探析煤焦化過程中精餾技術的發展以及面臨挑戰

趙偉喆(云南煤業能源股份有限公司 云南省昆明市 650302)

由于生產技術、相關政策、歷史遺留以及管理觀念等多方面的影響，在煤焦化生產過程中，精餾技術還存在著一系列的問題，不符合科學發展觀的要求和標準。具體表現為生產效率低下，自動化程度較低；產品的生產精度較低，品種較少；能源消耗量大，造成極大的浪費；生產過程對環境造成較大的污染；企業的產業鏈較短，社會功能有待提高。面對這種情況，生產企業要加強對生產工藝和技術的創新，提高生產效率和資源利用率。

一、煤焦化過程中精餾技術的發展

1.生產工藝的改進

在進行工藝設計時，有些企業借用了石油化工的先進理念，使精餾生產得到強化。例如，寶山鋼鐵公司最早在生產過程中引進了日本的焦油減壓精餾工藝，之后，和胃唐山鋼鐵集團、山東濰焦集團、山西洪特集團等也相繼對發達國家的焦油減壓工藝進行了引進，并且促進了本企業社會、經濟和環境效益的提高。

另外，在粗苯精制過程中，大多數企業都改變了傳統的兩塔式流程，開始采用側線分流的一塔式富油脫苯工藝。一塔式富油脫苯工藝是利用單個精餾塔將重苯、輕苯、萘油從精餾段的不同位置采集出來的過程，使生產流程大大縮短，減少了生產成本，提高了能源利用率。

2.設備的更新

新時期以來，為了使煤焦化精餾過程的效率有效提高，許多研究院所在滿足煤焦化精餾過程精細化、大型化的基礎上，對生產設備進行了更新，對導向浮閥、立體傳質塔板、新填料、斜孔塔板等高效的精餾塔內件進行了開發和應用，并且取得了良好效果。其中，斜孔塔板具有阻力小、板效率高、防堵效果好、處理量大等優勢，有效的提高了設備的生產效率。高效填料也在焦化產品的分離精制過程中得到廣泛應用，并且取得了不錯的效果。

3.降低熱能消耗

煤焦化精餾過程是由多個高溫加工階段形成的，近幾年來，企業對工藝和流程的熱能的有效利用的關注程度大大提高了，改變了以往僅關注能量效率的生產理念。生產企業開始對熱能進行梯級耦合利用，并且采用能夠產生較多剩余熱能的設備，使能源的消耗量大大降低。

4.節能減排，保護環境

近幾年來，大多數企業都改變了以往水蒸氣提餾的方式，采取合理措施，使生產過程中的污水排放量大大減少。比如濟南鋼鐵公司和清華大學共同研究開發的導熱油的加熱方式，能夠增強傳熱的推動力，還能夠降低污水排放量，取得了很好的減排效果。另外，負壓操作不僅能夠使組分之間的相對揮發度提高，還能夠避免蒸汽冷凝帶來的廢水，也是一種有效的減排方式。

二、煤焦化過程中精餾技術面臨的挑戰

1.計算技術的進步

隨著先進計算技術的發展，模擬計算的方式有了一定的進步，然而，要想保證煤焦化過程中每一個計算結果的準確性，是存在著一定難度的。為了能夠將煤焦化過程進行精確的描述，清華大學根據虛擬組分的計算原則實現了煤焦油的組分，具體來說包括以下幾個方面：第一，根據未知組分的性質，將其劃分為虛擬組分。第二，如果已知組分的實際含量，則使其以實際組分的形式顯示。第三，對于高溫組分可以進行簡略劃分。

2.精餾新技術的開發和利用

要想實現對難分組分的分離，就要采用一些特殊的精餾技術。萃取精餾技術在焦化苯的精制過程中得到了廣泛應用，由于焦化產品精制過程中組分的熔點較高，可以將精餾耦合和熔融結晶進行融合。如今，人們對于焦化產品的純度提出了更高的要求，因此，要對精餾新技術進行開發和利用，著力開發分離能力較高的現金精餾和耦合技術。

3.建立能量評價體系

煤焦化過程中存在著大量熱源，具有較大的節能潛力，以往進行回收工藝流程的制定時，往往只重視能量，忽視了能質的作用。因此，在未來的煤焦化過程中，要在做好量化分析的基礎上，從能量和能質兩方面出發對節能的效果進行分析和研究。另外，生產企業還要著力于將精餾的分離過程與焦化的能量進行結合的技術的研究與開發。

4.保證生產裝置的大型化

大型化的生產裝置能夠增加精餾的規模和效益，因此，如何實現生產裝置的大型化成為生產企業普遍關注的問題。目前，我國石化行業的裝置已經達到了世界領先水平，但是煤焦化精餾的生產裝置規模還遠遠落后于國際先進水平。因此，生產企業和研究部門要從系統集成和設備創新等角度出發，增加生產設備的規模，實現裝置的經濟性和高效性。

結語

由于生產技術、生產觀念、生產政策等方面的影響，我國煤焦化精餾過程中還存在著生產效率低、能源消耗大、環境污染嚴重等方面的問題，嚴重阻礙了煤焦化的進程。針對這種情況，生產企業和研究部門要分析問題產生的原因，并且對煤焦化過程中精餾技術的發展趨勢和面臨的挑戰有充足的認識，采取合理措施提高生產效率和能源利用率，促進煤焦化產業的健康發展。

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