非瀝青重質(zhì)煤焦油臨氫輕質(zhì)化分析

1、<p>　　非瀝青重質(zhì)煤焦油臨氫輕質(zhì)化分析</p><p>　　摘 要：加氫已成為非瀝青重質(zhì)煤焦油實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)化以及清潔化的一種有效方法。通過(guò)臨氫技術(shù)不僅能夠清除煤焦油金屬、S、N、O等雜質(zhì)，成為清潔燃料；同時(shí)也使得芳烴加氫飽和并裂解開(kāi)環(huán)成為當(dāng)前優(yōu)質(zhì)輕質(zhì)油的重要組分。本文就結(jié)合現(xiàn)階段煤焦油加氫技術(shù)的實(shí)際現(xiàn)狀，對(duì)非瀝青重質(zhì)煤焦油難以加氫原因進(jìn)行簡(jiǎn)單分析與介紹。 </p><p>　　關(guān)

2、鍵詞：煤炭 煤焦油 臨輕質(zhì)化研究 氫 重質(zhì)煤焦油 </p><p>　　當(dāng)前我國(guó)非瀝青重質(zhì)煤焦油的總量約為100萬(wàn)t左右，而這些煤焦油大都作為碳黑原料油、燃料油以及瀝青調(diào)和油使用，從而分離獲取菲、萘、苊、咔唑等產(chǎn)品，但因這些方法經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較弱，特別是用作低檔燃料油消耗時(shí)，不僅經(jīng)濟(jì)性差，更會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成一定污染，所以，加氫就成為了實(shí)現(xiàn)煤焦油輕質(zhì)化以及清潔化的最直接、有效方法。 </p><p&

3、gt;　　一、煤焦油性質(zhì)與加工流程 </p><p>　　所謂煤焦油其實(shí)就是指煤焦化過(guò)程中所分離出來(lái)呈黑褐色以及黑色的粘稠狀液體，多用作煤化學(xué)工業(yè)原料。它包含成分非常豐富，主要有蒽、二甲苯、笨以及甲苯等芳烴，此外還有酚類化合物與含氧化合物，如苯酚等，另包含氮與硫等雜環(huán)化合物，因此可選用分餾法將煤焦油逐漸分割為不同沸點(diǎn)的餾分。以我國(guó)某石油化工研究機(jī)構(gòu)所應(yīng)用的重焦油性質(zhì)為例，見(jiàn)下表： </p><

4、p>　　由上述表中我們可以得出，該研究機(jī)構(gòu)中所使用的重焦油密度相對(duì)較大，且C/H較高；成分硫含量約為4 950ug/g，而其氮含量相對(duì)較高，其中芳烴加膠質(zhì)約是100.0%，屬于加氫難度相對(duì)較大的一種原料油。 </p><p>　　針對(duì)該原料特點(diǎn)，以及兩年來(lái)總結(jié)的小試結(jié)果，提出了相應(yīng)的加工流程：先將重焦油進(jìn)行加氫精制，得出相應(yīng)的加氫精制油，再由高、低壓分離器對(duì)氣與水進(jìn)行分離溶解后，進(jìn)入到分餾塔中從塔頂將石腦油

5、餾分分離出來(lái)，而與塔底尾油再經(jīng)過(guò)加氫裂化反應(yīng)器后，獲取裂化生產(chǎn)先進(jìn)油回分離系統(tǒng)，將上述過(guò)程中進(jìn)行不斷重復(fù)，分餾塔所獲取的柴油餾在經(jīng)過(guò)專業(yè)的柴油改質(zhì)反應(yīng)器后，可直接作最終產(chǎn)品引出。 </p><p>　　二、重焦油加氫精制以及加氫裂化、柴油改質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究 </p><p>　　依據(jù)重焦油成分構(gòu)成特點(diǎn)，結(jié)合輕質(zhì)油品柴油的高標(biāo)準(zhǔn)要求，即所含C/H相對(duì)較低，且包含相對(duì)較多分支度高烷烴，得出加氫的最終

6、目的是在基于適宜催化劑以及環(huán)境條件下，可使得全部芳烴再經(jīng)過(guò)加氫后，進(jìn)行環(huán)飽和以及開(kāi)環(huán)等反應(yīng)。與此同時(shí)，將嵌在芳核中的H2s、S、N、O等形式進(jìn)行脫除，并生成分支度相對(duì)較高、較好的烷烴柴油最佳組分，但因單環(huán)芳烴加氫自身的化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)相對(duì)較小，因此對(duì)于重焦油來(lái)講，其最有可能生成柴油最佳組分的是環(huán)烷烴與多烷基單芳烴。 </p><p>　　上述所講的某研究機(jī)構(gòu)在獲取煤焦油全餾分加氫工藝參數(shù)對(duì)產(chǎn)物性質(zhì)影響趨勢(shì)基礎(chǔ)上，

7、對(duì)重焦油進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，并對(duì)反應(yīng)溫度以及空速對(duì)部分加氫精制產(chǎn)品本身性質(zhì)的多方位影響進(jìn)行考察，同時(shí)對(duì)目前已經(jīng)被推廣適用的加氫裂化催化劑進(jìn)行篩選，由于該類催化劑根本不能全部實(shí)現(xiàn)原材料完全轉(zhuǎn)化目的，所以針對(duì)原料芳烴化合物像咔唑、菲、芘以及熒蒽含量相對(duì)集中的特點(diǎn)，專門設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了裂化催化劑，這種催化劑與傳統(tǒng)在石油基原料基礎(chǔ)上所開(kāi)發(fā)研制成的裂化催化劑相比，可以100%實(shí)現(xiàn)將重焦油完全轉(zhuǎn)化成輕組分目的。 </p><p>　　三

8、、加氫精制操作參數(shù)對(duì)于精制產(chǎn)物影響 </p><p>　　應(yīng)該說(shuō)，選擇合適的加氫工藝參數(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)其既定目的有著十分重要作用，不但對(duì)產(chǎn)品最終質(zhì)量產(chǎn)生影響，同時(shí)也對(duì)各段窄餾分產(chǎn)品的實(shí)際液收以及產(chǎn)品分布產(chǎn)生影響。此外，它也是決定重焦油本身加氫技術(shù)經(jīng)濟(jì)性好壞的關(guān)鍵因素。 </p><p>　　通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)以及研究所得，在重焦油試驗(yàn)過(guò)程中，隨著反應(yīng)溫度不斷提高，其含量密度也逐漸呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)，此外脫

9、氮率也逐漸呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，而當(dāng)芳烴處于T+40°C時(shí)則呈現(xiàn)出最小值，這也是重焦油實(shí)現(xiàn)加氫精制的最佳溫度。 </p><p>　　在整個(gè)過(guò)程中，主要以加氫精制所產(chǎn)生的油全餾分作原料，并分別選擇使用相應(yīng)的三種裂化催化劑，即FC-14以及FC-28還有3974，而在同一裂化加氫條件下，所獲取的裂化生成油其干點(diǎn)約在510°C左右，也就是說(shuō)它與原料干點(diǎn)基本相同。而這種情況則說(shuō)明該原料成分中仍留有部分重組

10、分未轉(zhuǎn)化成輕組分。因此為了能夠?qū)嵤┤哭D(zhuǎn)化目的，該研究機(jī)構(gòu)針對(duì)該原料特點(diǎn)，制作出了專用的催化劑CN。這種催化劑同上述所講的三種催化劑在同一工藝條件之下，所獲取的裂化生產(chǎn)油顏色多呈現(xiàn)出黃色透明狀態(tài)，這就說(shuō)明該成分中已經(jīng)不存在較重、顏色較深的大分子，即多環(huán)芳烴化合物。其干點(diǎn)分析約為335°C，也就是說(shuō)其基本已經(jīng)轉(zhuǎn)化成輕質(zhì)組分，因此為了能夠確保實(shí)現(xiàn)完全轉(zhuǎn)化目的，多選擇使用工業(yè)催化劑以及CN催化劑。 </p><p

11、>　　此外，通過(guò)選擇使用合適的工藝參數(shù)以及催化劑，對(duì)重焦油進(jìn)行加氫處理，芳烴膠質(zhì)幾乎100%的轉(zhuǎn)化成為輕質(zhì)組分，其中芳烴則得到充分飽和并開(kāi)環(huán)，且柴油選擇性相對(duì)較好，由相應(yīng)的物料平衡表可以看出，柴油收率相對(duì)較高，而石腦餾分芳潛較石油基石腦油芳潛高，因此是個(gè)不錯(cuò)的重整原料。 </p><p><b>　　總結(jié)： </b></p><p>　　本文以某研究機(jī)構(gòu)為例，對(duì)

12、非瀝青重質(zhì)煤焦油臨氫輕質(zhì)化處理進(jìn)行簡(jiǎn)單分析與討論，為日后做好重質(zhì)煤焦油臨氫質(zhì)化處理工作提供一定理論支持。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 曲思建，關(guān)北鋒，王燕芳，陳貴烽. 我國(guó)煤溫和氣化（熱解）焦油性質(zhì)及其加工利用現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2008（01） </p><p>　　[2] 燕京

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