簡述高溫煤焦油蒸餾加氫工藝

馮永權(quán) 王丹竹

（潞安煤基合成油有限公司，山西 長治 046103）

1 煤焦油的性質(zhì)、餾分及加工

1.1 煤焦油的性質(zhì)

煤焦油是煤炭干餾時生成的具有刺激性臭味的黑色或黑褐色黏稠狀液體，簡稱焦油。煤焦油按干餾溫度不同可分為低溫焦油和高溫焦油。

低溫焦油相對密度較小，其組成中烷烴、烯烴及芳香烴約占50%左右，酚類含量可達(dá)30%左右，其余為以吡啶堿類為主的含氮化合物、含硫化合物及膠狀物質(zhì)，在褐煤焦油中還含有大量石蠟。高溫焦油是低溫焦油在高溫下二次分解的產(chǎn)物，魯奇加壓氣化產(chǎn)生的焦油屬高溫焦油。

高溫焦油是主要收芳香烴組成的復(fù)雜混合物，它的產(chǎn)率、質(zhì)量和組成取決于氣化所用煤種的性質(zhì)和氣化過程的技術(shù)操作條件。

1.2 煤焦油的加工方向

從目前考慮，煤焦油加工單位，主要將煤焦油分餾為三部分，一部分為瀝青；第二部分為輕質(zhì)油混合物（含輕油餾分、酚油餾分、萘油餾分、洗油餾分）；第三部分為蒽油混合物（含一蒽油餾分、二蒽油餾分）；再對第二部分和第三部分混合物進行加氫從而得到如下產(chǎn)品。

產(chǎn)品一：石腦油（主要由C4-C10烷烴、環(huán)烷烴、芳烴、烯烴組成的混合物，在常溫、常壓下為無色透明液體，有特殊氣味，不溶于水，初餾點不低于35℃，終餾點不高于200℃）

產(chǎn)品二：重柴油（主要由C12-C16烷烴組成，常溫、常壓下為焦黃色透明液體，初餾點不大于190℃，95%不大于375℃）

本次主要討論此種工藝流程。

從長遠(yuǎn)考慮，對煤焦油進行蒸餾切取的各種餾分，既可以作為產(chǎn)品直接出售或使用，也是進一步加工的原料。

2 工藝流程說明

2.1 煤焦油減壓連續(xù)蒸餾工藝

煤焦油煤焦油經(jīng)焦油預(yù)熱器 (僅開工時用)和1號軟瀝青換熱器加熱動120℃-130℃進入預(yù)脫水塔，在塔內(nèi)閃蒸出大部分水分和少量輕油。預(yù)脫水塔底的焦油自流入脫水塔，蒸汽同輕油氣從塔頂逸出，經(jīng)輕油冷凝冷卻器、輕油分離器得到氨水和輕油餾分。脫水塔頂部送入輕油回流，脫水塔底無水焦油經(jīng)重沸器循環(huán)加熱，供給脫水塔所需熱量，一部分無水焦油經(jīng)2號軟瀝青換熱器和管式爐加熱到335℃進入主塔。主塔頂逸出的酚油餾分蒸汽，經(jīng)酚油冷凝器和冷卻器得到酚油餾分，一部分作回流放主塔頂部，一部分與從塔的側(cè)線分別切取萘油餾分相混合經(jīng)冷卻后入輕質(zhì)油槽，另一部分從塔的側(cè)線分離切取蒽油經(jīng)冷卻后進入蒽油槽，再進行加氫裝置進行處理；酚油冷卻器與真空系統(tǒng)連接，以造成系統(tǒng)的負(fù)壓。

2.2 加氫工藝

來自分餾裝置的輕質(zhì)油和蒽油，經(jīng)自動反沖洗過濾器后進入輕質(zhì)油緩沖灌；來自分餾裝置的蒽油經(jīng)自動反沖洗過濾器后進入蒽油緩沖灌，兩緩沖罐均用氮氣進行密封，防止原料油與空氣接觸。

輕質(zhì)油和油蒽油，分別經(jīng)輕質(zhì)分油進料泵、蒽油進料泵升壓后混合，再與從循環(huán)氫壓縮機來的循環(huán)氫混合后，進入混合油—精制反應(yīng)產(chǎn)物換熱器與精制反應(yīng)生成物換熱，進入加氫預(yù)精制反應(yīng)器，在催化劑作用下進行加氫預(yù)精制反應(yīng)。

加氫預(yù)精制反應(yīng)產(chǎn)物再混入氫氣后進入精制原料—精制反應(yīng)產(chǎn)物換熱器與精制反應(yīng)生成物換熱，然后進入精制反應(yīng)進料加熱爐加熱到所需溫度后，進入加氫精制反應(yīng)器，在催化劑作用下進行加氫精制反應(yīng)，將原料油中的烯烴飽和，并脫出原料油中的金屬雜質(zhì)。

精制反應(yīng)產(chǎn)物依次與預(yù)精制反應(yīng)產(chǎn)、混合油、循環(huán)水換熱器進行換熱，進入精制反應(yīng)產(chǎn)物熱高壓分離器，在高壓分離器中進行油、氣兩相分離。液相經(jīng)減壓后，進入熱低壓分離器。氣相經(jīng)精制反應(yīng)產(chǎn)物空冷器冷卻后，進入精制反應(yīng)產(chǎn)物冷高壓分離器，在冷高壓分離器中進行氣相和油水混合物的兩相分離，液相生成物經(jīng)減壓后進入冷低壓分離器。氣相經(jīng)循環(huán)氫—裂化反應(yīng)產(chǎn)物換熱器與裂化生成物換熱后，與分餾系統(tǒng)循環(huán)油緩沖罐來的循環(huán)油混合，經(jīng)裂化原料—裂化反應(yīng)產(chǎn)物換熱器與裂化反應(yīng)生成物換熱，然后進入裂化反應(yīng)進料加熱爐，加熱到所需溫度后，進入加氫裂化反應(yīng)器進行加氫裂化反應(yīng)。

加氫裂化反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)循環(huán)油、循環(huán)氫換熱后，進入裂化反應(yīng)產(chǎn)物熱高壓分離器，在高壓分離器中進行油、氣兩相分離。液體減壓后，進入熱低壓分離器。氣相經(jīng)裂化反應(yīng)產(chǎn)物空冷器及裂化反應(yīng)產(chǎn)物水冷器冷卻后，進入裂化反應(yīng)產(chǎn)物冷高壓分離器，進行油水與氣相的分離，其氣相進入循環(huán)氫壓縮機入口分液罐進行氣液兩相分離，氣體經(jīng)循環(huán)氫壓縮機升壓后作為循環(huán)氫循環(huán)使用，分離出的污水送廠內(nèi)污水處理裝置處理。

由熱低壓分離器分出的溶解氣經(jīng)熱低分氣水冷器冷卻后，進入冷低壓分離器，其氣相出裝置去燃料氣管網(wǎng)，液相冷低分油熱路與精制生成油在中換熱后，與冷路匯合，然后與熱低壓分離器分出的生成油混合，進入分餾系統(tǒng)。

從界區(qū)輸送來的氫氣，經(jīng)新氫壓縮機入口分液罐脫液后，經(jīng)新氫壓縮機壓縮升壓到11.0MPa。新氫壓縮機共兩臺，滿負(fù)荷運行時—開—備。升壓后的新氫與循環(huán)氫混合，為反應(yīng)混氫。多余部分經(jīng)三回—返回壓縮機入口，以調(diào)節(jié)反應(yīng)系統(tǒng)壓力。

2.3 分餾工藝

加氫生成油進入分餾塔進料加熱爐，加熱到所需溫度后，進入分餾塔，塔頂氣相經(jīng)分餾塔頂空冷器、水冷器冷卻后，進入分餾塔頂回流罐，其氣相出界區(qū)去往放空、燃料氣管線及油洗裝置，液相經(jīng)分餾塔頂回流泵抽出，一部分作為分餾塔頂回流，另一部分作為輕質(zhì)油送出裝置。分餾塔設(shè)一側(cè)線，其餾出物進入柴油氣提塔，輕組分返回分餾塔，塔底餾出物經(jīng)柴油泵加壓后，再經(jīng)柴油空冷器冷卻后送出裝置。

分餾塔進料加熱爐對流室頂部設(shè)有空氣預(yù)熱器，以回收煙氣余熱，用鼓風(fēng)機和引風(fēng)機分別進行熱風(fēng)操作。

分餾塔底油經(jīng)分餾塔底泵加壓后進入減壓塔，塔頂油氣經(jīng)減壓塔頂水冷器冷卻后，進入減壓塔頂分水罐進行氣液分離，氣相經(jīng)真空泵抽出后排入大氣。在減壓塔上部側(cè)線餾出物經(jīng)重柴油泵加壓后，一部分至費托合成，一部分進入重柴油空冷器冷卻，一支作為頂部回流，另一支作為重柴油產(chǎn)品出裝置。塔底油經(jīng)循環(huán)油泵加壓后，進入循環(huán)油緩沖罐。

循環(huán)油經(jīng)裂化反應(yīng)進料泵加壓后，進入裂化反應(yīng)系統(tǒng)。

2.4 放空系統(tǒng)及污油系統(tǒng)工藝

各放空點排出的油氣進入放空分液罐，氣體排火炬，液體送出裝置。各采樣點、設(shè)備排污點排放油進入地下污油罐，然后送出裝置。

[1]沙畢洛，M.D.著.燃料的加氫及合成工藝學(xué)[M].北京.石油工業(yè)出版社，1960.