探究延遲焦化—石油焦制氫組合工藝技術

任曉凈

摘 要：目前，世界石油焦市場形勢比較嚴峻，現(xiàn)有的工藝技術已不能滿足時代的要求，對石油焦行業(yè)的發(fā)展提出了新要求。在行業(yè)的發(fā)展中，進行延遲焦化-石油焦制氫組合工藝技術的探究非常有必要，有利于技術的改進，工藝質量的提升。本文將從該工藝技術探究的必要性出發(fā)，進行原有技術要素的解析，有針對性的進行技術改進，進行制氫原料的優(yōu)化，實現(xiàn)資源之間的替換，解決高流石油焦的出路。

關鍵詞：延遲焦化；石油焦；制氫；組合工藝；技術

隨著工業(yè)化進程的推進，各種資源的使用量逐步提升，導致資源市場面臨日漸短缺的現(xiàn)狀，需要采取一定的措施進行解決，促進工業(yè)穩(wěn)步進行發(fā)展。

目前，我國的高硫石油焦產量正在逐步增加，質量也達到了一定的穩(wěn)定。尤其是一些超重質原油，成分中含有的高硫石油焦比例較大，但是石油焦并沒有得到充分的應用，造成了資源的浪費，因此為該資源尋求科學合理的出路至關重要。

制氫組合工藝是一個有效的解決策略，因此加強探究非常有必要，可以促進資源的有效利用和工藝的改進。

1 石油焦為制氫提供了新途徑

在煉油工藝中，氫氣是必要的資源，是工藝實施中的重要組成部分，但是也增加了溫室氣體的排放，成為導致全球溫室效應的重要殺手之一。

隨著市場方面用油量的逐步提升，與之相關的氫氣原料也在逐步提高。常規(guī)情況下，在配置渣油的情況下需要的氫氣用量是煉油加工量的百分之零點一；如果沒有該配置的情況下，基本維持在百分之零點七。

表1是在沒有配置渣油的情況下，耗氫量發(fā)生的變化，可以發(fā)現(xiàn)使用的量在不斷的增長。

從圖表中可見，隨著劣質原油加工量的增長，氫氣耗量也在不斷地增長，而且超出了百分之零點八，氫氣用量比較大，形勢比較嚴峻緊張。

在原料使用比較大的情況下，為了進行成本的控制，對氫氣的加工制作的低成本必須加以重視，進行材料的改良和成本控制也是一條可行之路。在進行煉油的過程中，用高硫石油焦作為制作氫氣的材料，不僅加大了高硫石油焦的利用率，另一方面，被替換下來的材料可以用于其他環(huán)節(jié)的生產過程，是一件兩全其美的事情，綜合效益較高。再加上通過石油焦進行制氫，相對于其他材料進行制氫，成本低，性價比比較高。

2 石油焦制氫的關鍵問題

與其他的能源相比較，石油焦的性能是有所不同的。石油焦中碳、硫、熱量含量高，揮發(fā)性能比較低。由于性能的差異，在使用中也存在一定的差異，重要的問題集中在焦成漿能和氣化性能兩個部分，可以對石油焦和煤的構成進行深入的分析。

2.1 石油焦成漿性能

在進行綜合分析時，需要明確相應的指標，比如成漿濃度、材料的穩(wěn)定性等。由于石油焦自身的性能，具有突出的疏水性能，因此在加工中獲得的成漿濃度比較高，很容易就能達到工業(yè)要求的標準。穩(wěn)定劑，簡單來說，就是穩(wěn)定性能的一種化學合成物，效果較好。

另外，可以注重兩種原料之間的共成漿特性，這也是解決穩(wěn)定性的一個重要方法。

2.2 氣化活性

在進行研究之前，首先要弄清楚影響氣化活性的因素，主要可以分為以下幾個部分，例如分子結構和晶體結構、礦物質含量構成等。在分子結構和晶體結構方面，由于石油焦自身所含的成分，例如瀝青質、少量的無機化合物等，導致氣化活性比較小。因此在反應中可能要耗費更長的時間。而褐煤中含有的氧、氫比較多，能夠進行排列組合的支鏈、橋鏈比較多，因此活化性能比較高。孔隙結構和表面積方面，是導致氣化活性差異的重要原因。石油焦表面比較平滑，空隙較小；而褐煤表面不平整，空隙相對較大，影響了活性。再者，褐煤中含有的礦物質類型比較多樣，在反應中起的催化作用比較突出；石油焦礦物質含量相對較小，沒有明顯的作用。

經過對比分析，可以發(fā)現(xiàn)石油焦的氣化活性較差，在生產中可以采用碳漿循環(huán)系統(tǒng)，可以提高碳的轉化率。

2.3 從經濟指標進行衡量

在制氫的過程中，利用石油焦作為原料，氣化壓力、體積分數(shù)、碳的轉化率、其他能源的消耗方面都處于一個比較合理的數(shù)值，經濟效益比較客觀，實現(xiàn)了資源的有效利用，使用效果較好[ 1 ]。

3 工藝的綜合評價

通過上述的分析可見，利用石油焦進行制氫是比較可行的，發(fā)展延遲焦化-石油焦制氫組合工藝具有研究價值，該工藝中最重要的部分是裝置，需要加以重視。從整體來看，該工藝技術對原有的制氫工藝影響較小，不用花費過大的部分進行工藝的改造，降低了成本的支出。在實際操作中，可以根據(jù)實際的情況，選擇合適的原料進行生產，提高相應的收油率，從而提高產量。

在原有的制氫工藝中，要用到輕烴作為原材料，耗費量比較大，如果利用石油焦進行替換，可以減少對輕烴的用量，相應的能夠提高煉油廠的輕油收率，減少了成本浪費，對于工廠發(fā)展來說，也是一件益事。

4 結語

在煉油廠中，進行生產改造，實現(xiàn)生產方式的轉變，有利于促進行業(yè)方面的進步和發(fā)展。通過石油焦的使用，可以實現(xiàn)制氫原料的優(yōu)化，也為資源的利用提供了契機，保證了煉油產量。

在長遠方面考慮來說，可以加大該工藝的優(yōu)化，改進使用過程中的不足，加強可行性，為煉油行業(yè)的發(fā)展提供可靠支柱。

參考文獻：

[1] 瞿國華，王輔臣.延遲焦化-石油焦制氫組合工藝技術[J].煉油技術與工程，2010，40（11）：20-23.

[2] 瞿國華，王輔臣.高硫石油焦氣化制氫工藝在煉油工業(yè)中的發(fā)展前景[J].當代石油石化，2010，18（10）：1-6，18.

[3] 劉銀東，高飛，張艷梅等.石油焦的生產及石油焦制氫工藝狀況[J].石化技術與應用，2012，30（1）：93-98.

[4] 王玉章，申海平，劉自賓等.延遲焦化石油焦及其應用[J].煉油技術與工程，2008，38（2）：25-30.