我國的煤焦油行業(yè)在世界的新材料的推動下、鋼鐵工業(yè)需求的加大下,逐步得到了提升,煤焦油是在煤干餾和氣化反應(yīng)過程里出現(xiàn)的液態(tài)品,因此,在深加工行業(yè)里也有著創(chuàng)新的發(fā)展前途。
煤焦油行業(yè)隸屬于傳統(tǒng)行業(yè),就算在現(xiàn)在同石油化工業(yè)的競爭相當(dāng)激烈,但是仍然無法漠視煤焦油行業(yè)的潛力,特別是由于新材料及鋼鐵行業(yè)的大力發(fā)展,人們對煤焦油資源利用的重視度也日漸加深。由于煤焦油的化學(xué)成分比較低,因此如何有效的進(jìn)行提純、分離煤焦油的化學(xué)成分,也是煤焦油在工業(yè)中的重要發(fā)展方向。
一、煤焦油未來的工業(yè)發(fā)展方向
隨著社會的發(fā)展,經(jīng)濟(jì)的提高,我國對環(huán)境保護(hù)的要求也日漸加強(qiáng),煤焦油在深加工方面面臨著嚴(yán)峻的問題,需要通過整合來改變目前的狀況,那么,煤焦油未來的工業(yè)方向?qū)⒊谢?、?xì)致劃分、深加工、新型材料整合發(fā)展。
1、集中化
通過全球針對煤焦油方面相對發(fā)展的國家可以看出,其加工方式均為集中化加工,但是我國卻是采用分散化加工,由于設(shè)備的加工能力過小,工業(yè)化水平過低,導(dǎo)致產(chǎn)品的品種過少,耗能較高,污染也較為嚴(yán)重。雖然我國早已經(jīng)對煤焦油行業(yè)提出集中化的加工方式,可是由于諸多原因,導(dǎo)致了至今仍然沒有創(chuàng)辦一個(gè)相對較大的煤焦油集中加工場所,并且很多小的加工廠只是為了生產(chǎn)焦炭,竟將煤焦油放在每種燒掉,這樣對一次性資源非常浪費(fèi),所以,集中化生產(chǎn)對于煤焦油行業(yè)來講是必不可少的方法。
發(fā)達(dá)國家在加工煤焦油的方法上,采用的是集中化方式,而我國在這方面的技術(shù)同發(fā)達(dá)國家有懸殊的差距,僅為發(fā)達(dá)國家提取量的四分之一。
我國煤焦油行業(yè)的發(fā)展前景,現(xiàn)已出現(xiàn)了集中化的形式,我國已經(jīng)明確以煤為主的戰(zhàn)略方法,煤焦油的提煉深加工已經(jīng)納入國家的發(fā)展規(guī)劃內(nèi),收到了國家、地方政府的大力支持。我國煤焦油行業(yè)和化工行業(yè)在產(chǎn)業(yè)的發(fā)展指導(dǎo)中,也確認(rèn)了煤焦油深加工要向集中化、大型化發(fā)展。并且,我國煤焦油的深加工也逐漸向大項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)行發(fā)展。
2、細(xì)致劃分
煤焦油的顏色呈黑褐色,狀態(tài)呈粘稠液體,氣味與酚、萘較為相近,含量在高低方面采用苯、甲苯的不溶物來表現(xiàn)。雖然煤焦油的化學(xué)成分相對復(fù)雜,可是卻以芳香結(jié)構(gòu)為特點(diǎn)。盡管石油化工業(yè)在科技的推動下可以合成任何想得到的物質(zhì),但是在總舵化學(xué)原料里,喹啉含量、咔唑含量及工業(yè)炭素制品的含量仍為100%;煤焦油可以提供出蒽、芘90%以上的含量、萘85%以上的含量。由于煤焦油具有特殊的多芳環(huán)結(jié)構(gòu),才能在應(yīng)用和深加工方面構(gòu)成良好的基礎(chǔ)。
通常來說,煤焦油一般是經(jīng)過焦?fàn)t氣體在凈化車間內(nèi)通過焦油氨水分離器來實(shí)現(xiàn)分離提取的,之后通過過濾雜質(zhì)、過濾水、過濾鹽的方式進(jìn)行焦油的分離,再通過蒸餾功率進(jìn)行處理。通過煤焦油沸點(diǎn)的分析,可以將其分為同粗笨共同加工的輕油餾分;同酸、堿洗滌的酚油餾分、萘油餾分和洗油餾分,以此將酚、吡啶堿、喹啉一類的產(chǎn)品進(jìn)行提取,最后通過洗滌后,將萘油提取出萘和蒽。
(1)焦油分離技術(shù)的現(xiàn)狀
焦油產(chǎn)品中相對提取成熟的有咔唑、萘、酚、喹啉、蒽一類,并且在工業(yè)上這一類的產(chǎn)品也是有煤焦油提供的。可是,由于現(xiàn)在的分離工藝相對較差,通過酸堿洗滌后會影響其他組分,還會對環(huán)境污染造成嚴(yán)重影響。并且,就算當(dāng)前在我國處于技術(shù)最為先進(jìn)的寶鋼公司,它的生產(chǎn)技術(shù)也是源于20世紀(jì)80年代的日本技術(shù),所以,從技術(shù)上我們一定要加以改進(jìn),并且將國外同國內(nèi)的技術(shù)差距快速變小。讓我國的焦油分離技術(shù)可以更加趨向于低耗能、高產(chǎn)值、高質(zhì)量的發(fā)展方向。
(2)在煤焦油的分離技術(shù)上加大開發(fā)力度
從煤焦油的分離技術(shù)上,我們不難看出,國家已經(jīng)在針對減壓、常壓減壓蒸餾技術(shù)進(jìn)行開發(fā),同多塔精細(xì)分餾的技術(shù)相結(jié)合,將整套工藝流程更加趨于實(shí)用性,由此,對于煤焦油的分離效率有了一定程度的提高??墒菍τ诜逐s分離的成分暫時(shí)還沒能進(jìn)行良好運(yùn)用,如果出現(xiàn)無法分餾分離的成分,可以通過裂解開環(huán)加氫的程序來進(jìn)行分離,這樣也可以讓煤焦油的附加值得到提升。
并且,經(jīng)過煤裂解開環(huán)的加氫技術(shù),還能生產(chǎn)出有利于柴油十六烷的添加劑。通過加氫技術(shù),調(diào)整出各種催化劑及加氫操作的參數(shù),提升十六烷的原有值。而煤焦油中的很大成分中不能進(jìn)行提純分離,可以將這部分用于取代柴油成為機(jī)動車的燃料,這樣也很大程度的提升了煤焦油的附加值,這樣可以讓柴油的現(xiàn)則范圍加大,也將煤焦油的深加工技術(shù)及經(jīng)濟(jì)效益大幅度提高。
3、深加工
煤焦油由于其特殊的多芳環(huán)結(jié)構(gòu),深加工方面的潛力很大。
(1)進(jìn)行新材料的制備
隨著社會的發(fā)展,新材料以其特點(diǎn)作為了社會進(jìn)步的代表性之一,在20世紀(jì)中,塑料的出現(xiàn)給人們的生活帶來了很大的變化。到了90年代,針對新型塑料的研發(fā)也產(chǎn)生了很大的改變,新型高聚物中芳環(huán)的加入,將其性能進(jìn)一步的改善。
(2)在醫(yī)藥、染料方面形成中間體的合成
煤焦油研發(fā)的產(chǎn)品中在醫(yī)藥和染料方面也有著很大的空間。在煤焦油的組成結(jié)構(gòu)上加以修整,可以獲得對醫(yī)藥、燃料方面十分有用的中間體。
煤焦油的成分中可以有很多值得提取合成的醫(yī)藥、染料的中間體,由于煤焦油成分的分離提取技術(shù)在不斷改進(jìn)、提取物種也在不斷增多,而從醫(yī)藥和染料工業(yè)的發(fā)展來看,煤焦油的分離組分的需求也越來越多,這也一定會成為煤焦油深加工的發(fā)展方向之一。
(3)新型材料整合
由于我國在公路、建筑等項(xiàng)目上都進(jìn)行大規(guī)模的建設(shè),那么,對于新型材料的整合也會不斷增加,尤其是對瀝青的需求從數(shù)量和質(zhì)量上都有著不斷的提高。將瀝青改質(zhì)成為了瀝青未來發(fā)展過程中的重大方向。
由于我國在電爐煉鋼技術(shù)逐漸向直流高功率方向發(fā)展,在導(dǎo)電電極方面一定要運(yùn)用石墨電極進(jìn)行操作,并且要求石墨電極要達(dá)到電極電阻率小,承擔(dān)負(fù)荷電流,高抗熱震功能,而且必須要通過浸漬劑瀝青的處理方式來降低QI的含量,可是我國目前還沒有專門的浸漬劑瀝青,那么,必須要進(jìn)行瀝青的改質(zhì),來代替該產(chǎn)品的應(yīng)用,因此,原有的中溫瀝青在粘結(jié)劑的產(chǎn)品中,逐漸被改質(zhì)瀝青代替。
二、只有通過產(chǎn)、學(xué)、研共同發(fā)展,才是研發(fā)煤焦油的有效途徑
煤焦油行業(yè)的發(fā)展決定于投資及市場,可是,由于深加工的不斷增加,產(chǎn)品附加值的不斷提高,技術(shù)對于產(chǎn)品來講比重越來越大。對于煤焦油的新產(chǎn)品開發(fā),只有通過產(chǎn)、學(xué)、研共同發(fā)展,才是研發(fā)煤焦油的有效途徑,將研發(fā)的速度得到提升,將研發(fā)的成本及風(fēng)險(xiǎn)降到最低。
目前,對于企業(yè)的整合及研究院技術(shù)力量的提高,要提升其速度。將企業(yè)作為主體,進(jìn)行煤焦油的深加工技術(shù)的開發(fā),在科研方面要加大投資力度,將人力和物理有效集中,并且將工藝、裝備有效分離,提升煤焦油中成分的分離效果,構(gòu)成整套的生產(chǎn)技術(shù)工藝裝備,深度的考慮成分分離的技巧性,依據(jù)市場的具體需求進(jìn)行及時(shí)調(diào)整,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和類型,才是提高煤焦油行業(yè)的綜合實(shí)力及經(jīng)濟(jì)效益的有效保障。