煤焦油加氢技术工业化现状探讨

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煤焦油加氢技术工业化现状探讨

作者:郭爱英 唐秀强

来源:《中国化工贸易·中旬刊》2018年第08期

摘 要:近年来,我国中低温煤焦油技术取得了突破性进展,煤化工技术研发及其成果令人瞩目。由于我国煤焦油产量及市场潜力十分巨大,通过加氢制取汽、柴油不仅能够缓解石油危机带来的问题,同时是国家可持续发展的重要战略保障。本文重点探析煤焦油加氢技术工业化现状,进而提出相关加氢工艺的控制优化策略,旨在为煤化行业提升煤焦油的利用价值、促进产业结构升级提供些许参考或助力。 关键词:煤焦油;加氢技术;工业化;现状

我国是典型的缺油富煤型国家,每年煤焦油的产量十分惊人。然而以往对煤焦油的开发相对粗放,不仅提取工艺相对传统滞后,而且资源利用效率较低,尤其是提炼工艺流程相对复杂,所造成的二次污染十分严重,进而与时代发展产生背离。当然煤焦油组分复杂,要想使其延伸至煤化工产业链,必须要在加氢精制和加氢裂化方面加大投入,最大限度地提取高附加值产品,以满足社会对产品需求的多元化。通过对国内煤焦油加氢技术工业化现状的研究,可以发现其中存在的不足,进而为煤焦油清洁和轻质化奠定坚实基础和保障。 1 对煤焦油概念及用途的阐述

煤焦油是煤在高温干馏和气化过程中副产的具有刺激性臭味、黑色或黑褐色、粘稠状液体产品、产率大约在3%-4%,主要由芳香族化合物组成的复杂混合物,组分上万种,已从中分离并认定的单种化合物约500种,约占煤焦油总量的55%,根据干馏温度和方法的不同可得到以下几种煤焦油:低温(450-650℃)煤焦油、低温和中温(600-800℃)煤焦油、中温(900-1000℃)煤焦油、高温(1000℃)煤焦油。煤焦油是一个组分上万种的复杂混合物。煤焦油中的很多化合物是塑料、合成橡胶、农药、医药、耐高温材料及国防工业的贵重原料,也有一部分多环烃化合物是石油化工所不能生产和替代的。但是,目前我国煤焦油主要用来加工生产轻油、酚油、蔡油及改质沥青等,再经深加工后制取苯、酚、蔡、葱等多种化工原料,虽然产品数量较多、用途广泛,但是相对煤焦油中的500多种化合物来讲,还是少得很。 2 煤焦油加氢技术工业化应用现状 2.1 中高温煤焦油加氢裂化工艺

中高温煤焦油加氢裂化工艺,以煤鲁奇炉加压气化生产煤气副产焦油为原料,将中高温煤焦油与氢气在热解炉内混合后进入加氢精制反应器,再经过换热进入高压分离器,分离出的氢气经循环压缩机回到加氢精制反应器,生成油进入低压分离器,分离出低分燃料气后进入脱氧塔,进一步脱掉燃料气后进入分馏塔,分馏得到汽油、柴油和润滑油等。尾油则引入裂化加热

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炉与氢气混合后进入裂化反应器进行裂化反应,生成油进入低压分离器分离出燃料气后进入分馏塔,与加氢精制生成油一起进行分馏。中煤龙化哈尔滨煤制油有限公司(原哈尔滨气化厂)于2000年建成的煤焦油加氢装置,取得了较好的经济效益。2011年12月该公司10万吨/年焦油加氢装置投料成功,生产出优质轻质燃料油。 2.2 产业现状

2013年国内已投产的煤焦油加氢装置有6家,分别为驻昆解放军化肥厂1万t/a(经扩建已达6万t/a规模)低温煤焦油加氢装置、中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司5万t/a低温煤焦油加氢装置、七台河宝泰隆煤化工股份有限公司10万t/a高温煤焦油加氢装置、内蒙古庆华集团16万t/a高温煤焦油加氢装置、神木富油能源科技有限公司12万t/a中低温煤焦油全馏分加氢装置,总加工能力约100万t/a。

2.3 神木天元化工有限公司延迟焦化一加氢组合工艺技术

2010年3月,神木天元化工有限公司二期25万t/a煤焦油延迟焦化一加氢制燃料油品项目建成投料试生产。二期工程中增加了建设半焦生产装置、荒煤气制氢及50万t/a煤焦油预处理等设施,使50万t/a中温煤焦油轻质化项目总投资由原备案的55700万元调整到155200万元,其中一期工程25万t/a投资90100万元,二期工程投资65100万元。截至2011年7月底,50万t/a中温煤焦油轻质化成套装置连续安全稳定运行3000h以上,延迟焦化装置生产负荷90%煤焦油加工量56.5t/h,产品收率96%,其中油品收率80%,石油焦收率16%。 3 关于中低温煤焦油加氢技术的产业化发展策略的研究

首先,当前在中低温煤焦油生产的过程中,煤焦油产量比较小,并且其分散程度高,对提升煤焦油的综合利用水平带来了一些影响。在我国炼焦产业发展的过程中,规模较小的炼焦由于不符合我国的节能要求,而逐渐的被淘汰掉。我国的炼焦产业开始向着规模化、节能化的方向發展。其次,未来一段时问在煤化工项目规划建设的时候,如果有良好的条件,可以通过建设园区产业化的方式,来提升产业聚集的程度,进而实现产业的规模效应,提高中低温煤焦油的利用率。最后,在我国中低温煤焦油技术发展的过程中,大部分技术都是企业自身进行研发的,虽然国内的部分科研院所参与了中低温煤焦油的研究,但是因为缺乏交流等因素,没有能够全面的促进我国中低温煤焦油技术的发展。

总之,随着国内煤化行业改革深入进行,在时代的变化和需求面前,加大煤焦油加氢技术工业化进程不仅是工业化未来发展的趋势,更是资源综合利用进而实现经济循环发展的核心基础。为此煤化行业要加大对现阶段工业化发展存在问题的重视,进而对低阶煤热解粗放式提质进行创新优化,尤其是要引入悬浮床加氢技术,力争早日实现产业化质量、规模和进程。 参考文献:

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[1]赵鹏程,姚婷,杨宏伟,等.煤焦油的加工工艺及研究现状[J].广州化工,2013,41(1):26-29.

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