煤焦油渣处置技术现状与研究展望

李雪萍，达彦斐

（河北中煤旭阳能源有限公司，河北邢台 054000）

1 煤焦油渣处置技术

1.1 遥控控制技术

将装载机产生的信号传送到远程控制室的视频传输系统可以提供可见的反馈。遥控装置现在广泛应用于放矿点操作人员的视线范围。该系统在完成控制操作后，可以实现远程控制。当从装载机移动到卡纸时，很容易对各种操作循环进行编程。满足不同矿井特殊需要的系统。

1.2 地下开采工艺

虽然地下开采的比重很小，但是西方国家有很多地下矿山，它们大多是小而有效的地雷。尽管如此，许多地下矿山是巨大的大型，配备非常先进的设备和高度自动化。由于传统的采矿工艺已经无法满足当今社会的生产需求。因此，对主要的矿工采矿方法进行改进是采矿技术发展的必然趋势。

2 煤焦油渣处置技术的发展趋势

根据分析可以得出，我国为了对成品油进行改善的同时对化工产品的供应也在发生着变化。煤焦油渣处置技术已然被应用到工业等领域上，并取得了显著的效果，结果十分乐观。就目前来看，煤焦油渣处置技术是把煤矿转变为石油的最佳方法。是工业发展中重要的工艺技术。以此分析，煤焦油渣处置技术将会在未来的发展仕途中将会发挥着不可代替的作用。

2.1 工艺技术的持续改进与优化

煤的液化可分为直接和间接恶化。而直接液化石油将会产生芳烃碳氢化合物、柴油十六烷等气体。芳烃碳氢化合物的含量相对较高、柴油十六烷的含量相对较低。而间接液化油中正构烷烃含量较高，柴油十六烷值也很高。总的来说，不论是直接液化还是间接液化都能够为市场带来核心竞争力，从而提高煤制油产品的质量。在我国，神华集团鄂尔多斯百万吨直接液化煤制油示范工程于2008年开业。神华集团且正在研发了解液化的配置。其目的在于将直接液化和间接液化的产品相互转化，实现混合，从而提高产业的经济发展水平，实现优化升级。

2.2 节能环保成为发展主题

在年前，煤焦油渣处置的相关产业把可持续发展作业企业的战略方针，实现产业的优化升级作为企业发展的关键。因此，明确出，首先需要构建与生态环境相匹配的经济方针，坚持与城市形象相呼应的发展原则，达到实现节能减排且优化环境的目的。除此之外。为了提高工作员工节能减排的工作意识，有关企业需要围绕环保减排的教育这一主要环节。从最开始的政策颁布，到形势和任务全面公开；从最初的政策解读，向形势和任务公开；只有企业和工作员工有强烈的社会责任感，把生态效益和经济效益相结合，才能推动企业长远发展。才能激发节能减排的工作意识，最终转为行动。

2.3 坚持创新驱动发展

作为实体经济和化工制造企业，实现煤焦油渣处置企业抢占创新制高点转型升级的关键是坚持高端发展、循环发展和一体化发展以煤为主的多代化工新材料精细化工和现代服务业为升级“跳板”推进产业链升级。与此同时，需要在技术创新和产业链等加大投资资金，从而实现全国统一制造业向多个制造基地的转入。使产业链实现灌装连接线。从单一的国民产业调整为实现一体化的趋势。最终实现多元化的发展趋势。

3 煤焦油渣处置技术研究

3.1 煤焦油渣处置技术的背景

煤是煤焦油渣处置技术的主要原料。生产石油产品是一种化学加工技术。煤焦油渣处置技术起源于20世纪初。伯吉乌斯是煤液化成油的创始人，他是第一个煤的高温高压加氢完成了对石油生产工艺的研究。但是，伯吉乌斯为了迎接挑战，对煤制油技术的燃料进行规模化生产。特别是在八十年代，两次石油危机让我们意识到开发新能源的重要性。让世界各地意识到石油作为生产的主要原料是否合理。于是，煤焦油渣处置技术的研究和开发便越来越受到各国的重视。一些新型的能源也随之被开采出来。但是一般来说，煤焦油渣处置技术分为直接煤液化和间接煤液化两种途径。煤直接液化指的是煤在高温高压下与氢气反应，最终实现降解和加氢。而煤的连接液化指的是先将煤进行气化以合成气为原料，通过费托反应将合成气转化为液体燃料。

3.2 煤焦油渣处置技术的基本原理

煤焦油渣处置技术是指通过脱碳和加氢从煤中生产汽油、柴油和液化油石油气等液体燃料。而煤液化技术有直接液化和间接液化的技术。前者对煤质的要求比后者高，但液化路线相对简单，热效率高，液体产品的收率也很高。这两种液化技术都有成熟的例子，其中大部分在中国已经有了几项自主知识产权。

3.3 直接液化技术

煤的直接液化又称为煤的水解液化。指的是煤通过加氢后的复杂有机物中高分子结构直接就转化为低分子液体燃料。在转化过程中，先将煤磨成煤粉，然后将液化重油（循环溶剂）在高温（500℃）和高压在20～30MPa下直接加氢将煤转化为汽油、柴油和其他石油产品。在液化方面，直接液化能够有效提高煤焦油渣处置技术的生产效益。在直接液化过程中，煤炭的生产效率可达到1t优质煤可生产出0.6～0.65t油。如果要生产成品油，产量比为3～4t优质煤制氢，产量比为1t成品油。由此可得出，煤粉直接液化是煤焦油渣处置技术的一种有效途径，具有较高的生产效益，从而为企业带来经济收入。实现企业的优化升级。通过对煤直接液化工艺流程的分析，可以知道该工艺流程主要的优缺点。优点：生产效益高，燃料的利用率较高。缺点：煤浆加氢工艺整体运行条件比较苛刻。

3.4 煤制油间接液化技术

煤间接液化工艺主要包括煤气化、煤气净化、合成、产品分离和煤气化投资占总投资高选择性合成催化剂及其配套反应器的应用对提高工艺热效率，提高目标产品收率，提高经济效益具有重要作用。

煤焦油渣处置技术具有以下特点：

①利用一氧化碳和氢气，可以利用任何廉价的碳资源来源（如高硫、高灰分、劣质煤，或钢铁厂转炉、电炉排放气体等），例如，南非Sasol-Ⅱ和Sasol-Ⅲ电厂所用煤的灰分含量高达27%～31%。②根据石油市场需要调整产品结构，生产灵活性强；③自主解决特定区域（无炼油区）各种油品（轻质燃料油、润滑油等）要求如费托合成油厂。④工艺中的各装置与炼油工业相似丰富的运行经验可供参考。

4 高温煤焦油产品深加工发展方向

4.1 高温煤焦油蒸馏分离技术

目前国内部分煤焦油加工企业有以下煤焦油蒸馏分离新技术

①在常压、单塔、两级或三级混馏工艺的基础上，采用了连续脱水脱酚新工艺。酚油在塔顶减压蒸馏，塔底采用软化点65℃的软沥青；加热炉由方形箱体倒圆，高低温物料多次换热，充分利用余热，降低能耗，降低建设成本。②工业萘生产工艺：采用95 %工业萘代替压萘，萘收率提高10%；精馏工艺包括常压间歇精馏、减压间歇精馏、常压双釜双塔连续精馏、常压双炉双塔连续精馏、常压单炉双塔连续精馏、常压单炉单塔连续精馏蒸馏、常压单炉单塔连续蒸馏、常压单炉双塔连续蒸馏等。③焦油馏分碱洗或喹啉酸洗制备酚盐和硫酸喹啉。苯酚是一种酸性物质，遇碱中和成盐，溶于水。油水分离后，经浓缩结晶制得苯酚盐，如苯酚钠；喹啉呈碱性，被酸中和成盐，溶于水。油水分离后，经浓缩结晶得喹啉盐。但是，这种方法生产的苯酚和喹啉是混合物，可以进一步分离、加工和合成以获得更有价值的化工产品。这是未来煤焦油深加工的发展方向。

4.2 Bricc煤焦油清洁燃料产业化技术

中国煤炭科学院金砖煤焦油清洁燃料工业成套技术，通过对煤焦油原料进行预处理和精馏分离，得到370℃以上的酚油、柴油和重油三个馏分。传统的煤焦油脱酚方法是将酚油馏分脱酚得到脱酚油和粗苯酚，然后进一步加工得到酚类化合物。悬浮床加氢是以370℃以上的重油为原料进行的。最后，所有轻馏分都经过加氢处理。轻油与反应产物分离后，大部分含催化剂的尾油直接回收至悬浮床反应器，少部分尾油除去催化剂后回收至悬浮床反应器，重油被全部或最大限度地回收。中低温煤焦油脂肪烃含量高，芳香烃含量低。可以先提取富含煤焦油的高附加值化学品，然后加氢处理，生产清洁燃料油。

5 结语

煤焦油渣的合理处置应清洁、经济、方便。现有处置技术的脱毒主要依靠燃烧或热解，而气化作为另一种重要的碳资源利用转化工艺，在焦油渣处置领域应用较少。结合焦油渣的特点，笔者认为高温气化将是焦油渣处理技术的首选研发方向。它具有以下优点：①温度高于矿物熔点的高温气化将化学转化与矿物熔融相结合，有机物被完全分解。释放出的S、N、卤素、重金属等有害物质被炉渣完全吸收，“熔融玻璃化”转化稳定无害。②气化合成气是煤化工生产的重要原料，气化装置容易与所有焦油渣相互作用。生产企业的主要生产过程耦合。③在企业过程中使用该处理装置可以避免焦油渣的长途运输问题，节省原材料和产品的运输成本，取得良好的经济效益。焦油渣的经济价值主要来自有机成分。焦油渣的热值属性或原料属性能否利用好，是决定处置方式经济效益的关键。如今，低碳发展已成为世界能源产业的发展趋势。各种新能源技术方兴未艾，传统化石能源逐渐被取代。因此，针对焦油渣原料的性质开发加工技术具有更大的经济前景。