刍议煤焦油深加工现状、新技术和发展方向.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 22 日 作者简介：李霞（1987），女，汉族，山西洪洞人，研究生，山西焦化集团，助理工程师，化学工程与工艺。-62-刍议煤焦油深加工现状、新技术和发展方向 李 霞 山西焦化集团质检中心，山西 临汾 041600 摘要：摘要：当前，在社会经济快速发展的背景之下，我国对于各类资源能源有越来越多的需求，因此需要高度关注煤焦油的深加工和生产开发，使其资源价值得到更充分体现，这样才能更有效适应社会经济发展要求，使行业本身也可以实现更加健康稳定的发展。在科学技术的推动之下，对于煤焦油深加工进行发展的过程中，也要有效融入新技术、新设备、新模式，进而使其实现更加良好的发展，体现出更为显著的应用价值。基于此，本文重点探讨煤焦油深加工发展现状、新技术和发展方向等内容。关键词：关键词：煤焦油；深加工；发展现状；新技术；发展方向 中图分类号：中图分类号：TQ523.6 0 引言 当前在节能环保理念广泛推行背景之下，在煤焦油的生产和开发过程中越来越关注新技术的应用，进而确保煤焦油行业可以实现转型升级，优化发展，在绿色发展方面体现出根本性价值，这样才能有效促进我国国内煤焦油行业实现创新发展，并且在未来的发展过程中越来越向着精细分离，集中化，深加工，新材料合成等相关方向发展，这对于整个行业和国家的良性发展都有着关键作用。1 现阶段煤焦油深加工现状分析 1.1 工艺流程现状 从世界范围来看当前，在针对煤焦油进行加工的过程中所涉及的工艺和流程都有着比较显著的一致性，工艺技术和相关手法都大同小异，在具体操作过程中通常情况下要有效进行脱水和分流。从整体来看，国外在工艺和流程方面相对来说更加多样化和丰富化；单从工艺发展来看，我国国内与国外并没有特别大的差距。近年来，我国在焦油蒸馏工艺方面有了良好发展，所涉及的差别只是应用场合。但是我国在工艺设备及仪表控制和资源能源利用开发等相关方面存在一定的缺陷，在深加工方面需要进一步改进和完善，在工艺流程方面还有一定的进步空间，需要在工艺的实用性功能性和全面性方面要有效加强，并且匹配更高质量的工艺设备和仪表仪器，这样才能有效推动我国在煤焦油加工方面的良性发展，使自身的短板得到有效补齐。1.2 环保水平现状 从整体来看，在煤焦油深加工过程中，对于环保节能越来越关注，因此在更大范围内对煤焦油加工环节要进一步落实，相对应的节能环保策略在环保水平方面有了比较明显的提升。在煤焦油深加工的环保工作中主要是着重针对煤焦油深加工中所形成的各类废渣废气废水等进行对应处理。在针对煤焦油进行加工生产的过程中会产生很多废水。世界范围内对于废水的处理相对来说是保持一致的，通常都是对废水进行集约化处理。在焦化厂匹配相对应的污水处理装置，然后对其进行作业化处理之后进行有效排放。在污水和废水处理方面，与国外进行对比，我国在指标和相关参数方面还不够精细化和完善化，在指标体系的构建方面存在一定程度不足，需要在这方面进行改进。在针对废气进行处理的过程中，主要指的是要切实处理焦油深加工过程中所产生的各类沥青烟气或者放散气体等。在对废气进行处理的过程中，国外的焦油加工厂会针对某部分为其进行相对应的收集整理和有效清除，并且使其整理到洗涤塔。对于进行净化和降温之后，输送到管式焚烧炉中进行焚烧，以此体现出应用的处理效果。同时也确保焦油加工厂在油槽顶部匹配相对应的氮泵处理措施，以此可以应用放散器进行有效排除。在当前我国国内对于放散气进行处理时，只有个别的焦油厂加工装置对其进行集约化处理，工厂在进行处置的过程中都是自由放散，因此在废气处理方面还存在不同程度的问题，在设施设备以及功能匹配方面还需要不断的改进和完善，在焦油深加工过中国科技期刊数据库 工业 A-63-程中所形成的各类废渣，主要是焦油渣，在设计范围内对于该废渣进行处理的过程中，其处理方式都是一致的，主要是对其进行集中收集，然后使其混合到煤炭，以此进行相对应的资源化利用，在当前我国国内对于焦油渣进行处理的过程中所涉及的设施设备有了比较明显的进步，但是和西方发达国家进行对比还有一定的差距，有些加工厂甚至存在对其进行随意丢弃等相关问题，这样的现象需要得到严格控制和充分处理，要进一步优化处理水准，在设施设备以及管理制度等相关方面要不断的优化和完善，这样才能体现应有的节能环保效应。1.3 节能水平现状 针对煤焦油进行深加工的过程，需要高度关注节能降耗的相关目标，要确保节能降耗能够在实际操作过程中有效执行。在各类节能装置的匹配方面，各国都加大力度，进而通过节能降耗装置的有效匹配，使节能目标得到有效实现。因为在煤焦油的加工过程中本身就是比较典型的高耗能过程，所以国外在针对蒸汽或者煤气消耗进行控制方面取得了比较明显的成效，在具体的节能降耗装置匹配方面主要是采取多级循环水以及低温减压蒸馏和热量回收蒸汽等相关技术。相对来讲，此类模式的耗电量相对数比较高，有些国家比我国的能耗更高。在当前我国的节能降耗装置的匹配和节能水平方面有了长足的进步，特别是在碳中和碳达峰战略的指引之下对于节能技术进行更有效的改良，以此确保我国能源结构不断的调整和有效优化，在应用减少水蒸气和煤气的过程中实现节能减排，在技术管理制度和人员匹配方面进一步优化，从而体现比较良好的应用优势。1.4 装备水平现状 与发达国家进行对比，我国在煤焦油深加工的装备水平方面有了比较明显的进步，所呈现出的自控水平和机械制造、机械装备水平都有比较明显的提升，虽然和国外仍然有一定的差距，但是所呈现出的成效仍然比较显著，对我国的差距原因进行分析可以看到，主要体现在往往过于关注项目的投资额，对于各类设备设施没有进行严格细致的运维管理，相关材料缺乏应有的耐腐蚀性能，在各类检测仪器仪表方面没有进行及时更新，在维修水平方面需要不断提升，这些因素导致当前我国的装备水平还有很大的进步空间。2 煤焦油深加工新技术分析 2.1 有效应用焦油蒸馏技术 当前，我国的煤焦油加工技术在创新方面取得了比较良好的成效，越来越广泛的应用焦油蒸馏技术。在对该技术进行应用的过程中，要有效采用长压一塔式切取两混等相关模式。针对煤焦油蒸馏装置进行引进时要体现出应有的减压操作的效果，同时要连续脱水，并且通过芳香管式桶使出口焦油温度能够得到有效控制，充分利用好余热。也要确保软沥青和焦油可以充分实现换热，在焦油蒸馏方面要有效通过空气冷凝冷却器，以此可以使减压操作体现良好效能，有节能减排的作用，同时确保减压中所抽取的尾气和分离水能够直接应用，并且在管式炉内进行焚烧，这样可以体现出资源回收应用价值。2.2 应用焦油蒸馏所获馏分的洗涤技术 利用碱洗脱酚或酸洗脱喹啉装置对于煤焦油进行相对应的深加工和有效分解，这样可以获得酚盐与硫酸喹啉。在针对相关原料进行选择的过程中，要结合焦油蒸馏过程中所生产的相关物质来进行切取馏分，包括窄馏分和宽馏分。在应用该技术的过程中，要匹配相对应的洗涤设备，例如要匹配泵混合器以及静态混合器，空气搅拌器等等，要确保各类仪器设备得到有效优化，这样才能在该洗涤技术的应用过程中呈现出良好的应用优势。在碱洗脱酚的过程中要针对分离时间以及洗涤温度及其有效控制同时，要充分明确相对应的用碱浓度，在具体的操作过程中可以有效通过全连续碱洗脱酚技术对于检验的浓度进行充分控制，使其维持在 10%左右。2.3 应用工业萘蒸馏技术 现阶段从整体情况来看，我国在很多焦化厂的生产运行过程中采取的是非酸洗工业萘，在焦化厂的运行过程中要有效利用两混或三混馏分。通过实践调研可以看到，在有效应用常、加压单炉双塔连续公益的情况下，可以使节能降耗目标得到有效提升，落实相对应的节能减排目标，因此这项技术在当前有着十分广泛的应用。2.4 应用粗酚精制技术 现阶段我国在常压脱水以及减压脱渣精油工艺应用方面有比较广泛的推行，但是在应用该类工艺的过中国科技期刊数据库 工业 A-64-程中，往往在产品质量方面不能得到显著提升。针对此类情况而言，越来越广泛的应用粗酚精制技术，且有效匹配无塔连续操作模式，依次进行相对应的脱水脱渣，精馏同时匹配低于 6 个塔，在具体操作方面进行有效优化，这样可以实现各个流程的有序衔接和充分配合，以此在更大程度上提升苯酚的回收率。该技术的应用过程中可以使产品的质量得到有效改善，优化产品品质。2.5 应用粗吡啶与粗喹啉精制技术 现阶段我国在煤焦油加工方面比较广泛应用的是烧碱液，以此对于硫酸奎林进行相对的中和和分解。在国外先进国家采取的是液氨模式对于废渣进行相对应的分解和综合，同时也进一步采取减压精馏的间歇精制工艺。2.6 应用粗蒽制取技术 当前我国的煤焦油深加工中所应的操作模式是间歇操作，通过两段结晶法确保粗蒽效率得到有效提升，在该技术的应用过程中要匹配相对应的高质量设备，主要是应用软骨结晶机。在具体的操作过程中，要确保其连续性得到强化，在整体操作环节首先要装入蒽油，然后对结晶体进行相对应的冷却，并且匹配相对应的燃料，并且对其进行离心分离等等。其周期大约维持在 44 小时，在对其进行改进之后，确保自然冷却和强制冷却能够有效融合，这样可以使周期得到有效减少缩短到 35 小时，这样可以在更大程度上提升粗蒽的含蒽量，高达。2.7 应用精蒽、精咔唑与蒽醌生产技术 从整体情况来看，当前我国广泛应用的原料是粗蒽，对其进行相对应的溶剂，加之精馏法进行处理之后，可以获得相对来说比较高质量的精蒽，然后对其进行催化和氧化，以此制取相对应的蒽醌。例如，把一蒽油作为原料对其进行结晶溶剂的有效加入，并且有效进行减压蒸馏，这样可以获得相对来说比较高质量的精蒽与精咔唑。蒽醌的加工工艺，主要是匹配 公司的先进技术，对其进行多段落的固定床氧化和催化，然后对其进行多段的冷却操作，这样可以有效确保蒽醌含量得到有效提升，可以达到99%左右。在该工艺和生产技术的应用过程中呈现出明显优势，可以更有效减少废液的产生，同时废液也可以得到资源化利用和有效处理，对于活性污泥进行有效反应，在整体的工艺处理过程中可以体现出比较良好的优势。同时所呈现出的废气量产生程度也比较大，在进行回收过滤之后，进一步通过废气燃烧模式，对其进行有效放散，这样可以体现出节能环保的效应，不会对生态环境造成污染或者破坏。3 煤焦油产品深加工的发展方向 3.1 更有效制备全新材料 在未来的发展过程中，对于煤焦油进行深加工过程中会越来越广泛的应用多种类型的新材料，同时也生产出更多的新材料，这是必然的发展趋势。针对新型高聚物材料来说，会得到越来越广泛的生产和应用，这种材料是一种比较典型的芳香化合物，例如，萘、酚、蒽、菲、咔唑等，这些成分在石油组分之中往往很难被合成，因此在应用新型材料的过程中，可以对其进行有效转化，使其价值得到显著提升，进而为新型材料应用价值的提升提供支持，这也是未来煤焦油深加工领域的必然发展方向。3.2 在医药染料方面有更为广泛的应用 在针对煤焦油深加工进行推动的过程中，会使新原料在医药燃料染中间体合成方面取得更加明显的成效，并且在医药燃料方面得到十分广泛的应用。这些材料也正是煤焦油深加工领域的下游产品，例如，比较典型的是甲基萘用亚硫酸氢钠等氧化制得的亚硫酸氢钠甲萘醌，可以在医药领域有针对性的合成维生素 k1 和维生素 k2，以此为相关原料或者饲料提供必要添加剂。同时在医药领域也可以对下游产品进行切实应用，体现出更加良好的应用价值，可以对焦油提取物进行有效合成，进而在药物和染料等方面呈现出更加良好的应用价值，在未来的发展过程中对于煤焦油分离组分的需求会日益增大，而这也是煤焦油深加工环方面需要高度关注的发展方向。3.3 在沥青方面得到广泛应用 针对煤焦油沥青来说，主要是煤焦油被蒸馏之后产生的残渣，在未来的发展过程中沥青会得到更的应用和推广，特别是在软质沥青方面可以体现出良好的应用优势，因此未来要对其高度关注，特别是在土木工程行业日益发展壮大的背景之下，对于沥青有越来越多的需求，因此要针对该类材料和合成物的质量进中国科技期刊数据库 工业 A-65-行不断提升，使沥青得到有效改善和优化，并且不断改进性能和相关指标，这样可以更有效的推动煤焦油深加工的良性发展。4 结语 由上文分析可以切实看出，在煤焦油深加工领域，当前我国在发展现状方面仍然不尽如人意，与国外先进国家进行对比，我国还有比较明显的差距。因此需要在实际发展过程中进一步明确现状，有效融入更多新技术新工艺，并把握发展方向进步，优化和完善相对应的产学研一体化结构体系，使新技术得到广泛应用，着重做好风险控制，从而在整合各类技术力量、落实各项技术要点的背景之下，使得我国煤焦油深加工行业实现创新发展。参考文献 1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,2019(39):32-33.2胡洁,王秀玲,李敏.煤焦油加工技术现状及深加工方向J.科技创业月刊,2019,9(3):65-66.3高晋生,张德祥,郁健.煤焦油加工技术的探讨J.煤化工,2020,4(5):28-29.4江巨荣.国内煤焦油的加工工业现状及发展J.广州化工,2020,4(8):21-22.5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,2019,5(5):47-48.