薛彥偉
(山西焦化股份有限公司,山西 臨汾 031600)
煤焦油的加工工藝及研究現狀
薛彥偉
(山西焦化股份有限公司,山西 臨汾 031600)
作者根據自己的工作經驗,深入分析了我國煤焦油加工技術的發展情況,并指出了煤焦油加工技術未來的發展方向,希望能夠更好的促進我國煤焦油加工業的發展。
煤焦油;加工工藝;發展情況
中國地廣物博,資源儲量也比較大,尤其是煤炭資源的儲存量更是居世界前列。但我國人口基數大,因此對于煤炭的需求量也在不斷攀升,怎樣最大化的利用資源,建立社會和資源協調發展的關系是我國資源發展的重中之重。煤焦油作為煤炭加工的主要產物,其價值雖然是低于煤氣和煤炭的,可依然有很多資源可以利用。要想提高煤焦油資源的利用率,就必須不斷的深入研究煤焦油加工技術,這樣才能促進我國煤礦企業的發展進步,并對世界范圍內煤資源的充分利用產生積極的作用。
我國煤炭資源儲量大,居世界第一位,并且在2050年之前,我國可能會一直占據世界煤炭市場的主導地位。我國的每個大中型城市幾乎都建立了煤炭焦化廠,它不僅能給百姓提供天然氣,還能夠產出煤焦油,產出比例一般為裝爐煤的4%。煤焦油是煤炭的主要副產品,含有許多的可利用資源,比如酚、苯、瀝青等都是由煤焦油加工、提煉得到的。可是,煤焦油的產量相對要少一些,因此有許多煤炭加工企業一味的追求經濟效益,而忽視了煤焦油加工工藝的研究工作。這些年來,我國焦油加工技術有了較大程度的發展,鞍鋼、包鋼的等大型企業煤焦油加工能力很強,但是大部分中小企業的焦油加工量遠遠小于焦油的產出量,提煉的資源種類也相當少。這便導致了嚴重的資源浪費問題。與國外先進的焦油加工技術相比,中國的焦油加工技術水平相對較低,但也有了很大的發展,最具代表性的就是我國焦化行業自行研發的雙爐雙塔方法生產工業萘、堿洗分離酚類產品、萃取精餾生產精蒽等等,煤瀝青碳纖維和煤瀝青針狀焦等新品正也正在研制當中。在進行精細化用品加工時,也有許多新的技術。
雖然我國在煤焦油加工方面有了一定的進步,但依然有科研力量薄弱、投入少、設施不先進、工藝落后、不集中、對于環境的污染大、深加工不到位等一系列問題。我國加工煤焦油的效率很低,也未進行太多的深加工,產品類型較為單一,對于煤焦油研發的投入也很少。中國的煤焦油加工技術還遠遠趕不上國外先進技術。比如:德國大單套加工能力是每年75 萬t,提取的產品類型也十分多樣,日本只比德國少5t每年,雖然產品類型稍遜于德國。但是中國煤焦油加工企業的生產規模還很少,產品類型也非常少。另外,中國的煤焦油加工設施性能較低、自控能力也很差。產生這一問題的原因就是太過限制項目投資額,沒有投入較多資金來購買高水平的設備。高溫運轉設備、耐腐蝕材質、高溫高粘度介質的檢測儀表等均不能找到合適的國內生產廠家,而引進國外先進的設備,后續的維修水平又跟不上。我們需重視的一個動向是現今我國產生了煤焦油加工設施盲目建設的問題。調查發現,現今我國每年能加工煤焦油約540萬t,若在建、擬建項目都能夠投產,則焦油的加工能力會是現在的兩倍以上。而這會導致焦油無法滿足加工的需求,所以一定要科學、嚴格、慎重的進行新建項目的審批工作。
經過幾十年的進步,我國的煤焦油加工技術有了很大的發展,發展路線也更多元化和全面化,而深加工、低污染、高能耗、低排放則?是我國煤焦油加工技術發展的目標。我國近段時間的焦油加工技術可能得不到飛速的發展,也不會有太多變動,但分析其發展過程還是能預估其發展規律及發展前景的。煤焦油加工企業向大型化方向發展。現今,我國越來越重視煤焦油交工技術的發展,這促進了煤焦油加工企業向大型化的方向發展。大型煤焦油企業除了能夠提高企業的規模效益,還可以將更多精力、時間、資金放在煤焦油加工技術的研發過程中。中國最大的煤焦油處理企業是寶山鋼鐵公司,寶山鋼鐵公司在設立煤焦油處理廠時,購買的是世界上最先進的設施和工藝,所以,寶山鋼鐵公司煤焦油加工技術的進步對我國煤焦油加工技術整體的進步有著非常積極的意義,研發更高效的加工方式。煤焦油加工技術發展過程中,高沸點條件下產物的分離一直都是工作的重點和難點。煤焦油的組織成分多樣且沸點高,因此在加熱期間常常會產生結焦的問題。為了更加高效的提取煤焦油中的資源,并防止產生結焦問題,我國科研工作者一直在對這項工作進行研究,最終研發出了許多種煤焦油加工工藝,這對于我國煤焦油加工業的發展是里程碑式的進步。例如在進行蒽、菲、咔唑的分離過程中,采用結晶分離法來替代傳統的蒸餾分離法,結晶分離法不僅使蒽、菲、咔唑的產量上有所提高(提取量為煤焦油量的75%),其在純度上更是突破了95%的大關。除此之外,使用結晶分離法進行工作時不用使用溶劑,因此也不會產生廢渣或者是廢水,而這也能夠使煤焦油加工的環保性大大增強,對于煤焦油的長遠可持續發展是極為有利的。深入探究產品層次。開展煤焦油加工工作時,有機反應會產生很多類型的資源,可是傳統工藝水平的制約使得我們只能提取其中的少量資源。要想使煤焦油深加工期間資源的提取率大大提高,避免出現浪費問題。研究工作者研發了有機合成的新方法。比如:馬鞍山鋼鐵公司在開展煉焦工作時會加入規定量的煤瀝青,而加入煤瀝青除了可以是煤炭的產量以及質量有大幅度的提高,還能使化工產品的產量有顯著的增加。此外,這一方式所產生的瀝青在深加工之后可以產生氟化瀝青,而這一物質在電子元件探測劑、電子絕緣油研發工作中都有著廣泛的應用。
結語
綜合本文論述,社會經濟的發展進步,人口總量的不斷增加,使得我們對于煤資源的消耗大大增加,怎樣增加資源的利用率是社會發展過程中的重中之重。不斷提高煤焦油加工技術有助于資源的綜合利用,因為它不僅可以增加煤炭的利用效率,還可以有效的緩解資源短缺的問題,因此煤焦油加工已經成為了社會進步中的支柱性產業。煤焦油加工企業是煤炭資源多樣化發展及綜合利用的場所,所以必須要投入大量資金來進行新工藝的研發,不斷的提升資源的利用率。這樣能夠更好的促進社會的能源發展,在保護環境的同時實現工業的發展進步。
[1]陳惜明,彭宏,林可鴻.煤焦油加工技術及產業化的現狀與發展趨勢[J].煤化工,2005.
[2]杜明明.煤焦油加工技術現狀及深加工發展方向[J].廣州化工,2011.
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