低温煤焦油范文

低温煤焦油范文（精选8篇）

低温煤焦油 第1篇

1 煤焦油加氢的目的及原理

煤焦油是煤炭在干馏、气化或者热解过程中产生的液体副产品之一, 其中含有大量的烯烃、多环芳烃等不饱和烃以及硫、氮化合物, 因为其内部的杂质含量过高同时安定性较差, 所以不适宜作为燃料直接利用。通过加氢改质的工艺手段, 在一定的温度和压力下可以使煤焦油中不饱和的烃化物饱和, 并将其中含有的硫、氮等杂质转化为相应的固体化合物而排出, 最终达到净化提纯的效果, 产生石脑油和优质的燃料油。

2 煤焦油加氢典型工艺

2.1 加氢精制工艺

在具体的煤焦油加氢精制工艺中, 一般会以轻馏分油或者全馏分油为加工原料, 在一定的温度和压力的临氢条件下通过与催化剂反应使煤焦油的内部结构进行改质, 其中相应的硫、氮、氧杂原子转化为硫化氢、氨和水。有机金属化合物转化成为相应的金属硫化物而脱除, 同时氢气在一定温度和压力下能够与煤焦油中含有的大量不饱和氢化合物有效融合, 补齐其中欠缺的氢原子并形成饱和的烃化物, 让煤焦油在转化过程中有足够的烃化物来保证自身的热值。最终完成杂质净化的煤焦油转化为石脑油、柴油、低硫低氮重质燃料油或碳材料等工业原料, 其生产流程如图1所示。

图1所示的加氢精制工艺在实际应用中主要的优点是工艺简单, 通过加氢催化的方法就能够实现煤焦油的改质转化, 缺点是对煤焦油原料的利用率较低、产出效率较低, 同时产品的十六烷值较低[2]。

(1-缓冲罐;2加氢反应器;3分离器;4蒸馏塔)

2.2 加氢精制-加氢裂化工艺

加氢精制-加氢裂化工艺是在加氢精致工艺的基础上, 增加了加氢裂化段而形成的, 其加工的主要原料是全馏分的煤焦油, 在具体的加工过程中首先通过加氢裂化过程将煤焦油中的重油和沥青转化轻馏分油, 实现了煤焦油中有益成分的充分利用。在内部加氢裂化工艺完成之后, 将煤焦油中的杂质去除并催化其中富含的烃化物饱和。由于氢裂化工艺段的加入, 煤焦油中重油和沥青中富含的十六烷能够有效地释放, 所以利用这一工艺生产出来的产品其十六烷值普遍较高, 一般都能够达到40以上。但其工艺流程变得更加复杂, 而加入了加氢裂化段, 其相应的清油回收率也较高, 提高了煤焦油资源的利用效率[3]。

3 结论

在煤炭利用活动中产生的大量煤焦油, 如果不经加工就直接燃烧, 不仅会造成能源的浪费, 而且会严重的污染环境, 所以对中低温煤焦油加氢催化剂及工艺的研究具有鲜明的现实意义, 本文从煤焦油加氢的目的及原理、煤焦油加氢典型工艺两个方面对这一工艺进行了简要的分析, 以期为中低温煤焦油加氢催化剂及工艺水平的提升提供支持和借鉴。

摘要：我国作为一个煤炭大国, 社会经济活动开展的主要能源就是煤炭, 在我国漫长的煤炭利用史上, 煤炭的利用方式一直较为粗放, 煤炭在热解和气化过程中产生的煤焦油一直都没有得到很好的利用, 在强调经济可持续发展的今天, 煤焦油的高效清洁利用成为能源领域关注的重要问题, 本文将从处理工艺的角度出发, 结合中低温煤焦油加氢催化剂的应用实际, 对中低温煤焦油加氢工艺进行简要分析。

关键词：煤焦油,加氢改质,工艺

参考文献

[1]雷声瑞.多种中低温煤焦油加氢工艺优缺点对比分析[J].中国石油和化工标准与质量, 2012, 04:29.

[2]刘芳, 等.中低温煤焦油深加工技术及市场前景分析[J].现代化工, 2012, 07:7-11.

中低温煤焦油加氢改质工艺 第2篇

目前我国煤炭资源的利用方法主要是通过煤炭直接燃烧的方式为主，但是这种煤炭的单一生产过程对煤炭的使用效率极低。

而煤炭在燃烧和加热溶解的过程中会产生大量的煤焦油，而随着我国科技发展和煤炭工业的发展，我国中低温煤的热解和气化等使用过程中所产生的煤焦油副产品的产量逐年剧增。

我国现阶段工业应用所产生的煤焦油除少部分可以用于提取苯、酚、萘、蒽等化工产品外，绝大部分还是作为粗燃料来直接进行燃烧使用的，这样也就导致使用过程中会形成大量的SOx和NOx，这都会造成严重的环境污染。

中低温煤焦油加氢技术通过鉴定 第3篇

由中国石化抚顺石油化工研究院和中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司共同研究开发的中低温煤焦油加氢技术方案研究, 近日在辽宁抚顺通过中国石化科技开发部组织的技术鉴定。专家认为, 中低温煤焦油加氢生产清洁燃料油技术是改善环境、综合利用煤炭资源, 提高企业经济效益的有效途径之一。

中低温煤焦油加氢技术将原料预处理或预精制后, 根据其性质, 采用加氢精制工艺、两段法加氢裂化或加氢裂化加氢精制 (FHC-FHT) 反序串联工艺, 可生产硫含量小于10μg/g的石脑油及柴油产品或柴油调和组分。该技术工艺流程合理, 生产过程清洁环保, 运转周期长, 液体产品收率高, 有效利用了煤焦油资源。

据悉, 该技术方案已在中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司4万吨/年低温煤焦油加氢装置上获得工业应用。应用结果表明, 采用加氢精制工艺加工小于350℃的低温煤焦油馏分, 可生产硫、氮含量小于2μg/g的石脑油和柴油组分。该技术不仅能够降低投资, 而且能够减少操作费用, 整体性能达到同类装置国际先进水平。

浅谈中低温煤焦油加氢技术 第4篇

煤在经过热加工后会产生一种主要由多组分组成的混合物质, 也就是煤焦油。对煤进行不同热加工过程工艺可以得到不同的煤焦油, 可分为低温煤焦油、中温煤焦油与高温煤焦油。

煤焦油是煤在经过热加工处理后进行分解、气化所得到的副产品, 主要是由碳和氢组成的一种复杂混合物质, 是一种石油化工的宝贵资源。但是在我国由于技术有限, 只有少部分的煤焦油被提取出了苯、酚、蒽等一些化学物质, 其他的大部分都是直接作为燃料燃烧。

而我国在多煤焦油的产业方面由于受到一定的技术限制产量要远远低于世界其他地区, 并且我国与煤焦油生产有关的企业分布也受到地域的限制比较分散, 使得长期以来对煤焦油资源没有进行充分的利用。其中只有部分高温煤焦油被提取出来用于化工产品中的生产研究, 还有少量的中低温煤焦油经过分馏分油被提取出来当做发电机燃料利用起来, 但是大部分的煤焦油都被当成是可燃油物质进行燃烧处理了, 这是造成煤焦油浪费的主要原因。另外, 在煤焦油中氮和硫的含量相对其他物质含量要高, 在对煤焦油进行燃烧前如果没有进行脱硫与脱氮工艺处理的话就会产生大量的硫和氮氧化物。这种燃烧不仅带来了巨大的浪费还给环境带来的严重的污染。随着我国对油品需求量的增大和对环境保护的提高, 如何合理利用煤焦油资源, 已经成为一个急需解决的问题了。

随着中国这几年的快速发展带动了我国大型煤化工产业的发展, 流化床煤气化技术跟煤干馏提质技术已经被广泛应用在与煤相关的多种生产过程当中了。随着这些技术的应用, 中低温煤焦油的产量也跟着有了很大程度的提升, 发展到现今, 中低温煤焦油的加工利用已经发展成为煤化工产品的一个重要组成部分了。

中低温煤焦油较高温煤焦油的组成与性质却没有什么相同之处。在中低温煤焦油中所含的主要化合物质是氧化物跟链状烃, 另外还有20%左右的酚类化合物跟20%左右的烷状烃, 还含少量的焦油沥青。不同的加热温度跟热解工艺都会使得煤在加工后产生的煤焦油组成跟性质发生改变。

20世纪30年代煤焦油加氢技术从德国开始被发明应用, 但是由于当时的技术跟设备制使得当时这种技术并没有实现产业化发展, 而在这之后就开始了对石油的发现跟大量开采使得煤焦油加氢技术的研发停止下来。进入21世纪以来, 我国的煤化工产业得到了巨大的发展也就给我过在煤焦油加氢技术提供的重要的研究发展条件了, 带动了我国的煤焦油加氢技术的稳定发展。

二、中低温煤焦油加氢概述

1. 煤焦油的特性

中低温煤焦油从表面上看可以看出它是一种黑色的粘稠液体, 粘度较大, 密度也要小于水, 具有特殊性气味。中低温煤焦油的主要组成物质是由两环以上的稠芳香族化合物。而且, 在对煤进行不同的热加工工艺或者是不同的煤原料在加工后产生出来的中低温煤焦油的组成与性质也是不同的。

2. 煤焦油加氢的目的及原理

中低温煤焦油是一种液体物质, 其中所含的烯烃、多环芳烃等不饱和烃的含量很大, 含有的氮跟硫及其化合物的含量也很大。煤焦油的储存、氧化这些安定性能也比较差, 使得煤焦油无法加氢生成优质燃油产品, 获得的途径一般是经过干馏、气化或者是热加工分解这些手段。在对煤焦油加氢工艺处理过程时完成了对煤焦油的脱氮跟脱硫处理使得煤焦油的安定性能得到了一定的改善, 也极大的降低了煤焦油中的芳香烃含量, 使得最终能够获得能够跟汽油和柴油相媲美的优质燃油。在煤焦油加氢处理过程中的主要一些反应有加氢脱氮反应、加氢脱硫反应还有不饱和烃加氢饱和反应。在煤焦油加氢反应后生成物中所含的硫原子会转化为硫化氢, 氮原子会转化为氨, 氧原子则是转化为水, 其中的有机金属则是转化为相应的金属硫化物, 剩下的不饱和烃会转化成相应的饱和烃类产物。

3. 煤焦油加氢工艺

煤焦油加氢工艺过程是在一定的温度跟压力下在其中添加相应的催化剂进行反应作用将煤焦油里面含有的氮跟硫等着一些原子进行脱离, 并且使得其中的芳烃类的化合物反应实现饱和化处理, 从而可以生产出优质的汽油与柴油。煤焦油加氢工艺过程是把煤焦油先经过事先的脱水跟除杂质处理后, 在对其进行加氢反应。氢原料经过泵打出来氢气混合物加热后进行加氢反应, 然后加氢生成物进入换热器开始冷却, 冷却后再次进入分离器中进行气液分离。分离出来的气体经过返回系统进行循环利用, 而分离出来的液体则是进入分馏塔中, 塔中顶部的轻质油是石脑油, 底部的重油过滤后得到的就是柴油, 石脑油经过重整得到汽油。

4. 加氢产品油特性

中低温煤焦油经过加氢后得到的燃料油, 对其进行选取130-145℃之间蒸馏出来的无色透明液体是石脑油, 在170-320℃所蒸馏的黄色透明液体则是柴油, 石脑油经过重整得到汽油产品。经过对这两种油进行测定可以知道石脑油重整出来的汽油符合国家的93号汽油标准, 而分馏出来的柴油也符合国家0号柴油标准。

三、煤焦油加氢技术及应用

1. 煤焦油加氢精制/加氢处理技术

煤焦油加氢精制/加氢处理技术这项技术的特点是应用了固定床加氢精制或则是直接加氢处理, 一为了得到石脑油、汽油、柴油以及低硫低氮重质燃料跟一些碳材料这些产品为目的进行去除煤焦油中的硫、氮、氧跟部分金属等杂质的操作。

而我国所开发的对煤焦油进行的加氢精制技术是以煤焦油中所含的轻馏分油作为加工原料对其进行固定床加氢操作, 从而得到石脑油跟柴油等这些产品。但是这类技术发展到目前仍然有缺点需要改进。首先是在原料油中存在着较多的杂原子, 这些杂原子都沉积在催化剂的表面上, 使得催化剂在作用时活性要比正常情况下低得多;还有就是原料油中还含有大量的芳烃跟烯烃这一些不饱和烃, 这些不饱和烃都会影响到在加氢反应时的稳定性。

2. 中科院山西煤化所技术

中科院在2004年在山西建立了一所对煤焦油加氢制清洁燃油技术研究所, 这个研究所得到了国家的科研的大力支持。在经过了许多年的研发后终于开发出了一个煤焦油加氢工艺及其专用催化剂, 并且在2009年建立起来了一个百吨级别的测试装置。这项技术在对煤焦油进行高效清洁利用的同时还能够很大程度的降低产出油中硫、氮、氧及其他金属杂质的含量, 提高了煤焦油加氢的安定性, 还能很大的提升汽油跟柴油的质量。目前, 国内已经有多个地区基于这项技术开始兴建一些与煤焦油加工有关的工厂, 这项技术的研发给国家带来了巨大的经济利益。

四、中低温煤焦油加氢工艺的改进策略

虽然在中低温煤焦油加氢工艺的研发投入了大量的人力物力跟财力, 所取得的成果也很大, 但其中仍然还有些地方需要改进。

1.在对以加氢精制的加氢裂化工艺技术为基础时, 把煤焦油专用的加氢催化剂研发出来, 在制作的过程中要考虑到其他的现有成熟技术应用到其中已得到更快的成效, 还可以根据原料油的不同性质跟组成程度进行根深一步的研究, 并充分利用新型催化剂材料和助剂, 从而使生产轻质燃料油的原料来源得到极大程度的拓宽。例如, 煤焦油中本身还含有大量的胶质、沥青以及灰分等重组分物质, 研制出的新型催化剂将这种重组分的物质得到充分的转化和利用, 提高转化率和产品的收率。

2.在煤焦油中还存在一些物质跟其他因素会影响到催化剂在反应时的活性, 这就需要我们进一步对这些物质跟存在的因素进行探讨, 并且还需要我们多煤焦油加氢技术进行更深层次的分析, 最终使煤焦油加氢的效益得到最大限度的提升。

3.煤焦油在加氢精制过程中, 要发生脱金属反应, 生成的金属化合物会附着在催化剂表面, 影响到了催化剂的活性, 所以, 如果长时间运行的话, 固定床加氢反应器有一定的缺陷性, 使催化剂活性下降, 煤焦油中的硫、氮、氧不能彻底转化和脱出, 影响到油品的质量;如果改用沸腾床反应器, 催化剂的活性和稳定性得到了解决, 但是加大了反应器的磨损程度, 还要经常添加新的催化剂, 提高了企业的成本, 给设备带来了较大的长周期运行压力, 所以, 我们要研究一种新型催化剂, 降低重金属在催化剂表面的附着能力、减少沸腾床反应器的磨损, 并且减少催化剂在沸腾床反应器中的的损失量, 延长催化剂的添加周期, 这也是我们在生产过程中应该亟待解决的问题。

五、产业发展建议

目前能源企业的战略发展方向主要是往规模化和大型化这两方面进行发展, 想要通过扩大规模效应来产生最大的经济效益。中低温煤焦油加氢制取石脑油、汽、柴油和BTX的方式与石油化工中的高芳烃含量的重馏分油加氢两个工艺过程很相似, 都是一个复杂且需要大量的资金和人员投入, 所以想要获得更高的利益就必须扩大规模。

首先, 目前在我国中低温煤焦油厂家分散且产量较小, 难以实现综合利用率。而随着炼焦产业的发展, 小规模的炼焦因为技术跟设备落后己经逐渐被淘汰了, 整个炼焦产业将逐渐向大型化、规模化方向发展, 这种发展有利于中低温煤焦油的综合利用。二是目前的煤气化技术, 如德士古气化技术等也会产生中低温煤焦油。因新型煤化工的原材料主要都是煤气化合成物质, 所

结束语

我国是世界上的主要以煤为能源的大国, 近几年来国内新型煤化工技术对着中国的发展也得到了很大的技术发展, 煤焦油技工行业也将在21世纪有着很大的发展机遇, 其发展前景也会更加的广阔。国家更是提出并且鼓励煤焦油加工企业在对煤焦油加工处理时将其中的柴油跟汽油进行提取再利用, 使其能够有更大的利用价值, 还能够有效的降低煤焦油燃烧后对环境的污染。从上文的分析说明也可以得知在对煤焦油进行研究后发现通过对煤焦油加氢工艺进行改进后能够更大程度的提高煤焦油加氢的经济效益, 就光这一方面就值得我们加大投资对这项技术进行更深一步的分析研究。而目前我国在煤化工产业的企业建设还在不断发展, 煤焦油是煤热加工后的一种主要化合产物, 随着国内相关企业的不断建设, 对煤化工的产量也会越来越多, 对煤焦油加氢的项目也会越来越多, 如果能够有更好更先进的加工工艺、能够更好的提高回收率, 这将对企业的经济利益有着更加积极的意义。所以, 发展煤焦油加氢工艺显得尤为重要。

摘要：本文通过研究分析近年来我国在中低温煤焦油加氢技术方面的具体发展情况, 知道了解我国现今的煤焦油加氢发展现状。对中低温煤焦油加氢技术从技术原理与目的、煤焦油加氢工艺及加氢后的煤焦油特性等多方面进行分析, 同时还讨论了几个具体的实例, 分析得出其中的不足修要改进的地方, 也得出了好的部分可以进行研究推广, 更对这项技术提出了部分改进的策略。

关键词：中低温煤焦油,加氢技术,改进策略,发展建议

参考文献

[1]张军民, 刘弓.低温煤焦油的综合利用[J].煤炭转化, 2010, 33 (3) :92-96.

[2]邱长春, 韩和文, 沈和平等.一种煤焦油加工利用的加氢方法[P].中国专利:CN101074381, 2010 (05) :17.

[3]张晔, 赵亮富.煤焦油催化加氢制清洁燃料油的催化剂及制法和应用[P].CN:101574659A, 2010.

低温煤焦油 第5篇

1 焦油的组成、应用及深加工意义

煤焦油是煤炭在高温干馏、气化过程中产生的黑褐色、具有刺激性臭味、黏稠状的液体, 产率约占干煤的3%～4%, 这种复杂混合物几乎完全是由芳香族化合物组成的, 组分可达上万种, 得到分离并以认定的单种化合物约为500种左右, 约占煤焦油量的55%。煤焦油中很多化合物可以作为塑料、染料、合成纤维、合成橡胶、医药、农药、耐高温材料甚至国防工业的贵重原料, 也有一部分是石油加工业无法生产和替代的多环芳烃化合物。目前, 我国的煤焦油大部分用来生产轻油、萘油、洗油、酚油、甲基萘油、I蒽油、II蒽油及煤沥青, 各馏分经深加工后可用来制取苯、萘、酚、蒽等芳烃类化工原料。占煤焦油总量50%的煤沥青也有十分广泛的用途, 可用作电极黏结剂、制造碳素纤维等。也有少量煤焦油可用作筑路油、炭黑原料油、防腐剂、燃料油等。近年, 也被用作合成树脂、合成橡胶, 对煤焦油进行改性只有可用来制造高档防水涂料。总的来说, 未经深加工的煤焦油混合物作为燃料油、防腐油、炭黑原料油的附加价值不是很大。国内外普遍看重的是煤焦油深加工的精制产品, 而且随着我国经济、科学技术的发展, 传统的煤焦油加工产品开发出现新的需求, 而且采用新技术深加工产生的煤焦油馏分产品具有更强的市场竞争力。所以, 我国的煤焦油加工行业有必要应用新工艺、新技术, 从煤焦油中提取可满足市场需求的各类贵重化工产品, 不仅可提高了产品附加值, 以实现了资源综合利用, 而且可以明显增强经济效益、社会效益、环境效益。

2 中低温煤焦油的深加工过程和产业分析

中低温煤焦油的深加工过程大致上可分4个层次:首先是预处理原料煤焦油, 也就是煤焦油的净化脱水、除盐、脱渣的过程;其次是煤焦油蒸馏, 即切取各种馏分;第三步是各种馏分混合物的分离, 即利用各种分离技术提取精制产品;最后一步是进一步深加工精制产品, 利用各种化学方法、物理方法开发下游更加精细的化工产品。

低温煤焦油主要有焦油碱、焦油酸、沥青胶质和硫、氮化合物组成, 经过蒸馏后, 虽然沥青质残渣被蒸馏了出来, 但混合物中还具有相当含量的焦油酸、焦油碱和硫、氮化合物。所以, 经过蒸馏后的煤焦油在低温条件下仍呈现黑色, 并且伴有臭味, 还不能作为车用柴油, 即使作为工业炉窑用油也存在种种缺陷, 例如:积碳、腐蚀性、着火难、堵塞喷油嘴等。可在常温常压的条件下在蒸馏后的馏分油中加剂脱色除臭, 以替代加氢精制, 其中加剂脱色除臭的成本约为80元/吨, 所用设备主要是油泵、搅拌器、油罐等一般性容器, 而差价效应可达400～500元/吨, 经过脱色后的成品油的色度基本同国标柴油没有大的差别, 而且其稳定性好, 可以保持1月～2月不发生明显变化。

煤焦油的蒸馏主要是脱水和馏分蒸馏两个过程, 首先在常压下进行脱水, 然后在分馏塔内进行减压蒸馏, 采用这种工艺可降低煤气消耗, 高度集中萘馏分, 能充分利用余热, 由于是在负大气压下进行作业, 可以有效地防止气体泄漏出去, 有利于大气环境保护, 这种蒸馏工艺成熟, 而且操作简单、投资成本低。国内采用较多的是常压脱水、减压脱渣、精馏的工艺, 这样获得的酚类产品质量较差。可通过引进采用减压操作的5塔连续脱水脱渣精馏、第6个塔作间歇操作的工艺, 这样, 苯酚的回收率可高达42%, 比目前国内的回收率要高近10%。

另外, 还可通过中温沥青的改质处理获得电极沥青, 相对于以前的用途, 这样做大大地提高了经济效益, 而且最近几年来, 针状沥青的成功研发也扩展了沥青在碳素行业的应用。另外, 国内很多化学公司也开发出了碳纤维系列产品, 因其良好的物理、化学性能, 碳纤维有很广泛的应用, 其单体可作为高温隔热材料, 已应用于汽车、电子等高新技术行业。

中国是一个用煤大国, 通过煤焦油的深加工可提高煤炭资源的利用率, 建议由政府和科研院所牵头, 相关企业参与, 大幅增大煤焦油深加工方面的研发资金投入, 并积极开发煤焦油产品深加工的新技术, 尽量才有无二次污染的加工工艺。总的来说, 中低温煤焦油深加工的技术水平主要取决于市场和投资的需要, 随着煤焦油产品加工深度的增加, 精制产品的附加值也随之增高;另一方面, 投资成本也在增大。所以, 在中低温煤焦油深加工中要综合考虑技术、设备的灵活性, 根据市场需要及时调整加工流程和产品品种。需要指出的是, 在追求高利润的同时, 煤焦油加工企业应努力开发高效低耗的新技术, 增强环保意识, 节约能源, 不断研发新工艺、新产品与, 提升企业的综合竞争力。最后, 煤焦油深加工企业在追求规模效益时, 也应深刻认识到目前我国铁路运力不足的现实, 不可盲目地求全求大, 这些都是今后煤焦油深加工行业需要关注的问题。

摘要：我国境内蕴含着丰富的煤焦油资源, 而煤焦油的加工方法多为中温焦油、高温焦油, 国内对于这两种加工方法的研究也比较多, 相比之下, 低温煤焦油深加工方面的研究还比较缺乏, 本文对中低温煤焦油的深加工现状进行了分析研究, 目的在于能使中低温煤焦油加工的新技术能为我所用, 增加我国煤焦油的产品品种, 提高加工产品的质量, 尤其是在保护环境、节能降耗方面有所得益。

关键词：煤焦油,粗酚处理,中低温

参考文献

[1]水恒福, 张德祥, 张超群.煤焦油分离与精制[M].北京化学工业出版社, 2007.

[2]李冬, 李稳宏, 高新, 等.煤焦油加氢脱硫工艺研究[期刊论文][J].西北大学学报, 2010.

[3]叶煌.结晶分离在煤焦油加工工艺中的应用[J].煤炭转化, 2008.

低温煤焦油 第6篇

1.1 高温煤焦油

高温煤焦油主要来自与炼焦行业, 其产品占生产用煤的3%左右, 粉煤灰在真空条件下进行炼焦的时候, 煤炭出现热接得到的就是焦炭、煤焦油、煤气等, 通常煤焦油都会凝结起来。高温煤焦油的成分中大部分都是芳香族化学物质, 是一种复杂的混合物质, 组分总是可以达到上万种。从其中得到分离并定性的单种化合物就有500余种, 其占有高温煤焦油重质量的一半, 其中超过煤焦油含量1%的化合物仅有10种左右, 其占有煤焦油总质量的3成。

1.2 中温煤焦油

此种物质来自与600-800度的发生炉与900-1000度的立式炉炼焦工艺, 其与高温煤焦油的差异在于焦油的产量较高, 组成的物质以酚类为主, 沥青含量较低, 酚类的含量达到了30w t%, 甚至还要高, 沥青的含量也在30w t%, 沥青的性质与石油沥青十分相似。深加工可以获得酚类、直链烃、燃油等。中温焦油的组成与高温和低温焦油之间, 是一种黑褐色的粘稠物质, 其中酚类与中性油的含量最大, 中性油主要是由脂肪烃与芳香烃组成, 其次则是沥青。

1.3 低温煤焦油

低温煤焦油主要来自与低变质程度煤为原料的煤气发生炉与用于生产半焦、褐煤干燥等工艺中。干馏温度在低温段, 即450-650度之间, 是煤炭的一次热解的产物, 其组成会随着煤炭种类与干馏条件差异而不同。低温煤焦油是一种褐色液体, 密度小黏度大, 具有特殊的气味。在蒸馏试验中在350度时蒸出率为50%, 初馏点高, 表明含有轻质馏分少。低温焦油中酚类含量较高, 达到40%, 有机碱与烷烃、烯烃类含量低, 环烷烃与芳烃各占105、20%, 中性氧化物的含量为20-25%, 沥青为10%。

2 中低温煤焦油加氢工艺的分析

2.1 焦油加氢精制

煤焦油加氢精制的工艺主要是利用煤焦油的轻馏分油或者全馏分油作为原料, 利用加氢精制或者加氢的处理, 去除原材料中的硫、氮、氧、金属等成分与杂质, 并消除饱和烯烃和芳烃, 产出物是石脑油、柴油、低硫低氮的重质燃料用油或者碳材料等。煤焦油加氢精制的有点是其工艺流程简单, 容易实现, 但是缺点也十分突出即原材料利用率低, 产品的十六烷值偏低。在一些生产流程中, 经预处理的就、煤焦油由油泵打出与煤焦油的轻质馏分物质、脱酚馏分、洗油馏分等进行混合, 加入到氢原料缓冲罐中, 原料经泵打出后与氢气混合加热进入到反应中, 加氢反应的物质进入热量转换器中冷却, 最后进入到分离装置进行气体与液体分离, 液相物质进入到分馏装置, 装置顶部轻质油就是石脑油, 侧线是柴油, 底部是尾油。

2.2 加氢精制加氢裂化工艺

中低温煤焦油加氢精制中还有一种是裂化工艺, 以全馏分煤焦油为基本原料, 利用加氢精制-裂化过程将煤焦油中的重油或沥青转化生产轻质馏分油, 最大限度的提高了轻质油的产出率。与单纯的加氢精制技术相比, 这项技术的缺点是增加了加氢裂化的过程, 工艺相对复杂, 过程操作稳定性不易控制, 但是优势则是轻质油回收率提高, 即提高了对焦油原料的利用率, 同时柴油产品的十六烷值高, 可以达到40以上。按照这个工艺进行设计, 生产中来自罐区的原料与氢气混合, 并对其进行加热升温后进入到预加氢反应装置。该装置的主要作用是对原料油内所含的氮、氧、硫等金属物质进行转化, 产生相应的氨气、水、硫化物等而完成脱除。预加氢完成后, 初级产物别送入到第二阶段的加氢反应装置中, 反应后产出物质利用分离器进行分流, 主要为氖气与生成油, 生成油利用分馏塔进行处理, 顶部产出的是产品油底部生成的尾油, 系统将尾油送入加氢裂化的反应装置中, 通入氢气可以获得液化气和石脑油、柴油等馏分产品。此工艺对煤焦油的处理率高达90%是以上。

2.3 悬浮床非均匀加氢

此项技术是的加氢工艺过程如下:将处理后脱除催化剂的循环油与一小部分温度大于370度的重复馏分油的煤焦油与加氢催化剂和硫化剂进行混合, 制备成为均匀的催化剂油浆, 随后将油浆与余下的温度为370度的重馏分油的煤焦油经原料添加系统加压, 混合氢气后升温进入到悬浮床加氢反应装置中进行裂化反应, 反应装置反应后流出产物进过高温分离器、低温分离器后得到液固向高低分油的混合物, 以及富氢气体这两种产物。前者可以经过常压分馏塔进行处理, 的到温度低于370度的轻质馏分油, 而轻质馏分产物可以经后续加工形成化工原料、柴油、燃料油或者芳烃产物。

此种工艺的优势是可以将全部的重沥青进行回炼与裂化形成小分子产物, 同时脱除催化剂可以再生, 实现了煤焦油最大量生产轻质油和催化剂循环的目标, 大大提高了处理的效率。

2.4 加氢工艺中液相裂解技术

在对低温煤焦油的处理中, 利用中高压条件对液相煤焦油进行加氢处理也可以得到较好的工艺效果。此种技术以低温煤焦油重馏分为原材料, 在一定的温度下对其进行加压处理, 并完成催化, 对煤焦油进行裂解加氢生产的产品为汽油、柴油等。生产的流程如下:低温煤焦油馏分与循环氢气混合, 经过换热器进行处理, 进入到加热炉中, 待其升至设定温度后, 进入反应装置进行生产, 生成的汽油经过换热器和冷却器后进入到产品分离装置, 完成油气飞分离, 达到柴油馏分和中压气体, 气体经过氢气循环压缩机吸入后进行循环利用。因为中压加氢的过程没有脱氮和脱硫、芳烃加氢的反应过程, 产品油的性质往往与煤焦油相似, 柴油馏分由于十六烷的值偏低, 残留的碳偏高, 因此其后续必须在油气分流后继续进行高压加氢才能达到生产目的。

3 结束语

煤焦油是煤炭生产中的副产品, 是一种复杂的碳氢化合物所构成的混合物, 其中有价值较高的烃类有机物, 如果对其进行合理开发与二次处理可以获得汽油、柴油等附加值较高的产品, 以此加氢精制与加氢裂化的技术应用提高了对其利用的效率, 未来此类技术将成为开发清洁能源的主要方向。

摘要：对中低温煤焦油的加氢加工工艺中不同的催化工艺对其产品的类型影响较大, 虽然方法较多但是其效果因为煤焦油的具体含量差异而产生不同的处理效果, 因此应因地制宜因、原料制宜的选择并创新工艺提高效率。

关键词：煤焦油,中低温煤焦油,加氢精制,加氢裂化

参考文献

[1]郝素娥, 聂国.废弃煤焦油中燃料的提取及其稳定化研究[J].化工技术, 2009, (04) .[1]郝素娥, 聂国.废弃煤焦油中燃料的提取及其稳定化研究[J].化工技术, 2009, (04) .

[2]杨润生.煤焦油加氢工艺技术进展和发展对策[J].煤化工, 2009, (01) .[2]杨润生.煤焦油加氢工艺技术进展和发展对策[J].煤化工, 2009, (01) .

低温煤焦油 第7篇

提取苯酚类化合物现有两种手段,第一种是酸碱法[7,8,9],将低温煤焦油简单蒸馏得到一定沸点的馏分油,加入氢氧化钠水溶液,使其形成混合酚钠盐进入水相,分离水相并在其中加入硫酸分解该盐,得到混合苯酚化合物。此法虽然简便,但是产生大量废酸、废碱,污染环境、腐蚀设备、损害操作人员健康。虽然有文献[10]报道用二氧化碳代替硫酸分解酚钠盐,该工艺实际是二氧化碳与水生成碳酸,碳酸分解酚钠盐,因此该工艺也会产生大量不易处理的碳酸钠盐,且分解反应进行不完全,需多次重复进行,导致工艺流程复杂,增加了工业操作难度和成本。第二种是选用溶剂萃取法[11,12],采用多元醇化合物作为萃取剂萃取低温煤焦油中苯酚类化合物,该法污染较少,但是也有许多问题需解决:(1)采用萃取、反萃取、多级萃取等方法,操作复杂,增加了设备成本投入;(2)由于涉及到萃取剂的回收,势必要多次蒸馏分离,消耗大量能源;(3)由于采用萃取的方法,必然使一些中性油带入酚类化合物中,降低了下一步剩余煤焦油加氢制燃料的收率。目前工业化应用主要是以第一种方法生产混合苯酚化合物。

1 双极膜电渗析技术

双极膜电渗析技术是膜分离技术中一种新型的分离技术,该技术是使用双极膜与单极膜组合而成的一种技术[13,14,15]。双极膜是由一张阳膜和一张阴膜复合制成的阴、阳复合膜。该膜的特点是在直流电场的作用下,阴、阳膜复合层间的水会解离成氢离子和氢氧根离子并分别通过阴膜和阳膜,作为H+和OH-离子源。它可以实现从盐(MX)的水溶液制备相应的酸(HX)和碱(MOH)。

2 双极膜电渗析法分解混合酚钠盐方法

2.1 双极膜电渗析法分解混合酚钠盐反应原理

利用这一原理和膜器,可以将低温煤焦油提出的混合酚钠盐分解为混合苯酚化合物以及氢氧化钠。其中混合酚钠盐中苯酚钠盐含量为30%,其余70%的组分是甲酚钠盐、二甲酚钠盐、多烷基酚钠盐等,电渗析法处理可得到多达几十种化合物的混合苯酚化合物,这些酚类化合物都是重要的精细化工产品,其反应式如图1。

2.2 双极膜电渗析法分解混合酚钠盐装置

该方法使用的装置如图2所示,包括板框1,在板框1中设置有由一个阳膜4和两个双极性膜5构成的膜器,阳膜4置于两个双极性膜5之间;膜器有两个室,分别为一个双极性膜5和阳膜4与板框1围成的碱液室7,以及另一个双极性膜5和阳膜4与板框1围成的的进料室6,膜器的两侧分别设置有一阴极2和一阳极3,与直流电源的两级相连接。

2.3 双极膜电渗析法分解混合酚钠盐装置工作原理

该装置工作原理如下:碱液室通入氢氧化钠水溶液并保持一定的循环流量,进料室通入低温煤焦油混合酚钠盐水溶液,保持一定的溶液流量。装置连接直流电源,在直流电场作用下,进料室中的钠离子通过阳膜进入碱液室,与从双极性膜产生的氢氧根离子结合形成氢氧化钠,氢氧化钠在碱液室内不断循环,且浓度逐渐增加。与此同时由双极性膜产生的氢离子进入进料室,与其中的酚氧离子结合,生成混合苯酚化合物,从进料室出口得到混合苯酚化合物,流入产品容器中。从碱液室出口得到氢氧化钠水溶液,再循环进入碱液室。

3 结语

低温煤焦油 第8篇

煤在干馏和气化加工之后形成的液体, 被称作煤焦油。根据温度以及加工方式, 可以将煤焦油分为高温、中低温, 当然, 其组成和性质都有很大的区别。

1 煤焦油预处理的必要性

煤炼焦、干馏、气化的副产物就是煤焦油, 与天然石油不同的是, 煤焦油性质特殊, 组成非常复杂, 包含了成千上万种有机化合物。一般的煤焦油原料富含水分子较多, 还含有可溶性盐、酚类以及金属杂质, 此外, 还包含着机械杂质等复杂物质。因此, 在经深加工之前的煤焦油原料, 必须进行有效分离、精制、预处理脱水和杂质。如果前期不对煤焦油原料进行预处理, 将其水分、金属等成分脱离, 会对影响后期加氢装置的运行状态, 例如导致设备结晶堵塞等。对加工成本和加工周期都会产生巨大的影响。由此可见, 全硫分煤焦油加氢进行预处理工序是关键步骤。

2 预处理工序的技术路线研究

2.1 减压蒸馏预处理工艺

减压蒸馏预处理工艺包括两个部分:原料过滤和减压脱沥青。其中, 原料过滤是指通过超级离心机, 对固液和油水进行三相分离;减压脱沥青是指将过滤手段没能除去的胶质沥青质、金属离子、氯离子等杂质脱除。

通过减压蒸馏措施, 能够有效避免加氢反应器压降提前升高, 延长加氢装置运行的周期, 降低运行成本, 保护了加氢催化剂。此外, 减压蒸馏与处理工艺存在最大的缺点是加氢原料油收油率降低了20%-30%, 经济效益损失大。

2.2 延迟焦化预处理工艺

常规延迟焦化预处理工艺采用的是一炉两搭工艺, 井架式水力除焦系统。原料煤焦油在原料罐区进行脱水处理后, 就直接运送至原料缓冲罐, 经过换热, 在分馏塔底生成油, 并混合入加热炉进料缓冲罐, 在经过加热炉进料泵抽出之后, 送入热炉, 加热至温度达到495℃后, 再进入焦炭塔底部。

延迟焦化预处理工艺, 有效解决了煤焦油轻质化的问题, 对全硫分煤焦油进行了脱硫、氮、重金属的处理, 提前进行煤焦油裂解和缩合, 对后续加氢裂化装置进料性质的改善很有帮助, 延长了加氢装置的运行周期。

2.3 电脱盐脱水预处理工艺

电脱盐脱水预处理工艺, 被广泛用于原有炼化, 技术已经趋于成熟。但是用于煤焦油深加工, 传统的电脱预处理技术, 只能够满足煤焦油蒸馏分离的工艺要求, 不能满足煤焦油加氢工艺的深度脱盐脱水的工艺要求。因此, 对电脱工艺进行了如下改动: (1) 为降低原料进入电脱罐的密度, 在常规的电脱技术基础上, 增加稀释轻油, 实现了煤焦油的电脱预处理; (2) 从高压电场分离工艺来看, 通过两级或三级水洗, 可以脱去煤焦油中水和盐分, 还可将煤焦油中重金属离子, 转化为能够溶于水的盐类, 并在高压电场分离过程中有效脱除。

2.4 陶瓷膜过滤分离预处理工艺

陶瓷膜是以无机材料作为分离介质制成, 是具有分离功能的渗透膜, 化学稳定性强, 耐高温、分离效率高, 主要被用于液相分离和净化分离。陶瓷膜过滤分离技术用于煤焦油加氢预处理, 实现了高效节能, 工艺简便, 投资少的目的, 是膜技术领域的新突破点。

3 结语

综上所述, 对四种全硫分煤焦油加氢预处理技术工艺进行对比分析:减压蒸馏对全硫分煤焦油进行托固渣、水分、加氢进料轻质化等预处理, 具有独特的优势, 如果忽略油品损失率, 该技术工艺是一个不错的技术路线;延迟焦化工艺虽然能够改良油品工艺, 并为加氢装置提供良好的运行条件, 但是降低了成油率, 工艺流程复杂, 设备要求高, 投资大, 没有较高的经济效益, 与减压蒸馏工艺相比, 没有实际工业业绩;电脱盐脱水预处理工艺经济效益相对较好, 油品收率高, 对原料损耗低, 并且处理效果优良, 对加氢装置运行、周期各方面都有利, 是非常适合煤焦油加氢组合装置预处理工艺的, 但是由于该技术仍在试验阶段, 并没有被广泛运用;陶瓷膜规律分离预处理工艺对煤焦油的处理, 满足加氢装置的进料要求, 处理后的煤焦油原料所含水分、金属离子、机械杂质都显著减少, 但是该技术工艺在我国并没有大规模投入使用, 并没有实际的工业业绩。因此, 减压蒸馏预处理工艺是目前最有效的全硫分煤焦油加氢预处理技术路线。

摘要：随着近几年煤焦油深加工工艺不断的创新, 进一步提升了煤焦油预处理的要求。本文结合实际经验和煤焦油特性, 对全馏分中低温煤焦油加氢预处理的几种技术路线进行了探讨研究, 主要分析了其技术路线的可行性以及优缺点, 以供相关工作者的参考。

关键词：全馏分中低温煤焦油,加氢,预处理,可行性

参考文献

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[3]李珍, 李稳宏, 胡静, 李冬, 刘存菊, 李斌.中低温煤焦油加氢技术对比与分析[J].应用化工, 2012, 02:337-340.

[4]周军, 高明彦, 孙建军.高温煤焦油加氢技术与发展[J].山东化工, 2012, 06:38-40.