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山西焦化产业升级主打技术牌

作者:陈菲  2018年06月13日   来源:中国化工报    

  山西以冶金焦为主的焦化产业正处于转型升级的过程中。6月11日,煤转化技术教育部工程研究中心主任、太原理工大学煤化工研究所副所长苗茂谦在接受中国化工报记者采访时指出,针对炼焦产能过剩、产业链延伸不足、煤焦化能耗高污染重这些传统煤化工“痼疾”仍未得到根本改善的现状,山西煤焦化产业要通过研发实施一批以煤焦化为源头的重点技术和项目,推动产业转型升级。

  发展气化焦及气化技术

  气化焦及其气化技术的开发应用,可以化解产能过剩矛盾,形成以煤焦化为源头的现代煤化工产业链,促进产业结构优化升级。

  焦炉煤气低温换热式合成天然气技术 2010年8月,在太原理工大学的组织下,山西同世达煤化工集团、杭州林达化工技术工程有限公司、中科院大连化物所参与实施5000立方米/日焦炉气中低温换热式合成天然气项目,开发出焦炉煤气中低温换热式合成天然气的新工艺。

  在同世达建设的5000立方米/日工业性试验装置经过72小时考核、累计1000小时的试验运行,证明该技术路线可行。山西省科技厅组织的由倪维斗院士等组成的鉴定委员会认为,该项目开发的焦炉煤气制合成天然气新技术达到国际先进水平。

  热化学熄焦及副产品合成气技术 该技术由太原理工大学开发,相比传统干法熄焦介质氮气,该校提出的热化学熄焦介质二氧化碳和甲烷有更高的比热容,可显著减少熄焦气体用量。

  在甲烷二氧化碳重整制合成气的反应中,最亟待解决的问题是由于积炭导致催化剂失活的问题。以往的研究主要在于抑制积炭生成,该课题改 “堵” 为“疏”,最终解决了催化剂积炭失活问题。该项技术使合成气生产成本降低20%,二氧化碳减排90%,产生的合成气可生产乙醇等高附加值化工产品,其中合成气直接生产乙醇的路线最短,易规模化。

  开发节能减排技术

  开发炼焦配煤技术、污染物治理技术、热回收利用技术、大型清洁型焦炉和成套装备,能够促进焦化产业节能减排、降本增效。

  焦化废水深度处理及回用技术 该技术由山西焦煤集团与山西大学合作开发,利用煤矸石合成高效聚硅酸铝铁絮凝剂,通过多种机制强化去除焦化废水中的有机物,使COD去除率达到50%以上。

  该项目还开发了树脂吸附—微电解芬顿处理脱附液的成套技术及装备,脱附液经微电解芬顿后COD从 6000mg/L降到1500mg/L以下。处理后的废水返回到生化系统生化处理,解决了脱附液难处理问题。他们还利用膜蒸馏—结晶处理高浓盐水的关键技术,对反渗透浓水进行浓缩,盐截留率均保持在 90%以上,可使水回收率提高10%以上。利用该技术建设的处理量300立方米/时的示范工程,已实现焦化废水“零排放”。

  余热分解焦炉煤气脱硫废液技术 脱硫废液是焦化企业采用湿式氧化脱硫技术脱硫过程中产生的一种危害极大的污染物,其COD大于100000mg/L、硫化物大于2000mg/L、氨氮大于20000 mg/L,同时还含有硫氰酸铵等剧毒物质,现有的污水处理系统无法对其进处理,外排或外泄都会造成严重的环境事故。

  太原理工大学开发的湿式氧化法脱硫废液处理技术可以解决上述问题。该技术将脱硫废液经过滤、加压等预处理后,经喷射器喷入上升管高温荒煤气中,喷入的脱硫废液在炭化室顶荒煤气中被瞬间汽化,其中的硫氰酸铵等物质热解生成氨气、氮气等,进入后续的净化工段后,硫化氢以硫黄形式回收,氨气以硫酸铵或氨水的形式回收。

  延伸煤焦化产业链

  发展焦炉煤气、粗苯、煤焦油及其精深加工技术,可延伸煤焦化产业链,形成大宗化工产品、精细与医药化工中间体、新材料等高附加值产业链。

  粗苯萃取副产物噻吩精制及其医药中间体制备工业化项目 该项目由太原理工大学与山西恒强化工公司共同承担。

  焦化企业获得的粗苯经过精制萃取可得到相当数量的噻吩硫。但由于我国噻吩硫的下游产品开发不足,除少量噻吩售出外,大部分积压,成为企业的负担,该项目旨在解决上述问题。他们开发的新工艺以噻吩为原料,合成的2-噻吩甲醛、2-硝基乙烯噻吩等产品在医药、农药、染料等行业有广泛应用。

  目前,该项目已建成800吨级噻吩精制装置;完成了2-溴噻吩、2-乙酰噻吩和 2-噻吩甲醛等6个中间体产品的绿色合成工艺百千克级中试工艺验证,其中3个中间体产品已完成50吨级规模工业示范。项目组在研发2-溴噻吩的制造工艺时,摒弃了传统的溴素溴化工艺,开发了氢溴酸绿色溴化工艺,使噻吩转化率达85%,产物选择性达95%,避免了多溴取代。2-乙酰噻吩工艺则摒弃了传统的浓硫酸催化酰化工艺,开发了酸性树脂绿色酰化工艺,转化率达98%,产物选择性达99%,大大降低了污染物排放。

  重苯加氢催化剂开发及重苯加氢项目 该项目由太化集团洪洞华旭化工科技有限公司承担,目前已完成重苯加氢工艺包以及10万吨级项目立项、环评、安评等工作。加氢精制催化剂、加氢裂化催化剂的实验室评价优化及工艺技术参数确定工作也已完成。

  高温煤焦油馏分加氢制清洁燃料油技术 该项目由中科院山西煤化所承担,已完成千吨级中试装置建设、百千克级高温煤焦油馏分加氢催化剂放大以及10万吨/年高温煤焦油馏分加氢工艺包的编写工作。

  该所还与山东潍焦集团有限公司合作开展20万吨/年煤焦油馏分轻质化项目,目前已经完成项目立项。

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