智能化改造赋能煤化工煤焦油加工效率提升实践

引言

在全球倡导绿色、高效能源发展模式的背景下，煤化工产业作为传统能源产业的重要分支，正面临着转型升级的巨大压力。煤焦油加工是煤化工产业链的关键环节，其加工效率直接影响企业的经济效益与市场竞争力。传统煤焦油加工方式存在诸多局限，难以满足现代工业对高效、精准、环保生产的要求。智能化改造作为新兴且具潜力的手段，为提升煤焦油加工效率提供了有效途径。通过整合先进信息技术与加工工艺，可实现对生产全流程的优化，从而显著提升生产效率与产品质量。

1. 传统煤焦油加工面临的挑战

1.1 生产流程复杂且控制粗放

煤焦油加工涉及多道复杂工序，从蒸馏、裂解到精制，各环节紧密相连且参数相互制约。在某煤化工企业的传统生产模式下，以蒸馏工序为例，人工调节温度、压力等参数，由于煤焦油成分复杂且批次间差异大，导致产品馏分不稳定。据统计，在智能化改造前，该企业煤焦油蒸馏产品的馏分纯度波动范围高达 ±5% ，使得后续精制工序难以稳定运行，约 20% 的产品因馏分问题需重新加工，造成了人力与能源的浪费，直接导致整体生产效率降低约 15% 。而且各工序间信息传递滞后，如裂解工序完成后，其产物数据需人工统计并传递至精制工序，平均延迟时间达 2 小时，导致精制工序不能及时调整参数，影响产品质量与生产效率。

1.2 设备管理滞后且维护成本高

煤焦油加工设备长期处于恶劣工况，易出现磨损、腐蚀等问题。传统设备管理依赖定期巡检与故障后维修，无法提前发现潜在故障。例如，该企业的加氢反应釜，由于缺乏实时监测，在一次运行中因内部部件磨损未及时发现，导致反应釜局部过热，引发故障。此次故障造成生产停滞 3 天，维修成本高达 50万元。据不完全统计，在智能化改造前，设备故障导致的生产停滞每年约 20 天，维修成本占设备运营成本的 30% 。同时，设备运行数据记录与分析不足，无法依据设备实际状况制定合理维护计划，导致维护过度或不足，进一步影响设备寿命与生产效率。

1.3 质量控制难度大且缺乏实时性

煤焦油产品质量受原料、工艺等多种因素影响。传统质量控制依靠定期人工抽样检测，检测周期长且样本代表性有限。在该企业中，产品质量检测周期为 4 小时，期间若原料或工艺出现波动，难以及时察觉。据数据显示，因质量检测滞后，约 10% 的产品在出厂前检测不合格，需返工处理，增加了生产成本与生产周期。而且传统检测多关注常规指标，对产品微观结构与性能分析不足，无法满足高端市场对产品质量的严格要求，导致产品附加值较低。

2. 智能化改造提升煤焦油加工效率的实践

2.1 智能化生产流程优化

该企业引入先进的自动化控制系统与工业互联网技术，构建智能化生产流程。在各工序安装高精度传感器，实时采集温度、压力、流量等关键数据，通过 5G 网络实时传输至中央控制系统。利用大数据分析与人工智能算法，建立生产过程模型，实现参数自动优化。以蒸馏工序为例，智能化系统根据实时数据自动调整加热功率与回流比，使产品馏分纯度波动范围缩小至 ±1% ，减少了重新加工产品的比例至 5% 以内，生产效率提高了 20% 。同时，通过系统集成，各工序实现数据实时共享，精制工序可提前依据前序工序数据调整参数，生产流程的整体流畅性显著提升，生产周期缩短了 18% 。

2.2 智能化设备管理升级

搭建智能化设备管理平台，运用物联网技术连接所有关键设备，实时采集设备运行数据，如振动、温度、电流等。通过数据分析与机器学习算法，对设备运行状态进行实时监测与故障预测。以加氢反应釜为例，系统根据振动与温度数据变化，提前一周预测到内部部件磨损趋势，及时安排维护，避免了故障发生。智能化设备管理使设备故障导致的生产停滞时间缩短至每年 5 天以内，维修成本降低了 40% 。建立设备全生命周期管理系统，记录设备从采购到报废的所有信息，依据运行数据优化维护策略，设备使用寿命延长了约 25% ，设备综合运行效率提高了 15% 。

2.3 智能化质量控制强化

采用先进的在线分析仪器与智能检测设备，实现全流程质量实时监测。例如，在生产线上安装近红外光谱分析仪，实时监测产品成分变化，数据反馈时间缩短至分钟级。结合大数据分析与机器学习技术，建立质量预测模型，根据原料质量、生产参数等多维度数据，提前预测产品质量趋势。当预测到质量偏差时，系统自动发出预警并提供调整建议。通过智能化质量控制，产品出厂前不合格率降低至 3% ，产品一次合格率从原来的 85% 提升至 95% ，产品质量稳定性显著增强，满足了高端市场对产品质量的要求，产品附加值提高了约20% 。

3. 智能化改造的成效与展望

3.1 智能化改造的成效

通过智能化改造，该煤化工企业在煤焦油加工效率方面取得显著成效。生产效率大幅提升，整体生产周期缩短了 25% ，产品收率提高了 18%_⨀ 。设备管理更加科学高效，设备故障导致的生产停滞时间大幅减少，维修成本降低，设备使用寿命延长。质量控制得到强化，产品质量稳定性增强，不合格率降低，产品附加值提高，企业经济效益显著提升。据财务数据统计，智能化改造后，企业年利润增长了 30%_⨀ 。

3.2 智能化改造的展望

未来，随着技术的不断进步，智能化改造将在煤化工煤焦油加工领域进一步深化。一方面，智能化技术将与绿色制造理念深度融合，实现节能减排与高效生产的双重目标。例如，通过智能能源管理系统，优化能源分配，降低单位产品能耗。另一方面，智能化改造将促进产业链上下游的协同发展，实现信息共享与资源优化配置。企业需持续关注技术创新，加大研发投入，培养专业人才，以适应智能化发展的需求，推动煤化工行业向更高水平迈进。

结语

智能化改造为煤化工煤焦油加工带来了革命性变化，有效解决了传统加工方式的诸多难题，显著提升了生产效率、产品质量与企业经济效益。在智能化改造中，先进的传感器和自动化控制系统能够实时监测和调整生产参数，确保每一个环节都达到最佳状态。智能算法的应用使得原料利用率大幅提高，减少了能源消耗和废弃物排放，实现了绿色生产。尽管智能化改造过程中面临技术、资金与人才等挑战，但从长远看，其对行业发展的推动作用不可估量。智能化设备不仅提高了生产线的灵活性和响应速度，还通过大数据分析优化了供应链管理，降低了运营成本。煤化工企业应积极拥抱智能化变革，不断探索创新，以实现行业的可持续发展。

参考文献：

[1] 叶波 ， 党鹏 ， 李东海 ， 等 . 基于数据驱动的智慧转底炉生产管控系统 [J].工业加热 ，2025，54（06）：48-52.

[2] 张西恒 ， 马盟盟 ， 赵宁 . 厚煤层智能化综采工作面采煤机与液压支架协同控制技术研究 [J]. 煤矿机械 ，2025，46（07）：64-68.DOI：10.13436/j.mkjx.202507018.

[3] 李玲珑 ， 吴彩华 ， 刘丽 . 中低温煤焦油深加工利用的现状及发展研究 [J].中国石油和化工标准与质量 ，2025，45（09）：92-94.

[4] 孟德昌 ， 赵渊 ， 秦丽英 ， 等 . 煤焦油中酚类化合物分离提取技术研究进展[J]. 中国煤炭 ，2025，51（01）：215-226.DOI：10.19880/j.cnki.ccm.2025.01.023.