张然1 尚玉2 金鹏3
内蒙古包钢钢联股份有限责任公司煤焦化工分公司
内蒙古自治区包头市 014010
摘要：随着科学技术的不断发展，我国能源资源也在不断地被人们利用，能源的需求也在不断增加。我国煤炭生产的总量在世界的排名是很靠前的，同时也是冶炼焦炭数总数排名靠前的国家，煤焦油产量一年在两千万吨左右，因此煤焦油深加工在我国工业中发挥着重要的作用。煤炭是能源的重要组成部分，焦化厂煤焦油的产量和高效利用关乎各行各业的发展，直接影响着我国社会的可持续发展。文章针对当前我国在煤炭深加工领域的技术进行了分析，并探讨了如何对焦化厂煤焦油进行综合利用，希望能够为我国所倡导的可持续发展提供一定的理论上的帮助。
关键词：煤焦油深加工，分析与探讨
引言
我国具有丰富的煤焦油资源和焦炉煤气资源，通过煤焦油深加工可以提高利用效率，是钢铁企业能源综合利用的重要途径。焦油加工与炭黑项目蕴藏着巨大的增利潜力，如果把两个结合起来，一定能把加工提到一个新水平，取得更大的经济效益。该项目可以实现焦化副产品的高附加值利用，有较好的经济效益和社会效益，有较强的抗风险能力和广阔的前景，值得在焦化行业中进一步推广。
一、煤焦油深加工的发展现状
1.煤焦油深加工主要指的是采用蒸馏等分离手段提取其中重要的有机组分，得到高附加值的产品传统的煤焦油深加工主要是用蒸馏系统先对煤焦油进行初步分离，而后再做进一步分离与深加工。经过一段时间的发展、焦油加工的规模得以提高高于300kt/a)应运而生的是管式炉连续式焦油蒸馏工艺的开发成功。
2.煤焦油为原煤炼焦后的副产品，受焦化原料煤成分及焦化生产条件的影响，质量波动大。有的焦化厂选择原料煤时，为降低成本常用一些质量不同的混煤。炼焦条件也有不同，有的出焦时间17～20小时，有的达到25～30小时，再加上存放、脱水条件不同和有无除渣器，会造成煤焦油成分的波动。而钢铁厂，特别是大中型钢铁厂，焦化厂单炉生产能力都在40万吨、总能力在100万吨以上，出焦时间稳定，有专门的除渣器，这样可以很好的保证煤焦油质量的相对稳定、水分低、沥青含量少，有利于煤焦油的精加工和炭黑产品质量。煤焦油企业可以自己提供，不需要外购、煤焦油原料完全可满足项目需求、避免受市场价格变化控制、而且解决了长途运输等费用、体现了成本优势。
二、煤焦油加工技术
煤焦油蒸馏工艺分为间歇蒸馏和连续蒸馏。现代焦油蒸馏主要采用连续蒸馏技术，目前已发展到常压多塔蒸馏技术。按操作分为常压蒸馏、减压蒸馏、常减压蒸馏3类。常压蒸馏技术的特点是采用两段蒸发器，在第一段蒸发器进行闪蒸，顶部脱除水和轻油，底部为无水焦油，然后进入第二段蒸发器，顶部蒽油回流，底部是沥青。相对减压流程而言，常压蒸馏具有设备要求低、工艺流程短、容易控制、便于操作、基建投资少等优点。减压蒸馏可以避免管式炉结焦，改善操作环境。常减压蒸馏可以降低高沸点馏分蒸馏温度。中冶焦耐工程技术有限公司开发出的常减压蒸馏技术具有温度、压力分配合理，操作温度低，燃料消耗少等优点。馏分洗涤分为间歇脱酚和连续脱酚两种方式。间歇方式具有劳动强度大、污染环境、操作周期较长等缺点；连续操作经过分离器分离，酚盐从分离器底部排出，油从顶部出来。连续操作自动化水平，操作环境均高于间歇操作。洗涤设备有机械搅拌、空气搅拌、静态混合器、泵混合器、喷射混合器等口。
三、煤焦油深加工过程出现的腐蚀现象分析
1.煤焦油加工过程里面会出现腐蚀的现象，这是为什么呢？其实是因为煤焦油里边含有盐类的成分导致的。
盐物质和水会出现反应，盐物质自身出现分解，氯离子也会造成一定的腐蚀现象，硫元素和其它化合物出现反应等情况。在煤焦油里面通常含有的大量氯化氢物质会进而导致对设备的进一步腐蚀，而且这种腐蚀现象是逐渐加速的，进而形成恶性循环。另外加工环境温度的升高对腐蚀现象会产生一定的加速作用，因此在加工过程中注意温度的保持。
2.我国煤焦油加工工业深加工和综合能力较差。
目前，在煤焦油加工中，除冶金化工系统中大型煤焦化企业仅生产萘、酚、沥青、炭黑和少量吡啶、蒽、咔唑外，其大量的杂环和稠环化合物均未回收利用，资源浪费，需要从国外引进精细化工产品，要解决这一问题，国家必须在大型煤焦化基地建立大型煤焦油加工装置，引进国外先进技术，提高加工产品的品种和质量。由于煤焦油加工工业受到石油化工的激烈竞争，其发展缓慢且不均衡，煤焦油加工技术陈旧、设备落后，难以形成经济规模。要解决这个问题，不仅要建立大型煤焦油加工装置，而且要引进先进技术，提高加工深度、开发新品种，提高经济效益。
四、出现的问题及对策
1.反应分离顾名思义就是反应和分离同时进行，由于分离出的产物被排出系统而使得反应的平衡常数大大增加，很好的提高了反应的转化率和产率等因数。反应精馏就是一种反应分离方法实现了反应与精馏过程的结合，现在已经能够在酯化、皂化等领域得到工业应用，经济效益可观。
2.为了大量地节能、降低消耗，设计中采用了先进的节能工艺与各种节能技术和措施。焦油和工业萘蒸馏采用减压蒸馏工艺，使整个蒸馏过程能耗降低，减少能量损失。各个物料与工艺中热馏分充分换热，减少蒸汽、煤气耗量，节能降耗。采用新型的蓄热式一段燃烧管式炉技术，直接将排烟温度降低到130℃，不仅直接降低了燃料消耗而且工艺控制更加便捷，将因供料泵故障造成停工的概率降低了一半；而且，还减少了老式管式炉配套的低压蒸汽系统、热水循环系统及烟气余热回收系统，既节省投资又有利于生产操作。根据馏份的不同特点采用不同的冷凝冷却方式，使工艺过程的用水量大大减少。装置的规模化使得耗电量大大降低。
3.煤焦油吡啶盐基的分离与精制吡啶是一种具有特殊气味的无色液体，多种有机化合物可以溶解其中。吡啶盐基的精制产品在化工、医药、橡胶等领域有广泛应用。国外引进的是真空精馏技术，利用空气冷凝，节约了冷却用水，粗吡啶的精制包括3个工序：脱水、粗馏、精馏。粗吡啶采用常压间歇釜式塔蒸馏，分馏出多个馏分后提取合格产品，馏分精制蒸馏采用与粗蒸馏相似的常压蒸馏工艺，用精馏装置分别处理不同温度段的馏分，切取纯馏分的吡啶产品。
4.众所周知，盐酸这种物质对煤焦油加工设备的腐蚀危害程度是特别高的。而另外一种常用的防腐方式就是脱盐法。这种脱盐法一般来说主要涵盖了物理和化学反应。其中物理防腐方法主要分为沉淀和过滤，而化学防腐方法主要是电化学。目前，脱盐法在大多数的企业中运用的比较广泛，此外还有一些先进的技术运用在煤焦油设备上面。上述的脱盐技术相比来说，还是有着一定的限制的，还是需要科学技术人员的不断研究，找到更加便捷的方法，促进煤焦油深加工技术的完整性。
结束语：
我国是一个以煤为主要能源的大国，通过煤焦油加工可以提高煤的利用率，是能源综合利用的重要途径。煤焦油加工应重点开展新产品开发和研究，提高资源利用率，提高加工深度、扩大产品结构延伸，进一步加强国内外技术交流，扩大对外开发，加快引进国外先进技术，为企业发展注入活力；此外，在追求规模效益的同时，还应充分认识到我国铁路运力不足的现实，不能盲目求全求大，只有这样，才能使我国煤焦油加工得到全面发展，资源得到合理利用。
参考文献：
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[2]付士义，毕延进，虞志华.动态电脱盐工艺优化研究[J].石油化工腐蚀与防护，2018（4）：16-18.