多種中低溫煤焦油加氫工藝技術的優(yōu)缺點對比

折雄建　曹庭

摘 要：隨著我國社會的發(fā)展，對于能源的需求和消耗也隨之提升。我國作為煤炭資源儲備豐富的國家之一，以往煤化工業(yè)較為粗放，尤其是對于煤焦油利用效率極低，進而與時代發(fā)展和社會需求產生背離。為了進一步提升對中低溫煤焦油的轉化應用，這就需要明晰各種加氫工藝的優(yōu)勢和不足，進而為技術的創(chuàng)新優(yōu)化奠定基礎和決策保障。本文以此為視角，重點對三種中低溫煤焦油加氫工藝技術進行對比，以供參考。

關鍵詞：煤焦油；中低溫煤焦油；加氫裂化；工藝

我國在世界煤炭資源儲備中具有顯著的優(yōu)勢，然而煤炭資源中多以中低階煤為主，尤其是沿用傳統(tǒng)的加工模式，不僅能源利用率極低，重要的是浪費相當嚴重。其中燃燒和熱解過程中產生的煤焦油一直沒有得到合理、系統(tǒng)、綜合的利用，而且作為粗燃料直接燃燒也是一個不爭的事實。通過采用加氫工藝技術可以對煤焦油進行深度的轉化，在獲取環(huán)境友好型清潔燃料的同時，最大限度地提升了煤炭資源的利用效率。與此同時，在對中低溫煤焦油技術開發(fā)的過程中，形成了多種技術并存的特點，而不同工藝技術也具有各自的優(yōu)缺點，為此企業(yè)生產和加工根據(jù)實際情況進而選擇最為適宜的技術尤為必要，最終才能夠確保實現(xiàn)經濟、社會和環(huán)保的三重效益目標。

1 中低溫煤焦油加氫的目的及原理

煤焦油是煤炭在干餾、氣化或熱解過程中獲得的液體產品之一，含有大量的烯烴、多環(huán)芳烴等不飽和烴以及硫、氮化合物，其酸度高、膠質含量高、產品安定性能差，無法作為優(yōu)質燃油出廠。對煤焦油采用加氫改質工藝，在一定溫度、壓力及催化劑作用下，可完成脫硫、不飽和烴飽和、脫氮反應、芳烴飽和，達到降低硫含量和芳烴含量的目的，最終獲得石腦油和優(yōu)質燃料油，其產品質量可以達到汽油、柴油調和油指標。煤焦油加氫處理過程中發(fā)生的反應主要有加氫脫硫、加氫脫氮、加氫脫氧、加氫脫金屬及不飽和烴如烯烴和芳烴的加氫飽和反應。

2 中低溫煤焦油加氫工藝的分析

2.1 加氫精制-加氫裂化工藝

中低溫煤焦油加氫精制中還有一種是裂化工藝，用加氫精制-裂化過程將煤焦油中的重油或瀝青轉化生產輕質餾分油，最大限度的提高了輕質油的產出率與單純的加氫精制技術相比，這項技術的缺點是增加了加氫裂化的過程，工藝相對復雜，過程操作穩(wěn)定性小易控制，但是優(yōu)勢則是輕質油回收率提高，即提高了對焦油原料的利用率，同時柴油產品的十六烷值高。按照這個工藝進行設計，并對其進行加熱升溫后進入到預加氫反應裝置該裝置的主要作用是對原料油內所含的氮、氧、硫等金屬物質進行轉化，產生相應的氨氣、水、硫化物等而完成脫除預加氫完成后，反應后產出物質利用分離器進行分流，主要為氖氣與生成油，生成油利用分餾塔進行處理，頂部產出的是產品油底部生成的尾油，系統(tǒng)將尾油送入加氫裂化的反應裝置中，以獲得液化氣和石腦油、柴油等餾分產品。

2.2 懸浮床加氫裂化

采用懸浮窗家氫裂化技術目的在于完成煤焦油中重油向輕油的轉化，此項技術利用催化劑的流動性能帶走反應中生成的熱量，減少了污染物的沉淀，解決了堵塞問題。懸浮床技術能夠是產油率達到百分之九十二，反應性能強，還能夠保持長時間的運行，可是由于是新技術，實踐應用中的經驗比較欠缺，所以需要不斷的進行實踐。與此效果和性能一樣的額還有沸騰床加氫裂化技術。

2.3 加氫工藝中液相裂解技術

在對低溫煤焦油的處理中，利用中高壓條件對液相煤焦油進行加氫處理也叮以得到較好的上藝效果。此種技術以低溫煤焦油重餾分為原材料，在一定的溫度下對其進行加壓處理，并完成催化，對煤焦油進行裂解加氫生產的產品為汽油、柴油等。生產的流程如下：低溫煤焦油餾分與循環(huán)氫氣混合，經過換熱器進行處理，進入到加熱爐中，待其升至設定溫度后，進入反應裝置進行生產，生成的汽油經過換熱器和冷卻器后進入到產品分離裝置，完成油氣飛分離，達到柴油餾分和中壓氣體，氣體經過氫氣循環(huán)壓縮機吸入后進行循環(huán)利用。

3 中低溫煤焦油加氫工藝的發(fā)展

總體來講煤焦油加氫工藝并不復雜，操作上也較為簡單、方便，完成中低溫煤焦油的轉化只要做好溫度的控制和催化劑的使用工作，基本既可以保證提高煤焦油的轉化率。采用加氫技術提煉出的燃油能源具有很高的環(huán)保性能，使用這樣的新能源大大的緩解了燃油廢氣對環(huán)境的污染狀況，加氫工藝屬于綠色環(huán)保技術。就中國目前的趨勢來看，中低溫煤焦油的加氫工藝的發(fā)展前途是小可估計的，但是卻絕對是好的，尤其是在生產燃料油的方面。在燃料油的制作過程之中，原料一般都是中低溫煤焦油，但是，在對中低溫煤焦油進行加氫處理之前還要采取專業(yè)的技術進行提煉，從而能夠使煤焦油能夠祛除硫、氮、氧等有害的成分，這樣才能夠做出合格的燃料油。這樣的燃料油小僅僅能夠提高能源的利用率，而且還起到減少環(huán)境污染的作用。

總之，在新時期背景下，加大對煤焦油的深度開發(fā)迫在眉睫。尤其是我國作為能源消費大國，對于中低溫煤焦油加氫工藝應該不斷創(chuàng)新和完善，確保達成節(jié)能環(huán)保目標的基礎上，還能提高對其利用的效率。雖然不同加氫工藝技術具有各自不同的優(yōu)缺點，但是相信在煤化行業(yè)的共同努力下，加氫工藝技術將會愈加成熟，最終確保煤化企業(yè)市場競爭能力的穩(wěn)固和持久。

參考文獻：

[1]雷聲瑞，邊波.對煤焦油深加工中應用創(chuàng)新技術的探究[J].化工管理，2017（14）：160+162.