国内焦化技术取得突破性发展 促进焦化行业转型

马后炮火

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在8月8日召开的中国炼焦行业协会（以下简称中焦协）2014年上半年焦化行业经济运行信息发布会上，中焦协会长崔丕江指出，今年上半年，焦化企业产品质量和技术经济指标稳定良好，为焦化行业破解转型升级和可持续发展的紧迫课题提供了基础。中焦协会长崔丕江还表示“节能减排的刚性约束与日俱增，促使焦化企业自觉地加大了针对解决行业技术难题的有效投入，行业技术进步取得了一些突破性进展，特别是法规标准建设、节能环保技术开发与应用方面更加突出。”
　　根据中焦协对会员生产企业的统计显示，上半年焦化行业主要技术经济指标明显改善：冶金焦抗碎强度M40为84.73%，同比提高0.41个百分点；冶金焦抗碎强度M25为91.16%，同比提高0.44个百分点；焦炭反应后强度为63.52%，同比提高0.19个百分点；煤焦油回收率为3.24%，同比提高0.05个百分点；粗苯回收率为0.94%，同比提高0.04个百分点；轻苯回收率为0.88%，同比提高0.02个百分点；硫酸铵回收率为0.90%，同比持平；炼焦工序能耗123.66千克标准煤/吨，同比下降0.84千克标准煤/吨；吨焦耗新水1.35立方米/吨，同比下降0.22立方米/吨。
　　对于指标的改善，崔丕江表示，国家相关部门针对焦化行业出台的一系列新政、新规、新标准为焦化行业科学规划、工程设计、工艺设备选型、工程建设、工程验收及运行管理等明确了方向。2014年3月3日，工业和信息化部发布了新修订的《焦化行业准入条件》（以下简称《准入条件》）。新版《准入条件》不仅在焦化企业工艺装备、能源环保、安全生产、职业卫生、综合利用设施等方面提出了一些新的要求，同时还增加了焦炉煤气制甲醇、煤焦油加工、苯精制等企业管理与发展要求，实现了对焦化生产企业规范管理的全覆盖。此外，另有7项焦化产品及检测、检验行业标准已由国家标委会审定通过，将陆续发布实施。
　　从企业层面来看，面对行业困境，焦化企业加大了在降本增效方面具有良好的应用前景的新技术、新装备的开发力度。包括：焦炉煤气高效脱硫工艺技术，低氮氧化物排放炭化室高6.25米捣固焦炉和7米顶装焦炉炼焦技术，拓展煤源、优化配煤、提高效益技术，精细化炼焦配煤技术以及全馏分煤焦油悬浮床加氢制清洁燃料技术，捣固焦炉生产气化焦及增产化工产品提高效益系列技术，等等。
　　据崔丕江介绍，一些工程技术正在开发和应用中。如中英合作设计并在内蒙古建设的焦炉煤气甲烷化生产天然气生产线建成投产后，总体运行良好；国内完全自主研究开发并设计的焦炉煤气甲烷化生产天然气全流程技术装备成套技术的成功运行，标志着我国在焦炉气制天然气（LNG）整套工业化技术方面取得了突破性进展。同时，关于创新流程、优化结构、集成价值，建设洁净绿色焦化企业研究，以及焦炉煤气合成甲醇、甲烷化及合成其他化工产品、工艺技术发展现状与应用实践的研究，对开阔焦化企业发展思路具有指导意义。
　　与此同时，焦化企业还加大了对节能环保的投入。今年上半年，我国新投产干熄焦装置8套，新增处理能力1145吨/小时。崔丕江表示，为了达到2012年颁布的《炼焦化学工业污染物排放标准》的要求，各焦化企业积极进行节能环保设施的改造提升。如首钢京唐西山焦化有限责任公司、迁安中化煤化工有限责任公司等单位对废水处理的工艺技术流程进一步提升完善，通过清污分流、减少焦化废水量，并按不同水质分别建设废水深度处理回用设施；武汉平煤武钢联合焦化公司二生化提标改造工程，采用AOAO两级生物脱氮、臭氧深度催化氧化工艺；宝钢集团公司炼铁厂等企业组织焦炉烟气脱硝试验，已取得阶段性成果；黄石市建材节能设备总厂在烟道气余热煤调湿技术的开发应用上，取得了较好的经济效益。
　　此外，焦化企业优势互补、合作发展的模式，对焦化行业优化产业结构和产业布局调整的作用明显。崔丕江举例，中国煤焦油产量占世界60%以上，打造具有国际竞争力的煤化工企业，已经具备基本的物质基础；石化技术的发展也为煤焦油的加工提供了工艺技术、装备制造、自动化控制等可以借鉴的经验。优势互补、合作发展，有效地解决了煤焦油、苯精制等企业加工规模小、低级粗加工多、一些炼焦独有的特种化工产品不能合理有效提取的弊端。如宝钢化工有限公司，利用多年来积累的煤焦油加工技术、市场信誉好等优势，以宝化上海、南京梅山和苏州宝化为基础，广东湛江为新基地，在贵阳、四川达州和内蒙古乌海等地，与有关企业联合建立大型煤焦油加工企业和炭黑生产企业，为企业开辟新市场、降低投资风险、集约化生产经营和做优、做强创造了条件。山西阳光集团重组本地区的数家焦化企业，对原有焦化的煤焦油加工装置进行大规模改造，产品品种、质量和效益都得到提高。

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从技术角度看2014年焦化行业突破性进展，主要体现在三个维度：

1. 关键指标提升
冶金焦强度M40（抗碎强度指标）提升至84.73%，M25（耐磨强度指标）达91.16%，焦炭反应后强度（CSR）突破63.52%，这些数据说明：
- 配煤技术优化降低了低阶煤配比
- 焦炉操作参数控制精度提高
- 焦炭热态性能改善有利于高炉降耗

2. 核心技术突破
企业重点攻关方向：
1）焦炉煤气深度利用
- 甲烷化制LNG技术实现国产化（内蒙古项目产能达4亿m/年）
- 合成甲醇工艺单套装置规模突破20万吨级
2）环保技术迭代
- 干熄焦（CDQ）装置新增1145t/h处理能力，吨焦发电量提升至130kWh
- 臭氧催化氧化技术使废水COD（化学需氧量）稳定<50mg/L
- SCR脱硝（选择性催化还原）实现NOx排放<150mg/m
3）工艺创新
- 7米顶装焦炉热工效率提升2.3%
- 悬浮床加氢技术将煤焦油转化率提升至92%

3. 系统优化措施
1）政策驱动
新版《准入条件》强制要求：
- 焦炉必须配套煤气净化系统
- 焦化废水回用率≥95%
- 装煤除尘效率≥99%
2）生产管理
- 精细化配煤系统降低原料成本8-12元/吨
- 智能燃烧控制系统降低耗热量5%
3）资源整合
- 区域化集中处理危废（如脱硫废液）
- 焦化-钢铁-化工多联产模式提升副产品价值

当前行业痛点仍在于：
- 焦炉煤气制氢经济性待突破（成本需降至1.5元/m以下）
- 焦油加工精细化程度不足（高附加值产品占比<30%）
- 智能化水平滞后（关键工序自动化率仅65%）

建议企业重点关注：
1. 开发焦炉煤气变压吸附（PSA）制氢耦合CCUS（碳捕集）技术
2. 推进煤沥青制备针状焦等高端材料研发
3. 应用数字孪生技术优化焦炉热工调控   

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