最全!我國各大煤制油企業生產輕質化煤焦油技術的應用

煤焦油是煤炭在熱解過程中產生的液體,根據乾餾溫度和工藝的不同,可分為低溫煤焦油(450~650 ℃)、中溫煤焦油(650~900 ℃)和高溫煤焦油(900~1000 ℃)。

目前,對煤焦油中高附加值產品的提取能力有限,多數仍用作粗燃料直接使用,不僅經濟性差,且嚴重汙染環境。而通過加氫工藝將煤焦油生產成清潔燃料油,可以解決長期以來困擾我國焦化行業資源綜合利用低、環境汙染嚴重、石油資源不足等問題,具有良好的經濟、社會和環保效益。

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一、煤焦油加氫工藝

煤焦油加氫工藝按照其原料預處理方式的不同, 可分為常減壓蒸餾+固定床加氫技術、延遲焦化+固定床加氫技術、懸浮床加氫(含非均相)+固定床加氫技術和沸騰床加氫+固定床加氫技術。

1 常減壓蒸餾+固定床加氫技術

1.1 加氫精制工藝技術

首先用常減壓蒸餾將煤焦油切割成<370 ℃的輕餾分油和>370 ℃的重油,將<370 ℃的輕餾分油作為固定床加氫精制裝置的原料,進入加氫反應器脫硫、氮、氧、金屬等雜質,以及飽和烯烴和芳烴,產品主要有液化氣、石腦油和柴油調和組分。該工藝特點是投資少、工藝簡單,輕油收率低、柴油的十六烷值較低。該技術目前在哈爾濱氣化廠、內蒙古慶華等企業應用。工藝流程如圖 1。

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1.2 加氫精制-加氫裂化工藝技術

加氫精制-加氫裂化工藝以常減壓蒸餾裝置<460 ℃的餾分油或全餾分油(中低溫煤焦油)作為固定床加氫精制-加氫裂化裝置的原料,通過加氫精制脫除硫、氮、氧、金屬、並對烯烴和芳烴進行加氫飽和,通過裂化把其中的重油或瀝青轉化成輕餾分油,最大限度地提高輕油收率和改善產品質量。與單純的加氫精制相比較,該工藝的優點是輕質油回收率高,十六烷值高,缺點是投資較高。該技術目前在神木富油能源科技有限公司、山東寶舜化工科技有限公司等企業應用。工藝流程如圖 2。

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2. 延遲焦化+固定床加氫工藝技術

該技術借鑑石油加工中的延遲焦化技術,將煤焦油通過熱裂化反應,先生成氣體、輕餾分油(<370 ℃)和焦炭,然後分餾後將輕餾分油送至固定床加氫精制/加氫裂化反應器,生產石腦油和柴油調和組分。該技術目前在陝西煤業化工集團神木天元化工有限公司等企業應用。工藝流程如圖 3。

3.(非均相)懸浮床加氫+固定床加氫工藝技術

懸浮床加氫技術是將原料、氫氣和添加劑混合後進入反應器,發生熱裂化和加氫反應。懸浮床的反應產物進入熱高壓分離器分離,氣體產物進入固定床加氫反應器進一步加氫處理,生產液化氣、石腦油和柴油調和組分。該技術目前在延長石油安源化工有限公司等企業應用。工藝流程如圖 4。

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非均相懸浮床與懸浮床加氫技術的最大區別是先將原料進行脫酚處理後,將脫酚油和柴油餾分直接進固定床加氫反應器,而>370 ℃重油作為懸浮床加氫的原料。該工藝特點是可以處理全餾分煤焦油,液相收率高,產品質量好。工藝流程如圖 5。

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4 .沸騰床加氫+固定床加氫工藝技術

首先對原料油進行脫水和脫渣,然後將原料油與氫氣混合,經加熱後從反應器底部進入沸騰床加氫反應器,反應分離後的餾分油進入固定床加氫裝置進一步加氫精制和加氫裂化,生產液化氣、石腦油和柴油調和組分。該工藝特點是能處理全餾分煤焦油,資源利用率高,產品液體收率高。該技術目前在河北新啟元能源技術開發股份有限公司等企業應用。工藝流程如圖 6。

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二、 分析與討論

上述煤焦油加氫技術對比可得:懸浮床和沸騰床加氫技術均可加工全餾分煤焦油、產品液收率高、質量好,但投資高、操作複雜,技術尚處於工業化初期,還需要不斷改進和完善。延遲焦化+固定床加氫技術也可加工全餾分油,但工藝複雜,液體收率低,資源利用不充分。常減壓蒸餾+固定床加氫技術成熟可靠,已有大規模工業化裝置運行。

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三、結 論

(1)針對國內油、煤、氣能源結構的特點,大力發展煤焦油加氫生產清潔燃料油工藝技術是合理利用煤焦油資源的有效途徑;

(2)目前煤焦油加氫技術中最先進的是懸浮床和沸騰床加氫,其資源利用效率高,產品質量較好,但投資和加工費用較大,技術尚處於工業化初期,還需要不斷改進和完善;

(3)常減壓蒸餾+固定床組合加氫技術成熟可靠,已有大規模工業化應用裝置,但受原料影響嚴重,液體收率不穩,適於中小規模的加工裝置;

(4)企業應該按照自身特點、對產品的要求和市場需求來選擇煤焦油加氫工藝技術。


遼寧梵星石油化工有限公司,是一家集採購、倉儲、運輸、銷售為一體的全供應鏈貿易服務商。

主要經營:煤基型原料油,加氫煤基柴油;輕質化煤焦油;重質液體石蠟;穩定輕烴;蘭炭;精酚;瀝青焦等各類新能源煤化工產品。

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