吕特格信息

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1、摘要介绍了国内外煤焦油加工技术的现状，国外部分国家如德国和日 本在煤焦油集中加工和深度加工方面成绩突出，国内急需提高整体技 术水平；讨论了一些关键技术，如煤焦油的蒸馏、沥青深度加工和有 机合成新方法等；最后提出焦化企业如何摆脱当前困境，煤焦油加工 环境保护建议。焦化工业作为传统的工业部门之一，在全世界重视可持续发展的 今天，所面临的形势之严峻可想而知。但就其存在价值而言，前景并 不悲观。据专家估汁，传统的高炉一转炉工艺在钢铁生产中的主导地 位至少30年不会变，焦炭仍然是不可缺少的原料。与西方国家焦炭产 量逐年萎缩相反，近10年我国焦炭产量节节上升，包括土焦在内的焦 炭总产量已超过1亿t,位居世

2、界首位。我国已回收和尚未回收的煤焦 油资源约400万t / a,如能得到充分和合理的利用必将创造巨大的经济 价值。1 国外与国内煤焦油加工技术的现状自80年代初以来国外 煤焦油加工的规模和技术基本上处于徘徊状态。由于焦炭产量下降, 环保要求提高和石油化工竞争,国外的煤焦油加工企业也不同程度的 面临困境。德国的吕特格公司是全球煤焦油集中加工和深度加工的典 范。该公司1994年直接销售收入为5067亿马克,人均31万马克/ a,其构成如下：(1)化学品(基本化工原料和特种化学品，其产品的种 类加品级数是世界上最多的,合计约 250 种), 824亿马克,占 16.3 %。 (2)塑料(热固性塑料、

3、电子用工程材料、建筑和体闲市场 用材料、汽车用材料)2556亿马克,占04% (3)建筑工程施工(筑 路和民用工程、建筑防水和密封等)，1687亿马克，占333 %。固家自然科学基金资助项目.占销售收入的1/6,各种高分子材料 占 1 2，建筑工程施工占 1 3 ，可见其产品加工深度和广度。为了弥 补本国焦油来源的不足,该公司积极从东欧如俄国、波兰等进口焦油 或其馏分,同时还加工乙烯焦油中的萘和不饱和烃。为生产小吨位高 附加值特种化学品,该公司在曼海姆市专门建立一家有机合成厂,根 据市场需要灵活生产各种规模的中间体,如毗啶类化合物的种类加品 级数就有48种之多。吕特格公司煤焦油加工的主要装置规

4、模150万t /a,最大常减压、多塔式焦油蒸馏单体50t，萘结晶改良苏尔寿法酚 结晶酚钠分解,粗酚精馏古马隆和石油树脂催化聚合、改性二异丙基 萘催化烷基化,馏缩合次甲基萘磺酸 24 萘磺化,加甲醛缩聚精蒽 减压蒸馏,溶剂萃取结晶电极沥青4 0 真空闪蒸、热处理。日本新日 化是新日铁的子公司,该公司走石油化工与煤化工相结合的发展道路, 石油化工与煤化工产值之比为2：1,近几年经营业绩有明显增长。焦 油加工能力已达到90万t/a, 一套大型蒸馏装置规模为70万t / a。 该公司在焦油加工方面的技术优势与德国吕特格公司不同不是在多 品种化学品方面,而是在沥青深加工生产针状焦和碳纤维方面,二者 正好

5、是互相补充。从上面两家公司的发展现状可见：(1)煤焦油加工规 模必须扩大。根据资源分散的客观情况,只有集中加工才能上规模。 据国内外有关专家的倾向性意见起始的经济规模应在25万 t/ a 左 右,能上50万 t/ a 甚至百万吨级当然更好。 (2)焦化初级产品如苯、 萘、蒽和苯酚等必须向下游延伸,如生产树脂并加工成材料制品甚至 直接承担用户的特殊施工任务。(3)自己掌握生产中间体的技术并建立 相应的专门工厂，使产品更容易被精细化工企业所接受同时提高了 附加值。(4)利用石油化工之长补焦油化工之短，协调发展，企业更有 生命力。前苏联原来也是分散加工的模式，不过从70年代开始已注 意改变这种情况，

6、首先在西西伯利亚和阿芙捷耶夫焦化厂分别新建了 40万t/a的焦油蒸馏装置。在加工精度和深度两方面都有明显提高。 国内煤焦油加工情况已有不少介绍，这里不准备详细讨论。国内现有 煤油加工装置的生产加工点有76个之多，平均每个点的加工能力只有 3.4万t/a。不过长期困扰我国煤焦油加工技术发展的粗放式分散加 工问题最近有望出现转机。宝钢集团三期工程已相继建成开工，煤焦 油资源量达30万t/a,加上上海本地和江浙地区还有不少的可利用资 源，故宝钢化工公司正着手准备建一个国内外一流的大型煤焦油蒸馏 装置。该公司从法国 BEFS 公司引进了蒽油加工技术，采用结晶一蒸 馏法生产精蔥2070t/a和咔唑860

7、t/a。该装置将于年内开工。所 得精蒽在该公司引进的催化氧化装置上加工成蒽醌。咔唑除直接进入 国内外市场外，还准备合成永固紫高级颜料。随着该公司数套煤焦油 新装置的建成和开工，我国煤焦油加工将进入一个新的发展时期。在 我国其它地区如辽宁、河北和山西等也在积极筹划煤焦油集中加工的 实施问题。2 煤焦油加工中的几个关键技术这个问题范围很广，这里不可能面面 俱到，只准备讨论其中的几项技术。21 焦油的初馏。焦油初馏是煤焦油加工中的龙头，虽是老问题， 但不能不提，国外其焦油初馏都采用常减压多塔式装置，这类装置确 实有不少优点：(1)馏分油质量明显提高，如萘油含萘85 9o ,集 中度也增加，大大减轻了

8、后加工的负担； (2)馏出油产率提高，可达 50%，经济效益改善；(3)加热温度360C，不饱和烃和多环芳烃在 高温下易发生副反应的危险性减少，有利于回收利用； (4)通过反复换 热，能耗比一塔式反而低，我国一塔式能耗为1 300MJt 焦油，它 只需800MJ / t900MJ / t焦油；(5)通过在线分析和计算机控制， 操作人员大大减少迄今为止，国内都采用一次汽化即一塔式流程，它 的缺点正好与上述流程的优点相对应，如(1)一次汽化，从相平衡讲不 利于轻重组分的分离，在二次蒸发器顶部以一蒽油打回流，又使数量 不可忽视的萘及其它轻组分混入二蒽油和沥青中。在蒸馏塔内，由于 塔板数不够，有不少萘

9、向上进入酚油，向下进入洗油和一蒽油，故萘 的回收率不高。萘油中含萘8o %,不能直接用分步结晶后加工；(2) 加热温度达到400C左右，茚和苊烯等损失大，高温区设备易结焦或 产生沥青状粘稠物，缩短操作周期； (3)馏分油产率低、质量差、能耗 高等。22 沥青深加工沥青是煤焦油蒸馏中留下的残渣，随蒸馏条件的不 同，其产率一般为506o %，在许多煤焦油加工企业，沥青基本上 不再加工，其价格常低于原料焦油，而造成焦油加工企业效益不佳甚 至亏损。可见如何对沥青进行必要的加工，提高沥青产品的附加值是 煤焦油加工中的一个关键问题。煤焦油沥青是十分复杂的多相体系和 高碳物料，含碳9294%，含氢仅45%左

10、右，所以它是制取 各种炭素材料不可替代的原料。目前煤焦油沥青在国外的主要用途： (1)生产各种炭素电极的粘结剂和浸渍剂，即电极沥青，这一部分数量 最大；(2) 针状焦和碳纤维等高技术产品，产量不大但附加值很高； (3)其它如防水防腐涂料和筑路材料等。 煤焦油中通常含有5% 左右 的原生(一次)QI (喹啉不溶物)，在煤焦油蒸馏中全部转入沥青。这种 原生 QI 主要是类似于炭黑的高碳热分解产物，还包含一些无机灰分。 它对中间相生成极其有害，为制取上述高技术炭素制品，必须彻底脱 除原生QI。由于物料粘度大，QI呈高度分散状态，液固相之间差异 很小，故脱除原生 QI 的难度很大，是沥青深加工的前提和

11、关键。这 里有两种方案，一是从煤焦油开始，二是从沥青开始。大量试验表明 前一方案更为合理，原因是：(1)煤焦油的粘度低于沥青，易操作、效 果好；(2)沥青中除原生QI外还有在加热蒸馏中缩聚产生的次生QI， 后者属中间相成分，正是进一步加工所需要的产物，在对沥青净化时 它与原生 QI 一起被除去，这显然是不合理的，国内外已做了大量工 作。不少方法如静置沉淀(加溶剂)、离心分离、热过滤和相转移催化 以N乙基咔唑合成溶剂萃取等，都有较好的效果，但处理规模小、成 本反高有待进一步改进。3 几点建议。当前摆在焦化企业面前的问题很多，如何解决，各单位 都有不少对策。解决煤焦油的加工问题的出路前面已经提及，

12、这里再谈几点想法，供参考。31 重视苯加工技术的换代。粗苯资源量约为煤焦油的1,3，全国粗苯总产量（含可以回收但尚未回收的）约130万t/a。近几年我国乙 烯生产有了很大发展，2000年乙烯产量可达420万t。按乙烯与芳* 需求比，苯族芳烃应达到378万t/a，而目前我国芳烃年产只有100 多万t,故缺口很大，预计纯苯2000年缺50万t。可见充分利用我国 粗苯资源是一项紧迫任务。迄今为止，粗苯加工由于分散多采用硫 酸精制老工艺，加氢精制只有宝钢等少数企业采用老工艺所生产的纯 苯因噻吩含量高，达不到合成苯的要求，找不到合适用户如果就近集 中加工，使规模达到5万 t/ a 以上，粗苯加工就可以彻

13、底改变面貌。32 在解决自身环保问题的同时发展环保产业不管国内国外，焦化 企业的环境污染都比较严重，但只要重视并采取相应措施，问题也是 可以懈决的。焦化企业用到的一些环保技术，如废水脱油、脱酚、脱 氨和脱氰、生化处理、焦炉加煤出焦时废烟气燃烧和除尘等技术对其 它化工和轻工行业都有一定适用性。所以，利用自己的环保技术与经 验，适当发展环保产业和开展对外技术服务，应是利国利民又利于自 身发展的好事。33 向下游延伸，提高产品的附加值美商业部对石油化工的投入与产出发表过一组数据,如投入5o亿（美元，下同）石油原料，生产脂 肪烃、芳烃等初级原料，产值为100亿；生产乙二醇、对苯二甲酸、 苯胺等中间体，就变成240亿，加工成树脂、纤维、橡胶，产值增至400亿，如进一步制成医药和农药等成药、汽车用部件和纺织成肪兔 驮鲋?300亿美元。焦化成品同样如此前面介绍的吕特格公司的例子 已充分证明了这一点。问题是向哪里延伸?通过建柔性生产系统或多用 途装备系统灵活生产多品种精细化学品应是方向之一。