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煤焦油深加工中应用创新技术探究

发表时间：2020/11/5 来源：《基层建设》2020年第21期作者：韩君吴继峰

[导读] 摘要：煤焦油作为煤化工下游的主要副产品，其深加工路线以清洁柴油、汽油等为主要方向，是市场急需的清洁燃料。

        陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司陕西榆林 719319
        摘要：煤焦油作为煤化工下游的主要副产品，其深加工路线以清洁柴油、汽油等为主要方向，是市场急需的清洁燃料。随着国家对煤炭清洁利用及环保要求的不断提高，在国家加强对煤焦油市场宏观政策调控的背景下，煤焦油深加工行业规模、技术和精细化程度不断升级，中低温煤焦油加氢技术被广泛采用，高温煤焦油加氢技术也日趋成熟，煤焦油的高附加值和潜在发展空间不断凸显。通过加强深加工技术创新与突破，煤焦油深加工技术逐渐向节能、高效和清洁方向转化，并有效提升了产品竞争力。目前，煤焦油深加工行业正趋向于加工集中化、装置大型化、精细多元化、市场高端化方向协调发展，以确保实现煤焦油深加工行业的升级示范。
        关键词：煤焦油；深加工；创新技术；探究
        引言
        随着社会的发展，国家工业建设规模和速度不断攀升，对于能源的消耗和需求日益提高。煤焦油是煤炭工业的附属品，我国作为煤炭储备和产出大国，这就为煤焦油的开发和利用提供了有利的条件。煤焦油的组成具有复杂性、多变性和无规律性等特点，其自身由多种化合物所构成。虽然其能源利用价值十分高，但却无法直接使用，必须经过深加工处理方可转化为相应的产品。随着煤焦油深加工技术的不断成熟，煤焦油可利用成分逐渐被开发出来，这就使得煤焦油的高附加值和潜在发展空间不断凸显。未来煤焦油深加工技术正不断朝着节能、高效和清洁方向前行。而这都需要焦化企业不断开拓进取，与时俱行，积极创新研发技术应用作为基础保障。只有这样才能确保深加工行业协调、可持续发展。
        一、煤焦油的特性和成分及工业价值
        煤焦油从干馏温度上可区分为三大类，即低温、中温、高温煤焦油。三种类别的煤焦油在不同温度下所采用的加工技术也各不相同，同时生产出的产品类型区别也极大。此外，煤焦油是黑褐色粘稠液体，具有较强的刺激性气味，不同温度下的密度也不相同。同时，煤焦油属于有机混合物，其成分十分复杂且主要以芳香烃为主，而碳氢化合物、含氧化合物、含氮化合物和含硫化合物占有比例也较高。目前，煤焦油经过深加工可以获取大量基础和基本原料。其中在燃料、纺织、医药、冶金、涂料、建设、纤维、造纸、农药、交通等领域的应用价值极高，从而展现出其强大的工业价值。
        二、对国内煤焦油深加工行业的现状分析
        近年来，随着煤化工主要副产品煤焦油产量的大幅增长，煤焦油深加工行业迅速崛起，产业规模、技术和深加工能力不断提高。但与发达国家相比，国内煤焦油行业缺乏市场区分度，同质化竞争激烈，高质量和高附加值的产品较少，市场定位不高。同时受下游煤沥青、工业萘、炭黑等企业需求不振的影响，煤焦油深加工企业开工率较低。首先，国内煤焦油深加工在规模上整体偏低，企业使用低于10万t/a加工装置的状况普遍存在。因此，为了提高企业生产能力和效益，应逐渐加大深加工生产规模；其次，国内各个企业煤焦油深加工深度并不够，产品在品种和品质上区分并不明显，主要集中于萘、沥青、酚类、汽油等领域。因此，新产品研发能力有待加强；最后，深加工的装备应用及节能环保能力仍有较大的提升空间。当然，由于我国开展煤焦油深加工的起步较晚，与发达国家相比仍存在一定差距。然而，我国在煤焦油深加工中改进工艺和创新技术的意识很强，随着国内企业自主研发新型煤焦油深加工技术的成功运行，将会充分促进和带动国内煤焦油深加工行业的发展。

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        三、对深加工中应用创新技术趋势的分析
        近年来，我国煤焦油深加工行业发展取得了令人瞩目的成就，不论是在生产规模还是在技术实力上，煤焦油深加工技术较前些年的进步十分明显。然而我国煤焦油深加工的研究起步较晚，与国外发达国家相比，仍存在一定差距。尤其在产品的类型和质量上需要提升的空间依旧很大。此外，目前国内煤炭行业并不景气，这对于煤焦油深加工的影响非常大。一方面，国内煤焦油企业深加工深度并不够，产品的种类比较局限；另一方面，在节能环保方面的处理水平仍有待加强。这就对于煤焦油深加工中应用创新技术提出了前所未有的考验和挑战。以往，焦化行业煤焦油深加工技术包括各种化合物的蒸馏技术、洗涤技术、制取技术、分解技术、精制技术、分馏技术等，然而从目前来看，每一项处理技术都不是十全十美的，都存在一定的不足或缺点，例如：高投资、高耗能、操作难度大、产率低、效果不理想等。此外，一些生产技术还存在着废水污染、大气污染等环境问题。随着企业对产品质量和效益产能的逐渐重视，在国家大力倡导节能环保的趋势背景下，焦化企业煤焦油深加工实施技术创新和改革势在必行。创新技术不仅能够实现企业控制成本，提高经济效益的目标，而且对于提升企业综合实力和竞争力也具有积极的推动作用。因此，深加工中应用创新技术能够同时满足企业发展和社会的需求，更是是未来的必然趋势。
        四、对高温煤焦油加氢技术的创新性探究
        4.1高温煤焦油加氢技术的原理及创新特点
        高温煤焦油加氢技术采用固定床加氢处理技术，将煤焦油所含的硫、氮等杂原子脱除，并使其中的烯烃和芳烃类化合物饱和化，从而生产清洁油品。其技术创新性体现在如下特点：首先，针对性地选择了煤焦油加氢精制和裂化催化剂，反应活性适宜，在裂化过程中快速加氢，降低了加氢裂化过程中的催化剂结焦概率，延长了催化剂寿命；其次，控制减压塔在适当真空度条件下操作，避免使用蒸汽喷射泵带来的大量含油污水排放，降低装置能耗；最后，采用专有技术对各温位的能量进行充分优化设计，实现了能量阶梯利用。此外，高温煤焦油加氢技术还具有易于操作、原料适应性强、投资额度低和回报性强等特点。
        4.2应用高温煤焦油加氢技术的产品优势
        与中温或低温煤焦油加氢技术相比，高温煤焦油加氢的原料馏分重组分偏多，沥青质含量高，原料中的煤焦油密度要高出0.1%～0.15%。它借鉴了石化行业重油和高压加氢裂化的工艺，比低温煤焦油加氢压力高出5.0MPa，实现了高温煤焦油中多环芳烃的加氢裂化。该技术所采用的专用催化剂更具备选择性，精制和裂化效果更彻底，而且可以生产市场紧缺的清洁油品。该技术实现了能源阶梯利用，开辟了煤焦油加工的一条新途径。在北方寒冷地区，尤其是黑龙江、内蒙古等高纬度严寒地区，高温煤焦油加氢产品可解决冬季柴油的降凝难题。目前已经开始逐渐推广应用。
        五、结束语
        总之，本文以高温煤焦油加氢技术为例，因为它是我国目前较为先进而且技术创新应用较为成功的代表和典范。然而，煤焦油深加工行业还要以此为契机，不断加大技术创新与应用，逐步改进和完善现有深加工技术，以提高对我国煤焦油资源的有效利用和综合开发。随着社会的发展、科技的进步和科研工作者的不懈努力，我国煤焦油深加工技术将日趋成熟和先进，届时不但企业会发展壮大，同时也会研发出更多的优质新型加工产品，以满足市场的需求。
        参考文献：
        [1]刘涛.煤焦油深加工状况与发展探讨[J].中国化工贸易,2013,(5):374.
        [2]徐印堂,聂长明,杨倩,等.煤焦油深加工现状、新技术和发展方向[J].应用化工,2008,(12):1496-1499.
        [3]杜明明.煤焦油加工技术现状及深加工发展方向[J].广州化工,2011,(39):29-30,56.