煤焦油加氫研究報(bào)告

精選文庫(kù)煤焦油加氫研究煤焦油加氫研究了煤焦油的密度、粘度和氫氣在煤焦油中的溶解度等基礎(chǔ)物性，對(duì)煤焦油進(jìn)行加氫工藝處理，可完成脫硫、脫氮、不飽和烴飽和、芳烴飽和等過(guò)程，達(dá)到降低S、N和不飽和烴類的含量、改善其安定性和腐蝕性的目的，獲得石腦油和優(yōu)質(zhì)燃料油。 fFhca 煤焦油中含有大量的烯烴、多環(huán)芳烴等不飽和烴及硫、氮化合物，酸度高、膠質(zhì)含量高，產(chǎn)品安定性能差，無(wú)法作為產(chǎn)品出廠。采用加氫改質(zhì)工藝，可完成脫硫、不飽和烴飽和、脫氮反應(yīng)、芳烴飽和，達(dá)到改善其安定性、降低硫含量和降低芳烴含量的目的，獲得石腦油和優(yōu)質(zhì)燃料油。產(chǎn)品質(zhì)量可達(dá)汽油、柴油調(diào)和油指標(biāo)。 s(s_v ?k 此工藝技術(shù)路線可充分利用煉焦的副產(chǎn)品焦油、焦?fàn)t氣實(shí)現(xiàn)煉焦產(chǎn)業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)品增值，隨著原油價(jià)格的日益上漲，有專家稱此工藝技術(shù)為：除直接液化、間接液化以后的另一條煤制油路線。煤焦化是為煉鋼企業(yè)提供焦炭，但它副產(chǎn)焦?fàn)t煤氣和煤焦油，以往煉焦企業(yè)的焦?fàn)t煤氣直接外排大氣，不但污染環(huán)境也造成能源浪費(fèi)；煤焦油則以低附加值產(chǎn)品形式流入燃料油市場(chǎng)，雖可補(bǔ)充石油燃料油市場(chǎng)，但煤焦油中含有的大量硫、氮?jiǎng)t會(huì)以SOx和NOx進(jìn)入大氣污染環(huán)境。 (15.?9 煤焦油加氫技術(shù)就是采用固定床加氫處理技術(shù)將煤焦油所含的S、N等雜原子脫除，并將其中的烯烴和芳烴類化合物進(jìn)行飽和，來(lái)生產(chǎn)質(zhì)量?jī)?yōu)良的石腦油餾分和柴油餾分。一般煤焦油加氫后生產(chǎn)的石腦油S、N含量均低于50ppm，芳潛含量均高于80%；生產(chǎn)的柴油餾分S含量低于50ppm，N含量均低于500ppm，十六烷值均高于35，凝點(diǎn)均低于-35-50，是優(yōu)質(zhì)的清潔柴油調(diào)和組分。 A v/y 1.煤焦油加氫技術(shù)概述 *s2 C+ef 1.1煤焦油的主要化學(xué)反應(yīng) *4?S 煤焦油加氫為多相催化反應(yīng)，在加氫過(guò)程中，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有加氫脫硫、加氫脫氮、加氫脫金屬、烯烴和芳烴加氫飽和以及加氫裂化等反應(yīng)： lx82:_ 加氫脫硫反應(yīng) k8&TV! g%4=T 加氫脫氮反應(yīng) 3);W gh6 1 UFz 芳烴加氫反應(yīng) sNCS% OnE0+ 烯烴加氫反應(yīng) E %*lGu_ 7fSIB 加氫裂化反應(yīng) x&FBh !5H o1V, 提高反應(yīng)器壓力和/或循環(huán)氫純度，也是提高反應(yīng)氫分壓。提高反應(yīng)氫分壓，不但有利于脫除煤焦油中的S、N等雜原子及芳烴化合物加氫飽和，改善相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量，而且也可以減緩催化劑的結(jié)焦速率，延長(zhǎng)催化劑的使用周期，降低催化劑的費(fèi)用。不過(guò)反應(yīng)氫分壓的提高，也會(huì)增加裝置建設(shè)投資和操作費(fèi)用。 &-a 1.2.2反應(yīng)溫度 x*F_XE1#M 提高反應(yīng)溫度，會(huì)加快加氫反應(yīng)速率和加氫裂化率。過(guò)高的反應(yīng)溫度會(huì)降低芳烴加氫飽和深度，使稠環(huán)化合物縮合生焦，縮短催化劑的使用壽命。 +0n,eDjg 1.2.3體積空速 bRce 提高反應(yīng)體積空速，會(huì)使煤焦油加氫裝置的處理能力增加。對(duì)于新設(shè)計(jì)的裝置，高體積空速，可降低裝置的投資和購(gòu)買(mǎi)催化劑的費(fèi)用。較低的反應(yīng)體積空速，可在較低的反應(yīng)溫度下得到所期望的產(chǎn)品收率，同時(shí)延長(zhǎng)催化劑的使用周期，但是過(guò)低的體積空速將直接影響裝置的經(jīng)濟(jì)性。 g N?Io 1.2.4氫油體積比 3=kwr2lM 氫油體積比的大小主要是以加氫進(jìn)料的化學(xué)耗氫量為依據(jù)，描述的是加氫進(jìn)料的需氫量相對(duì)大小。煤焦油加氫比一般的石油類原料，要求有更高的氫油比。原因是煤焦油組成是以芳烴為主，在反應(yīng)過(guò)程中需要消耗更多氫氣；另外芳烴加氫飽和反應(yīng)是一種強(qiáng)放熱反應(yīng)過(guò)程，需要有足夠量的氫氣將反應(yīng)熱從反應(yīng)器中帶走，避免加氫裝置“飛溫”。 hXh +!2h 1.2.5煤焦油性質(zhì) i.d#S 煤焦油的性質(zhì)會(huì)影響加氫裝置的操作。 (W $!1 氮含量 q8f nUK?i 氮化物主要集中在芳環(huán)上，它的脫除是先芳環(huán)加氫飽和，后C-N化學(xué)鍵斷裂，因此，原料中氮含量的增加，對(duì)加氫催化劑活性有更高的要求，同時(shí)，反應(yīng)生成的NH3也會(huì)降低反應(yīng)氫分壓，影響催化劑的使用周期和加氫飽和能力。 RVjJ.A 硫含量 , Mrv 原料中的硫在加氫過(guò)程中生成H2S，因此，硫含量主要影響反應(yīng)氫分壓，高的硫含量增加，會(huì)明顯降低反應(yīng)氫分壓，從而影響催化劑的使用周期和加氫飽和能力。 WEB enGQ 瀝青質(zhì) u-#J!ZT8 瀝青質(zhì)對(duì)加氫裝置影響主要是造成催化劑結(jié)焦、積碳，引起催化劑失活，加速反應(yīng)器的提溫速度，縮短催化劑的使用壽命。 HpTX6 微量金屬雜質(zhì) BZWGXzOFh 原料中含的微量金屬雜質(zhì)主要有Fe、Cu、V、Pb、Na、Ca、Ni、Zn等，這些金屬在加氫過(guò)程中會(huì)沉積在催化劑上，堵塞催化劑孔道，造成催化劑永久失活。 8AVG pL 2. 煤焦油的加氫結(jié)果（舉例） 5NAB&Z|ozpq 加氫后產(chǎn)品性質(zhì) No+;yR 密度(20) /g/cm-3 0.8730 總環(huán)烷 80.6 +Y;w;Fq 餾程/其中: 一環(huán) 38.2 9jTm g% IBP/10% 120/196 二環(huán) 40.4 ,Taq 30%/50% 213/218 三環(huán) 2.0 i$W=5BSO 70%/90% 224/232 總芳烴 19.4 Z:s:NvFX 95%/EBP 242/274 其中: 一環(huán) 18.1 ,2 _!hm / 十六烷值 33.1 二環(huán) 0.3 /A+32 B 由于洗油處于石油中的柴油沸程內(nèi)，因此洗油加氫后只有一種產(chǎn)品，那就是好的柴油調(diào)和組分。由加氫生成的柴油餾分性質(zhì)可以看出，其密度為0.8730、十六烷值提高為約33，已是很好的柴油調(diào)和組分。 $y&1.caMa Ai lfeHG 2.2高溫煤焦油的蒽油加氫 8cyCRs 蒽油加氫的產(chǎn)品分布 ; 0pT0 項(xiàng)目數(shù)據(jù)， e+$jsPl 氣體2.31 C2 x 177（柴油餾分）70.74 _z3YB C5+液收97.69 oPA vY T%mm; 蒽油加氫石腦油（65177）的性質(zhì) f:-dw6a=s 密度(20)/g/cm-3 0.786 環(huán)烷烴 90.0 W=k%aB?p 辛烷值(RON) 65 C5/C6 0.2/19.0 BFD -p S/mgg-1 0.5 C7/C8 23.4/17.6 M%NapK N/mgg-1 Ei C6/C7 1.4/0.8 cMz#BWG C6/C7 1.9/1.7 D=fB&7% C8/C9 0.6/0.9 ndM OQb C8/C9 0.9/0.5 Mlpq2I_x C10 0.1 e177）性質(zhì) XU0f!23x 密度(20)/g/cm-3 0.8904 閃點(diǎn)/ 56 omV.QbNS 餾程/凝點(diǎn)/ NETZ.F IBP/10% 176/213 冷濾點(diǎn)/ qx: 70%/90% 260/296 S/?g?g-1 5 ftqAF 95%/EBP 311/346 N/?g?g-1 177）則是優(yōu)質(zhì)的清潔柴油調(diào)和組分。 k#%19B 3.煤焦油的加氫結(jié)果討論 YKh%Y1 3.1原料選擇 aG |)k, 通過(guò)對(duì)各種煤焦油原料加氫的分析，為延長(zhǎng)加氫裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，最大化提高經(jīng)濟(jì)效益，煤焦油加氫裝置的優(yōu)化進(jìn)料為：低溫煤焦油（含煤氣化焦油）、高溫煤焦油的洗油、高溫煤焦油的洗油和蒽油的混合物、高溫煤焦油的蒽油、中溫煤焦油?？傊遣缓坞x炭和無(wú)機(jī)物的煤焦油有機(jī)餾分。 NULzb 3.2加氫工藝流程選擇 F7QQs3 通過(guò)對(duì)各種煤焦油原料加氫的分析，為了從煤焦油中獲得優(yōu)質(zhì)的石腦油餾分和柴油調(diào)和組分，應(yīng)根據(jù)煤焦油加氫裝置的進(jìn)料的不同，選擇加氫精制、加氫改質(zhì)和加氫裂化等不同工藝流程，以滿足對(duì)產(chǎn)品的要求。 v%aD:%wlY 4.煤焦油加氫的經(jīng)濟(jì)性 o7 !WOeZ3 煤焦油加氫技術(shù)裝置主要包括：煤焦油加氫裝置、制氫裝置。制氫裝置按焦化廠的焦?fàn)t煤氣作原料制氫來(lái)計(jì)，以目前市場(chǎng)價(jià)格，一套10萬(wàn)噸/年的煤焦油加氫項(xiàng)目投資約16311萬(wàn)元，其中建設(shè)投資14300萬(wàn)元。年均銷售收入50534 萬(wàn)元，年均總成本費(fèi)用32392萬(wàn)元，年均所得稅后利潤(rùn) 8868萬(wàn)元，投資利潤(rùn)率為81.14 %，靜態(tài)投資回收期為3.53 年（含建設(shè)期1.5年）。各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)遠(yuǎn)好于行業(yè)基準(zhǔn)值，項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益較好，并具有較強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。是一個(gè)利于環(huán)境保護(hù)、利于煤炭焦化行業(yè)深發(fā)展、利于目前煤炭綜合利用的具有較高經(jīng)濟(jì)回報(bào)的項(xiàng)目。 /7uD H 5.結(jié)論 C-6+ZIk4 5.1煤焦油加氫裝置的優(yōu)化進(jìn)料為：低溫煤焦油（含煤氣化焦油）、高溫煤焦油的洗油、高溫煤焦油的洗油和蒽油的混合物、高溫煤焦油的蒽油、中溫煤焦油。 u gfV 5.2為滿足產(chǎn)品要求，煤焦油加氫工藝根據(jù)煤焦油性質(zhì)的不同，可選擇加氫精制、加氫改質(zhì)和加氫裂化等工藝。 Vxgc|EJ 5.3煤焦油加氫生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)石腦油和柴油調(diào)和組分項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益較好，也具有較強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。是一個(gè)利于環(huán)境保護(hù)、利于煤炭焦化行業(yè)深發(fā)展的項(xiàng)目。 wt 36i 另外，上海勝幫還做蒽油加氫，下面是蒽油加氫的資料 GVfu oW+R:2IO 高溫煤焦油的蒽油加氫 7SqsVq o!H5Trv! 蒽油加氫的產(chǎn)品分布： |Rm&uOib vRY4Nv( 項(xiàng)目 krl yEAK= 數(shù)據(jù)， gVl#pVON erdqZ 氣體 o4Ba l= 2.31 ,iQG * (HJ60Hj 5 2.51 p(C:rH /;EyWW 65177（石腦油餾分） 2KX *x_- 24.44 SVHtv0Nx WgL! g 177（柴油餾分） xSf3Ir(, 70.74 z(=:J_N Tv KX8m C5+液收 JSL 3.J 97.69 8 , =$u xWMMHIu l%IOdco# A4+p0 蒽油加氫石腦油（65177）的性質(zhì)： :H6Ke 7MfTv 密度(20)/gcm-3 ?-fzx8O 0.786 yN9.H2 環(huán)烷烴 TQou.+v 90.0 2*|#W tJ fiGM 辛烷值(RON) kpdFb7| 65 TU/J)C C5/C6 UyQn onS 0.2/19.0 # 9;M l;.BlHyu S/mgg-1 I?K0bs+6 Keu) W%1S:2+Kl N/mgg-1 q8Dwu3D :?gs 芳烴 Nbdw;t 3.8 .gGvyscdH; xXZKj C4/C5 N6OQ:,F 0.2/0.9 :(9u.l?5 C6/C7 ).C! 1.4/0.8 *W12Rb2 /;AZ/Ocy! C6/C7 O_a31DY 1.9/1.7 UZP6x2:= C8/C9 m%?&c 0.6/0.9 ,6;xro* p*SGX C8/C9 &4Con%YU 0.9/0.5 rA1r#ksQ C10 qmA2bw 0.1 mueFw RP,:mPl C10- fFe+iPc 0.1 t SMSp 芳潛，% dHG Io 88.53 bugFl p x|v8 X#DL/#z k lMwk.# qsihQ d 蒽油加氫柴油餾分（177）性質(zhì)： 1a&/Zlr hB?,7- 密度(20)/gcm-3 p 2.UW 0.8904 EK?Z.q+ 閃點(diǎn)/ goDV2 alC 56 M!Z*QY.P V)0zJ 餾程/ Ak5PBbW rX LwR 凝點(diǎn)/ nAo8uWG -50 j-J(C9 /!=U +X IBP/10% sULIrYRA 176/213 9ZDVy7mi- 冷濾點(diǎn)/ VK22$ Whr u64 P 30%/50% F:Mz= 226/240 -xJX_6A 十六烷值 9wL!D3e Q 37.8 +J|+es !|:RcH 70%/90% 8r,9OM 260/296 ;0IvF#SJ(. S/mgg-1 FrEF_7 5R N/mgg-1 elu=9d; 1.0 HeS177）則是優(yōu)質(zhì)的清潔柴油調(diào)和組分。 bl=ku(X 原料選擇 P1MvtI4gm 通過(guò)對(duì)各種煤焦油原料加氫的分析，為延長(zhǎng)加氫裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，最大化提高經(jīng)濟(jì)效益，煤焦油加氫裝置的優(yōu)化進(jìn)料為：低溫煤焦油（含煤氣化焦油）、高溫煤焦油的洗油、高溫煤焦油的洗油和蒽油的混合物、高溫煤焦油的蒽油、中溫煤焦油?？傊遣缓坞x炭和無(wú)機(jī)物的煤焦油有機(jī)餾分。 Hfh!l2P 加氫工藝流程選擇 u*DFjo* 通過(guò)對(duì)各種煤焦油原料加氫的分析，為了從煤焦油中獲得優(yōu)質(zhì)的石腦油餾分和柴油調(diào)和組分，應(yīng)根據(jù)煤焦油加氫裝置的進(jìn)料的不同，選擇加氫精制、加氫改質(zhì)和加氫裂化等不同工藝流程，以滿足對(duì)產(chǎn)品的要求。 YScvyh?E /2xSNalC 煤焦油加氫的經(jīng)濟(jì)性 M%Iwl 煤焦油加氫技術(shù)裝置主要包括：煤焦油加氫裝置、制氫裝置。制氫裝置按焦化廠的焦?fàn)t煤氣作原料制氫來(lái)計(jì)，以目前市場(chǎng)價(jià)格，一套10萬(wàn)噸/年的煤焦油加氫項(xiàng)目投資約16311萬(wàn)元，其中建設(shè)投資14300萬(wàn)元。年均銷售收入50534 萬(wàn)元，年均總成本費(fèi)用32392萬(wàn)元，年均所得稅后利潤(rùn) 8868萬(wàn)元，投資利潤(rùn)率為81.14 %，靜態(tài)投資回收期為3.53 年（含建設(shè)期1.5年）。各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)遠(yuǎn)好于行業(yè)基準(zhǔn)值，項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益較好，并具有較強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。是一個(gè)利于環(huán)境保護(hù)、利于煤炭焦化行業(yè)深發(fā)展、利于目前煤炭綜合利用的具有較高經(jīng)濟(jì)回報(bào)的項(xiàng)目。 Jd_