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1、 国内外煤焦油加工工艺的比较杨众喜我国煤焦油的产量 400 万 ta 左右，实际加工能力 300 万 ta左右。很多企业都看好其发展前景，准备建设焦油加工装置。据多年的工作经验，并结合国内外考察情况，对国内外焦油加工工艺进行了初步比较。1 生产规模德国、法国、俄罗斯等国家的单套焦油蒸馏装置的能力都在 1050万 ta。从理论上讲，能力越大，规模效益越好。但为什么会出现大小不一的规模呢?这主要由以下几个因素造成的。一是各焦油加工厂本身所具有的焦油资源；二是各焦油加工厂主导产品不同；三是单体装置过大，制造和运输困难加大，投资与产出比不合适。在资源有限的情况下，选择 10 万 ta 的加工装置能最大
2、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 50 万 ta焦油加工装置。国内单套焦油蒸馏装置有 06 万、12 万、3 万、5 万、75 万、10 万和 15 万 ta 各种规模。3 万 ta 以上的规模均为连续蒸馏工艺，小于 3 万 ta 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 产品方案煤焦油中所含物质上万种，已查明的有 500 多种，能够提取
3、或配制的产品，到目前为止，大约 200 多种。国外煤焦油加工厂的生产有三种模式。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
4、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 Rilly 公司、澳大利亚 Koppers 公司，都在煤焦油沥青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。像日本三菱公司加工的针状焦、浸渍沥青、碳纤维等都是高附加值产品，独占国际市场。美国 Rilly 公司有专门配降牧嗖*品，配制焦油的路面油、沥青漆和屋面防漏剂接近 20 多个品级，可以满足各种市场的要求。澳大利亚 K
5、oppers 公司专门在世界各地建硬沥青装置，并将硬沥青加工成各种电极和耐火材料的粘结剂，从而提高沥青的附加值。国内煤焦油加工的产品主要是酚类、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。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。 (2)能量消耗( 包括水、电、煤气、蒸汽等综合指标)，从小到大排列为：illIIIm。(4) 各种规
6、模的适应性。从上述比较可以看出，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。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。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
7、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，今后必须改进。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。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。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
8、。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，水平也跟不上。7 结论通过对国内外现状的比较，在确定焦油加工项目时，应考虑以下几点：(1) 焦油加工装置的单套处理能力应在 1050 万 ta ，关键在于原料是否充足。(2)确定焦油加工产品方案时，应重点考虑产品的市场竞争力。(3)焦油加工工艺的选择要根据产品品种、规模、投资等比较后确定。(4)提高环保、节能及自动化的装备水平仍是我们追求的目标。(5)市场推广，技术开发是我国焦油加工的薄弱环节，只有开发更多更好的新产品，才能发
9、挥国内焦油加工项目的高效益。未经加工的粗煤焦油、加工产出的蒽油和调质油均可用作炭黑原料油。其中蒽油是生产炭黑的优质原料，我国蒽油几乎全部用作炭黑原料油。由于煤焦油加工产出的沥青供过于求，加工企业趋于将蒽油及其他馏出物和沥青混配为“燃料油”（即调质油）出售。据中国炼焦工业协会统计，2007 年我国煤焦油产量为 860 万 t，较 2004 年增加了 330 万 t，年均增长 19%（见表 4）。预计到2010 年，我国的煤焦油产量可达 1070 万 t，若按加工率为 70%计，其加工量为749 万 t，产出蒽油 187 万 t，未加工量为 321 万 t。近几年，我国煤焦油加工能力虽然有所增加，
10、但由于下游产品沥青需求不旺，加之炭黑原料油供应紧张等原因，煤焦油加工设备开工率较低，除每年出口约 20 万 t 之外，2/3 的未加工煤焦油都用于炭黑工业。今后炭黑原料油将以蒽油和调质油为主。表 4我国煤焦油使用量统计 万 t年份 2004 2005 2006 2007煤焦油加工量 370 391 460 520蒽油产量 90 92 110 130用于炭黑原料 67 90 103 340煤焦油未加工量 172 288 322 320用于炭黑原料 125 138 174 217用于其他行业燃料 35 126 126 103出口量 12 24 22 20总产量 530 656 760 860数据来
11、源：中国炼焦工业协会统计注：蒽油产量按加工量的 25%推算，数据偏低煤焦油 开放分类： 化学、自然科学、工业中文名称： 煤焦油 英文名称： coal tar中文名称 2：煤膏 CAS No.： 65996-93-2理化特性外观与性状： 黑色粘稠液体，具有特殊臭味。 相对密度(水=1) ： 1.181.23 闪点( )： 23 溶解性： 微溶于水，溶于苯、乙醇、乙醚、氯仿、丙酮等多数有机溶剂。 主要用途： 可分馏出各种芳香烃、烷烃、酚类等，也可制取油毡、燃料和炭黑。健康危害： 作用于皮肤，引起皮炎、痤疮、毛囊炎、光毒性皮炎、中毒性黑皮病、疣赘及癌肿。可引起鼻中隔损伤。 环境危害： 对环境有危害，
12、对大气可造成污染。 燃爆危险： 本品易燃，为致癌物。 危险特性： 其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂接触猛烈反应。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。制备:由煤在隔绝空气加强热时干馏制得.为煤干馏过程中所得到的一种液体产物 高温干馏(即焦化)得到的焦油称为高温干馏煤焦油（简称高温煤焦油），低温干馏（见煤低温干馏）得到的焦油称为低温干馏煤焦油（简称低温煤焦油）。两者的组成和性质不同，其加工利用方法各异。 高温煤焦油 黑色粘稠液体，相对密度大于 1.0,含大量沥青,其他成分是芳烃及杂环有机化合物。包含的化合物已被鉴定的达 400 余种。工业上将煤焦油集中加工
13、，有利于分离提取含量很少的化合物。加工过程首先按沸点范围蒸馏分割为各种馏分，然后再进一步加工。各馏分的加工采用结晶方法可得到萘、蒽等产品；用酸或碱萃取方法可得到含氮碱性杂环化合物（称焦油碱），或酸性酚类化合物（称焦油酸）。焦油酸、焦油碱再进行蒸馏分离可分别得到酚、甲酚、二甲酚和吡啶、甲基吡啶、喹啉。这些化合物是染料、医药、香料、农药的重要原料。煤焦油蒸馏所得的馏分油也可不经分离而直接利用，如沥青质可制电极焦、碳素纤维等各种重要产品，酚油可用于木材防腐，洗油用作从煤气中回收粗苯的吸收剂，轻油则并入粗苯一并处理。 低温煤焦油 也是黑色粘稠液体，其不同于高温煤焦油是相对密度通常小于1.0，芳烃含量少,烷烃含量大，其组成与原料煤质有关 低温干馏焦油是人造石油的重要来源之一，经高压加氢制得汽油、柴油等产品。
