探究延遲焦化—石油焦制氫組合工藝技術(shù)

任曉凈

摘 要：目前，世界石油焦市場形勢(shì)比較嚴(yán)峻，現(xiàn)有的工藝技術(shù)已不能滿足時(shí)代的要求，對(duì)石油焦行業(yè)的發(fā)展提出了新要求。在行業(yè)的發(fā)展中，進(jìn)行延遲焦化-石油焦制氫組合工藝技術(shù)的探究非常有必要，有利于技術(shù)的改進(jìn)，工藝質(zhì)量的提升。本文將從該工藝技術(shù)探究的必要性出發(fā)，進(jìn)行原有技術(shù)要素的解析，有針對(duì)性的進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，進(jìn)行制氫原料的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)資源之間的替換，解決高流石油焦的出路。

關(guān)鍵詞：延遲焦化；石油焦；制氫；組合工藝；技術(shù)

隨著工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，各種資源的使用量逐步提升，導(dǎo)致資源市場面臨日漸短缺的現(xiàn)狀，需要采取一定的措施進(jìn)行解決，促進(jìn)工業(yè)穩(wěn)步進(jìn)行發(fā)展。

目前，我國的高硫石油焦產(chǎn)量正在逐步增加，質(zhì)量也達(dá)到了一定的穩(wěn)定。尤其是一些超重質(zhì)原油，成分中含有的高硫石油焦比例較大，但是石油焦并沒有得到充分的應(yīng)用，造成了資源的浪費(fèi)，因此為該資源尋求科學(xué)合理的出路至關(guān)重要。

制氫組合工藝是一個(gè)有效的解決策略，因此加強(qiáng)探究非常有必要，可以促進(jìn)資源的有效利用和工藝的改進(jìn)。

1 石油焦為制氫提供了新途徑

在煉油工藝中，氫氣是必要的資源，是工藝實(shí)施中的重要組成部分，但是也增加了溫室氣體的排放，成為導(dǎo)致全球溫室效應(yīng)的重要?dú)⑹种弧?/p>

隨著市場方面用油量的逐步提升，與之相關(guān)的氫氣原料也在逐步提高。常規(guī)情況下，在配置渣油的情況下需要的氫氣用量是煉油加工量的百分之零點(diǎn)一；如果沒有該配置的情況下，基本維持在百分之零點(diǎn)七。

表1是在沒有配置渣油的情況下，耗氫量發(fā)生的變化，可以發(fā)現(xiàn)使用的量在不斷的增長。

從圖表中可見，隨著劣質(zhì)原油加工量的增長，氫氣耗量也在不斷地增長，而且超出了百分之零點(diǎn)八，氫氣用量比較大，形勢(shì)比較嚴(yán)峻緊張。

在原料使用比較大的情況下，為了進(jìn)行成本的控制，對(duì)氫氣的加工制作的低成本必須加以重視，進(jìn)行材料的改良和成本控制也是一條可行之路。在進(jìn)行煉油的過程中，用高硫石油焦作為制作氫氣的材料，不僅加大了高硫石油焦的利用率，另一方面，被替換下來的材料可以用于其他環(huán)節(jié)的生產(chǎn)過程，是一件兩全其美的事情，綜合效益較高。再加上通過石油焦進(jìn)行制氫，相對(duì)于其他材料進(jìn)行制氫，成本低，性價(jià)比比較高。

2 石油焦制氫的關(guān)鍵問題

與其他的能源相比較，石油焦的性能是有所不同的。石油焦中碳、硫、熱量含量高，揮發(fā)性能比較低。由于性能的差異，在使用中也存在一定的差異，重要的問題集中在焦成漿能和氣化性能兩個(gè)部分，可以對(duì)石油焦和煤的構(gòu)成進(jìn)行深入的分析。

2.1 石油焦成漿性能

在進(jìn)行綜合分析時(shí)，需要明確相應(yīng)的指標(biāo)，比如成漿濃度、材料的穩(wěn)定性等。由于石油焦自身的性能，具有突出的疏水性能，因此在加工中獲得的成漿濃度比較高，很容易就能達(dá)到工業(yè)要求的標(biāo)準(zhǔn)。穩(wěn)定劑，簡單來說，就是穩(wěn)定性能的一種化學(xué)合成物，效果較好。

另外，可以注重兩種原料之間的共成漿特性，這也是解決穩(wěn)定性的一個(gè)重要方法。

2.2 氣化活性

在進(jìn)行研究之前，首先要弄清楚影響氣化活性的因素，主要可以分為以下幾個(gè)部分，例如分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)、礦物質(zhì)含量構(gòu)成等。在分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)方面，由于石油焦自身所含的成分，例如瀝青質(zhì)、少量的無機(jī)化合物等，導(dǎo)致氣化活性比較小。因此在反應(yīng)中可能要耗費(fèi)更長的時(shí)間。而褐煤中含有的氧、氫比較多，能夠進(jìn)行排列組合的支鏈、橋鏈比較多，因此活化性能比較高。孔隙結(jié)構(gòu)和表面積方面，是導(dǎo)致氣化活性差異的重要原因。石油焦表面比較平滑，空隙較??；而褐煤表面不平整，空隙相對(duì)較大，影響了活性。再者，褐煤中含有的礦物質(zhì)類型比較多樣，在反應(yīng)中起的催化作用比較突出；石油焦礦物質(zhì)含量相對(duì)較小，沒有明顯的作用。

經(jīng)過對(duì)比分析，可以發(fā)現(xiàn)石油焦的氣化活性較差，在生產(chǎn)中可以采用碳漿循環(huán)系統(tǒng)，可以提高碳的轉(zhuǎn)化率。

2.3 從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行衡量

在制氫的過程中，利用石油焦作為原料，氣化壓力、體積分?jǐn)?shù)、碳的轉(zhuǎn)化率、其他能源的消耗方面都處于一個(gè)比較合理的數(shù)值，經(jīng)濟(jì)效益比較客觀，實(shí)現(xiàn)了資源的有效利用，使用效果較好[ 1 ]。

3 工藝的綜合評(píng)價(jià)

通過上述的分析可見，利用石油焦進(jìn)行制氫是比較可行的，發(fā)展延遲焦化-石油焦制氫組合工藝具有研究價(jià)值，該工藝中最重要的部分是裝置，需要加以重視。從整體來看，該工藝技術(shù)對(duì)原有的制氫工藝影響較小，不用花費(fèi)過大的部分進(jìn)行工藝的改造，降低了成本的支出。在實(shí)際操作中，可以根據(jù)實(shí)際的情況，選擇合適的原料進(jìn)行生產(chǎn)，提高相應(yīng)的收油率，從而提高產(chǎn)量。

在原有的制氫工藝中，要用到輕烴作為原材料，耗費(fèi)量比較大，如果利用石油焦進(jìn)行替換，可以減少對(duì)輕烴的用量，相應(yīng)的能夠提高煉油廠的輕油收率，減少了成本浪費(fèi)，對(duì)于工廠發(fā)展來說，也是一件益事。

4 結(jié)語

在煉油廠中，進(jìn)行生產(chǎn)改造，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，有利于促進(jìn)行業(yè)方面的進(jìn)步和發(fā)展。通過石油焦的使用，可以實(shí)現(xiàn)制氫原料的優(yōu)化，也為資源的利用提供了契機(jī)，保證了煉油產(chǎn)量。

在長遠(yuǎn)方面考慮來說，可以加大該工藝的優(yōu)化，改進(jìn)使用過程中的不足，加強(qiáng)可行性，為煉油行業(yè)的發(fā)展提供可靠支柱。

參考文獻(xiàn)：

[1] 瞿國華，王輔臣.延遲焦化-石油焦制氫組合工藝技術(shù)[J].煉油技術(shù)與工程，2010，40（11）：20-23.

[2] 瞿國華，王輔臣.高硫石油焦氣化制氫工藝在煉油工業(yè)中的發(fā)展前景[J].當(dāng)代石油石化，2010，18（10）：1-6，18.

[3] 劉銀東，高飛，張艷梅等.石油焦的生產(chǎn)及石油焦制氫工藝狀況[J].石化技術(shù)與應(yīng)用，2012，30（1）：93-98.

[4] 王玉章，申海平，劉自賓等.延遲焦化石油焦及其應(yīng)用[J].煉油技術(shù)與工程，2008，38（2）：25-30.