榆林地区煤焦油加工产业现状及发展

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第 3 期(总第 154 期) 2011 年 6 月
煤化工
Coal Chemical Industry
No.3(Total No.154) Jun. 2011
榆林地区煤焦油加工产业现状及发展
刘巧霞 1 王振宏 2
(1.陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西 西安 710075; 2.陕西延长石油榆林煤化公司,陕西 榆林 719000)
1 榆林地区煤焦油加工产业现状
1.1 兰炭生产工艺 兰炭是极具榆林地方特色的优质炭质还原剂,产
品市场前景广阔。 从榆林地区低温干馏行业的发展现状来看,其技
术 和 当 地 煤 种 特 点 相 适 应 ,技 术 路 线 大 多 是 :低 变 质 煤经自然干燥后,在内热式直立炭化炉内进行炭化处 理,在温度为 700℃左右的条件下,物料在隔绝空气 的炭化炉中发生脱水、干馏、裂解等一系列反应,产生 荒煤气、煤焦油和半焦[2]。
近年来,榆林地区企业也认识到煤焦油的价值所 在,很多公司都在着手煤焦油的加工研究。2008 年陕 西府谷县 2 个资源综合利用项目开工,该项目是由陕 西煤业化工集团与府谷煤业集团、府谷煤化工集团、 府谷镁业集团共同投资 23.27 亿元建设的兰炭及煤 焦油加工项目和府谷镁业集团投资 23.03 亿元建设 的 捣 固 焦 、金 属 镁 节 能 联 产 综 合 利 用 项 目 ,其 中 包 括 30 万 t/a 轻质焦油深加工。2009 年以陕北矿业公司 为投资主体,与陕西基泰投资集团合作建设了煤焦油 加氢及循环经济项目,最终将形成 500 万 t/a 兰炭 、 50 万 t/a 电 石 、50 万 t/a 煤 焦 油 加 氢 、90 万 t/a 免 烧 砖 、2 ×300MW 尾 气 矸 石 发 电 机 组 配 套 产 业 项 目 。 该项目总投资约 100 亿元,计划在 2015 年以前建成 投产。2010 年 3 月 9 日,总投资 17 亿元的陕西煤业 化工 集 团 榆 林 锦 界 天 元 化 工 有 限 公 司 50 万 t/a 低 温煤焦油催化加氢制取高品质燃料 油 项 目 ,正 式 投 料试车。
中低温煤焦油是煤低温干馏生产兰炭的副产品, 是 极 复 杂 的 混 合 物 ;也 是 生 产 沥 青 焦 ,优 质 软 、硬 质 炭 黑 、石 墨 电 极 ,工 业 萘 、酚 、蒽 油 等 多 种 化 工 产 品 的 重 要原料。
国外煤焦油加工厂提取产品的方式有 3 种模式[3]: 一是全方位多品种,包括提纯和配制各种市场需求的 不 同 规 格 、不 同 等 级 的 产 品 ;二 是 在 煤 焦 油 加 工 产 品 的基础上,发展向精细化工、染料、医药等方面延伸的 深 加 工 产 品 ;三 是 重 点 加 工 沥 青 产 品 。 以 低 温 煤 焦 油 为原料,经不同的分离加工方法生产的化工产品主要 应用于现代化工厂中。典型的有英国的波尔索威尔 (Bolsover)厂和法国马里诺(Marienau)的洛林厂 [4]。 我国煤焦油加工工业是随着炼焦工业发展起来的。目 前,普遍存在加工规模小,分离精制技术低,产品数量 少,品级低等现象,市场还有待于进一步开拓。
Abstract The coal resources and the development status of the coal chemical industry in Yulin were introduced in the paper. The production process of semicoke, the processing of coal tar and the current status of the coal tar processing industry in Yulin were also elaborated. Suggestions were given on the development of the coal tar processing industry in the future.
引言
榆林是我国大型煤炭基地之一。榆林市的侏罗纪 煤 赋 存 广 泛 ,具 有 特 低 灰 ( 7 % ~ 9 % ) 、特 低 硫 ( < 0 . 8 % ) 、 特 低 磷 (0.06% ~0.35% )、中 高 发 热 量 (28 792kJ/kg ~ 34 276kJ/kg)的特点,可以采用炭化(中低温干馏)工 艺发展地方“特色焦化”产业,生产兰炭、煤焦油、炭化 煤气等;可供煤制甲醇、煤制油、水煤浆、活性炭、制超 纯煤、工业及民用燃用,也可用于气化,具有较强的竞 争力[1],被誉为“环保煤”、“洁净煤”。
剂、表面活性剂、鞣剂及其他产品,同时可以提高燃料 油产品的质量。故从榆林中低温煤焦油中提取酚类物 质 是 对 煤 焦 油 综 合 利 用 的 有 效 途 径 之 一 。 此 外 ,将 提 取酚类物质后的剩油再进行加氢,可以减少 H2 的消 耗量,即减少过程中 CO2 的排放量,有利 于 低 碳 循 环 经济的发展。
摘 要 介绍了榆林地区煤炭资源特点及应用。概述了兰炭生产工艺、中低温煤焦油加工工艺及榆林目前 煤焦油加工产业的现状,指出根据中低温煤焦油特点,从中提取酚类物质是对煤焦油综合利用的有效途径之一。 并对今后煤焦油加工发展提出相关建议。
关键词 榆林 煤炭 兰炭 煤焦油
文章编号:1005-9598(2011)-03-0037-03 中图分类号:TQ523 文献标识码:A
Liu Qiaoxia1 and Wang Zhenhong2 (1.Research Institute of Yanchang Petroleum (group) Co., Ltd., Xi'an Shaanxi 710075, China; 2.Yulin Coal Chemical Co., Ltd., Shaanxi Yanchang Petroleum, Yulin Shaanxi 719000, China)
柴油 软蜡 硬油
烟煤中低温 煤焦油
蒸馏
图 2 先蒸馏后提酚工艺流程示意图
混合馏分
碱洗提酚
乙醇提酚
沥青

酚பைடு நூலகம்
图 3 先提酚后蒸馏工艺流程示意图
精馏
轻柴油 重柴油
低温焦油 (烟煤)
常减压蒸馏
水分 <230℃馏分
烧碱
230℃~300℃馏分 酸碱洗
酚盐去回收酚 中性油
酚 焦油碱 中性油
300℃~390℃馏分 蒸馏
2011 年 6 月
刘巧霞等:榆林地区煤焦油加工产业现状及发展
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1.3 榆林煤焦油产业加工现状 由 于 榆 林 市 原 有 兰 炭 企 业 生 产 装 备 技 术 落 后 、布
局 分 散 、产 品 单 一 ,造 成 资 源 很 大 的 浪 费 和 环 境 的 严 重污染,尤其是大量副产物煤焦油。榆林现有 290 多 家低温干馏生产半焦的厂家,每天要生产数千吨煤焦 油。2009 年,榆林地区中低温煤焦油的年产量可达 400 万 t,中低温煤焦油是生产兰炭、煤气的副产品, 由 于 当 地 对 其 用 途 缺 乏 了 解 ,只 重 视 了 焦 炭 、兰 炭 的 生 产 销 售 ,忽 视 了 对 煤 焦 油 的 应 用 ,使 大 量 的 煤 焦 油 资源外流。榆林煤焦油基本不做加工而直接外销,价 格 低 廉 ,或 直 接 作 为 燃 料 油 低 价 值 利 用 ,这 种 严 重 的 “ 只 焦 不 化 ”的 现 象 既 浪 费 资 源 ,又 污 染 环 境 ,对 发 展 经济极为不利。据报道,山西 、河北 、山东 、上海 、江 苏 、浙 江 、辽 宁 、内 蒙 、甘 肃 等 地 都 在 使 用 陕 北 煤 焦 油 , 榆林煤焦油属于中低温煤焦油,在组分的构成上适合 生产燃料油及车用柴油,因此在发达及能源紧张的地 区,都在做榆林煤焦油的文章。
[4] 孙会青,曲思建,王利斌.低温煤焦油生产加工利用的 现状[J].洁净煤技术,2008,14(5):34-38.
[5] 水恒福,张德祥,张超群.煤焦油分离与精制[M].北 京:化学工业出版社,2007.
Current Status and Development of the Coal Tar Processing Industry in Yulin
快园区建设 争取国家、省政府同意,实行生产许可证制度,加 强 行 业 管 理 ,促 进 产 业 规 范 有 序 发 展 。 煤 焦 油 加 工 要 走 新 型 工 业 化 道 路 ,合 理 配 置 资 源 ,统 筹 安 排 供 水 、供 电、排污等基础设施,采用先进工艺技术,发展循环经 济,实现资源综合利用和废物减量化、资源化、无害化。 2.2 坚决淘汰落后产能,优化产业结构,适度发展规模 今 后 ,煤 焦 油 深 加 工 项 目 均 需 核 准 ,新 建 煤 焦 油 项目必须与“关小”同步实施,并全部进入规模的集中 区(点),单套煤焦油加工装置规模不低于 10 万 t/a。 2.3 加强产学研相结合,推进技术进步,实现节能减排 逐 步 开 发 新 型 煤 焦 油 加 氢 、分 离 的 技 术 ,解 决 煤 焦 油 产 业 发 展 中 存 在 的 工 艺 落 后 、浪 费 资 源 、污 染 环 境 、无 生 产 技 术 规 范 等 问 题 ,提 高 市 场 竞 争 力 和 经 济 效益。
收 稿 日 期 : 2011-02-17 作者简介:刘巧霞(1985— ),女,2007 年本科毕业于西安 工 程 大 学 环 化 学 院 应 用 化 学 专 业 ,助 理 工 程 师 ,现 主 要 从 事煤化工、煤焦油化学方面的研究。
榆 林 市 兰 炭 工 业 发 达 ,兰 炭 的 生 产 ( 煤 炭 的 低 温 干 馏 ) 是 陕 北 能 源 化 工 基 地 的 特 色 产 业 ,也 是 主 要 经 济增长点之一。目前,面对兰炭生产企业技术落后、企 业伴生产品回收率偏低、直接经济损失巨大的严峻形 势 ,榆 林 市 采 取 省 市 科 技 部 门 联 动 立 项 的 办 法 ,积 极 探 索 实 施 校 地 合 作 ,通 过 产 学 研 结 合 ,带 动 榆 林 全 市 乃至全国兰炭产业的升级换代。 1.2 煤焦油加工工艺
2 榆林煤焦油加工产业发展建议
综合来讲,目前榆林煤焦油的利用途径大体有: (1) 直接作为原料销售;(2) 简单蒸馏得到馏分油销 售 ;(3)少 量 用 于 加 氢 制 燃 料 油 ;(4)就 地 焚 烧 。 榆 林 煤焦油质优、来源丰富,但在很大程度上被浪费。对榆 林煤焦油产业发展建议如下: 2.1 争取国家、政府的政策支持,科学规划布局,加
由于榆林煤焦油属于中低温煤焦油,相比高温煤 焦 油 ,与 石 油 原 油 组 成 更 相 似 ,所 以 加 工 方 式 与 途 径 也很接近石油化工,流程类型大概有:燃料型、燃料 - 润滑油型和燃料 - 化工型[5]。几种常见中低温煤焦油 加工工艺流程示意图如下页图 1~图 4 所示。
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褐煤中低温 煤焦油
碱抽提
褐煤中低温 煤焦油
蒸馏
煤化工
2011 年第 3 期
酚类化合物
中性油
中性油
蒸馏
柴油
乙醇抽提
碱抽提
沥青

图 1 褐煤中低温煤焦油加工流程示意图
蒸馏
轻柴油 重柴油
汽油馏分
不含蜡馏分
含蜡馏分
再蒸馏
残渣油
焦化
气体烃及损失
SO2 抽提 焦化气 焦化馏出物 电极焦
抽提物 抽余物
柴油 燃料油
轻柴油 重柴油
>390℃馏分 损失
热处理 焦化
沥青
焦化气 馏出物 树脂物 焦炭
图 4 蒸馏-碱提酚工艺流程示意图
蒸馏
轻柴油 重柴油
从中低温煤焦油的不同加工工艺得出一个共同 特点:即基本都有提酚的过程。分析知,中低温煤焦油 中 酚 类 物 质 含 量 很 高 ,对 油 品 有 害 ,它 能 使 残 炭 量 增 加 、味 臭 、变 色 、具 有 腐 蚀 性 及 燃 烧 情 况 不 好 ,但 将 它 提出作为化工原料却是极有价值的,以酚类为基础, 可 以 生 产 许 多 种 产 品 :如 塑 料 、黏 结 剂 、杀 虫 剂 、消 毒
参考文献:
[1] 李华民,冯延兴,王永刚.榆林市煤化工产业发展探讨 [J].煤炭工程,2009(1):26-28.
[2] 申 毅. 陕北低变质煤干馏特性及应用研究 [D].西 安:西安科技大学,2006.
[3] 陈昔明,彭 宏,林可泓.煤焦油加工技术及产业化的 现状与发展趋势[J].煤化工,2005,33(6):26-29.
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