煤焦油深加工

煤焦油深加工

魏柱平

云南云维飞虎化工有限公司    云南   沾益    655338

摘要：随着经济的发展，人们环境保护意识日益提高，煤焦油的环境污染问题也日益引起人们的重视。特别是在钢铁需求量不断增加的情况下，煤焦油工业除了要努力开发和推广新的原料之外，对自然环境还能有效减排控污因此，在当今大力提倡“蓝天保卫战”的人类新发展阶段，如何进一步深化煤焦油的深加工，在提高其综合利用效率的前提下，保持煤炭工业的绿色、持续、健康发展，还需要进行积极的思考和探索。

关键词：煤焦油；深加工；产品研发

引言：煤焦油是指煤焦化加工干馏过程中产生的一种黑色或深棕色的粘性液体，又称焦油。根据焦油的干馏温度，可以将其分为低温煤焦油和高温煤焦油两类。煤焦油深加工由于其工艺成熟，投资少，附加值高，在国内发展较为迅速。煤焦油本身是一种主要由芳烃组成的有机混合物，具有很高的开发利用价值。从深加工中得到的萘、沥青、洗油、轻酚油、蒽油等一系列产品，是染料、橡胶、塑料、农药、医药等工业的重要原料。

一、煤焦油深加工概况

高温煤焦油是一种由多种芳烃组成的复合混合物，其产率、质量和组成与焦炭的特性以及焦化工艺的运行状况有关。炼焦煤种形成时间较短，挥发分较高，起始软化温度较低，而胶态温度较长，可提高焦油产量。焦炉内的装煤量不足和焦炭过热，使炉炭化室的温度和壁面温度升高，同时，焦油的产量和成分也受到炼焦系统的控制。一般而言，煤焦油的产率（产出率）大约是装煤的3%~4%。

煤焦油的深度处理，是将煤炭经高温蒸馏而成的复合成分，经化学和物理处理后，分离成各种化工产品和能源产品。煤焦油的深度处理是煤化工发展的一个关键环节，是煤炭的综合利用之一。煤焦油精制设备是一种与煤炭高温干馏、冶炼焦化设备相配套的设备。煤焦油是一种以多种芳香类化合物为主的暗棕色粘性液体，化学成分超过1万种，含有200多种有效成分。因此，它的分离和提纯过程是一个复杂的系统工程，涉及到很多化工应用技术。通过对煤焦油的深加工，可以获得合成塑料，合成纤维，农药，染料，医药，涂料，助剂和精细化工的基本原材料。而煤焦油的深加工可以推动上述产业的发展，提高资源的利用效率，对环保和发展绿色循环经济具有重要意义。

二、高温煤焦油的加工技术现状

（一）轻油馏分

轻油馏分是指在蒸馏过程中，馏程在170℃以下的煤焦油馏分。其产率为煤焦油的0.5%～1.0%，轻油组分主要组分为苯和苯类同系物，其中不饱和的化合物如古马隆以及少量的萘。轻油馏份通常与洗苯后的洗油结合，或与粗苯结合，生产苯系产物，主要用于制取苯类制品或用作普通溶剂

（二）酚油馏分

苯酚是酚类中的重要成分。在煤焦油中，苯酚所占的比重约为13.7%。在酚油的特殊工艺中，我国一般采用脱水、减压、精馏等工艺。而通过这种方法得到的苯酚制品，其品质常常不佳。近几年，国内引进的五塔连续操作脱水脱渣精馏以及第六塔间接式操作工艺流程正式投入生产，使得苯酚的回收率达到42%，且其中还含有优质的苯酚、甲酚、二甲酚等。

（三）萘油馏分

粗焦油在210~230℃的温度下可以分解出萘油。在此之前，国内主要采用溶剂法、加氢法、结晶法以及酸洗法等加工分离萘油，而酸洗工艺本身具有很强的腐蚀性，且废酸不能再利用，因此该工艺鲜少被使用；结晶法的设备比较简单，但它的含硫量只有0.25-0.30%；连续式的加氢精制法生产的萘油质量较好，但前期投资和后期运行成本都比较高。目前国内大型焦化企业普遍采用的是结晶工艺；另外，不少公司还从国外引入其他工艺技术，如Proabd结晶技术;MWB降膜结晶技术以及Brodie连续结晶技术。

（四）洗油馏分

洗油是煤焦油在230-300℃时所产生的馏分段。在粗焦油中，洗油的含量为9%。洗油90%以上是中性成分，其他成分都是碱性和酸性成分。另外，在这一工艺中，也会产生部分珍贵的有机化学原料，例如有：哇琳、联苯、一甲基萘等，这些产品在后续应用中的范围较为宽泛。长期以来，我国在使用洗油时，经常将其用于焦炉煤气中，用于吸附诸如苯族碳氢化合物等气体，但也有一小部分会用作燃料和碳黑的廉价原料。此种应用方式在一定程度浪费资源。因此，在精细化工技术的不断发展的背景下，针对洗油的加工方面的技术也在逐步优化，生产的双酚芴具有质量高、价格低的优势，在市场中具有广阔的运用前景。

（五）蒽油馏分

蒽油馏分是煤焦油蒸馏过程中馏程范围为 300～360℃的馏出物，占煤焦油的 17%～20%，蒽油馏分主要包括蒽、菲、咔唑、吖啶和苯并芴等。蒽油馏分主要用于制备炭黑，也可与中温的沥青混合制成软质沥青，用于玻璃、陶瓷等行业。

（六）煤沥青

煤沥青是一种由煤焦油精制而成的残渣，它占煤焦油总量的五成到六成，且年产量较大。目前，煤炭沥青的深加工技术主要应用在传统筑路、建筑材料以及碳微球、针状焦、沥青等新型高档碳材料的生产上。通过对煤焦油沥青的有效利用和提高其产品的附加值，可以极大地提高煤焦油行业的综合经济效益。

三、煤焦油深加工的应用

（一）发展煤焦油深加工技术

随着我国经济和工业的高速发展，煤焦油的生产工艺需要不断改进，提高产品质量，不断学习和吸收先进的煤焦油技术。同时要合理的利用煤焦油的资源，改造工艺、改造设备、提升员工素质、引进高技能人才，为推进煤焦油的新技术开发提供有力的保障，并不断地进行新技术的优化和创新，最大程度的合理、科学的利用煤焦油资源。国内部分煤焦油深加工企业引进了悬浮床加氢裂化设备，对煤焦油进行脱水处理，使其能够较好地实现煤焦油的加氢提质，为煤焦油的深度处理提供重要支持。

（二）生产新型材料和沥青中的应用

近几年来，对煤焦油的新原料需求不断增长，所生产的新型高分子材料中，以萘、酚、蒽等单环芳烃为主要原料，可将其转化为高质量、高价值的新型高分子材料，以满足我国的工业和人民的生产生活需求。比如石墨电极、碳纤维材料等，这些都是煤焦油深加工的产品，只有将煤焦油深加工技术不断创新与优化，才能将其从实验室到量产，从而为未来的煤炭深加工和新材料的开发奠定基础。

（三）医药和染料中间体的应用

其下游产品广泛用于医药、染料等领域。例如，1-8-萘二酸酐组分为染料中间物质，可生产荧光增白剂、荧光剂等，在医药、染料中含有芳环中间体的化合物，均为从煤焦油中萃取而得的化合物。随着我国制药、印染工业的不断发展，煤焦油的生产工艺与应用领域不断拓宽，加速煤焦油的开发与应用。

四、煤焦油加工业发展方向

（一）引进国外先进技术

德国、美国和日本等国家作为煤焦油生产强国，对煤焦油技术研发实践较少，现有煤焦油深加工技术较为完善，并且在煤焦油深加工产品中以高附加值为主，其产业链已经向染料、医药等领域延伸，在经济效益和市场适应性方面具有一定优势。因此，从国外引进技术，是改变落后的技术，提高经济效益的一条途径。企业可以根据自己的实际，采用合资、中外合作、购置国外先进的设备，进行技术改造，增强企业的竞争力、市场适应性和经济效益。

（二）不断提高煤焦油加工深度与广度

煤焦油是一种非常普遍的产品，其产品的种类、纯度的要求也各不相同，因此，煤焦油的深加工虽然有很高的附加值，但是它的加工技术和分离技术却是一个难题。所以，在工艺的设计上不能一味地追求加工能力，而要按照市场的要求，加大技术投入，多选择适合市场的高附加值产品，并结合国家发展的需要，开发出一些新的、市场上急需的新产品，填补国内的空白。

（三）重视环境保护

目前，煤焦油生产企业存在着严重的环境污染问题。企业要提高环境保护意识，减少污染。同时，积极发展循环经济，实现垃圾的资源化，实现能源节约、减少污染、改善生产和环境的目的。

结语

我们国家的煤焦油产业正在朝着一个更好的方向发展，我们作为新一代化工工作者，要更加重视煤焦油的深加工，不断的研发新的技术，不断的完善自己的工作，不断的提升自己的能力，为新时期绿色产业发展，煤焦油深加工双赢---煤焦油综合利用及环境保护发展，探索更加坚实有力的新方向。

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