高温煤焦油加氢制取轻质燃料油工艺技术.doc

高温煤焦油加氢制取轻质燃料油工艺技术摘要：本文将会简单介绍煤焦油以及它的加工工艺，文章以介绍煤焦油在高温下加氢来制取轻质燃料油的加工过程作为重点。在高温下以煤焦油为原料加氢制备轻质燃料油可以增加煤炭副产品的产品价值和使用价值，这也符合开发新能源、原料废物循环使用、环保的政策。显而易见，煤焦油的加工工艺有非常广阔的前景。关键字： 高温 煤焦油加工 制备 轻质燃料油随着社会的进步和经济的发展，世界各国各地区对能源的需求量日益增加，尤其是对“黑金”即原油的需求更是日趋增加。但是因为受到生产限制、战争等其它外在因素的影响，石油供不应求的局面越来越紧张。在这样的前提下，以煤焦油为原料来制备轻质燃料油是一个解决这种紧张局面的重要举措。以煤焦油为原料来制备轻质燃料油具有划时代的意义，而且我国人口众多，对煤炭的需求量也非常大，这项技术同样也具有保护环境的意义。希望这项工艺能为我国带来诸多益处。一、煤焦油以及高温煤焦油加工工艺1、煤焦油的基本性质 煤焦油主要来源是在煤炭加工过程中产生的一种副产品。煤焦油在常温下为具有刺激性气味的黑色粘稠状液体。煤焦油的组成非常复杂，主要是采用分离技术得到。可根据分离时温度的不同而分为三种，即高温煤焦油、低温煤焦油、中温煤焦油。煤焦油的组成特点：含硫量、含氧量、含氮量高，含多环芳烃的量比较高，碳氢比大，粘度、密度大，含机械杂质的量高，容易缩合生焦，进行加工的南多较大。在煤焦油的加氢过程中，需要先将煤焦油原料采用电脱盐、脱水技术进行脱水，直至其含水量不大于0.05%，再进行减压蒸馏除去含机械杂质的馏分，以除去固相机械杂质，使机械杂质含量不大于0.03%，从而使用净化后的煤焦油原料进行加氢工艺。2、高温下煤焦油的加氢工艺煤焦油的加氢工艺主要由原料净化系统、加氢系统、高低压分离系统、压缩系统、分馏系统和辅助系统六部分组成。原料净化系统原料预处理系统包括过滤、电脱盐以及减压蒸馏脱沥青质三部分，主要是为了除去煤焦油中的杂质和多余水分。煤焦油加氢过程一般包括加氢使油品轻质及脱去含硫、氮等杂质的加氢精制过程和提高产品质量的加氢改质过程。高低压分离系统主要包括加氢精制生成油的热高分、冷高分，加氢裂化生成油的热高分、冷高分，两套系统共同采用的热低分、冷低分，以及相应的换热、冷却和冷凝系统。它目的主要是实现反应产物的液化及气液分离，并且可以得到高纯度的循环氢气。 压缩机系统主要包括新氢压缩机、循环氢压缩机两部分。辅助系统的作用是为了向系统添加高压注水、硫化剂等。二、煤焦油的加工机理以及反应条件1、煤焦油加氢加工过程的主要化学反应 煤焦油加氢为多相催化反应在加氢过程中发生的主要化学反应有加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱金属、烯烃和芳烃加氢饱和以及加氢裂化等反应等加氢脱硫反应 R-SH + H2 RH + H2SRS-SR + H2 2R-SH2R-SH RH +H2S 或 2R-SH RSR + H2O加氢脱氮反应 R-NH2 + H2 RH + NH3R-CN + 2H2 R-CH2NH2 + H2 RCH3 + NH3芳烃加氢反应 C6H6 + 3H2 C6H12烯烃加氢反应 R-CH=CH2 R-CH2CH3 加氢裂化反应 C16H34 C18H16 +C18H18 +H2 2C18H18加氢脱金属反应含有金属的有机物主要在煤焦油的重质馏分中存在，经过加氢过程的处理，这些有机物大部分都会发生氢解反应。氢解反应之后，催化剂表面会附着一层氢解反应生成的金属，这将会导致催化剂活性的降低，进而致使床层间压降的升高。随着反应的进行，这些氢解反应生成的金属会向床层的深部流动。当反应生成的金属含量大于阈值时，可认为是一个反应周期的结束。2、煤焦油反应条件的控制 反应温度的控制。升高反应的温度，有利于加快加氢的反应速率和增加加氢的裂化率。但是过高的温度则会使芳烃加氢饱和深度降低，使稠环化合物容易缩合生焦，会使催化剂使用寿命缩短。反应压力的控制。提高反应器的压力也就是提高反应物中氢的分压，这样不但有利于煤焦油中含有的硫、氮等杂原子以及芳烃化合物的消除，还能缓解催化剂结焦的速率、延长催化剂的使用寿命。氢分压的升高，对设备的要求增加。空间速度。提高反应的空间速度会增加煤焦油加氢设备的处理能力。对于新型设备来说，大的空间速度能够降低设备的投资和催化剂的购买费用；较低的空间速度能得到可观的产品收率，同时能使催化剂的使用寿命延长；但是空间速度过低将直接影响到设备的经济效益。氢油体积比的控制主要依据煤焦油的化学耗氢量。煤焦油和一般石油类原料相比，对于加氢比的要求更高。因为煤焦油的加氢过程以芳烃加氢反应为主，在反应中需要更多的氢气，另外就是芳烃加氢反应是强放热反应，需要有足够的氢气将反应生成的热带走。三、煤焦油加氢的发展前景 随着全球油价的普遍升高和煤焦油加工技术的日益成熟，人们对副产品价值的开发和利用也越来越重视。煤焦油在高温下经过一系列处理得到可以代替石油的轻质燃料，这些轻质燃料油特别在适合我国的高寒地区使用。这项工艺技术既能提高副产品的使用价值，又符合开发新能源、原料废物循环使用、环保的政策。原油的市场价格不断，可代替原油的轻质燃料油的需求也在日益增加。由此可见，高温煤焦油加氢制取轻质燃料油工艺技术有非常广阔的发展前景。对于高温下煤焦油的加氢加工，必须将加氢精制过程和加氢改质过程结合起来，才能够有效提高轻质燃料油的产率，从而达到经济效益最大化。希望煤焦油加工技术能够不断改进何发展，更好地为我们服务。结束语：由于国际市场原油技术的不断上升，轻质燃料油的需求日益增加，因此以煤焦油制备轻质燃料油能够为企业带来更大的经济效益。煤焦油加工工艺能为我们提供更加环保的能源，能够打破石油供不应求的僵局。希望煤焦油加工能够广泛被各个工厂使用，提高煤炭产品的价值，为人们带来更多的益处。希望通过本文的论述能够让大家对煤焦油加工技术和它的发展前景有所了解。若有不足，敬请原谅。参考文献：1 田小藏. 煤焦油加氢制燃料油的试验研究J. 工业安全与环保. 2007(07)2 胡发亭,张晓静,李培霖. 煤焦油加工技术进展及工业化现状J. 洁净煤技术. 2011(05)3 李志鹏,张