王戰科(唐山考伯斯開灤炭素化工有限公司 河北 唐山063000)
煤焦油及瀝青深加工工藝與發展趨勢的分析
王戰科(唐山考伯斯開灤炭素化工有限公司 河北 唐山063000)
近些年來,煤焦油以及瀝青的深加工工藝得到了快速穩健的發展,在化工生產上的地位也日益劇增。本文主要對其生產方式做一個簡單地概述,同時分析其發展的趨勢,以獲取化工生產又快又好的發展。
煤焦油;瀝青;化工
煤焦油是化工上產上經常用的一種原料,是由煤經過氣化和高溫干餾之后得到的一種黑色略帶褐色的帶刺激性的粘稠狀液體,而煤焦油瀝青是一種碳氫化合物,是煤焦油的一種副產品,主要由它蒸餾而成,在工業加工生產上,往往會將它進行深加工的工藝處理,以得到附加值更高的產品。隨著市場經濟的不斷繁榮發展,我國對于煤焦油以及它的副產品的需求量正在大幅度提升。
洗油加工工藝中經常會用到芴、氧芴、苊還有類似甲基萘化學性質的化合物,他們對此加工工藝有著重要的作用,除以上之外有時還有吲哚、聯苯、異喹啉和喹啉等等,這是因為洗油加工的具體流程中會有焦爐煤氣吸苯的過程,用化學方法代替物理方法會有效地節約成本。
煤焦油中使用到的酚類化合物通常都是低級酚物質,進行蒸餾分級的華景一般都會控制在210~230℃還有170~210℃中,一般焦油的總量會在15%左右。在實際工業生產當中。我們通常都是先提取粗酚,然后再進行減壓精餾,目的是能夠獲取對甲酚、二甲酚、鄰甲酚、間甲酚還有苯酚及苯酚化學物等不同的化工產品。
輕油加工工藝的主要對象是苯,以精制粗苯的方式來制得甲苯、二甲苯還有純苯等不同類型的產品。到目前為主,我國工業上精制焦化粗苯主要用到兩種方法:加氫法和酸洗法。考慮到酸洗法的種種局限和缺點,在國外紛紛都研制出了許多加氫精制的方法,而這種加工工藝比較適合用在粗苯加氫的精制的工藝上,因為這樣獲取的煤焦油不僅擁有較高收率、環境污染小、經濟競爭力強等諸多優點,更重要的是它能得到較高質量的產品。
煤焦油蒸餾過后所留下的殘渣便是瀝青,鑒于蒸餾過程中反應條件的不同,其產率也會在55%~65%之間波動。煤焦油瀝青是一個相對復雜的多相體系,其中會有5%~7%的含氫量。這也是為什么制取不同的炭素原材料時,不能隨意替代原料的原因。下面就詳細介紹一下煤焦油瀝青以及瀝青深加工的加工生產方式:首先,先對固態煤焦油瀝青進行粉碎處理,保證其粉碎程度達標,接著就在固體瀝青傳送帶的牽引下,將其轉入熔煉裝置中,這一環節需要確保蒸汽的循環過程中能夠以最大面積接觸煤焦油瀝青。那么,在實際的化工生產過程中可能不會向化學實驗反應那樣,有些反應的條件是無法準確提供和維護的,這些情況我們無法避免但是要想辦法進行補救。一般在450℃的高溫環境下采用常壓進行蒸餾,會很容易出現冷凝回流的狀況,所以工業生產上在反應爐的溫度到達525℃的高溫時,會采取二次蒸餾,但同時也會引起輕烴揮發物冷卻的副作用,但是這并沒有太大影響,因為整個熔爐的封閉性使它可以進行循環使用。液態的產物通常會在通風柱的幫助下進行對通風處理,接著液態瀝青還有瀝青固化裝置就會被轉入存儲罐內,以每袋1000kg的方式對瀝青的固體顆粒狀進行分裝和打包,對于液態的瀝青則還是存儲在儲罐內,加工時可能會出現濕氣冷卻的現象,此時用排氣管可以進行排放的處理。
誠然,煤焦油化工在我國化學工業的發展占據著無法替代的地位,因為在很多多環烴材料以及高碳原料的提供上,是任何其他化工方法所不能達到的。到目前為止,中國的煤焦油還是擁有相當充足的資源,雖然我們可以驚喜的看到煤焦油在工業產量上的不錯成績,但是同樣也有弊端一直困擾著我國的化工產業。那就是化工生產所帶來的環境污染,另外在技術加工點和加工深度上還有不少的弊端,這些都是當代企業所應該思考的問題。為了整合化工生產鏈中的各項資源。在符合市場需求的條件下,我們可以通過引進新的科學技術和最新工藝,來平衡化工生產過程中所帶來的環境問題和發展經濟兩者之間的矛盾。這樣的好處是不斷能夠整合、促進能源能夠得到綜合的利用,還從某種程度上提高了化工產品的附加值,對社會、經濟發展和環境保護都有一個滿意的答復。另外,一般情況下,在處理高強、高密度和C/C復合材料等過程中需要進行的浸漬處理時,我國大部分廠家都是通過改造和加工煤焦油和煤焦油瀝青來實現的。但是在處理高性能材料的過程中不能直接選用瀝青作為原材料,這是因為瀝青產碳量不高,工業上進行浸漬處理的難度系數會高出很多,一般不予采用。某煤化公司采用蒸餾的方式來凈化煤瀝青,利用化學純升華硫為主要的反應原材料,從而制備高產的碳瀝青,用硫化法的方式來處理和研制煤瀝青,最終得到較高耐熱性能、較高流動性、較高產率以及較小芳香度的瀝青,這種方法相較于浸漬瀝青在化工生產上更加受到認可和廣泛地使用推廣。
科學技術的不斷推進,使得近些年內煤焦油深加工生產工藝得到了較為迅速的發展,但是我們不能對實際生產過程中所存在的現實問題視若無睹,各大化工企業應該充分認識到這一問題的嚴重性。為了更好地解決這些問題,煤焦油深加工工藝應該以集中生產為主,另外,還應該盡量采用精細化學產品作為加工的原料,這樣一來產品的等級和產品的附加值就會明顯的得到提高。同時,煤焦油深加工工藝應該根據產品的類型而決定,盡可能的將低耗高效能的工藝進行開發,從根本上提高環保、節能、分析化驗以及自動控制等水平。
[1]常宏宏;魏文瓏;王志忠;楊懷旺;姚潤生;;煤瀝青燃料的研究進展[J];鍋爐技術;2007年03期.
[2]竇紅兵;暢賓平;鄭水山;馬建亮;;煤焦油加工的國內外現狀及發展趨勢探討[J];河南冶金;2006年05期.
[3]高晉生,張德祥,郁健;煤焦油加工技術的探討[J];煤化工;2004年06期 .
王戰科(1984-),男,籍貫:河北邢臺人,職稱:助理工程師,學歷:本科,主要研究方向:煤化工。