煤焦油加氫-低溫煤焦油加氫工藝流程（石油加工課件）

低溫煤焦油原料預(yù)處理一、低溫煤焦油的原料預(yù)處理工藝低溫焦油密度小，約為0.95g/cm3到1.10g/cm3，閃點為100℃，由于其含有較多的烷烴和環(huán)烷烴，它的組成與性質(zhì)是類似于石油的。應(yīng)用和石油十分相似，是人造石油的重要來源之一。低溫煤焦油經(jīng)過脫水、脫機械雜質(zhì)等預(yù)處理后可直接進加氫反應(yīng)器，與石油化工餾分加氫精制工藝技術(shù)基本相似。一、低溫煤焦油的原料預(yù)處理工藝中溫煤焦油由于其化學(xué)組成較低溫煤焦油復(fù)雜，膠質(zhì)、瀝青質(zhì)及金屬含量高；氫碳比小，通常采用加氫組合工藝，原料預(yù)處理也相對復(fù)雜，需脫水、脫鹽、脫機械雜質(zhì)，同時需進行凈化后煤焦油的稀釋（通常采用加氫柴油或尾油），加氫催化劑采用級配裝填，包括加氫預(yù)處理、加氫精制、加氫裂化等逐級串聯(lián)。一、低溫煤焦油的原料預(yù)處理工藝高溫煤焦油加氫必須經(jīng)過分餾切割出輕組分進行加氫，其實質(zhì)是煤焦油的輕組分加氫，油渣用作改質(zhì)瀝青原料。一、低溫煤焦油的原料預(yù)處理工藝一、低溫煤焦油的原料預(yù)處理工藝低溫煤焦油加氫技術(shù)較為成熟。中低溫煤焦油全餾分加氫技術(shù)也已進入工程階段，如神木富油能源科技煤焦油加氫。中低溫煤焦油加氫主要工藝步驟包括原料預(yù)處理、加氫反應(yīng)、產(chǎn)物分離等。二、煤焦油的原料預(yù)處理煤焦油脫水的三個步驟包括脫水、脫鹽、脫金屬及脫機械雜質(zhì)等過程。初脫水二次脫水最終脫水二、煤焦油的原料預(yù)處理初步脫水儲罐加熱維溫靜置水和煤焦油因密度不同而分離儲罐內(nèi)煤焦油溫度維持在80~90℃靜置36h以上二、煤焦油的原料預(yù)處理初步脫水儲罐加熱維溫靜置因?qū)α髯饔迷鰪?，反而影響澄清，并使煤焦油揮發(fā)損失增大溫度稍高有利于乳濁液的分離溫度過高二、煤焦油的原料預(yù)處理初步脫水靜置加熱脫水可使煤焦油中水分降至2%~3%，雖然脫水時間長，所需儲罐容積大，但方法簡單，易操作，是普遍采用的一種初步脫水方法。初步脫水的同時，溶于水中的鹽類（主要是銨鹽）也隨水分一起排出。因此要求初脫水后煤焦油中水含量盡可能低，并力求穩(wěn)定。二、煤焦油的原料預(yù)處理二次脫水超離心過濾機將水脫至2%以下同時脫除煤焦油中大于100μm的機械雜質(zhì)二、煤焦油的原料預(yù)處理最終脫水可依據(jù)不同的生產(chǎn)規(guī)模選用不同的生產(chǎn)方法，最終脫水的方法有蒸汽加熱法脫水、間歇釜脫水和管式爐脫水，目前普遍應(yīng)用的是管式爐脫水。在連續(xù)式管式爐煤焦油蒸餾系統(tǒng)中，煤焦油的脫水是在管式爐的對流段（一段）及一段蒸發(fā)器內(nèi)進行的。二、煤焦油的原料預(yù)處理最終脫水加熱汽化將水脫至0.1%以下達到煤焦油中水含量降低至0.3%以下的要求，以消除水對加氫反應(yīng)及分餾操作的影響銨鹽鈉鈣鎂鐵二、煤焦油的原料預(yù)處理煤焦油鹽組分二、煤焦油的原料預(yù)處理煤焦油鹽組分脫水處理溶于水的鹽類部分被脫除二、煤焦油的原料預(yù)處理煤焦油鹽組分煤焦油加入適量的碳酸鈉溶液、脫金屬劑、破乳劑等電脫鹽工藝將煤焦油中鹽類及金屬離子脫至滿足加氫催化劑的要求煤焦油通過超級離心機脫機械雜質(zhì)后，再通過氣體自動反沖洗過濾器，可將大于10μm的機械雜質(zhì)脫至98%以上。思政小課堂有必要開發(fā)一種高效的煤焦油加氫預(yù)處理技術(shù)！國家能源局提出對煤炭要“深度加工，潔凈利用”、建立“清潔利用國家示范裝置”的發(fā)展方向。鼓勵煤焦油深加工生產(chǎn)芳烴原料、超清潔柴油和環(huán)烷基特種油品。相比高溫煤焦油，中低溫煤焦油含脂肪烴和環(huán)烷烴較多，芳烴含量較少的特點，適合生產(chǎn)清潔產(chǎn)品。開發(fā)煤焦油加氫工藝生產(chǎn)清潔化產(chǎn)品，可高效利用煤炭資源，降低環(huán)境污染。低溫煤焦油加氫反應(yīng)及分餾系統(tǒng)一、低溫煤焦油加氫的反應(yīng)系統(tǒng)經(jīng)過原料預(yù)處理的凈化煤焦油與分餾產(chǎn)物加氫尾油（或加氫柴油）按照一定的比例【通常煤焦油與稀釋油比例為1:(0.4~1)】混合進入原料油緩沖罐。一、低溫煤焦油加氫的反應(yīng)系統(tǒng)一、低溫煤焦油加氫的反應(yīng)系統(tǒng)新氫新氫壓縮機分液罐升壓與循環(huán)氫混合混合氫與原料油混合換熱升溫混氫油一、低溫煤焦油加氫的反應(yīng)系統(tǒng)煤焦油的性質(zhì)會影響加氫裝置的操作氮含量主要集中在芳環(huán)上，它的脫除是先芳烴加氫飽和，后C-N鍵斷裂。氮含量的增加，對加氫催化劑活性有更高的要求，同時，反應(yīng)生成的NH3會降低氫分壓，影響催化劑的使用周期和加氫飽和能力。一、低溫煤焦油加氫的反應(yīng)系統(tǒng)煤焦油的性質(zhì)會影響加氫裝置的操作原料中的硫在加氫過程中會生成H2S，因此，硫含量主要影響氫分壓，硫含量增加，會明顯降低反應(yīng)氫分壓，同樣對催化劑使用周期和加氫飽和能力產(chǎn)生影響。原料中含有的微量金屬雜質(zhì)會在加氫過程中沉積在催化劑上，堵塞催化劑孔道，造成催化劑永久失活。一、低溫煤焦油加氫的反應(yīng)系統(tǒng)煤焦油的性質(zhì)會影響加氫裝置的操作一、低溫煤焦油加氫的反應(yīng)系統(tǒng)中低溫煤焦油加氫反應(yīng)的主要操作條件氫分壓：12.0~15.0MPa。體積空速：0.3~4h-1。反應(yīng)平均溫度：250~400℃。氫耗：4%~8%（質(zhì)量分數(shù)）。氫油體積比：800~2500。預(yù)計總溫升：100~350℃。二、低溫煤焦油加氫的分餾系統(tǒng)二、低溫煤焦油加氫的分餾系統(tǒng)分餾塔設(shè)有中段回流中段回流油泵升壓換熱后返回分餾塔。中低溫煤焦油加氫的主要產(chǎn)品液態(tài)烴石腦油柴油或柴油調(diào)和組分加氫尾油及加氫尾氣二、低溫煤焦油加氫的分餾系統(tǒng)分餾塔設(shè)有中段回流中段回流油泵升壓換熱后返回分餾塔。產(chǎn)品分布液態(tài)烴：0.5%~1%石腦油：12%~22%柴油或柴油調(diào)和組分：60%~75%加氫尾油：2%~15%二、低溫煤焦油加氫的分餾系統(tǒng)石腦油產(chǎn)品為低硫、低氮優(yōu)質(zhì)石腦油產(chǎn)品，芳烴高（70%~80%），是優(yōu)質(zhì)的催化重整原料。柴油或柴油調(diào)和組分通過加入部分添加劑，達到國際柴油指標，且具有更低的硫氮含量。加氫尾油可作為優(yōu)質(zhì)的低硫、低氮燃料油或優(yōu)質(zhì)的催化裂化原料，加氫尾油可作為制氫原料得到充分利用。思政小課堂截止2021年3月，我國煤焦油加氫項目總規(guī)模已達1013.8萬噸，開發(fā)應(yīng)用了輕餾分加氫、延遲焦化加氫、全餾分加氫、寬餾分加氫、沸騰床加氫、懸浮床加氫等一系列技術(shù)。思政小課堂具有良好的示范引領(lǐng)作用，是里程碑式的進步。2021年2