煤焦油深加工中應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)探究

武海

摘 要 通過加強(qiáng)深加工技術(shù)創(chuàng)新與突破，煤焦油深加工技術(shù)逐漸向節(jié)能、高效和清潔方向轉(zhuǎn)化，并有效提升了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。近年來(lái)，中低溫煤焦油加氫技術(shù)被廣泛采用，高溫煤焦油加氫技術(shù)也在日趨成熟，煤焦油深加工行業(yè)完善新技術(shù)的探索正不斷前行。

關(guān)鍵詞 煤焦油;深加工;創(chuàng)新技術(shù);探究

煤焦油是焦化工業(yè)的重要產(chǎn)品之一，在能源、農(nóng)藥、建筑、醫(yī)藥、染料等領(lǐng)域具有不可替代的價(jià)值。隨著社會(huì)的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)煤焦油產(chǎn)品的質(zhì)量要求與日俱增。因此，煤焦油深加工行業(yè)要不斷加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和突破，以提升產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)而促進(jìn)煤焦油深加工行業(yè)可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。2016年，首個(gè)國(guó)家層面的煤炭深加工產(chǎn)業(yè)規(guī)劃——《煤炭深加工升級(jí)示范“十三五”規(guī)劃》已經(jīng)發(fā)布，這對(duì)于我國(guó)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要指導(dǎo)意義。我國(guó)在2016上半年煤焦油深加工產(chǎn)能約達(dá)2450萬(wàn)噸，淘汰產(chǎn)能約達(dá)50～70萬(wàn)噸，市場(chǎng)開工率約達(dá)46%。煤焦油作為煤化工下游的主要副產(chǎn)品，其深加工路線以清潔柴油、汽油等為主要方向，是市場(chǎng)急需的清潔燃料。隨著國(guó)家對(duì)煤炭清潔利用及環(huán)保要求的不斷提高，在國(guó)家加強(qiáng)對(duì)煤焦油市場(chǎng)宏觀政策調(diào)控的背景下，煤焦油深加工行業(yè)規(guī)模、技術(shù)和精細(xì)化程度不斷升級(jí)，中低溫煤焦油加氫技術(shù)被廣泛采用，高溫煤焦油加氫技術(shù)也日趨成熟，煤焦油的高附加值和潛在發(fā)展空間不斷凸顯。目前，煤焦油深加工行業(yè)正趨向于加工集中化、裝置大型化、精細(xì)多元化、市場(chǎng)高端化方向協(xié)調(diào)發(fā)展，以確保實(shí)現(xiàn)煤焦油深加工行業(yè)的升級(jí)示范。

1對(duì)國(guó)內(nèi)煤焦油深加工行業(yè)的現(xiàn)狀分析

近年來(lái)，隨著煤化工主要副產(chǎn)品煤焦油產(chǎn)量的大幅增長(zhǎng)，煤焦油深加工行業(yè)迅速崛起，產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術(shù)和深加工能力不斷提高。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，國(guó)內(nèi)煤焦油行業(yè)缺乏市場(chǎng)區(qū)分度，同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)激烈，高質(zhì)量和高附加值的產(chǎn)品較少，市場(chǎng)定位不高。同時(shí)受下游煤瀝青、工業(yè)萘、炭黑等企業(yè)需求不振的影響，煤焦油深加工企業(yè)開工率較低[1]。首先，國(guó)內(nèi)煤焦油深加工在規(guī)模上整體偏低，企業(yè)使用低于10萬(wàn)t/a加工裝置的狀況普遍存在。因此，為了提高企業(yè)生產(chǎn)能力和效益，應(yīng)逐漸加大深加工生產(chǎn)規(guī)模;其次，國(guó)內(nèi)各個(gè)企業(yè)煤焦油深加工深度并不夠，產(chǎn)品在品種和品質(zhì)上區(qū)分并不明顯，主要集中于萘、瀝青、酚類、汽油等領(lǐng)域。因此，新產(chǎn)品研發(fā)能力有待加強(qiáng);最后，深加工的裝備應(yīng)用及節(jié)能環(huán)保能力仍有較大的提升空間。當(dāng)然，由于我國(guó)開展煤焦油深加工的起步較晚，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在一定差距。然而，我國(guó)在煤焦油深加工中改進(jìn)工藝和創(chuàng)新技術(shù)的意識(shí)很強(qiáng)，隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)自主研發(fā)新型煤焦油深加工技術(shù)的成功運(yùn)行，將會(huì)充分促進(jìn)和帶動(dòng)國(guó)內(nèi)煤焦油深加工行業(yè)的發(fā)展。

2煤焦油深加工中應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)的必要性和重要意義

煤焦油的成分較為復(fù)雜，因此，其深加工程序也十分煩瑣。傳統(tǒng)、成熟的煤焦油深加工技術(shù)包括焦油蒸餾技術(shù)、工業(yè)萘蒸餾技術(shù)、焦油蒸餾所獲餾分的洗滌技術(shù)、粗蒽制取技術(shù)、酚鈉鹽分解技術(shù)、精萘制取技術(shù)、粗酚精制技術(shù)、粗吡啶與粗喹琳精制技術(shù)和精蒽、精咔唑與蒽醌生產(chǎn)技術(shù)。其中上述的部分加工技術(shù)中也會(huì)存在一些不足，例如產(chǎn)生的廢氣量較大、大量廢酸很難處理、耗能高、成本高、獲取率低和加工自動(dòng)化程度較低等缺點(diǎn)。隨著市場(chǎng)對(duì)煤焦油需求量的進(jìn)一步加大，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也隨之增高，因此，煤焦油深加工技術(shù)的改進(jìn)與創(chuàng)新成為社會(huì)和行業(yè)普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。另外，創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用不僅僅體現(xiàn)在能夠提升煤焦油行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還能夠有效降低對(duì)環(huán)境造成的污染，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保加工模式，進(jìn)而全面提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，這也是煤焦油行業(yè)未來(lái)的增值路線和發(fā)展趨勢(shì)。

3對(duì)高溫煤焦油加氫技術(shù)的創(chuàng)新性探究

3.1 高溫煤焦油加氫技術(shù)的原理及創(chuàng)新特點(diǎn)

高溫煤焦油加氫技術(shù)采用固定床加氫處理技術(shù)，將煤焦油所含的硫、氮等雜原子脫除，并使其中的烯烴和芳烴類化合物飽和化，從而生產(chǎn)清潔油品。其技術(shù)創(chuàng)新性體現(xiàn)在如下特點(diǎn)：首先，針對(duì)性地選擇了煤焦油加氫精制和裂化催化劑，反應(yīng)活性適宜，在裂化過程中快速加氫，降低了加氫裂化過程中的催化劑結(jié)焦概率，延長(zhǎng)了催化劑壽命;其次，控制減壓塔在適當(dāng)真空度條件下操作，避免使用蒸汽噴射泵帶來(lái)的大量含油污水排放，降低裝置能耗;最后，采用專有技術(shù)對(duì)各溫位的能量進(jìn)行充分優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了能量階梯利用。此外，高溫煤焦油加氫技術(shù)還具有易于操作、原料適應(yīng)性強(qiáng)、投資額度低和回報(bào)性強(qiáng)等特點(diǎn)[2]。

3.2 應(yīng)用高溫煤焦油加氫技術(shù)的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

與中溫或低溫煤焦油加氫技術(shù)相比，高溫煤焦油加氫的原料餾分重組分偏多，瀝青質(zhì)含量高，原料中的煤焦油密度要高出0.1%～0.15%[3]。它借鑒了石化行業(yè)重油和高壓加氫裂化的工藝，比低溫煤焦油加氫壓力高出5.0MPa，實(shí)現(xiàn)了高溫煤焦油中多環(huán)芳烴的加氫裂化。該技術(shù)所采用的專用催化劑更具備選擇性，精制和裂化效果更徹底，而且可以生產(chǎn)市場(chǎng)緊缺的清潔油品。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了能源階梯利用，開辟了煤焦油加工的一條新途徑。在北方寒冷地區(qū)，尤其是黑龍江、內(nèi)蒙古等高緯度嚴(yán)寒地區(qū)，高溫煤焦油加氫產(chǎn)品可解決冬季柴油的降凝難題。目前已經(jīng)開始逐漸推廣應(yīng)用。

總之，本文以高溫煤焦油加氫技術(shù)為例，因?yàn)樗俏覈?guó)目前較為先進(jìn)而且技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用較為成功的代表和典范。然而，煤焦油深加工行業(yè)還要以此為契機(jī)，不斷加大技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用，逐步改進(jìn)和完善現(xiàn)有深加工技術(shù)，以提高對(duì)我國(guó)煤焦油資源的有效利用和綜合開發(fā)。隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步和科研工作者的不懈努力，我國(guó)煤焦油深加工技術(shù)將日趨成熟和先進(jìn)，屆時(shí)不但企業(yè)會(huì)發(fā)展壯大，同時(shí)也會(huì)研發(fā)出更多的優(yōu)質(zhì)新型加工產(chǎn)品，以滿足市場(chǎng)的需求。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉濤.煤焦油深加工狀況與發(fā)展探討[J].中國(guó)化工貿(mào)易，2013， （5）：374.

[2] 徐印堂，聶長(zhǎng)明，楊倩，等.煤焦油深加工現(xiàn)狀、新技術(shù)和發(fā)展方向[J].應(yīng)用化工，2008，（12）：1496-1499.

[3] 杜明明.煤焦油加工技術(shù)現(xiàn)狀及深加工發(fā)展方向[J].廣州化工， 2011，（39）：29-30，56.