煤焦化企业的精细化工延伸方向有哪些？
煤焦化是煤化工行业的典型代表之一，也是化工行业的重要分支之一。在化工行业逐渐迈向低碳、清洁发展的趋势下，煤焦化行业因其高能耗、高碳排的特征，始终是政策调整、产业转型升级的重点区域。随着碳达峰日期的临近，煤焦化行业的低碳化成本逐渐增加，产业转型迫在眉睫。
目前煤焦化行业的转型，主要集中在以下几个方面：第一是对传统生产结构和装置的调整，以适应市场发展需要，和低碳化生产的需要。第二是依托现有产业链结构，实现下游精细化工的延伸和拓展，实现产品升级。
煤焦化行业精细化工延伸的方向有哪些？哪些品种是具有发展前景、值得重点研究的？
第一，煤焦化生产的主要产品有哪些？
煤焦化是以煤为原料，在隔绝空气条件下，加热到950℃左右，经高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺。在生产过程中，还会有诸多副产产品，经过回收提纯后，可以作为产业链下游延伸的方向。
根据传统煤焦化生产过程，主要的产品有：焦炭、LNG、甲醇、硫铵、炭黑、纯苯、液氨、甲苯、二甲苯、芳烃、重苯、C8馏分、C9馏分、改制沥青、蒽油、苯酐、煤沥青、精酚、氢气。另外，由于每个企业的生产结构不同，企业之间的产品结构也存在一定差异性，比如有的企业会产环己烷，有的企业会产甲苯和二甲苯，而有的企业则没有这些品种。
图1煤焦化主要产品产业链结构
第二，可以实现精细化工延伸的方向有哪些？
按照行业主流的精细化工延伸方向，目前可以进一步产业链延伸的，主要集中在以下几个方向：
1、煤焦油的精细化工延伸方向
煤焦油是煤在高温下经过干馏过程产生的一种复杂混合物，其成分多达上万种，主要由多环芳香族化合物组成，包括环烷烃、烷烃及酚类等成分。包括苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽等芳烃，以及芳香族含氧化合物（如苯酚等酚类化合物），含氮、含硫的杂环化合物等多种有机物。这些成分通过分馏的方法可以分割成不同沸点范围的馏分，用于生产塑料、合成纤维、染料、橡胶、医药、耐高温材料等多种工业品。
通过煤焦油分离得到轻油，可以作为芳烃、燃料油等方面应用。如轻油制备燃料，可以作为燃料燃烧使用，以及轻油制备混合芳烃，再通过分离得到具体芳烃类产品，存在芳烃产业链的精细化工延伸。
通过煤焦油蒸馏切取得到蒽油，一般为黄绿色油状液体，粘度较大，室温下有固体析出，是制造涂料、电极、沥青焦、炭黑、木材防腐油和杀虫剂等的原料，主要用于提取粗蒽、苊、芴、菲、咔唑等化工原料，用于配置碳黑原料油、筑路沥青或燃料油等，也可用于木材防腐和制取。另外，蒽油可以制备蒽醌、咔唑等。蒽醌下游可以延伸至蒽醌二磺酸钠，是化肥行业的主流脱硫剂。而咔唑可以制备N-甲基咔唑、甲基咔唑、氨基咔唑、N-乙基咔唑等，这些都是医药和农药的中间单体。
煤焦油可以制备工业萘，下游可以延伸至奈系减水剂、精萘等方面。其中精萘下游应用方向众多，要包括染料及有机染料中间体、尼龙纤维制造、农药制造等领域，如精萘作为工业上最重要的稠环芳烃之一，可以用于生产苯酐、染料的中间体。精萘是制造尼龙纤维的关键原料之一。通过与苯酚反应并经过一系列加工技术，可以获得高强度和高模量的尼龙纤维。精萘在农药领域也有着重要的应用，例如通过与氯丙酮反应可以得到杀虫剂噻虫嗪，或者与氢氧化钠反应可以得到杀菌剂三唑磷等。
图2煤焦油产业链图
2、洗油的精细化工延伸方向
洗油主要由萘类化合物、苊、芴、氧芴、酚、氮杂芳环化合物等组成，呈现黄褐色或棕色油状液体，洗油馏分主要用于生产供吸收焦炉煤气所含的苯及其同系物用的洗油，也可以进一步精馏切取窄馏分，以提取甲基萘、吲哚、联苯、苊、氧芴和芴等产品。
利用洗油中组分蒸馏切取可以制备喹啉，下游可以作为氨基喹啉、氨酚喹啉、烟酸、8-羟基喹啉等产品的生产，其中氨基喹啉主要是染色辅助剂、皮毛染色剂等。而氨酚喹啉可以制备抗疟疾的药物，是重要的医药中间体。而烟酸是作为食品和饲料的添加剂使用，在食品工业中存在一定的应用。而8-羟基喹啉主要应用在医药中间体，是合成克泻痢宁、氯碘喹啉、扑喘息敏的基础原料。
利用洗油处理得到吡啶，下游可以作为烟酸及烟碱系列、2-甲基-5-乙烯基吡啶、烷基吡啶、卤代吡啶、氨基吡啶、溴吡啶、甲基吡啶、碘吡啶、氯吡啶、硝基吡啶、羟基吡啶、苄基吡啶、乙基吡啶、氰基吡啶、氟吡啶、二氢吡啶等产品的生产。吡啶产品种类繁多，应用领域十分广泛，下游可以拓展的精细化工和新材料方向也存在众多方向，是目前行业内关注的焦点。
利用洗油可以制备吲哚，下游可以作为N-甲基吲哚、吲哚乙腈、β-吲哚基丙氨酸（DL-色氨酸）等产品。在医药领域，吲哚及其衍生物具有独特的生理活性，可以合成解热镇痛剂、兴奋药、降压药、血管扩张药、抗阻胺药等，如可以制备吲哚美辛。在农药领域，吲哚衍生物被广泛应用于高效植物生长调节剂和杀菌剂等，如可以制备吲哚乙酸和吲哚-3-丁酸，都是植物的调节剂。香料方面，吲哚和3-甲基吲哚稀释后具有优美的花味，常用于人造花精油的调合，如茉莉、柠檬、紫丁香、兰花和荷花等人造花精油的制作中。
3、酚油的精细化工延伸方向
酚油的组分主要包括酚类化合物、芳香烃、乙苯、对二甲苯、1-乙基-2-甲基苯、邻三甲苯、氧茚、二氢化茚、茚、2-甲基氧茚、萘等。酚油是从煤焦油中提取的一种重要产品，其组分复杂多样。酚油中含有大量的酚类化合物，如苯酚、甲酚、二甲酚、三甲酚、α-萘酚和β-萘酚等，这些化合物在酚油馏分中占比较大，且具有弱酸性，使得酚油具有一定的酸度。此外，酚油还包含乙苯、对二甲苯、1-乙基-2-甲基苯、邻三甲苯、氧茚、二氢化茚、茚、2-甲基氧茚和萘等化合物，这些成分共同构成了酚油的主要组分。
图3无水粗酚主要产品构成
粗酚中的物质众多，目前主流处理方式为分离，再得到进一步精细化工延伸的方向。根据粗酚中的主流物质，可以分离得到苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、二甲酚、三甲酚、间对甲酚、混甲酚、2,5-二甲酚、2,6-二甲酚、混二甲酚、3,5-二甲酚、混三甲酚等。这些产品，大部分被应用在医药和农药的中间体，如生产杀虫剂、稳定剂、微生物等领域，还有少量被应用在工业中的抗氧剂、防腐剂等领域中。
利用酚油制备下游化学品，下游可以拓展的方向众多。酚油除了制备苯酚之外，甲酚、二甲酚、三甲酚等产品的下游延伸，可以触及的领域包括医药中间体、农药中间体、工业生产、香精香料等。
图4 粗酚的产业链结构图
4、甲酚的精细化工延伸方向
甲酚各有用处，比如间甲酚可以应用在生产氟磺胺草醚、杀螟松、倍硫磷、速灭威、二氯苯醚菊酯。国内农药市场空间大，间甲酚通过生产间苯氧基苯甲醛而用于多种拟除虫菊酯类农药，例如速灭杀丁和氟胺氰菊酯等，拟除虫菊酯作为高效低毒杀虫剂发展前景较好，是主流的发展方向之一。间甲酚可以作为维生素E的重要中间体，用间甲酚生产2,4,6-三甲基酚，进而合成三甲基氢醌，三甲基氢醌则是生产维生素E的主要原料。
间甲酚是薄荷醇的重要原料，间甲酚可以生产百里香酚，百里香酚则可以用来生产薄荷醇，目前全球薄荷醇仍以天然提取为主，产量稳定性受天气影响巨大，化学合成法是未来的发展趋势。在染料领域中，间甲酚可以生产合成纤维用染料，双偶氮染料，深色蒽醌分散染料等，另外还可用于传真复印纸的着色材料。
对甲酚可以制备邻硝基对甲酚、甲酚—甲醛树脂、二甲苯醚、2,6-二叔丁基-4-甲酚(BHT)、硝碘酚腈、溴苯腈、对羟基苯甲醛、3-乙氨基对甲酚等，下游应用领域众多。邻甲酚可以制备邻甲酚醛树脂、苯氧基羧酸、邻羟基苯甲醛（水杨酸）、邻甲基水杨酸（邻甲酚酸）、受阻酚抗氧剂、对氯邻甲酚等，下游主要应用在香精香料，以及农药中的除草剂领域。
第三，哪些下游行业具有值得进一步研究的空间？
煤焦油行业目前仍是比较粗犷的发展模式，传统的煤焦化只是利用了已有的大宗产品，而众多有价值的组分无法得到充分利用，这也受制于化工技术的影响。随着分离技术的进步，未来在煤焦化行业中将会有巨大的发展空间，产品的精细化率有望得到快速提升。
基于煤焦化行业中终端产品的未来发展趋势，在以下领域中的产品，值得企业的进一步研究：
（1）具有可替代性农药中间体领域，如对甲酚下游对羟基苯甲醛的生产和应用，广泛应用在医药、农药中间体领域中。
（2）在工业领域中的广泛应用和发展，如邻甲酚下游受阻酚抗氧剂的生产，非对称型抗氧剂KY0586、4,6-二辛基硫代甲基邻甲酚JY-1520等，应用在树脂、橡胶等领域中。
（3）在香精香料领域中的前瞻性产品，如间甲酚下游的L-薄荷醇，以及邻羟基苯甲醛（水杨酸），应用在香料（香豆素，生产紫罗兰香料）、杀菌剂（工业水杀菌）、分析试剂、化妆品等。
（4）具有较高精细化属性的产品，以及下游产品分类众多、可以通过技术调节灵活生产的产品，如利用洗油处理得到吡啶，下游可以延伸的吡啶化合物众多，大多被应用在医药行业，这些产品未来都可能得到广泛的关注。
