杨卫红
（伊犁新天煤化工有限责任公司，新疆 伊宁835000）
［摘 要］伊犁新天煤化工有限责任公司煤制天然气项目除主产20×108 m3/a天然气外，还副产重芳烃、多元烃、轻烃、混合酚、混合烃、酚油、蒽油、洗油、煤沥青等。为高附加值合理利用混合酚，对混合酚原料预处理后进行实沸点蒸馏馏分切割试验，并对切割的四段馏分油样品进行密度、黏度、元素等基本性质测定和组成分析，据混合酚原料及馏分油性质和组成分析评价结果，提出新天煤化煤制天然气项目副产混合酚的深加工技术方案——如果只针对酚氨回收系统得到的混合酚，可通过连续精馏或半连续精馏获得精制苯酚、邻甲酚、间/对甲酚、二甲酚、高级酚产品，并可对间/对甲酚进一步精细化加工；最适合的深加工技术方案是将此混合酚与从重芳烃和多元烃中提取出的混合酚（粗酚）一起深加工，同步考虑对间/对甲酚的进一步精细化加工。
［关键词］煤制天然气项目；混合酚；原料预处理；实沸点蒸馏馏分切割试验；基本性质分析；组成分析；深加工建议
［中图分类号］TQ243.1+1 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2025）02-0062-04
0 引 言
伊犁新天煤化工有限责任公司（简称新天煤化）煤制天然气项目除主产20×108 m3/a天然气外，可副产100 kt/a重芳烃（已深加工）、84 kt/a多元烃、31.1 kt/a轻烃和25 kt/a混合酚及混合烃、酚油、蒽油、洗油、煤沥青等。主生产工艺为碎煤加压气化、宽温耐硫部分变换、林德低温甲醇洗、戴维甲烷化工艺等，甲烷化系统产出的天然气（SNG）经三甘醇干燥系统干燥、天然气压缩机提压至约9.0 MPa后送入西气东输管网。其中，含氨酚的煤气水经酚氨回收系统脱氨、二异丙基醚萃取脱酚，萃取物经脱酚精馏塔分离得到混合酚（重组分），混合酚从塔釜采出送至罐区。为高附加值合理利用混合酚，以下以国内石油化工行业油品评价试验、分析方法及成熟加工路线为基础，参考国内多个典型煤化工装置副产煤基油品的特点、加工技术路线和工业应用经验，结合新天煤化煤制天然气项目副产油品生产工艺，经深入研究，开展混合酚相关性质的分析评价并提出其深加工建议。
1 试验方法及馏分油性质分析评价方法
采用德国Fisher公司生产的Autodest全自动实沸点常减压蒸馏装置，按照《原油实沸点标准蒸馏试验方法》（ASTM D—2892）对脱水后的混合酚进行实沸点馏分油蒸馏切割试验及性质分析：据生产工艺将馏分切割成初馏点（IBP）＜170 ℃馏分、170～210 ℃酚油馏分、210～230 ℃萘油馏分、初馏点＞ 230 ℃馏分（酚渣）四个部分，得到混合酚蒸馏切割各馏分的收率结果并收集馏分油样品各1 500 mL以上，对获得的各馏分进行性质分析。实沸点蒸馏仪的分馏精度较高，其馏出温度与馏出物的实际沸点相近，可以近似地反映出混合酚各组分沸点的真实情况；馏分油性质分析可获取煤焦油加工工艺过程所需的工程设计基础物性数据和参数。
1.1 混合酚实沸点蒸馏馏分切割试验方法
采用Autodest全自动实沸点常减压蒸馏装置对混合酚原料进行馏分油切割试验，按沸点由低到高切割出初馏点＜170 ℃馏分、170～210 ℃酚油馏分、210～230 ℃萘油馏分、初馏点＞ 230 ℃酚渣，获得各馏分油的质量分布数据以及混合酚实沸点蒸馏馏分油样品各1 500 mL以上，为馏分油性质分析制备分析样品。
1.2 混合酚馏分油性质分析评价方法
实沸点蒸馏试验切割和收集的初馏点＜170 ℃馏分、170～210 ℃酚油馏分、210～230 ℃萘油馏分、初馏点＞ 230 ℃酚渣各试验分析样品，按照项目分析所需样品量分装，用于各馏分不同项目的分析检测，针对不同馏分进行不同项目的分析检测——先对四段馏分油样品进行密度、黏度、元素等基本性质的分析，之后进行如下组成分析。
1）初馏点＜ 170 ℃馏分：用气相色谱仪（GC）进行族组成分析，得到烷烃、环烷烃、烯烃和芳烃的含量，总酚含量及苯酚、邻甲酚、间/对甲酚、二甲酚等组分含量，以及单元酚和多元酚含量数据。
2）170～210 ℃酚油馏分：用气相色谱质谱联用仪（GC-MS）对酚类组分进行定性分析，用GC对酚类组分进行定量分析，获得总酚含量及苯酚、邻甲酚、间/对甲酚、二甲酚等组分含量，以及单元酚和多元酚含量数据。
3）210～230 ℃萘油馏分：萘及单元酚和多元酚含量测定，族组成分析，获取相关数据。
4）初馏点＞ 230 ℃酚渣：对初馏点＞ 230 ℃酚渣的密度、元素等进行分析，获取相关数据。
1.3 分析方法与标准及主要仪器
混合酚原料及其馏分性质分析采用国家或行业最新标准，分析评价仪器有实沸点蒸馏仪、常压蒸馏仪、减压蒸馏仪、气相色谱仪、色谱仪、元素分析仪、闪点测定仪、水分测定仪等。
2 混合酚性质分析评价
2.1 原料预处理及其性质分析评价
混合酚原料样品外观为黑色、流动性良好的液体，采用《焦化产品水分测定方法》（GB/T 2288—2008）对混合酚原料进行水含量分析，结果为1.10%，样品水含量高于分析评价试验要求的水含量＜ 0.3%，需对混合酚样品进行脱水预处理。脱水预处理试验采用蒸馏脱水法。蒸馏脱水试验得到的水量与采用GB/T 2288—2008分析得到的混合酚原料水含量相近，表明混合酚样品采用蒸馏脱水法脱水较彻底，后续的所有评价工作试样均为蒸馏脱水后的混合酚样品。
预处理脱水后混合酚试样用于混合酚基本性质分析和实沸点蒸馏馏分切割试验及混合酚馏分油性质分析评价。该混合酚原料样品在20 ℃时的密度较大，为1 066.4 kg/m3；水含量较低，为1.10%；20 ℃时的运动黏度为16.44 mm2/s。馏程方面，该混合酚初馏点低，为70.0 ℃，5%（体积分数，下同）馏出温度为186.0 ℃，大部分馏分馏出温度集中在186.0 ℃以后，70%馏出温度为244.5 ℃，90%馏出温度为350.0 ℃，样品馏程范围很宽。元素分析方面，该混合酚的C、H含量较低，分别为71.88%和7.48%；O含量较高，为20.17%；酸性化合物含量为94.80%，很高；S含量为801 mg/kg，较低；N含量为3 935 mg/kg，较高。烃类物组成方面，该混合酚组分以苯酚、间甲酚和邻甲酚为主，三大组分含量分别为44.28%、34.27%、5.67%，三大组分含量之和为84.22%；低沸点酚类化合物中苯酚、间/对甲酚、邻甲酚、二甲酚含量之和为90.13%，该混合酚是制取苯酚、间/对甲酚、邻甲酚、二甲酚等低沸点酚类化合物的理想原料。
2.2 实沸点蒸馏馏分油切割试验结果
更多内容详见《中氮肥》2025年第2期