粗酚连续精制技术改进的技术经济分析

2020-06-15胡利民中化连云港产业园管理有限公司江苏连云港222000

化工管理 2020年15期

胡利民（中化连云港产业园管理有限公司，江苏连云港222000）

0 引言

我国“富煤、贫油、少气”的能源结构特点，促使国内以“煤代油”为目标的新型煤化工产业得以迅速发展，煤炭在我国能源消费中将长期占主导地位。其中由于煤种的限制或目标产品的特点等，碎煤加压气化成为很多煤化工项目，特别是煤制天然气项目（简称“煤制气”）的首选方案。但因碎煤加压气化技术的工艺特点，生产过程中产生大量的粗酚等副产品。对于大量粗酚副产品的处理，煤化工企业主要有两种方案选择，一是直接外售，但由于粗酚中含有硫、氮等多种非酚类有机杂质，致使粗酚产品品质较差，市场销路受限；二是采用粗酚精制工艺技术，对粗酚进行精制处理，粗酚经过预处理、连续脱渣、精馏等工艺过程后生产苯酚、邻甲酚、间对混甲酚和混二甲酚[1]。

工业上粗酚精制工艺主要分为间歇精制和连续精制，无论是间歇精制还是连续精制，均需要在负压下操作。近年来新上的规模化粗酚精制装置以连续精制及其改进技术连续+间歇精制为主。

1 粗酚连续精制及技术改进

粗酚连续精制技术是规模化粗酚精制的主流技术[2，3]，但其产品与间歇精制相比纯度较低，产品价格偏低。针对连续精制和间歇精制各自的优缺点，在粗酚连续精制基础上进行技术改进，将两种技术结合，开发出连续+间歇精制技术，克服了连续精制技术杂质去除率不高、水分残留、残渣堵塞设备管道及酚回收率不高等不足[4]。

1.1 粗酚连续精制

粗酚连续精制典型工艺流程图如图1所示。

粗酚连续精制产品规格如下：苯酚（满足GB6705-2008 标准，纯度＞80%）、邻甲酚（满足GB2279-89 标准，纯度＞95%）、间对混甲酚（满足GB2280-89标准，甲酚总含量＞95%，间甲酚＞45%）和混二甲酚（满足GB/T 2600-1997标准）。

1.2 粗酚连续精制的技术改进

粗酚连续精制技术改进的总体思想是在产品精制环节引入间歇精馏的工艺，以生产高质量的酚产品。粗酚连续+间歇精制的典型工艺流程图如图2所示。

与连续精制相比，连续+间歇精制提高产品规格如下：苯酚产品纯度不低于99.5%、邻甲酚产品纯度不低于99.5%，间对甲酚产品纯度不低于99%。

图1 粗酚连续精制典型工艺流程图

图2 粗酚连续+间歇精制典型工艺流程图

2 粗酚连续精制技术改进的技术经济分析

以2.0 万吨/年规模粗酚精制为例，对连续精制及其技术改进连续+间歇精制进行技术经济分析。

2.1 投入、产出统计

文章以碎煤加压气化典型的粗酚组成为基础计算投入、产出。计算基准粗酚组成如表1所示，主要含苯酚、邻甲酚、间/对甲酚、二甲酚及其他杂酚。

表1 粗酚典型组成

对于2.0万吨/年粗酚处理规模，计算连续精制和连续+间歇精制产品方案和原料/公用工程消耗统计见表2。受产品纯度和分离深度影响，对于相同处理规模，产品质量和数量及公用工程消耗有所差别。

表2 连续精制和连续+间歇精制产品方案和公用工程消耗对比

2.2 市场调研

目前杂酚的利用有两个方面：一方面萃取粗酚精制后的杂酚因不含钠盐，可考虑与煤焦油一起进行加氢处理生产清洁的燃料油品，但会加大氢耗量；另一方面根据市场需要将杂酚进行进一步高级酚精细化产品（比如三甲酚、乙基酚、苯二酚等）的提取，每种产品的提取工艺也不尽相同，并在不断研究完善中[5]。

从粗酚精制市场价格行情看，受当前化工行业总体环境影响，原料和产品价格均处于低位[4]。原料粗酚的价格与产品价格水平相关，维持在0.2～0.4万元/吨；经精制后所得的低纯度苯酚、邻甲酚、间对甲酚、二甲酚平均价格在0.5～0.6万元/每吨；技术改进后得到的高纯度苯酚、邻甲酚和二甲酚产品平均价格在0.6～0.9万元/吨，间对甲酚产品价格稍高，平均在0.7～1.0万元/吨；副产残油价格低廉，平均在0.15万元/吨以下。从投资水平来讲，连续+间歇技术由于引入了产品间歇精制流程，总体投资比连续精制提高约30%～50%。

2.3 技术经济计算与分析

以2.0 万吨/年粗酚处理规模为基准，结合市场调研价格和投资水平，计算粗酚连续精制及其技术改进连续+间歇精制两种工艺重要技术经济指标如表3所示。与连续精制相比，相同规模连续+间歇精制装置投资相对较高，主要因产品分离精度要求较高，流程较长，同时分离设备投资增加。总成本提高主要体现在公用工程消耗上，增加约7%。税后净利润与原料/产品价格水平、投资规模、成本费用等系列因素有关，按近期不同规格酚类市场行情计算，生产高纯度产品的利润要远高于生产低纯度产品的利润。从投资财务内部收益率和投资回收期两个重要技术经济指标来看，连续精制所得税后的投资财务内部收益率仅有11.34%，略高于行业基准收益率（10%，不同企业和不用行业基准略有差别），投资回收期9.1年；而连续+间歇精制的内部收益率要高得多，同时投资回收期也大大缩短。虽然近年来，粗酚及其精制产品价格波动范围较大，但两种技术经济指标对比的总体趋势一致。综上，从技术经济计算角度来讲，采用改进的粗酚连续+间歇精制技术生产高纯度酚类产品的财务竞争力要强于传统的连续精制技术。