热量不仅包括急冷过程中产生的氨与水蒸汽的潜热,而且包括荒煤气急冷过程中自身重组分冷凝潜热及显热,因此循环水耗量很大,初冷器体积庞大。由于荒煤气的成分很复杂,且高温下易结焦,从而使荒煤气余热回收的难度很大。虽然现阶段已有各种荒煤气余热回收的技术和方法,但均因回收效率低、稳定性差等问题,而未能得到有效的推广应用。本文研究了荒煤气的基本性质,考察了高温下荒煤气露点腐蚀和高温结焦特性,并结合化产工段低温热阱,提出了适合实际工况的荒煤气余热梯级回收,综合利用方案。通过借鉴石油石化系统中烃类热裂解、催化裂化、延迟焦化等工艺中的高温油气热量回收方法,提出荒煤气高温、中温、低温段热量梯级回收方案,通过直接急冷或间接急冷,以及利用溴化锂制冷机热泵技术,实现荒煤气低温热量的综合利用。