中國煤化工行業又出新聞：一種已經有上百年發展歷史的傳統煤化工技術——煤熱解居然老樹開新花，帶起了一股研發與上馬熱潮。
作為一種老工藝，煤熱解為何引起了業內的重新關注？其作為一條傳統工藝，用于發展新型煤化工又是否可行？針對這些問題，CCIN記者采訪了多位業內專家。
因經濟價值不高久被冷落
什么是煤解熱？據中科合成油工程有限公司高級工程師唐宏青介紹，煤熱解，也稱煤的干餾或熱分解，是指煤在隔絕空氣的條件下進行加熱，把煤里面的焦油和煤氣蒸發出來，得到焦油、煤氣、蘭炭的過程。
煤熱解與煤液化、煤氣化的區別有以下幾點。首先是工藝不同。煤液化是將煤在高溫下加氫裂解；煤氣化是煤在高溫條件下，以氧氣、水蒸氣或氫氣作氣化劑的一種反應；煤熱解是一種加熱蒸發的過程。其次是得到的產品不同。煤液化得到的是柴油、汽油；煤氣化得到的是氣體，比如煤氣；煤熱解能得到3種產品：焦油、煤氣、蘭炭。此外，與煤氣化比，煤熱解產出的煤氣量少；與煤液化相比，煤熱解得到的燃料油比重大、密度高、十六烷值低，質量不如煤液化的好。
該技術最早產生于19世紀，起源于德國，發明之初主要用于制取煤焦油，也用于生產煉鐵用焦炭和燃料氣，由于該技術的能源轉化率很高，一直被國內外認為是與煤氣化、煤液化并列的第三種煤炭轉化技術。
CCIN記者通過查閱科技文獻發現，煤熱解技術在19世紀就已出現，但受技術所限，生產的產品比較簡單，當時主要用于制取燈油和蠟。19世紀末，因電燈的發明，煤熱解趨于衰落。第二次世界大戰前夕及大戰期間，納粹德國出于戰爭目的，建立了大型煤熱解廠，以褐煤為原料生產煤焦油，再高壓加氫制取汽油和柴油。戰后，由于大量廉價石油的開采，煤熱解再次陷于停滯狀態。
煤熱解在我國的歷史也很久遠。早在1865年9月，英商就在我國上海的蘇州河畔建成了中國第一座煤氣廠，建設了水平式煤熱解爐，向公共租界供應煤氣。此后，繁華的外灘、南京路一帶開始啟用煤氣路燈，取代了早期的煤油燈。直到上世紀50年代，我國很多城市用的煤氣還是通過煤熱解產生。
20世紀50年代，我國開始進行煤熱解工藝的進一步開發和研究，主要是為了將其產業化，用于發展煤化工，潔凈高效綜合利用煤炭。這些研究取得了一些進展，特別是在生產蘭炭方面，北京石油學院、大連理工大學、浙江大學、中科院山西煤化所等單位，先后開發了不同工藝的煤熱解技術。目前，我國的蘭炭生產主要就是采用煤熱解法，產能達到4000多萬噸。陜北、內蒙古等地的蘭炭廠，主要采用內熱式方形熱解爐生產，單爐生產能力達到3萬～7.5萬噸/年。
CCIN記者了解到，由于過去的利用技術并不高，煤熱解的經濟價值沒有得到最大限度的發揮，所以該技術在我國有一定的發展，但一直處于受冷落的狀態。
因適用低質煤重受追捧
作為一種已有上百年歷史但發展一直很緩慢、不被人重視的老工藝，煤熱解為什么如今突然又受到了重新追捧？一句話：成本低。
首先，可大量消耗低質的煤炭資源。近年來，在我國的內蒙古、新疆等地連續發現了大規模的煤田。這些煤田主要以高揮發性的低階煤為主，占我國煤炭資源儲量50%以上。而熱解是一種最適合處理這些煤資源的方法。華陸工程科技有限責任公司高級顧問應美玕告訴CCIN記者，對于揮發分高的低變質煤來說，采用熱解技術效果好。據陜西省決策咨詢委員會委員、陜西省化工學會名譽理事長賀永德介紹，褐煤和長焰煤的揮發性組分占原煤干重的37%以上，不黏煤和弱黏煤中揮發性組分占原煤干重的20%～37%。這些煤種約占我國煤炭資源儲量的50%，具有水分大、發熱量低、化學反應性好、易燃易碎等特點，不利于直接燃燒和運輸，而且直接燃燒的熱效率較低，溫室氣體排放量大，而熱解是對這些低質量煤進行提質的好辦法。
其次，生產的成本低。“熱解可以產出的燃料油占煤重的8%，煤液化變油要接近4噸煤才產1噸油。而煤液化的成本非常高，相較之下，煤熱解獲得的燃料油成本比較低。”談起熱解重新熱起來的原因，陜西延長石油集團西灣煤化工項目籌建處技術顧問李佩玉這樣告訴CCIN記者。據了解，熱解后的低溫焦油可以加氫生產汽油、柴油，隨著國際原油價格的節節攀升，油荒再現，熱解及后續的煤焦油加氫生產燃料油引起了業界關注。此外，煤熱解后能產生蘭炭、煤氣、焦油，是一種能源變成了3種能源，很適合往下游發展產業鏈。
唐宏青表示，熱解屬于傳統的煤化工技術，是很多年前就有過的技術。只是由于過去的利用技術不高，經濟價值沒有得到發揮。現在，隨著相關技術的提高，煤熱解有望向大型化、一體化，多聯產的方向發展。
實現多聯產方可再發展
接受CCIN記者采訪的專家一致認為，煤熱解可以走出新路，但前提是綜合利用產物，走規模化、多聯產的路子。
據專家介紹，很長一段時間以來，我國的煤熱解都以小型企業為主，焦油和焦爐氣的綜合利用率較差，環境污染嚴重，這也是之前煤熱解技術沒大規模發展起來的原因之一。唐宏青告訴CCIN記者，目前我國的煤熱解僅停留在蘭炭-焦油-煤氣的生產階段，蘭炭、焦油只是作為初級產品簡單出售，煤氣被放空或直接燃燒了。這樣的后果是生產方式粗放，能源轉化效率低。企業只有采用煤熱解的熱、電、氣、油、化學品等多聯產系統，提高蘭炭、煤氣、焦油的深加工利用率，才可以真正做到煤的清潔、高效、環保利用，走出熱解利用的新路子。據了解，利用褐煤發展煤熱解、走規模化之路，在國際上也有先例。目前，國外主要褐煤加工技術有德國的低溫熱解工藝，蘇聯的褐煤固體熱載體熱解工藝，美國的溫和氣化技術，日本的煤炭快速熱解技術，還有加拿大的阿特伯干餾技術等。
而近幾年國內煤熱解新工藝的開發，也給煤熱解的規模化、多聯產提供了技術上的條件。比如，大連理工大學近年一直在開發固體熱載體干餾新技術，已完成多種油頁巖、褐煤的試驗室實驗。2010年12月，中科院高技術研究與發展局組織專家對“煤熱解拔頭關鍵技術及工藝中試研究”項目進行了驗收。今年6月，一項名為“褐煤清潔高效綜合利用熱溶催化新工藝的開發”成果通過了由廣東省科技廳組織的科技成果鑒定，該技術由肇慶市順鑫煤化工科技有限公司研發。
目前，一些企業已經開始了這方面的實踐。比如，內蒙古建豐煤化工有限公司正在建設的380萬噸/年煤熱解項目采用了國內研發的煤固體熱載體熱解技術。該項目每年生成的4.56億立方米煤氣被用于生產液化天然氣，還建設50萬噸/年煤焦油加氫、190萬噸/年粉焦裝置作為16億立方米/年合成氣項目的原料。而內蒙古準格爾旗新建的1600萬噸煤熱解項目，還配套建設了煤氣回收產甲醇制烯烴、60萬噸/年聚丙烯、60萬噸/年聚乙烯、2×300兆瓦綜合利用發電裝置。
又比如，內蒙古自治區呼倫貝爾工業園區今年重點建設的項目——華電2×600萬噸/年褐煤熱解多聯產項目的熱解能力為1200萬噸，年產高熱值型煤600萬噸、柴油10.24萬噸、石腦油2.24萬噸、液化天然氣11.92萬立方米、改制瀝青7.29萬噸、蒸汽84.19萬噸，同時還副產硫黃、液氨等化工產品。該項目采用了具有國內自有知識產權、國家“863”計劃資金支持的循環流化床多聯產技術，還有褐煤干燥成型技術以及焦油加氫技術。內蒙古電力有限公司年處理1200萬噸褐煤低溫熱解項目，也是采用國內技術，其產品包括柴油、汽油、液化天然氣、粗苯、硫黃、液氨等多聯產產品。
不過，多位業內人士也指出，國內熱解多聯產技術工業化還處于起步階段，因此應堅持先示范后推廣的原則，不可一哄而上。青島科技大學副教授蓋恒軍向CCIN記者介紹說，熱解過程中一些看似簡單的問題，目前卻沒完全解決。比如熱解后出來的溫度在500℃左右的煤氣，除塵、除焦油就很難處理，冷卻降溫后容易黏連設備。這些問題還有待實踐的檢驗。
據CCIN記者了解，目前有的多聯產煤熱解項目在投產后，裝置確實難以達到長周期穩定運行。
（來源：《中國化工報》 2011年11月07日）
