最近上海理工大学张政、郁鸿凌撰文“上升管中荒煤气余热回收的结焦问题研究”：荒煤气中焦油蒸汽的结焦问题严重阻碍着荒煤气的余热利用。其焦油蒸汽结焦的过程是：荒煤气中焦油蒸汽受到冷却或遇到冷的换热界面(上升管内壁)冷凝析出，荒煤气冷却温度越低，焦油析出量就越大。当析出的液态焦油遇到上升管内的高温环境时(如荒煤气上升管入口处高温荒煤气及炉内的辐射热)，焦油发生热解和热缩聚重新汽化生成石墨，且温度越高，上升管内石墨层积量也会越多，层积残留物附在换热界面使热回收难以长期进行。

荒煤气焦油蒸汽结焦的条件是：荒煤气冷却温度过低，致使煤气中某些高沸点焦油馏分达到凝结点时在内壁面上冷凝；上升管内壁温度较低，荒煤气中焦油蒸汽遇到冷的上升管内壁时凝结。当上升管内壁温度为260～270℃时，焦油沉积物较多。当内壁温度升到430～470℃时，焦油沉积物少且酥松；炉内辐射或高温荒煤气对流传热使冷凝焦油发生热解和热缩聚而固化。

防止荒煤气焦油结焦措施：防止荒煤气中焦油蒸汽结焦的前提是荒煤气冷却必须有下限，且下限温度不能太低。为此提出以下优化方案。①提高上升管内壁温度。针对上升管不同内壁温度可选用不同导热系数的金属耐高温材料。将这些材料混搭卷制焊接成上升管内壁，即低温壁面处选用导热系数较小的材料，减少导热，提高壁温。高温壁面处选用导热系数较大的材料，加强导热，降低壁温。同时，布置合理的上升管换热面，严格控制荒煤气冷却温度。②对上升管采取保温措施。以提高上升管内壁温度，同时也有利于改善焦炉炉顶的操作环境。③上升管内设焦油导流装置。将冷凝的焦油直接引导流淌到炉顶空间的煤料或焦饼上烧掉，避免其流淌至上升管根部而重新汽化、固化堆积。④保证上升管内壁光滑。结焦沉积物的生长要有附着位置，凹凸不平的上升管根部粘土砖表面是结焦物生长的绝佳位置。可以采用在其表面涂硅酸钠或釉等材料，形成玻璃状覆膜来保证壁面光滑。⑤改变换热工质的流量。煤在炭化室内成焦后期或延迟推焦时，荒煤气生成量少，温度降低，会析出大量焦油。因此，可以配置必要的仪表及自动监控系统，对不同时期的荒煤气流量和温度加以监测，及时调控工质流量，严格控制荒煤气冷却温度。