煤焦油深加工现状

1 / 16 煤焦油深加工现状 、新技术和发展方向 煤焦油行业是一个比较传统的行业，尽管近30年来受到石油化工行业的激烈竞争，煤焦油行业仍然具有较大的发展潜力„，尤其近几年来随着新材料和钢铁行业的发展，煤焦油资源的高效利用再度引起人们的重视。

我国是焦炭生产大国，约占世界的36％左右。焦炭的生产产生大量的副产物——煤焦油，我国煤焦油年产量约为500—600万t，加工能力约为450万t，在建、扩建、拟建项目能力约为200万t。目前共有约5O多家企业进行煤焦油加工，其中最为先进的是宝钢集团上世纪从日本引入的煤焦油加工装置，加工规模为26万t/a，产品品种有26种，其次是鞍钢、武钢和本钢J。除此以外的其他大多数的煤焦油生产相对分散，且以土炼焦工艺为主，这样不仅浪费了大量的不可再生资源，也污染了环境。

随着我国经济的不断发展和对环境保护要求的日益提高，煤焦油的深加工成为一个亟待解决的课题。从目前煤焦油行业的发展情况来看，国内的煤焦化行业正处在一次重要的整合变革时期，未来的煤焦油工业正向集中化、精细分离、深加工、新材料合成方向发展。1我国煤焦油产量

煤焦油是以芳香烃为主的有机混合物，含有1万多种化合物，可提取的约200种，目前，有利用价值且提取经济合理的约50种，其深加工所获得的轻油、酚、萘、洗油、蒽、咔唑、吲哚、沥青等系列产品是合成塑料、合成纤维、农药、染料、医药、涂料、助剂及精细化工产品的基础原料，也是冶金、合成、建设、纺织、造纸、交通等行业的基本原料，许多产品是石油化工中得不到的。因此，煤焦深油加工可促进这些行业的发展。

现代的炼焦生产过程中，从煤气中回收和初级化工产品主要有煤焦油、氨(主要是硫铵)和粗苯3种。煤焦油的产量，是根据炼焦生产配煤的种类不同而变化，配煤的挥发份越高，焦油回收率越多，焦油产量越大。

2国内外煤焦油加工现状 2.1生产规模 2 / 16

日本、德国、法国、俄罗斯等国家的单套焦油蒸馏装置的能力都在10—50万t/a。从理论上讲，能力越大，规模效益越好。

在资源有限的情况下，选择lO万t/a的加工装置能最大限度发挥产 品的加工价值。只有焦油收集量足够多的时候，才能建设5O万t/a焦油加工装置。国内单套焦油蒸馏装置有

0."6， 1."2，3，5，**，5，1O，15万t/a各种规模。3万t/a以上的规模均为连续蒸馏工艺，小于3万t/a的规模都是间歇蒸馏工艺。出现不同加工规模的原因有：

①焦油加工厂自身焦油产量不同，按自产焦油建设相应的规模；②未作为一个产业来考虑焦油的加工，仅作为一个焦化厂的附带处理单元；③大规模焦油加工的技术水平不够；④环境保护和能量利用没有达到发达国家的重视程度。

2.2产品方案 2. 2."1国外煤焦油加工有3种模式生产： 一是全方位多品种，提纯和配制各种规格和等级的产品；二是在煤焦油加工产品的基础上，向着精细化工、染料、医药方面延伸的深加工产品；三是重点加工沥青类产品。

第一种模式的代表是德国吕特格公司。从焦油中分离、配制的产品有220多种，萘有4个级别，树脂有5个级别，蒽有7个级别，沥青粘结剂及浸渍料有20个级别。可以根据市场要求，在同一装置上，改变操作参数，生产不同级别的产品，达到装置的多功能性。第二种模式的代表是日本的住金化学，仅对煤焦油中纯化合物进行提纯或延伸，试制和生产的产品有180种，如酚类衍生物有21种，喹啉及衍生物有32种，萘衍生物有60种。第三种模式的代表有日本三菱株式会社、美国的RiUy公司、澳大利亚Koppem公司，都在煤焦油沥青 3 / 16

加工上有特色的产品。这些公司对煤焦油蒸馏的其它馏分均不进行加工，以混合油的形式出售，仅对蒸馏产生的沥青进行加工。因为煤焦油加工过程中，沥青产率在50％以上，做好沥青加工，提高沥青的附加值，就能够保证焦油加工项目的整体效益。

2. 2."2国内煤焦油加工产品主要是酚类、萘、洗油、粗蒽、沥青等。 各厂的产品质量和数量都基本类似，导致焦油加工的效益平平，与国外差距较大。其主要原因有以下几方面：

各焦油加工装置的规模普遍偏小；高质量、高附加值产品较少；生产企业适应市场能力较差；焦油深加工产品的市场有待开发，特别是新产品推向市场时，其难度较大。

2.3工艺流程 国内外焦油蒸馏的工艺大同小异，都是脱水、分馏，但国外的工艺比国内要多样化。国内的焦油蒸馏工艺与国外工艺相比较，差距并不大，

只是适用的场合不同。只要对国内工艺的设备、仪表控制、能量利用方面做一些改进工作，就能够变成先进和实用的工艺。

2.4环保水平 环保主要是指对焦油加工过程中所产生的废水、废气、废渣的处理。 焦油加工产生的废水，国内外所采取的措施基本相同，都是集中收集，送焦化厂污水处理装置处理后排放，所不同的是国内污水处理后的指标要差一点。

废气处理主要是指焦油加工过程中的放散气和沥青烟气的处理。国外焦油加工厂收集这部分废气，并集中到洗涤塔，净化、降温后送管式炉焚烧。 4 / 16

有些焦油加工厂的油槽顶部还进行氮封，其放散气排出的可能性就更小。而国内只有个别焦油加工装置对放散气进行集中收集处理，大部分装置都是自由放散。所以在废气处理上应改进。

焦油加工产生的废渣只有焦油渣，各国处理模式都一样，均是集中收集后混配到煤中。国内配到煤中的设施较差，有些厂随地抛弃现象严重。但只要严格管理，认真处理，达到国外处理水平是完全可以实现的。

2."5节能水平 节能降耗是装置的重要指标。焦油加工是高能耗过程，国外在水、蒸汽、煤气消耗方面控制较好，采用空冷、冷热流体换热、多级循环水、低温减压蒸馏、热量回收蒸汽等技术，但电的消耗反而比国内还高。

随着国内能源结构的调整，多使用电，减少水、蒸汽和煤气的消耗是一个必然趋势。

2.6装备水平 装置的装备水平与机械制造、自控水平密切相关。国内焦油加工的装备水平与国外差距较大，主要原因是过多考虑项目投资额；高温运转设备、耐腐蚀材质、高温高粘度介质的检测仪表等难以找到合适的国内生产厂；即使是国外引进的设备，维修水平相差较远。

3国内煤焦油加工技术进展 3.1焦油蒸馏技术 国内多采用常压、一塔式、切取两混或三混馏分的蒸馏工艺。而引进的煤焦油蒸馏装置有如下特点：

采用连续脱水.脱轻油，馏分塔为减压操作，塔顶采出酚油、压力为 13."3kPa，塔底为软化点为65℃的软沥青；采用方箱管式炉，出口焦油温度为330cC；余热利用好，其中，

软沥青与焦油换热、各馏分采用蒸汽发生器产生 5 / 16

0."3MPa的低压蒸汽；馏分塔塔顶的油汽采用空气冷凝冷却器，并为减压操作，可节能约15％一50％；减压抽出的尾气与分离酚水均送往管式炉焚烧；馏分塔材质选用抗腐蚀低碳合金钢。

3.2工业萘蒸馏技术 目前，国内多数焦化厂生产的是不酸洗95％工业萘，只有回收喹啉类的厂家才生产稀酸洗95％工业萘。另外，生产95％工业萘的原料也有不同：

窄馏分(即萘油馏分)、四混馏分(轻、酚、萘、洗)、三混馏分(酚、萘、洗)、两混馏分(萘、洗)等。

工业萘蒸馏工艺可分为常压间歇釜式精馏、减压间歇釜式精馏、常压双釜双塔连续精馏、常压双炉双塔连续精馏、常压单炉双塔连续精馏、常压单炉单塔连续精馏、常加压单炉双塔连续精馏等。从精馏塔的实际塔板数来看，开始为5O层、后增加到63，64，70层。其精馏塔的塔型有填料塔(瓷环、鲍尔环、波纹板等)、圆泡罩塔、条形泡罩塔、斜孔板塔、浮阀塔等。目前，多数大型焦化厂采用70层浮阀塔，以两混或三混馏分为原料的常压双炉双塔连续精馏工艺。常压单炉、双塔连续工艺较普遍，而宝钢的常压、加压单炉双塔连续工艺的能耗最

低。随着计算机的应用，单炉、单塔连续精馏工艺有发展前途。 3.3焦油蒸馏所获馏分的洗涤技术 这里指的是碱洗脱酚或酸洗脱喹啉装置，可分别获得酚盐与硫酸喹啉。 一般是先脱酚、后脱喹啉，也可只脱酚、不脱喹啉。原料则根据焦油蒸馏切取馏分不同而异，有窄馏分、宽馏分之分。洗涤工艺可间歇或连续操作。洗涤设备有空气搅拌、机械搅拌、泵混合、静态混合器、喷射混合器等型式。后两种洗涤器较先进，洗涤效果好，便于连续操作与自动控制。碱洗脱酚的主要控制因素有用碱浓度、洗涤温度、分离时间、洗涤的级数等。各馏分的洗涤要求馏分含酚小于

0."5％。 6 / 16

宝钢引进的是全连续碱洗脱酚工艺，碱液浓度较低，为8％一10％；轻油、酚油均为一段脱酚，脱酚效率分别为～38％和88％。其轻油脱酚对酚钠盐起到净化的作用。萘油则采用三段脱酚，脱酚效率79％；脱酚设备采用静态混合器。另外，只对脱酚酚油与甲基萘油分别进行连续酸洗脱喹啉，加酸浓度为30％一39％，效率分别为

38."5％和 52."2％。设备也采用静态混合器。 3.4粗蒽制取技术 国内各厂均采用间歇操作工艺，设备为转鼓结晶机。为了提高粗蒽的 收率，开发了两段结晶法。宝钢引进的工艺采用全连续程序控制操作，包括：

蒽油装人、冷却结晶、放料、离心等工序，计44h。后改进为自然与强制冷却相结合，缩至35h，结晶颗粒大；设备采用立式冷却结晶机，有利于实现连续操作；所得粗蒽的含蒽高达38％，而含油很低。

3.5酚钠盐分解技术 国内大多采用硫酸分解法，缺点是有浓酚水产生，较难处理。2O世纪7O年代开发了烟道废气分解法，仍有二次污染问题。宝钢引进工艺采用高炉煤气分解法，按两级分解操作，其分解率为98％；并配备有苛化装置，可获得浓度为8％一10％的苛性碱液，苛化率为77％；无二次污染问题。

3.6精萘制取技术 国内原来一直采用浓硫酸精制法，缺点是产生大量废酸很难处理，且能耗高、收率低。20世纪8O年代开发了间歇操作的分步结晶法，并得到普遍应用。近年改为采用“Praobd”工艺技术，为箱式分部结晶，精萘产率为90％，并全部按程序自动控制、连续操作。

3.7粗酚精制技术