卜广伟，郭晓芬
（陕西精益化工有限公司，陕西 神木719319）
［摘 要］陕西精益化工有限公司煤焦油预处理系统副产焦渣油（产量1 200～1 500 t/a）外送作为危废进行处置或作为动力锅炉燃料掺烧，均存在处理难度大、成本高、不易储存、处置不当易造成环境污染等问题。经分析，可依托其煤焦油制氢厂GE水煤浆气化系统制浆单元实现焦渣油的无害化处置。为此，开展煤焦油与水煤浆掺配试验，针对焦渣油掺配的原料煤成浆性差问题，提出杂醇油（甲醇装置自产1 200～1 500 t/a）与新型添加剂的协同调控策略，并开展添加剂筛选试验与验证。试验结果表明，此举可使焦渣油在水煤浆中的添加率有效提升，可为焦渣油与杂醇油的无害化处置与资源化利用提供新途径。目前，陕西精益GE水煤浆气化系统制浆单元实现了0.5%焦渣油的常态化添加，气化系统总体运行稳定，后续计划持续开展相关技术路径探索，以进一步降低生产成本。
［关键词］焦渣油；水煤浆气化系统；焦渣油制浆；直接掺混；杂醇油协同掺混；添加剂筛选；复配水煤浆性能
［中图分类号］TQ544 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2026）02-0014-03
0 引 言
陕西精益化工有限公司（简称陕西精益）依托陕北地区丰富的煤炭、煤焦油及煤基石脑油等资源，积极探索煤炭分质分级清洁利用新途径，于2020年10月建成投产500 kt/a煤焦油深加工多联产综合利用项目及2×40.5 MVA硅铁矿热炉综合利用项目，该项目的核心工艺技术采用全馏分煤焦油沸腾床加氢提质+固定床加氢裂化组合技术，以中低温煤焦油为原料，生产芳烃、轻质化柴油等高附加值化工产品；其中，基于沸腾床加氢的煤焦油制芳烃成套技术，实现了国产化与工业化的首次应用，整体技术达到国际领先水平。
陕西精益煤焦油制氢厂配套有GE水煤浆气化系统。水煤浆气化作为主流的气流床气化技术之一，系统运行稳定性与原料适应性早已通过工业实践验证——例如，GE水煤浆气化系统可实现粗合成气中有效气（CO+H2）含量≥82%、碳转化率≥98%。水煤浆气化的另一优势为，炉内的高温（1 200～1 300 ℃）反应环境可彻底分解有机污染物，通过气化炉内自由基链式反应可实现多环芳烃等毒性物质的完全破坏，实现工业副产物的无害化处理。基于气化工艺对原料经济性与环境友好性的双重需求，结合陕西精益现有技术体系，提出一种焦渣油基水煤浆的协同处理与资源化利用新路径。以下对所开展的研究工作作一介绍。1 焦渣油处理概况
陕西精益采用STRONG沸腾床加氢工艺对煤热解焦油进行预处理，因煤焦油原料中含有一定量的固渣，原料预处理首先需进行脱渣。脱渣操作的最佳温度为70～90 ℃，采用三相高效卧螺离心机，物料送入离心机后，依靠离心机内高速旋转的转鼓产生的离心力实现对煤焦油、水、固渣的分离，固渣沿转鼓内壁通过螺旋输送至排渣口排出，水分（轻相）在转鼓的最内层经水分排出口排出，煤焦油（重相）则在转鼓的外层通过煤焦油排放口排出。经三相离心分离后，煤焦油中的固渣沉淀物含量≤0.3%，金属元素Fe、Ca、Na的脱除率分别达70%、50%、75%以上。
陕西精益焦渣油为煤焦油预处理系统离心脱渣后的固体沉淀物，现阶段产量为1 200～1 500 t/a，现阶段外送作为危废（由具有资质的第三方）进行处置（处理成本约900元/t，全年处理费用约108～135万元）或作为动力锅炉燃料进行处置，这两种处置方式均存在处理难度大、成本高、不易储存、处置不当易造成环境污染等问题。陕西精益煤焦油制氢厂GE水煤浆气化系统为煤焦油加氢系统供应氢源（H2纯度＞99.9%），这为焦渣油的无害化处置与资源化利用创造了有利条件，即通过新型制浆原料引入及技术革新，可望成功将现有焦渣油、杂醇油（来自陕西精益甲醇装置，产量为1 200～1 500 t/a）与水煤浆制备有机结合，既可实现重组分（焦渣油、杂醇油）的无害化处置，又可提升煤焦油制氢厂GE水煤浆气化系统运行的经济性（节省原料煤等）。
2 原材料与试验方法
2.1 原材料
1）焦渣油：取自陕西精益煤焦油加氢厂的沸腾床加氢产品，灰分18%，黏度（45 ℃）590 mPa·s。
2）杂醇油：取自陕西精益煤焦油制氢厂甲醇精馏系统，水含量25.6%（质量分数，下同）、醇含量74.3%、乙醇含量0.1%。
3）辅助药剂：药剂A（萘系表面活性剂混配物）、药剂B（木质素系表面活性剂混配物）、药剂C（无机减水剂）、药剂D（有机高分子活性剂）。
4）水煤浆：取自陕西精益气化用水煤浆产品[所用原料煤全水分37.45%、内水4.62%、收到基灰分7.40%、收到基挥发分21.25%、空干基固定碳51.70%、空干基硫0.43%、收到基低位发热量16.63 MJ/kg、灰熔点（DT/ST/HT/FT）1 160 ℃/1 180 ℃/1 200 ℃/1 210 ℃]，水煤浆pH=7.69、质量浓度62.55%、黏度502.9 mPa·s。
2.2 试验方法与水煤浆性能测试
1）试验方法：混合原料与药剂按比例混合，在高速剪切机中均质化（剪切机转速10 000 r/min，运行30 min），使浆体充分混匀、熟化，制得水煤浆样品，并分析水煤浆质量指标（主要包括旋转黏度、流动性、静态稳定性、析水率）。
2）水煤浆性能测试：① 黏度测定，采用旋转黏度计（25 ℃，剪切速率100 s-1）；② 流动性测定，采用目测法，将流动性分为A、B、C、D 四个等级（A——稀流体，流动连续，平滑不间断；B——稠流体，流动较连续，流体表面不光滑；C——借助外力才能较好地流动；D——泥状不成浆，不能流动。并以“+”、“-”号表示等级间更细微的区别）；③ 稳定性测定，采用落棒试验法；④ 灰熔点测试，遵照《煤灰熔融性的测定方法》（GB/T 219—2008）。
3 制浆工艺寻优与复配水煤浆性能分析
3.1 焦渣油与水煤浆直接掺混
更多内容详见《中氮肥》2026年第2期