煤焦油深加工技術創新與產品研發

李朝雄 吳國遷

關鍵詞：煤焦油;深加工;技術創新;產品研發

我國對于煤炭需求量十分驚人，作為煤焦油生產大國，煤焦油深加工行業占據舉足輕重的地位。然而由于產業鏈的集中程度相對滯后，這一傳統的行業一直處于低端加工的邊緣，對于煤焦油的附加值產品缺乏有效的開發，無法做到精度分離，造成了資源的巨大浪費，潛在經濟價值被擱置，為此煤焦油產業變革十分必要。為了改變上述狀況，亟需對深加工新技術和工藝進行創新引入和完善應用。只有不斷升級產業結構的精細化程度，逐漸向市場高端化、加工集中化以及精細多元化趨勢衍變，才能提升產品的附加值和競爭力，實現煤焦油深加工行業的升級示范。

1 煤焦油深加工技術現狀

1.1 煤焦油深加工行業發展背景

作為焦炭產出大國，我國每年生產巨量的焦炭，約占全世界焦炭比重的三分之一。焦炭生產過程的副產物利用價值極高，由此產生了煤焦油深加工行業。我國每年的煤焦油產量巨大且持續攀升，而年生產能力卻無法與之匹配，為此國家對煤焦油加工項目十分重視，通過擴建或在建的方式提升產能，避免資源浪費。目前國內寶鋼、鞍鋼、本鋼和武鋼等企業成為了煤焦油加工行業的領航者，不僅技術十分先進，而且擁有人才濟濟的團隊保證。在中小型的煤焦油加工企業當中，很多企業由于技術方法相對滯后，而且所處地理位置十分偏僻分散，一來不能夠高效地利用這些資源，二來還容易引發各種環保危機等生態問題。

1.2 煤焦油工藝流程、環保狀況、節能情況及裝備水平分析

煤焦油物質含有一萬多種化合物，其主要構造成分為芳香烴，化學性質屬于易燃有機混合物。在現有掌握的提煉技術來看，能夠從煤焦油化合物中提煉可利用的化工原料大概有二百種以上。其中易于操作且具有很高附加值的產物可達五十多種。隨著煤焦油深加工行業的快速發展，輕油、瀝青、洗油等產物獲取更為高效，為醫藥、材料、冶金、交通行業提供了穩定的基礎原材料。這些產物既與我們日常生活緊密相連，而且是無法從常規石油化學工業中所獲取的。正因如此針對煤焦油深度加工技術的創新，對于行業的可持續發展具有深遠的意義和戰略影響。

煤焦油加工流程和原理都趨于一致，在使用同樣的原料情況下，產品的質量卻參差不齊。出現該現象的原因一方面源自工藝實施的細微化差異。另一方面與產品生產加工的設備有直接關系。為此要加快生產技術研發進程，從根源上解決質量問題，降低對環境的污染，提升企業效益。國家對于煤焦油深加工行業的環保管控力度極大，社會亦給予了高度關注，針對老生常談的“三廢”問題，企業需要加強對此環節的重視與投入，避免出現麻痹大意從而導致因小失大。煤焦油深加工對能源的消耗不容忽視，尤其是水、水蒸氣、煤氣的使用更是巨大。針對生產能耗進行有效控制，全面提升裝備整體性能，有效平衡裝備水平與生產成品，勢必會對企業可持續大有裨益。

2 煤焦油深加工技術創新的必然性

煤焦油成分異常復雜，深加工程序也較為繁瑣。隨著煤焦油深加工行業的崛起，傳統、成熟的加工模式顯然與時代和民眾品質需求相背離，為此在深加工能力上應提升創新的比重，賦予產品高質量和高附加值。據調查顯示，目前我國煤焦油深加工企業眾多，但是深加工能力和深度并不夠，造成產品缺乏競爭力，品種和品質差異化并不顯著。而且深加工的起步較晚，技術創新意識薄弱，還產生了大量的廢氣、廢酸，對環境產生了大量的污染，不利于未來增值路線的規劃。煤化工在轉型過程中，面臨著不可忽視的挑戰。一方面，產能過剩矛盾突出，裝置缺乏穩定性，加氫產品競爭力不足。另一方面是受國家供給側改革的影響，延續低開工水平不佳，還需繼續調整并強化技術創新加工。

3 我國煤焦油深加工新技術

3.1 FTH技術

眾所周知，煤焦油油品收率較低，尤其是瀝青質在加工工藝中流程復雜，還會造成堵塞、腐蝕。而采取全餾分加氫全餾分加氫技術，則會破解上述難題，不僅能夠高效脫除鹽和水及相關不溶物，經過全餾分加氫還會提升煤焦油轉化率。FTH技術具有流程短、能耗低的特性，實現了氫循環、清潔新型的目標，成為了煤代油戰略的重要轉折。

3.2 MCT技術

超級懸浮床MCT技術能夠針對重油（渣油）餾分，通過高溫、高壓下的條件，利用分散的催化劑，實現了漿態床技術的裂解與加氫反應。該技術的優點在于降低投資成本，能夠產生良好的經濟效益，液體產品收率高，針對難處理的高硫、高氮具有不可替代的作用和價值。

3.3 切割輕餾分加氫技術

中低溫加氫技術經過技術改良之后，仍是以煤焦油全餾分為原料，按照重餾分和輕餾分的歸類劃分，對硫、氮、氧等焦油內雜質進行有效脫除，之后分別進入多層加氫反應器和裂化反應器，最后生成石腦油、柴油和裂化尾油。切割輕餾分加氫技術的優勢在于流程簡單，改變了以往復雜的操作流程和工序，能夠提升輕質油的產率。

4 煤焦油深加工產品研發

4.1 酚產品

低級酚在酚類化合物中，所占比重極大，為此在煤焦油深加工過程中要加強對低級酚的處理與轉化，依靠脫水、減壓脫渣的工藝，結合精餾處理的方法，所獲得的酚類產品并不會達到理想的預期值。而引入五塔和六塔之后，脫水脫渣精餾工藝得到提升，既提升了產品的數量，還提升了酚產品的質量。

4.2 萘產品

傳統萘產品的分離和加工，主要采取溶劑法和加氫法以及結晶法的方式，但是對于設備操作要求極高，萘油產品質量也差強人意。而引入連續結晶技術、降膜結晶技術、Proabd結晶技術之后，萘油的品質得到了全方位的改善，后續的操作費用也并不高，成為了目前萘產品開發的主流工藝。

4.3 洗油

我國洗油加工由來已久，所產生的餾分段大部分組成為中性物質，在加工的過程中由于工藝的缺失，有價值的藥物化工原料無法得到回收，為此對于精細化工技術呼之欲出。我國自主研發的洗油創新技術，目前與國外先進技術相比不具劣勢，而且創造了更高的收益，極大拓展了洗油的來源渠道與潛在價值。

4.4 煤瀝青

煤瀝青產品開發由來已久，為我國基礎建設和交通建設提供了強大的支撐保障。而在消費結構中，煤瀝青市場目前已經接近于供求的平衡狀態。為此對于產品功能的開發要從長計議。一方面繼續開發拓展產品的多元化附加值;另一方面針對產品性能的不足，通過技術創新進行改良。

4.5 燃料油

燃料油技術的開發，既提升了煤焦油利用的深度，而且為解決國內資源緊缺的現狀提供了助力。隨著煤焦油輕質化裝置成功陸續運營，裝置運行亦十分平穩，不僅在世界范圍內成為了煤焦油深加工的標桿，而且效提升燃料油收取率。

總之，我國煤焦油行業要與之俱進，不斷加大技術創新與應用，在保持和遵循節約能源與保護環境的基礎上，致力于產業的不斷升級，以優質新型加工產品為契機，改變以往粗放型的發展模式，轉而向智能化、清潔化及集約化趨勢邁進，最大限度地利用和綜合開發煤焦油資源，努力做好自身工作，提高產品質量等級進而合成新材料，以滿足市場的需求，最終創造良好的環境與社會效益。

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