煤焦油加氫技術工業化現狀探討

郭愛英　唐秀強

摘 要：近年來，我國中低溫煤焦油技術取得了突破性進展，煤化工技術研發及其成果令人矚目。由于我國煤焦油產量及市場潛力十分巨大，通過加氫制取汽、柴油不僅能夠緩解石油危機帶來的問題，同時是國家可持續發展的重要戰略保障。本文重點探析煤焦油加氫技術工業化現狀，進而提出相關加氫工藝的控制優化策略，旨在為煤化行業提升煤焦油的利用價值、促進產業結構升級提供些許參考或助力。

關鍵詞：煤焦油；加氫技術；工業化；現狀

我國是典型的缺油富煤型國家，每年煤焦油的產量十分驚人。然而以往對煤焦油的開發相對粗放，不僅提取工藝相對傳統滯后，而且資源利用效率較低，尤其是提煉工藝流程相對復雜，所造成的二次污染十分嚴重，進而與時代發展產生背離。當然煤焦油組分復雜，要想使其延伸至煤化工產業鏈，必須要在加氫精制和加氫裂化方面加大投入，最大限度地提取高附加值產品，以滿足社會對產品需求的多元化。通過對國內煤焦油加氫技術工業化現狀的研究，可以發現其中存在的不足，進而為煤焦油清潔和輕質化奠定堅實基礎和保障。

1 對煤焦油概念及用途的闡述

煤焦油是煤在高溫干餾和氣化過程中副產的具有刺激性臭味、黑色或黑褐色、粘稠狀液體產品、產率大約在3%-4%，主要由芳香族化合物組成的復雜混合物，組分上萬種，已從中分離并認定的單種化合物約500種，約占煤焦油總量的55%，根據干餾溫度和方法的不同可得到以下幾種煤焦油：低溫（450-650℃）煤焦油、低溫和中溫（600-800℃）煤焦油、中溫（900-1000℃）煤焦油、高溫（1000℃）煤焦油。煤焦油是一個組分上萬種的復雜混合物。煤焦油中的很多化合物是塑料、合成橡膠、農藥、醫藥、耐高溫材料及國防工業的貴重原料，也有一部分多環烴化合物是石油化工所不能生產和替代的。但是，目前我國煤焦油主要用來加工生產輕油、酚油、蔡油及改質瀝青等，再經深加工后制取苯、酚、蔡、蔥等多種化工原料，雖然產品數量較多、用途廣泛，但是相對煤焦油中的500多種化合物來講，還是少得很。

2 煤焦油加氫技術工業化應用現狀

2.1 中高溫煤焦油加氫裂化工藝

中高溫煤焦油加氫裂化工藝，以煤魯奇爐加壓氣化生產煤氣副產焦油為原料，將中高溫煤焦油與氫氣在熱解爐內混合后進入加氫精制反應器，再經過換熱進入高壓分離器，分離出的氫氣經循環壓縮機回到加氫精制反應器，生成油進入低壓分離器，分離出低分燃料氣后進入脫氧塔，進一步脫掉燃料氣后進入分餾塔，分餾得到汽油、柴油和潤滑油等。尾油則引入裂化加熱爐與氫氣混合后進入裂化反應器進行裂化反應，生成油進入低壓分離器分離出燃料氣后進入分餾塔，與加氫精制生成油一起進行分餾。中煤龍化哈爾濱煤制油有限公司（原哈爾濱氣化廠）于2000年建成的煤焦油加氫裝置，取得了較好的經濟效益。2011年12月該公司10萬噸/年焦油加氫裝置投料成功，生產出優質輕質燃料油。

2.2 產業現狀

2013年國內已投產的煤焦油加氫裝置有6家，分別為駐昆解放軍化肥廠1萬t/a（經擴建已達6萬t/a規模）低溫煤焦油加氫裝置、中煤龍化哈爾濱煤化工有限公司5萬t/a低溫煤焦油加氫裝置、七臺河寶泰隆煤化工股份有限公司10萬t/a高溫煤焦油加氫裝置、內蒙古慶華集團16萬t/a高溫煤焦油加氫裝置、神木富油能源科技有限公司12萬t/a中低溫煤焦油全餾分加氫裝置，總加工能力約100萬t/a。

2.3 神木天元化工有限公司延遲焦化一加氫組合工藝技術

2010年3月，神木天元化工有限公司二期25萬t/a煤焦油延遲焦化一加氫制燃料油品項目建成投料試生產。二期工程中增加了建設半焦生產裝置、荒煤氣制氫及50萬t/a煤焦油預處理等設施，使50萬t/a中溫煤焦油輕質化項目總投資由原備案的55700萬元調整到155200萬元，其中一期工程25萬t/a投資90100萬元，二期工程投資65100萬元。截至2011年7月底，50萬t/a中溫煤焦油輕質化成套裝置連續安全穩定運行3000h以上，延遲焦化裝置生產負荷90%煤焦油加工量56.5t/h，產品收率96%，其中油品收率80%，石油焦收率16%。

3 關于中低溫煤焦油加氫技術的產業化發展策略的研究

首先，當前在中低溫煤焦油生產的過程中，煤焦油產量比較小，并且其分散程度高，對提升煤焦油的綜合利用水平帶來了一些影響。在我國煉焦產業發展的過程中，規模較小的煉焦由于不符合我國的節能要求，而逐漸的被淘汰掉。我國的煉焦產業開始向著規模化、節能化的方向發展。其次，未來一段時問在煤化工項目規劃建設的時候，如果有良好的條件，可以通過建設園區產業化的方式，來提升產業聚集的程度，進而實現產業的規模效應，提高中低溫煤焦油的利用率。最后，在我國中低溫煤焦油技術發展的過程中，大部分技術都是企業自身進行研發的，雖然國內的部分科研院所參與了中低溫煤焦油的研究，但是因為缺乏交流等因素，沒有能夠全面的促進我國中低溫煤焦油技術的發展。

總之，隨著國內煤化行業改革深入進行，在時代的變化和需求面前，加大煤焦油加氫技術工業化進程不僅是工業化未來發展的趨勢，更是資源綜合利用進而實現經濟循環發展的核心基礎。為此煤化行業要加大對現階段工業化發展存在問題的重視，進而對低階煤熱解粗放式提質進行創新優化，尤其是要引入懸浮床加氫技術，力爭早日實現產業化質量、規模和進程。

參考文獻：

[1]趙鵬程，姚婷，楊宏偉，等.煤焦油的加工工藝及研究現狀[J].廣州化工，2013，41（1）：26-29.