輕質化煤焦油(煤制柴油和石腦油)的技術研究

2019-10-28     梵星石化煤制油

伴隨著經濟的快速發展,各行各業對能源的需求越來越大,優質的燃料油作為工業燃料 ,是 一種理想的汽油和柴油替代品 ,並且廣泛地用於電廠、台煉、鍛壓等行業。在煤焦油中有許多烯烴、多環芳烴等不飽和烴、氮的化合物質,酸度高、膠質含量高,採用加氫工藝,以達到改善它的穩定性 、降低硫、芳烴元素的含量的目的 ,以此獲得石腦油和優質燃料油。此技術採用常減壓蒸餾或者其他方法去除重質油,再配合加氫技術脫去煤焦油中的硫、氧、氮和其他的有害成分讓煤焦油中的烯烴飽和 ,從而改善煤焦油的質量 ,製取合格的燃料油的替代物。

一、 煤焦油的性質及加工流程分析

煤焦油是在煤炭焦化過程中得到的一種黑色或者黑褐色比較黏稠狀的液體,它的成分達到上萬種,主要的含有苯、甲苯、萘、蒽等一系列芳烴,以及芳香族含氧化合物(比如苯酚等酚類化合物)和含硫或氮的雜環化合物等許多有機物。高溫煤焦油是一種黑色的粘稠液體,通常來說相對密度大幹1.0,其中含有54%一56%的瀝青 ,其他的成分是芳香族和雜環化合物 。因為它的餾分重、質量差,尤其金屬和瀝青質量和含量均比較高,是一種很難處理的原料。當前,我國的煤焦油加工還處於較低的技術水平,一些高附加值的產品較少,其價格偏低,並且燃燒技術落後,使得焦油燃燒程度不充分,煤焦油裡面的有機硫轉化成SQ,對環境造成相當大的污染。因為煤焦油它是一種密度較大 ,雜質的含量比較高的劣質油,加氫去改質的難度特別大,不但要選出比較合適的加氫催化劑,而且要解決加氫的耗量高,溫升高,催化劑等易失去活性,床層更易結焦堵塞等一系列的難題,所以,煤焦油加氫制燃料油,提高煤焦油中附加值的新途徑是相關工作人員應該關注的問題。

二、蒽油加氫,柴油改質試驗。

根據蒽油的特點, 以此對照輕柴油的理想的組成要求可以看出,加氫的目的就是要在適宜 的催化劑及工藝下,經過逐環飽和(包括異構)等的反應 ,使得部分嵌於芳核中的S、O原子以 H2S、NH和HO的形式脫除,與此同時生成分支度較高的烷烴類柴油。但是由於單環芳烴加了氫,相對於化學反應速率常數較小。所以對蒽油而言,最大可能性地生成的柴油理想組成成分為多烷基單環芳烴及環烷烴 ,來達到製取燃料油的 目的。在以往所獲得的煤焦油全餾加氫丁藝的參數上對產物性質影響趨勢不大的基礎上針對蒽油進行的試驗 ,反應了溫度對加氫產品性質的影響,並且選用了對蒽油適用的加氫精制的催化劑以及加氫改質的催化劑。

三 、煤焦油加氫技術分析

有關於煤焦油加氫來製取輕質燃料油的各類文獻較多,但都是對於大於360℃的重質煤焦油輕質化的問題 ,所提供的方法都不能使蒽油完全輕質化。殼牌石油公司已經在1986年申請有關手三環化合物的選擇性裂化提高十六烷值的專利。其原料為石油冶煉廠的餾分油,原

料中除了三環化合外,還有鏈飽和烴,異構飽和烴,四氫萘及十氫萘。它的組成與蒽油的差 別較大 。其他的非瀝青煤焦油加氫的報道大多屬於基礎研究。中低溫焦油中的烴類組成數脂肪烴和酚屬烴為主,它的芳烴很少 ,目前我們所採用的工藝條件和催化劑都無法處理本文所指的蒽油。燕京等以全餾高溫焦油為原料的加氫製取輕質油,也有20.27%的尾油無法處理 ,僅用作催化或加氫裂化摻煉原料。並且其所提供的工藝不能使本文所指的蒽油完全轉化。以干點為 455℃的中高溫焦油為原料,用加氫裂化生產汽油、柴油及潤滑油工藝。目前用的加氫裂化催化劑通常情況下,對氮的要求極為嚴格 ,這個方法難脫除的氮化合物都集中在作為加氫裂化進料的重餾分中,在常態的加氫精制催化劑及加氫條件下,難以使重餾分中的氮的含量滿足加氫裂化的進料要求。沈和平提出了煤焦油加氫裂化方法,此方法以干點小於 550℃的煤焦油作為原料,用加氫裂化生產汽油、柴油等輕質油品。這個方法沒有使原料完全地輕質化,仍有0.5%至1.0%的尾油,雖然量不大,但也說明輕質化的能力有限。而且對加氫而言,它的原料比蒽油優質。

四、結語

此項技術具有較高的研發價值 。

1、加氫處理後得到的產品里汽油餾分硫、氮含量低,芳潛高,都可以作為重整後的原料或者是汽油調和組分,柴油餾分硫氮的含量低,添加氫尾油使原料油性質得到了很大得改善,可以作為燃料油。

2、以廉價的煤焦油加氫轉化成燃料油,以此來得到附加值高的產品,不但提高了企業的經濟效益,還增強了企業的市場競爭力。

3、加氫轉化過程中脫除了煤焦油的有機硫化物和氮化物,並且得到了處理,不但減少了環境的污染,還具有廣泛的經濟,環保價值。所以,煤焦油加氫處理技術是一種很理想的加工方法,應該得到廣泛的應用。


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文章來源: https://twgreatdaily.com/dguMEG4BMH2_cNUgHuF4.html