中国煤化工行业又出新闻：一种已经有上百年发展历史的传统煤化工技术——煤热解居然老树开新花，带起了一股研发与上马热潮。
作为一种老工艺，煤热解为何引起了业内的重新关注？其作为一条传统工艺，用于发展新型煤化工又是否可行？针对这些问题，CCIN记者采访了多位业内专家。
因经济价值不高久被冷落
什么是煤解热？据中科合成油工程有限公司高级工程师唐宏青介绍，煤热解，也称煤的干馏或热分解，是指煤在隔绝空气的条件下进行加热，把煤里面的焦油和煤气蒸发出来，得到焦油、煤气、兰炭的过程。
煤热解与煤液化、煤气化的区别有以下几点。首先是工艺不同。煤液化是将煤在高温下加氢裂解；煤气化是煤在高温条件下，以氧气、水蒸气或氢气作气化剂的一种反应；煤热解是一种加热蒸发的过程。其次是得到的产品不同。煤液化得到的是柴油、汽油；煤气化得到的是气体，比如煤气；煤热解能得到3种产品：焦油、煤气、兰炭。此外，与煤气化比，煤热解产出的煤气量少；与煤液化相比，煤热解得到的燃料油比重大、密度高、十六烷值低，质量不如煤液化的好。
该技术最早产生于19世纪，起源于德国，发明之初主要用于制取煤焦油，也用于生产炼铁用焦炭和燃料气，由于该技术的能源转化率很高，一直被国内外认为是与煤气化、煤液化并列的第三种煤炭转化技术。
CCIN记者通过查阅科技文献发现，煤热解技术在19世纪就已出现，但受技术所限，生产的产品比较简单，当时主要用于制取灯油和蜡。19世纪末，因电灯的发明，煤热解趋于衰落。第二次世界大战前夕及大战期间，纳粹德国出于战争目的，建立了大型煤热解厂，以褐煤为原料生产煤焦油，再高压加氢制取汽油和柴油。战后，由于大量廉价石油的开采，煤热解再次陷于停滞状态。
煤热解在我国的历史也很久远。早在1865年9月，英商就在我国上海的苏州河畔建成了中国第一座煤气厂，建设了水平式煤热解炉，向公共租界供应煤气。此后，繁华的外滩、南京路一带开始启用煤气路灯，取代了早期的煤油灯。直到上世纪50年代，我国很多城市用的煤气还是通过煤热解产生。
20世纪50年代，我国开始进行煤热解工艺的进一步开发和研究，主要是为了将其产业化，用于发展煤化工，洁净高效综合利用煤炭。这些研究取得了一些进展，特别是在生产兰炭方面，北京石油学院、大连理工大学、浙江大学、中科院山西煤化所等单位，先后开发了不同工艺的煤热解技术。目前，我国的兰炭生产主要就是采用煤热解法，产能达到4000多万吨。陕北、内蒙古等地的兰炭厂，主要采用内热式方形热解炉生产，单炉生产能力达到3万～7.5万吨/年。
CCIN记者了解到，由于过去的利用技术并不高，煤热解的经济价值没有得到最大限度的发挥，所以该技术在我国有一定的发展，但一直处于受冷落的状态。
因适用低质煤重受追捧
作为一种已有上百年历史但发展一直很缓慢、不被人重视的老工艺，煤热解为什么如今突然又受到了重新追捧？一句话：成本低。
首先，可大量消耗低质的煤炭资源。近年来，在我国的内蒙古、新疆等地连续发现了大规模的煤田。这些煤田主要以高挥发性的低阶煤为主，占我国煤炭资源储量50%以上。而热解是一种最适合处理这些煤资源的方法。华陆工程科技有限责任公司高级顾问应美玕告诉CCIN记者，对于挥发分高的低变质煤来说，采用热解技术效果好。据陕西省决策咨询委员会委员、陕西省化工学会名誉理事长贺永德介绍，褐煤和长焰煤的挥发性组分占原煤干重的37%以上，不黏煤和弱黏煤中挥发性组分占原煤干重的20%～37%。这些煤种约占我国煤炭资源储量的50%，具有水分大、发热量低、化学反应性好、易燃易碎等特点，不利于直接燃烧和运输，而且直接燃烧的热效率较低，温室气体排放量大，而热解是对这些低质量煤进行提质的好办法。
其次，生产的成本低。“热解可以产出的燃料油占煤重的8%，煤液化变油要接近4吨煤才产1吨油。而煤液化的成本非常高，相较之下，煤热解获得的燃料油成本比较低。”谈起热解重新热起来的原因，陕西延长石油集团西湾煤化工项目筹建处技术顾问李佩玉这样告诉CCIN记者。据了解，热解后的低温焦油可以加氢生产汽油、柴油，随着国际原油价格的节节攀升，油荒再现，热解及后续的煤焦油加氢生产燃料油引起了业界关注。此外，煤热解后能产生兰炭、煤气、焦油，是一种能源变成了3种能源，很适合往下游发展产业链。
唐宏青表示，热解属于传统的煤化工技术，是很多年前就有过的技术。只是由于过去的利用技术不高，经济价值没有得到发挥。现在，随着相关技术的提高，煤热解有望向大型化、一体化，多联产的方向发展。
实现多联产方可再发展
接受CCIN记者采访的专家一致认为，煤热解可以走出新路，但前提是综合利用产物，走规模化、多联产的路子。
据专家介绍，很长一段时间以来，我国的煤热解都以小型企业为主，焦油和焦炉气的综合利用率较差，环境污染严重，这也是之前煤热解技术没大规模发展起来的原因之一。唐宏青告诉CCIN记者，目前我国的煤热解仅停留在兰炭-焦油-煤气的生产阶段，兰炭、焦油只是作为初级产品简单出售，煤气被放空或直接燃烧了。这样的后果是生产方式粗放，能源转化效率低。企业只有采用煤热解的热、电、气、油、化学品等多联产系统，提高兰炭、煤气、焦油的深加工利用率，才可以真正做到煤的清洁、高效、环保利用，走出热解利用的新路子。据了解，利用褐煤发展煤热解、走规模化之路，在国际上也有先例。目前，国外主要褐煤加工技术有德国的低温热解工艺，苏联的褐煤固体热载体热解工艺，美国的温和气化技术，日本的煤炭快速热解技术，还有加拿大的阿特伯干馏技术等。
而近几年国内煤热解新工艺的开发，也给煤热解的规模化、多联产提供了技术上的条件。比如，大连理工大学近年一直在开发固体热载体干馏新技术，已完成多种油页岩、褐煤的试验室实验。2010年12月，中科院高技术研究与发展局组织专家对“煤热解拔头关键技术及工艺中试研究”项目进行了验收。今年6月，一项名为“褐煤清洁高效综合利用热溶催化新工艺的开发”成果通过了由广东省科技厅组织的科技成果鉴定，该技术由肇庆市顺鑫煤化工科技有限公司研发。
目前，一些企业已经开始了这方面的实践。比如，内蒙古建丰煤化工有限公司正在建设的380万吨/年煤热解项目采用了国内研发的煤固体热载体热解技术。该项目每年生成的4.56亿立方米煤气被用于生产液化天然气，还建设50万吨/年煤焦油加氢、190万吨/年粉焦装置作为16亿立方米/年合成气项目的原料。而内蒙古准格尔旗新建的1600万吨煤热解项目，还配套建设了煤气回收产甲醇制烯烃、60万吨/年聚丙烯、60万吨/年聚乙烯、2×300兆瓦综合利用发电装置。
又比如，内蒙古自治区呼伦贝尔工业园区今年重点建设的项目——华电2×600万吨/年褐煤热解多联产项目的热解能力为1200万吨，年产高热值型煤600万吨、柴油10.24万吨、石脑油2.24万吨、液化天然气11.92万立方米、改制沥青7.29万吨、蒸汽84.19万吨，同时还副产硫黄、液氨等化工产品。该项目采用了具有国内自有知识产权、国家“863”计划资金支持的循环流化床多联产技术，还有褐煤干燥成型技术以及焦油加氢技术。内蒙古电力有限公司年处理1200万吨褐煤低温热解项目，也是采用国内技术，其产品包括柴油、汽油、液化天然气、粗苯、硫黄、液氨等多联产产品。
不过，多位业内人士也指出，国内热解多联产技术工业化还处于起步阶段，因此应坚持先示范后推广的原则，不可一哄而上。青岛科技大学副教授盖恒军向CCIN记者介绍说，热解过程中一些看似简单的问题，目前却没完全解决。比如热解后出来的温度在500℃左右的煤气，除尘、除焦油就很难处理，冷却降温后容易黏连设备。这些问题还有待实践的检验。
据CCIN记者了解，目前有的多联产煤热解项目在投产后，装置确实难以达到长周期稳定运行。
（来源：《中国化工报》 2011年11月07日）
