(转)中国中低温煤焦油加氢制燃料油技术工艺研究

中国中低温煤焦油加氢制燃料油技术工艺研究
梁西超( 陕西工业技术学院( 西北工业学校)，陕西 咸阳 710300)
摘要 ：我国能源消耗量正在不断增大，石油作为主要的生产所用能源，因为国内石油能源的不足，很多石油是从国外进口而来，为了缓解我国石油能源紧张的情况，探索燃料油生产技术很有必要。当前，从中低温煤焦油中通过加氢制作燃料油的技术工艺已经 实现了成功的尝试和应用，这种技术工艺能够有效提供燃料油，且成本更低，更环保，值得推广使用。本文以种地问煤焦油加氢制 燃料油技术，探索该技术工艺的有效性。
关键词 ：中低温煤焦油 ；加氢 ；燃料油技术

0引言
我国汽车市场日益火爆，人均车辆的拥有率不断提升，汽车拥有量的快速增长会带来燃油需求的进一步增大，在现阶段我国石油能源紧缺的情况下，我国要发挥自身的优势，缓解能源紧张问题。我国是煤炭资源大国，且拥有大量的焦化企业，煤焦油的产量较高。但是目前我国的煤焦油加工企业主要生产酚、苯、萘、洗油等化学品和炭黑，生产规模小、工艺落后。中低温煤焦油中脂肪烃、环烷烃含量较高，芳烃含量不多，通过采用加氢的工艺，能够实现从煤焦油中获取清洁燃料油成品。通过这种技术工艺实施，既能解决我国能源紧张的问题，也能为焦化企业的发展提供新的出路，促进煤炭资源的升值利用，还能发挥高效的环保效应，积极作用十分显著。
1工艺说明
煤焦油主要是通过对煤进行干馏和气化工艺实施中获 取的液体产物中的一种物质，煤焦油呈黑色或者是黑褐色，是 一种具有刺激性臭味的液体，状态比较粘稠，煤焦油更是很多稠环化合物和含有氧(O)、氮(N)、硫(S) 杂环化合物的来源。根据不同的裂解温度，可以将煤焦油划分为低温煤焦油( 温度在450-550℃之间)、中温煤焦油( 温度在600-800℃之间) 以及高温煤焦油( 温度在1000℃)，不同的干馏温度，对于煤焦油的性质会产生很大的影响作用。中低温煤焦油的烃类构成和天然石油很相似，只不过中低温煤焦油的氧(O)、氮(N) 和芳烃含量要比天然石油高出很多，且碳氢比较高、原料不饱和程度也较高， 金属、杂质以及残炭含量较高，因此，针对煤焦油进行加工，以 期获得与天然石油相近的成分含量，存在一定的困难。
就中低温煤焦油的加氢制燃料油的技术工艺来看，主要包 括三个阶段的技术处理过程：即预处理、加氢反应和产品分馏。具体的工艺流程如下图所示 ：

图1 中低温煤焦油加氢制燃料油的技术工艺流程
首先，对于煤焦油进行预处理，预处理工作主要包括脱水、脱盐、脱金属等环节，将经过处理后的低温煤焦油和分流产物加氢尾油按照一定的比例进行混合，再将混合物倒入原料油缓冲罐中。预处理过后的煤焦油在经历化学反应后进入料

泵，料泵升压和混合氢再混合，然后进入1 到2 台串联加氢反应器，据此制作出来的油进入分离器，分离器对油中的氢气进行分离回收，实现循环利用，而分离得出的油再分别进入分离器以及分馏塔，最终制作出来的油即为燃料油成分相近的成品油，而分馏塔塔底残留的尾油会返回加氢反应器中，将多余的尾油输出。
2产品性质分析
低温煤焦油加氢的主要产品包括液态烃、石脑油、柴油、柴 油调和组分、加氢尾油和加氢尾气，产品总液回收率在94% 左右。其中，各类产品的分布情况如下所示 ：液态烃 ：0.5-1，石脑油 ：12%-22%，柴油、柴油调和组分 ：60%-75%、加氢尾油 ： 2%-15%。其主要产品性质如下表1 所示 ：
表1 加氢产品性质

项目 石脑油 柴油馏分 尾油馏分
馏分范围/℃ <180 180～370 >370
密度(20℃)/(g/cm3) 0.7504 0.8652 0.8341
馏分/℃
IBP～10% 86～104 183～222
30%～50% 111～121 248～273
70%～90% 136～161 302～327
95%～EBP 171～186 337～344
3消耗定额
根据上述煤焦油的性质情况，加工技术工艺和产品生产方案的不一致，相应的装置动力消耗也会存在一定的差异，表2 以30 万吨/ 年中低温煤焦油为原料基础，列出的公用工程消耗指标 ：
表2 公用工程消耗指标

序号
项目 小时消耗 年消耗
单位 数量 单位 数量
1 燃料气 m3/h 1000 104m3/a 800
2 1.0MPa蒸汽 L/h 5 104t/a 4
3 电（1000V/380V/220V） kW 7600 104kW·h/a 6080
4 循环水 t/h 800 104t/a 640

目前，煤焦油很大一部分作为燃料油直接燃烧，这样既是 对资源的极大浪费，又会造成环境的污染。中低温煤焦油馏分 较宽，同时加氢需要按最苛刻的反应条件设计，而按馏分加氢 可根据原料中各馏分含量设计反应条件，这样既降低设备的及 节省催化剂投资，又能降低过程的能耗。各馏分经过加工可得 到萘、α- 甲基萘、β- 甲基萘、喹啉、异喹啉、吲哚、联苯、苊、芴、蒽、咔唑、芘等多种产品，这些产品都是重要原料，用途广 泛。根据当前国家产业政策，发展新型煤化工生产洁净能源和 可替代石油化工产品必将成为国内未来发展的主流方向。煤焦 油宽馏分油中含有多种高附加值的化工产品，在加氢之前首先 加工提取这些化工产品，再对剩余的油品进行加氢，既不影响 加氢原料油的质量，又能进一步提高焦油加工的效益。科技时 代经过多年的探索和实践，我们与科技，金融，人才等机构建立 了良好的关系。探索了技术转移过程中技术供方和需方的不同 角度之间的矛盾，致力于建立双方良好的沟通机制，提高技术 转移效率，全面推进社会科技水平的提高。目前，我国已经开始 推动这一技术的发展，陕西50 万吨煤焦油加氢项目就是其中具有较大影响力的项目之一，该项目是以煤焦油为原料，采用 富油公司自主开发的煤焦油全馏分加氢制环烷基油技术，生产 芳烃、航空煤油、轻质白油系列产品和环烷基系列基础油等化 学品，开创了煤焦油全馏分加氢生产高附加值特种油品和精细 化工品的新路径，实现产业转型升级。
低温煤焦油加氢制燃料油的加工技术和工艺相对来说比较复杂，具有一定的难度，通过加氢的方法，去掉煤焦油原料中的氧(O)、氮(N) 以及金属等有害物质元素，促使煤焦油成分中烯烃更加饱和，这对于生产高品质的燃料油来说是关键，这种燃料油生产还能降低大气污染，提升煤焦油的使用效率，实现煤焦油社会效益、经济效益以及环境效益的共同提升。此外，中低温煤焦油加氢制燃料油的技术工艺比较先进，技术工艺流程还在进一步优化，工艺处理中还使用了很多的循环资源利用环节设置，能够提升资源利用率，使得产品附加值提升，符合可持续发展战略要求。
参考文献：
[1]李哲. 中温和低温煤焦油加氢生产清洁燃料油技术[J]. 科技资讯,2017,15(31):118+120.
[2]次东辉, 崔鑫, 王锐, 郜丽娟, 郭小汾.Aspen 模拟中低温煤焦油加氢制燃料油工艺流程[J]. 现代化工,2016,36(11): 183-187.
[3]宋剑. 中、低温煤焦油加氢生产清洁燃料油技术研究[J]. 化工管理,2015,(20):160.
[4]王志永, 李刚, 张航飞, 陆江银, 张晨. 我国中低温煤焦油加氢制备燃料油研究进展[J]. 当代石油石化,2014,22(06): 14-18.

作者简介: 梁西超(1986-)，男，汉族，陕西省西安市人，陕西工业技术学院( 西北工业学校)，化学工程系化学工艺专业课教师，助理讲师，本科，主要研究方向 ：煤焦油加氢制燃料油技术工艺研究。

喇一原稳装置运行状况分析
叶志敏( 大庆天然气分公司, 黑龙江 大庆 163000)
摘要 ：天然气分公司喇一油气处理站拥有一套正压原稳装置， 是六厂地区重要的产能装置，由于原油组分变贫、含水偏高、库 容不足等原因，目前该装置轻烃产量受到较大限制。本文通过 对该装置存在的问题进行分析，提出了优化装置运行参数和提 高轻烃采收率等有效措施，为天然气分公司的轻烃上产工作做 出了积极探索。
主题词 ：天然气分公司; 正压原稳装置; 采收率; 轻烃上产
1装置简介
喇一原油稳定装置是天然气分公司六厂地区主要产能装 置之一，紧邻采油六厂一矿喇一联合站。喇一原稳于1985 年投产，2014 年改建为处理量370×104t/a 的微正压闪蒸+ 吸收工艺的原稳装置。喇一原稳装置装置设计稳定原油370×104 t/a， 波动范围50 ～120%，年操作时间8000h，日产轻烃89.6t，不凝气2000Nm3/d。

图1 喇一原稳装置工艺流程图
2装置运行状况分析
2.1产品量分析
2.1.1轻烃产量(吨)
1 月-2 月轻烃产量比较稳定。2 月20 日-3 月5 日处理装置故障，影响产烃。3 月5 日恢复生产后，由于来油高含水及供油量波动，轻烃产量浮动较大。当来油含水超高时，为确保装置安全平稳运行需对加热炉做降火处理，长时间降火对轻烃产量有所影响。为完成生产任务，当来油含水率下降时立即提高加热炉温度，提高轻烃产量。受来油高含水影响，3 月-6 月轻烃日产量波动幅度较大。
2.1.2外输气量(万立方米)
2016 年1 月份以来，除装置故障造成的影响外，外输气量较大，日均超过3900 立方米。与同日轻烃产量相对比，无明显比例关系。如2016 年2 月8 日、9 日的轻烃产量为95 吨，但外输气量超过9000 立方米，高出外输气量平均值5500 立方米，外输气量波动幅度较大，说明来料原油组分存在较大变化。

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