中低温煤焦油加氢改质工艺

发表时间:2021/7/21   来源:《城镇建设》2021年第4卷第6期   作者:马世剑 刘伦
[导读] 对煤焦油的生产工艺进行改良也成了时代发展的客观要求,在改质过后不仅能够体现出非常好的经济效益,而且对环境保护也有极大的推动作用。

        马世剑  刘伦
        陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司,陕西 榆林 719319

        摘要:在我国的工业发展中,煤焦油生产水平已经有了很大的发展,在生产过程中主要使用的是分馏以及相应的化学方法生产相应的产品,其可以应用到化工生产等诸多的领域,但是传统的生产方式已经很难满足当今的市场需要。这不仅会给经济效益产生不良的影响,而且还会阻碍生产的发展。因此对煤焦油的生产工艺进行改良也成了时代发展的客观要求,在改质过后不仅能够体现出非常好的经济效益,而且对环境保护也有极大的推动作用。
        关键词:中低温煤焦油;加氢工艺;改质工艺

一、中低温煤焦油加氢改质技术
        所谓的煤焦油加氢技术指的就是对从煤炭中通过干馏、气化等过程所提取出来的煤焦油进行加氢改质,在特定的温度、压力和催化剂的作用下,使煤焦油中的少量脂肪烃、环烷烃以及不饱和烃等高价值的有机物质,通过加氢饱和,提取出石脑油、优质燃料油、石蜡等物质,从而提高了煤焦油的使用附加值及使用价值,达到能源综合利用的目的。
        1.1中低温煤焦油进行加氢处理的工艺简介
        目前,主要的加氢工艺技术包括裂化的加氢工艺、非均相悬浮床的加氢工艺以及液相裂解加氢工艺。总的而言,就是对中低温煤焦油进行蒸馏、加氢分离的具体过程。其中高压液相加氢工艺,主要以低温煤焦油重馏分作为主要原料,并在一定的温度、压力以及催化剂的作用下,对煤焦油继续裂解加氢,并制的汽油、柴油等产品。
        1.2对中低温煤焦油进行加氢处理的具体的原因
        众所周知,中低温煤焦油在燃烧的过程之中会产生一种十分难闻并且刺鼻的味道,严重影响着周围人的心情以及健康。除此之外,它的性质还会受到温度的影响,因此,在使用中低温煤焦油的过程中存在着不稳定的因素,进而使得中国的能源被大量的浪费,不能够得到有效合理的应用。而对中低温煤焦油进行加氢处理,可以在一定程度上减少它在使用中的不确定性通过对中低温煤焦油进行加氢处理之后,在合理的温度及压力下通过脱硫、脱氮、脱氧以及加氢饱和等化学反应,获取优质的燃料油及副产品,减轻了再次利用对环境的污染。
        
        二、一些主耍的中低温煤焦油加氢工艺
        2.1加氢精致工艺
        这是一种是用途非常广泛的煤焦油加氢改质工艺,其方法是用中低温煤焦油中的全馏分油或者轻馏分油,经过加氢精致或者加氢处理,来实现煤焦油中的硫、氧、氮、金属等脱除,并使不饱和烃类加氢饱和,如此便可以生产出柴油、石脑油、碳材料的原料或者低硫低氮的重质燃料油。加氢精制工艺的工艺流程比较简单,但是原料的利用率相对比较低,所需要的最终产品十六烷的含量比较少。
        2.2非均相悬浮床的加氢工艺
        这种加氢工艺是我国自行研发的一种煤焦油加氢改质工艺技术,其主要过程是:第一步,把循环油脱除催化剂,并和少量温度高于370度重馏分油的煤焦油、硫化剂和加氢催化剂进行充分的混合均匀,可以制造得到催化剂油浆;接下来把催化剂油浆与其他多量大于370度的重馏分油的煤焦油经过原料泵的升压、混氢升温后,进入到悬浮床,利用加氢反应器、高温分离器和低温分离器,最终得到富氢气体和高低分油混合物。再对其进行后续提质加工,就可以得到一些柴油和燃料油等。
        2.3加氢精致和加氢裂化工艺
        这种煤焦油的加氢改质工艺原料是全馏分煤焦油,在加氢精致和加氢裂化过程中,把重油或者沥青转化为其他轻馏分油,这样就提高了轻油的收率。相比之下,这种煤焦油的加氢改质工艺增加了加氢裂化段,使工艺过程变得复杂,而且操作过程的稳定性也不是很好,这是它的缺点所在;优点是轻油的收率比较高,煤焦油的利用率得到了提高。


        2.4液相的裂解加氢工艺
        这种工艺的原料是中低温煤焦油重馏分,把他们放在一定的温度、压力和催化剂的作用下,使煤焦油进行裂解加氢,从而生产出轻质汽油和柴油等产品。
        
        三、中低温煤焦油的加氢处理的工程以及天元公司的加氢技术分析
        中低温煤焦油的加氢处理的过程可以从四个步骤进行解说:首先是对煤焦油的原料进行提前的处理,也就是我们通常所说的净化脱水、除盐的过程;第二步就是将煤焦油进行蒸馏的处理;而第三步则是对第二步已经分离出来的各种混合物进行精确的加工处理,从而提取出最优的物质;最后一步是利用各种各样的化学以及物理的方法来研究并且开发出更加细致的化工产品。
        以神木天元化工公司的加氢精制--裂化两段并联生产工艺为例,通过分析天元公司的具体的加氢工艺来展现中低温煤焦油加氢技术的产业研究技术。神木天元化工有限公司采用的是,对煤焦油进行“一次加氢精制、二次尾油裂化”的处理方式,加氢精制与加氢裂化后的反应生成油混合后,再经过分馏之后得到油才是企业所需要的产品燃料油。通常情况之下,神木天元化工有限公司利用的原料都是以神木和府谷为中心地区所采取到的中低温的煤焦油。
        
        四、中低温煤焦油加氨改质时应注意的问题
        4.1对中低温煤焦油的加氢改质,重点应该放在对煤焦油的深加工上,以及使铲平精细化的技术开发,还应该加大资金投入,引导和鼓励各相关机构在这方面进行研究,为能源的告辞奥率利用做出贡献。
        4.2不要满足于现在的中低温煤焦油加氢改质的一些工艺,我们应该根据已有的方法,在实际加工过程中,切实根据原料油的一些不同组成和性质,积极改善和研究更加完美的加工工艺,来拓展中低温煤焦油加氢燃料油生产的原料渠道。
        4.3要重视催化剂。催化剂的作用不容小觑,我们应该着重分析煤焦油加氢反应的条件,最大限度地使燃料油收率得到提高,实现加氢改质的最大化利益。
        
        五、煤焦油加氢技术的应用前景
        在实际生产和应用过程中,通过突出其技术优势,可以实现生产目标。由于煤焦油受裂解炉或气化炉在不同工艺中的挥发影响,煤焦油的性能和组成可能有很大差异。由于原料油的不同,其性能受到很大影响,这些因素限制了低温煤焦油加氢过程在煤焦油加工中的应用。最后讨论一下低温煤焦油加氢工艺的改革进程。相信未来煤焦油加氢技术的发展可以集中在以下几个方面:
        1)应注意煤焦油加氢技术的开发和应用,以及精细化工产品及相关技术的深度投资;煤焦油产品的燃烧,指导有关科研机构积极开展煤焦油加氢新技术的清洁利用,大力发展生产和应用。
        2)根据现有的加氢裂化技术,结合现有的成熟工艺,结合原料的性质和组成,积极开展煤焦油加氢裂化和热解,未来定会开发适用于煤焦油加氢的高效催化剂。

        六、结束语
        我国作为能源消费大国,能源的高效利用势在必行,通过对中低温煤焦油加氢改质工艺的研究,并结合煤焦油加氢工艺的生产实践,对中低温煤焦油的加氢处理技术在保证中国能源高效利用的同时,大大降低了煤焦油直接使用对环境的危害。

        参考文献:
        [1]李春阳.中低温煤焦油加氢改质工艺概述[J].中国化工贸易,2013,(12):262.
        [2]王跃.中低温煤焦油加氢改质工艺分析[J].中国化工贸易,2013,(4):81-84.
        [3]李宝宁.中低温煤焦油的深加工现状与产业研究[J].科技咨讯,2011,(36):64.
        [4]常景泉.中温煤焦油加氢原料的杂志处理城市建设理论研究,2011,(28):172-173.
        [5]常景泉.浅谈煤焦油加氢生产燃料油加工工艺中国高新技术企业,2011,(17):72-73.
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