煤焦油加氫轉化為輕質(zhì)燃料油的技術研究

1、<p>　　煤焦油加氫轉化為輕質(zhì)燃料油的技術研究</p><p>　　摘　要：伴隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，各行各業(yè)對能源的需求越來越大，優(yōu)質(zhì)的燃料油作為工業(yè)燃料，是一種理想的汽油和柴油替代品，并且廣泛地用于電廠、冶煉、鍛壓等行業(yè)。在煤焦油中有許多烯烴、多環(huán)芳烴等不飽和烴、氮的化合物質(zhì)，酸度高、膠質(zhì)含量高，采用加氫工藝，以達到改善它的穩(wěn)定性、降低硫、芳烴元素的含量的目的，以此獲得石腦油和優(yōu)質(zhì)燃料油。此技術采用常

2、減壓蒸餾或者其他方法去除重質(zhì)油，再配合加氫技術脫去煤焦油中的硫，氧，氮和其他的有害成分讓煤焦油中的烯烴飽和，從而改善煤焦油的質(zhì)量，制取合格的燃料油的替代物。 </p><p>　　關鍵詞：煤焦油　轉化技術　燃料油　流程分析 </p><p>　　一、煤焦油的性質(zhì)及加工流程分析 </p><p>　　煤焦油是在煤炭焦化過程中得到的一種黑色或者黑褐色比較黏稠狀的液體，它

3、的成分達到上萬種，主要的含有苯、甲苯、萘、蒽等一系列芳烴，以及芳香族含氧化合物(比如苯酚等酚類化合物)和含硫或氮的雜環(huán)化合物等許多有機物。高溫煤焦油是一種黑色的粘稠液體，通常來說相對密度大于1.0，其中含有54％-56％的瀝青，其他的成分是芳香族和雜環(huán)化合物。因為它的餾分重、質(zhì)量差，尤其金屬和瀝青質(zhì)量和含量均比較高，是一種很難處理的原料。當前，我國的煤焦油加工還處于較低的技術水平，一些高附加值的產(chǎn)品較少，其價格偏低，并且燃燒技術落后，使

4、得焦油燃燒程度不充分，煤焦油里面的有機硫轉化成SQ，對環(huán)境造成相當大的污染。因為煤焦油它是一種密度較大，雜質(zhì)的含量比較高的劣質(zhì)油，加氫去改質(zhì)的難度特別大，不但要選出比較合適的加氫催化劑，而且要解決加氫的耗量高，溫升高，催化劑等易失去活性，床層更易結焦堵塞等一系列的難題，所以，煤焦油加氫制燃料油，提高煤焦油中附加值的新途徑是相關工作人員應該關注的問題。 </p><p>　　二、蒽油加氫，柴油改質(zhì)試驗 </p

5、><p>　　根據(jù)蒽油的特點，以此對照輕柴油的理想的組成要求可以看出，加氫的目的就是要在適宜的催化劑及工藝下，經(jīng)過逐環(huán)飽和(包括異構)等的反應，使得部分嵌于芳核中的S、O原子以H2S、NH和HO的形式脫除，與此同時生成分支度較高的烷烴類柴油。但是由于單環(huán)芳烴加了氫，相對于化學反應速率常數(shù)較小。所以對蒽油而言．最大可能性地生成的柴油理想組成成分為多烷基單環(huán)芳烴及環(huán)烷烴，來達到制取燃料油的目的。在以往所獲得的煤焦油全餾加

6、氫丁藝的參數(shù)上對產(chǎn)物性質(zhì)影響趨勢不大的基礎上針對蒽油進行的試驗，反應了溫度對加氫產(chǎn)品性質(zhì)的影響，并且選用了對蒽油適用的加氫精制的催化劑以及加氫改質(zhì)的催化劑。 </p><p>　　三、煤焦油加氫技術分析 </p><p>　　有關于煤焦油加氫來制取輕質(zhì)燃料油的各類文獻較多，但都是對于大于360℃的重質(zhì)煤焦油輕質(zhì)化的問題，所提供的方法都不能使蒽油完全輕質(zhì)化。殼牌石油公司已經(jīng)在1986年申請有

7、關于三環(huán)化合物的選擇性裂化提高十六烷值的專利。其原料為石油冶煉廠的餾分油，原料中除了三環(huán)化合外，還有鏈飽和烴，異構飽和烴，四氫萘及十氫萘．它的組成與蒽油的差別較大。其他的非瀝青煤焦油加氫的報道大多屬于基礎研究。當前，國內(nèi)僅僅有2套煤焦油加氫的裝置，一個是在哈爾濱氣化廠，另一個是在云南解放軍化肥廠。兩者的原料均為低溫焦油。在N雜質(zhì)和芳烴含量中與蒽油都存在著較大差異。中低溫焦油中的烴類組成數(shù)脂肪烴和酚屬烴為主，它的芳烴很少，目前我們所采用的

8、工藝條件和催化劑都無法處理本文所指的蒽油。燕京等以全餾高溫焦油為原料的加氫制取輕質(zhì)油，也有20.27％的尾油無法處理，僅僅用作催化或加氫裂化摻煉原料。并且其所提供的工藝不能使本文所指的蒽油完全轉化。以干點為455℃的中高溫焦油為原料，用加氫裂化生產(chǎn)汽油、柴油及潤滑油工藝。目前用的加氫裂化催化劑通常情況下，對氮的要求極為嚴格，這個方法難脫除的氮化合物都集中在作為加氫裂化進料的重餾分中，在常態(tài)的</p><p>&l

9、t;b>　　四 成本測算 </b></p><p>　　蒽油，目前的原料價格大至約為4000元每噸。氫氣的來源比較廣，如鋼鐵公司產(chǎn)生的焦爐煤氣可以經(jīng)變壓來吸附制氫，這項技術已經(jīng)相當?shù)爻墒?；如煤化工企業(yè)生產(chǎn)的炭黑的副產(chǎn)氫氣和氯堿化工所產(chǎn)生的副產(chǎn)氫氣等，所以氫氣的價格都可以按小于15000元每噸來計算，如果按7.89％的氫耗來折算，每噸蒽油要耗氫氣1200元，原料成本大概5200元每噸。產(chǎn)品方面來說

10、，97％的清潔燃料及油調(diào)和組分，價格和成汽、柴油僅僅相差400元到500元每噸，大約為7000元每噸，按照9％的輕質(zhì)油的收率來折算，于是還剩6790元／t，它們之間還有1590元差距。如果每噸蒽油的加工費用以1000元來計(包括三廢處理)，那么最終的利潤大約590元每噸。所以，蒽油加氫轉化成輕質(zhì)燃料油具有較強的成本優(yōu)勢，可以創(chuàng)造較高的經(jīng)濟利益。 </p><p><b>　　五、結語 </b>

11、;</p><p>　　此項技術具有較高的研發(fā)價值。(1)加氫處理后得到的產(chǎn)品里汽油餾分硫、氮含量低，芳潛高，都可以作為重整后的原料或者是汽油調(diào)和組分，柴油餾分硫氮的含量低，添加氫尾油使原料油性質(zhì)得到了很大得改善，可以作為燃料油。(2)以廉價的煤焦油加氫轉化成燃料油，以此來得到附加值高的產(chǎn)品，不但提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益，還增強了企業(yè)的市場競爭力。(3)加氫轉化過程中脫除了煤焦油的有機硫化物和氮化物，并且得到了處理，

12、不但減少了環(huán)境的污染，還具有廣泛的經(jīng)濟，環(huán)保價值。所以，煤焦油加氫處理技術是一種很理想的加工方法。應該得到廣泛的應用。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]楊國祥,李毓良.高溫煤焦油加氫制取輕質(zhì)燃料油工藝的運行實踐[J].化工,2010,37(6):57-58. </p><p>　　[2]李增文.煤焦油