煤热解25种技术半数工业化

  

来源：中国化工报

    “我公司的120万吨/年新型原煤热解、50万吨/年煤焦油沸腾床加氢裂化深加工制芳烃项目，正在进行各项前期准备工作，预计9月在陕西神木锦界工业园破土动工。”7月10日，陕西精益化工有限公司有关负责人告诉中国化工报记者。

　　作为多年前就有的传统煤化工，煤热解成为近年来煤炭分质利用的新宠，受到业内外投资热捧。煤热解技术开发最新进展如何？还存在哪些瓶颈制约？今后发展方向是什么？能否成为现代煤化工的新路径？中国化工报记者进行了采访。

　　加工技术百花齐放

    煤热解也称煤干馏或热分解，是指煤在隔绝空气的条件下进行加热，把煤里面的焦油和煤气蒸发出来，得到焦油、煤气、半焦（兰炭）的过程。即利用煤的组成与结构特征，通过热场作用、操作条件调控或催化作用，对煤中的有机大分子结构进行“化学裁剪”，加工条件温和，工艺过程简单，无需氧气，生产的煤焦油、兰炭和煤气，可进一步加工成燃料油和高端化学品，实现分质利用。

　“煤主要是碳氢化合物，分质利用是煤深加工的途径之一，而煤热解是煤炭分质利用的龙头。”中国石化联合会煤化工专业委员会专家贺永德说，我国低阶煤年产量约20亿吨，煤分质利用原料充足。若低阶煤全部热解可产焦油1.5亿~1.8亿吨，相当于目前全国油品产量的90%。尤其是榆林当地的煤，焦油含量11%左右，非常适宜中低温热解，兰炭和煤焦油产能占国内的80%左右。

　　据了解，近年来国内煤化工企业和科研院校纷纷围绕煤分质利用展开技术攻关，煤热解技术取得重大进展，达25种之多，其中近一半实现了工业化生产运行，为煤分质利用奠定了基础。

　　去年以来，不论是**能源局出台的《煤炭深加工产业示范“十三五”规划》、《煤炭清洁高效利用行动计划（2015～2020年）》，还是中国石化联合会编制的《现代煤化工“十三五”发展指南》等，均明确将煤炭清洁高效分质利用作为重点任务之一。规划新建5个煤热解及多联产示范项目，总规模耗煤量3830万吨/年，其中落地榆林项目3个，占总量的86%。

　　多个瓶颈依然待破 　　

　　“煤热解分质利用技术难度大、投资和运行费用高，存在多联产大型工程化、热解气除尘、环境治理等突出问题，还需要不断技术优化集成和实践探索。”贺永德告诉记者，应加强废水处理回用、高含盐水脱盐、废水零排放工程开发；虽然主要装备国产化率达95%，但煤热解一些耐高温、耐磨的关键仪表、阀门等配套设备仍需进口，应组织联合攻关；煤热解多联产的油品、电力等面临专营垄断，需打破行业界限和阻力；产品行业标准也十分缺乏，亟待加快标准规范制定。

　当前煤热解还存在技术问题。在煤热解工业项目中，立式方形炉热解居多，以块煤为原料，占总产能的80%以上的。该技术投资少，但单炉产能小，焦油收率低；煤焦油加工难度大，焦油中固体颗粒容易沉积在催化剂表面，分离困难，影响长周期稳定运行；高金属、高胶质、沥青质含量，使催化剂易失活等。

　　另外，煤热解主要产品半焦（兰炭）的清洁利用出路也是个瓶颈，成为制约煤热解和多联产发展的关键因素。作为我国兰炭产业的发源地和最大生产基地，榆林兰炭产能达5000多万吨，虽然加大兰炭在民用、工业窑炉、锅炉、高炉喷吹、气化等领域应用力度，但产能利用率只有一半左右。也有专家对记者坦言，一些企业为得到煤焦油不顾市场情况盲目上热解项目，本末倒置，使兰炭产能过剩雪上加霜。

　“近年来，高温煤焦油加氢工艺日趋成熟，但中低煤焦油加氢技术还存在产品单一、产业链短、附加值低等问题。”西北大学化工学院教授马晓迅说，比如延迟焦化—固定床加氢裂化制燃料油工艺流程复杂，且约有15%的煤焦油转换成焦炭，焦油资源没有充分利用；煤焦油全馏分加氢制燃料油原料适应性较差，催化剂寿命短，对装置长周期稳定运行带来影响；比较富集的酚、萘、菲等没有分离出来，造成资源浪费。同时，粉煤占煤炭开采的70%，但粉煤热解技术存在油尘分离难、重质焦油凝固、结碳堵塞管道、废水处理难度大等瓶颈，难以工业化应用。

　　深度转化是方向　　

　　“十三五”期间，**对煤热解分质利用示范项目的重点任务之一，就是加强系统优化和集成，开展油、气、化、电多联产工业示范。

　　中国石油和石化工程研究会石油化工技术装备专业委员会秘书长、国联资源网副总裁丁武表示，随着**对煤焦油市场的宏观调控不断加强，煤焦油深加工规模、技术和精细化程度升级，煤焦油深加工逐渐向加工集中化、装置大型化、精细多元化、产品高端化方向发展，煤焦油的高附加值和潜在发展空间凸显。

　　贺永德建议，要以煤热解为龙头实现油品、天然气、化学品和电力多联产，使煤炭价值最大化，这是煤热解的最佳选择。新技术研发应围绕提高焦油收率，攻关快速热解、催化（活性）热解、加氢热解、加压热解等新一代技术。

　　2016年我国焦油产量1800万吨，但60%的深加工还停留在简单粗加工阶段，主要是石脑油、汽油、柴油馏分等。

　　“煤焦油是一种优质的宝贵原料油资源，除常规油品外，还可加工高附加值的精细化学品，尤其是石油化工路线难以获得、市场需求旺盛的产品，包括萘、**萘、菲、八氢菲、芘、**芘等。”马晓迅说，比如以菲为例，1000千克中低温煤焦油可加工30千克菲，按菲每千克2500元计算，仅此一项经济价值达7.5万元。 　　中石化抚顺石油化工研究院煤洁净利用技术部主任宋永一说，该院开发的煤焦油预处理+固定床技术，使产品方案多样化，可生产高芳潜石脑油和高十六烷值柴油，也可生产大比重航煤和高附加值润滑油基础油。

　　“中国是煤焦油产品最大的国际供应商，但还没有走到煤焦油技术最前沿，只进行粗加工的企业不会有出路。”河北省黄骅市信诺立兴精细化工股份有限公司副总经理周小野说，该公司坚持焦油深加工。年处理加工高温煤焦油60万吨、中温煤焦油30万吨，配套5万吨洗油深加工，产品包括喹啉、异喹啉、2-甲基喹啉、工业芴、甲基萘、吲哚等聚羧酸、苯酐、芴等三大系列产品，10万吨二辛酯（DOP）项目今年将建成投产。

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