浅谈煤焦油深加工及加氢工艺

孟凡凯 马学成

摘要：近年来，随着我国经济的快速发展，我国各行各业的技术水平都得到了明显的提升。本文我们谈到的是煤焦油深加工及加氢工艺，所谓煤焦油，就是煤的副产物，煤焦油是在煤的高温焦化和气化过程中产生的。焦油中含有大量元素，如萘、苯酚和蒽等元素，可通过蒸馏、结晶和其他工艺提取，如果剩余的物质直接燃烧，就会产生一氧化氮等有毒气体，那么如何处理大量的煤焦油就成了化工行业一直思考的问题。

关键词：煤焦油;深加工;加氢工艺

引言：作为世界上人口众多的国家，我国对煤炭的需求量和使用量都很高。多年来，煤炭的合理利用率并没有达到一个很可观的状况，是因为煤炭的副产物煤焦油没有合理的应用，从而形成资源浪费的情况，所以本文针对煤焦油深加工以及加氢工艺进行分析，并合理对煤焦油进行处理。

1.加氢工艺技术概述

随着时代的不断发展，节能环保不再是口号，煤焦油的再利用越来越受到人们的关注。通过化学技术利用煤焦油的活性成分是每个化学工作者都应该考虑的问题。该行业采用的深加工技术其中包括使用常压蒸馏技术。这种方法的优点是低能耗和各种物质的低排放。加氢工艺是在深加工的基础上加氢改质，其目的是确保煤焦油中的废物达到二级利用水平。例如，加热油和氢化蜡油通过水合过程，这不仅合理利用了资源，而且实现了能源供应的多样化。将煤焦油制备和水化的具体过程进行分析，该工艺采用先进的常压蒸馏技术，方便操作以及能够检测出问题等特点。并且利用该技术不仅提升了酚的回收率，以获得各种指数的芳烃混合物、氢化蜡油和氢化加热油。自1935年我国工业化以来，馏分脱酚技术已得到广泛应用，该技术相对成熟，具有可操作性。该工艺操作条件和工艺流程简单。首先生成酚钠，之后再将酚钠溶于水，并通过油水分离技术将酚脱离出来，需要强调的是该技术中使用的碱通常是百分之十的氢氧化钠。这就是为什么油水转化为蒸汽制氢在生产成本和投资成本方面具有巨大优势，其次是甲醇转化为蒸汽制氢，而电解制氢显然处于劣势。油水蒸汽转化制氢的部分投资相对较高。将氢气转化为相同尺寸和负荷的甲醇蒸汽的过程仅占油水的40%，而制氢过程介于两者之间。油水蒸汽制氢装置受天然气供应限制，装置难度较大;氢电解装置和甲醇蒸汽生产装置的施工现场几乎没有限制。

2.煤焦油深加工具体技术

2.1蒸馏技术

煤焦油蒸馏技术包括所有馏分的气化和焦油的连续蒸馏。根据蒸馏的数量和压力进行处理，常压蒸馏工艺、三种混合馏分的生产和切割工艺以及高效短程蒸馏技术在中国得到了广泛的应用。该技术具有工艺成熟、技术可靠、工艺简单等优点，它不仅简化了清洗操作，而且提高了蒸馏的浓度（高达65%左右），不仅提高了蒸馏的产量，还生产出了高品质的苯酚加热油。如前所述，萘、苯酚、蒽和其他物质可以通过蒸馏和结晶从碳醚中获得，这表明蒸馏过程对于碳醚深加工的重要性。与我国目前的煤焦油蒸馏工艺相比，高效斜板塔蒸馏技术有很多发展方向，该技术具有使用历史长、操作方便、技术成熟可靠等优点。该技术不仅提高了苯酚的回收率，而且还可获得高酚和低酚含量的燃料。粗酚精制利用酚类化合物的沸点，通过蒸馏将粗酚转化为粗酚产品。粗酚的脱水、除渣和精馏，每个塔在减压下工作，当使用高效容器时，联苯胺的回收率超过61%，

2.2蒸馏脱酚技术

在蒸馏过程中，可以回收大量苯酚，但苯酚还含有其他杂质，因此需要使用蒸馏脱酚技术。蒸馏脱酚技术在我国的应用率最高，该技术的应用原理是将蒸馏工艺回收的苯酚用碱简单活化制备苯酚钠，然后将苯酚钠溶解于水中，采用油水分离技术分离苯酚。需要强调的是，该技术中使用的碱通常为10%氢氧化钠。酚盐分解技术代替硫酸分解或二氧化碳分解，硫酸分解的主要缺点是能耗高。二氧化碳分解的副产物是碳酸钠，由于硫酸分解产生的硫酸钠过高，氢氧化钠可与氧化钙反应生成碳酸钠，二氧化碳分解可避免能耗高的缺点。氢氧化钠是用于蒸馏脱酚的碱，在不消耗太多能量的情况下实现蒸馏脱酚和酚盐降解的良性循环，它还可以起到节能减排的作用。

2.3酚精制工艺

经过以上三个步骤，我们得到的苯酚实际上是生苯酚。为了真正得到酚类产品，我们还必须经过提炼原料酚的过程。所谓原料酚精制工艺，就是利用酚类化合物的沸点差，经过原料脱水三个阶段得到酚类产品。原料苯酚精制过程中，苯酚的再生率很高，基本上为40%。当然，除苯酚外，还可以再生产羟甲基苯醚和果蔬汁，而且质量相对来说是比较好的。氨分解是将氨加热并分解成氢和氮的过程。这个过程需要大量的热量，并且可以在低压催化剂的存在下进行。必须有效处理未经处理的氨和这部分残余氨。未经处理的氨是一种发炎性、爆炸性和有毒的危险化学品。原材料的损失容易导致生产区域的污染事故，且储存条件严格。

2.4制氢技术

制氢技术也是碳醚深加工和水合的重要工艺。我国化学工业的现状与工业化国家相比仍有很大差距。我国的制氢方法主要包括天然蒸汽转化、氢电解和氨分解。天然蒸汽的转化始于二十世纪中后期，通过各种优化和转化过程，对机械、设备和操作条件提出了更高的要求。对相关行为体的知识和专业水平提出了更高的要求。到目前为止，这种方法在技术、机械和设备方面都比较成熟。这是一种在我国生产高频氢气的方法。与其它方法相比，该方法具有操作简单、自动化程度高、稳定可靠等优点。氢分解氨的生产方法是通过加热氨来提取氢和氮。这种方法表明比它的方法消耗更多的能量，并且原料的储存条件非常苛刻。除了上面提到的三种制氢方法外，还有水压下的氢气和吸附法。总之，制氢过程是煤焦油加工和水化过程中最重要的过程之一。

2.5氨分解工艺

氨分解是将氨加热并分解成氢和氮的过程。这个过程需要大量的热量，可以用低压催化剂完成。本工艺产品含有一定量的未经处理的氨，需要进行有效处理。未经处理的氨气是一种危险易燃化学品，原料损失易在生产区域造成污染事故，储存条件严格。煤焦油蒸馏后的优质梵蒂冈油和重油组分通过混合、电脱水、脱盐和其他方法进行处理，在水化（细裂范围）的热交换器或加热器所需的反应温度下加热，以进行脱硫、脱硝、脱氧，油和芳烃饱和、脱胶和聚合物裂解反应，然后插入产品分馏器，对膨胀柴油和未加工油馏分进行切割和分馏;通过热交换炉或加热炉将未加工的油馏分加热至反应所需温度后，到达加氢裂化工段进行深度脱硫、脱丝、高分子加氢裂化、芳烃饱和，以及产品分馏塔，以切割混合香气，氢化苯酚油、氢化蜡油等产品经分馏反应产生。反应后的多余氢气从冷压装置中回收，进入氢气压缩机以增加压力，然后返回到加氢裂化范围和水合作用。

总结语

我国化学工业近年来取得了良好的发展势头，在煤焦油深加工及加氢工艺的过程中取得了良好的发展。在这项工作的过程中，我们成功地完成了上述四个过程。相信未来煤焦油深加工及加氢工艺的发展可以获得很好的发展。

参考文献：

[1]左晓琳，马树伟. 浅谈煤焦油深加工及加氢工艺[J]. 当代化工研究，2019（2）：65-66.

[2]郝力平，王伟艳. 浅談煤焦油深加工及加氢工艺[J]. 化工管理，2019，000（030）：67.

[3]贺文龙. 浅谈煤焦油深加工技术[J]. 工业，2019，000（007）：118-118.