中溫煤焦油加氫裂化技術研究

龍亞鋒 郝金彥（陜西煤業化工集團神木天元化工有限公司，陜西 榆林 719319）

中溫煤焦油加氫裂化技術研究

龍亞鋒 郝金彥（陜西煤業化工集團神木天元化工有限公司，陜西 榆林 719319）

隨著石油資源短缺問題的日益加劇，要求做好新能源開發工作。通過近年來大多實踐研究發現，我國在煤焦油產量上較多，其完全可通過相應的加工處理技術被制備成輕質燃料油，有利于能源危機的緩解。本文將從中溫煤焦油角度出發，對煤焦油加氫的相關概述、中溫煤焦油加氫裂化技術應用以及中溫煤焦油加氫裂化技術發展趨勢進行探析。

中溫煤焦油；加氫裂化技術；發展趨勢

作為煤焦油加工處理的重要手段，煤焦油加氫工藝實際應用中在脫酚加氫、中間餾分加氫以及輕餾分加氫等各方面都可起到明顯效果。然而這些工藝運用下，都有共性問題存在，即無法在煤焦油資源利用下，實現燃料油生產的目標。這就要求實際加工中，引入加氫裂化技術，有利于燃料油制備效率的提升。因此，本文對加氫裂化技術在中溫煤焦油中的應用研究，具有十分重要的意義。

1 煤焦油加氫相關概述

關于煤焦油，其主要指在熱解、氣化與干餾作用下煤炭所形成的液體產品，其中有多環芳烴、烯烴以及其他氮化合物成分的存在，具有產品安定性差、膠質含量高以及酸度高等特點，很難直接被用于優質原油。而在此基礎上提出的加氫工藝，可通過壓力、溫度的調節以及催化劑的運用，使煤焦油在脫氮反應、脫硫與芳烴飽和等過程中得以處理，使處理后的燃料油可滿足優質燃料油標準。其中涉及的反應主要表現在加氫飽和、加氫脫金屬、加氫脫氧以及加氫脫硫等方面。這些反應處理后，其中的組分可被轉化為相應的烴類、金屬硫化物以及硫化氫等，在此基礎上通過后續工藝處理，使最終的燃料達到環境友好型標準［1］。

2 中溫煤焦油加氫裂化技術應用分析

煤焦油加氫工藝應用中，若以煤焦油原料為依據，主要表現在高溫、中溫以及低溫煤焦油加氫等方面，而以加氫改質方式為依據，又可細化為液相裂解、非均相懸浮床、加氫精制裂化以及加氫精制等工藝。本文在研究中主要從中溫煤焦油加氫裂化工藝角度進行研究。該工藝運用下在原料方面主要為全餾分煤焦油，在加氫精制的基礎上進行裂化，此時瀝青、重油等可在反應中形成輕餾分油，輕油收率極高。從加氫裂化技術優勢看，主要表現在煤焦油資源利用率較高、輕油收率高，假若為柴油產品，其可超出40以上十六烷值。但應用過程中由于需將加氫裂化段增設其中，整個工藝流程極為復雜。

以某公司加氫裂化技術應用為例，其在生產中對于原料部分以煤焦油為主，生產的產品為柴油、汽油。整個工藝實現的流程主要表現為：原料油從緩沖罐中向加氫進料泵中輸送，通過增壓作用使原料油與混合氫發生反應，此時進料換熱器會對反應流出物進行處理，向加氫精制反應器中輸送，物料經過換熱處理后由裂化段處理，這樣得到的反應生成物僅需通過穩定塔處理，便可達到三相分離的要求。最后利用重沸爐對塔底流出物進行加熱處理，并向分餾塔中輸送，完成尾油、重芳烴以及輕芳烴等生產過程。從該工藝優勢看，主要表現為生產過程清潔、工藝流程簡單以及產品質量高等方面，但要求在生產過程中投入較多的成本。

再以另外一個企業為例，在煤焦油加工中主要考慮通過二次加氫、尾油裂化等方式，在此基礎上分離生成油，使燃料油被制成。從整個工藝系統的構成看，集中表現在分餾塔、分離器、加氫裂化反應器、分餾塔、加氫反應器以及預加氫反應器等方面。具體實現中，首先對氫氣、原料油進行混合，通過加熱升溫，被送到預加氫反應器中，該設備在作用上表現為對金屬化合物、硫、氧與氮等采取加氫轉化，達到脫除、轉化的目標。完成預加氫處理后，由加氫反應器對初產物進行處理，并在分離器作用下使其以生成油、氫氣的形式存在，此時分餾塔會對生成油采取處理措施，在塔底、塔頂分別有尾油、產品油的生成。其中尾油會繼續在裂化反應器中通過加氫反應，使柴油餾分、石腦油以及液化氣被產出。通過這種方式，可達到93%的煤焦油轉化率［2］。

3 中溫煤焦油加氫裂化技術發展趨勢研究

中溫煤焦油加氫裂化技術的應用，本身具有較多優勢，如煤焦油利用率較高、無需將石油或輕烴摻雜其中、轉化率較高且產品性質較好等。但需注意未來發展中仍有較多問題需不斷突破，如在清潔利用技術方面，可將加氫改質、加氫裂化以及加氫精制等進行組合。再如催化劑的應用，可開發專用改質、裂化以及精制催化劑。此外，在加氫工藝應用中，也需對其相關參數進行優化，確保燃料油收率得到提高，使加氫工藝引入下帶來更多的經濟效益［3］。

4 結語

加氫裂化技術的應用是現行中溫煤焦油加工處理中的重要技術手段。實際應用該技術中，應正確認識加氫工藝的基本原理，做好加氫裂化工藝系統的設計，使整個煤焦油生產流程得以優化。同時在未來發展中，需注意在工藝參數、催化劑應用等方面不斷進行優化，以此推動加工產品質量的進一步提高。

［1］張世萬，徐東升，周霞萍，尹思聰，張丕祥.煤焦油加氫裂化反應及其催化劑的研究［J］.現代化工，2011，11：73-77.

［2］孫晉蒙，劉鑫，李冬，崔樓偉，李學坤，孫智慧，李穩宏.中溫煤焦油加氫裂化集總動力學研究［J］.石油學報（石油加工），2014，02：291-297.

［3］代飛，高明杰，李春山，項曙光.煤焦油加氫裂化集總動力學模型的研究［J］.計算機與應用化學，2012，04：387-390.

龍亞鋒，男，漢族，陜西省橫山人，本科學歷，助理工程師，研究方向：化工工藝。