煤焦油加氫技術(shù)概述

關(guān)鍵字：煤焦油 加氫 焦化

前言

     隨著當(dāng)今時(shí)代各國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，尤其是發(fā)展中國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對于一些燃料的需求量是越來越多。因?yàn)橹T多的原因的影響，伴隨而來的就是石油資源也是日趨緊張，這樣就導(dǎo)致了利用煤來制取一些燃料提供很大的機(jī)會(huì)和很多的優(yōu)勢，因此，對于煤焦油加氫的制取技術(shù)的研究也顯得十分得重要。煤在通過干餾和氣化之后，獲得一種液體產(chǎn)品，我們稱之為煤焦油。

一、煤焦油加工現(xiàn)狀

     目前，我國的煤焦油主要用于經(jīng)過加工之后生產(chǎn)出酚油、輕油、改質(zhì)瀝青等等產(chǎn)物，再經(jīng)過深入的加工之后，用于制取苯、酚等多種化工原材料，雖然，生產(chǎn)出的產(chǎn)品材料的數(shù)量比較多，用途廣，但是，相對于煤焦油中500多種的其他化合物來說，此原材料還是相對較少的。

     近幾年來，隨著煤化工的投資擴(kuò)大，不斷地研發(fā)技術(shù)，我國在煤焦油的加工規(guī)模、技術(shù)上，還是取得了相對應(yīng)的進(jìn)步，尤其是在煤焦油的加工分離技術(shù)上取得了更進(jìn)一步的成就，為煤焦油的加工提供了重要技術(shù)的保障。進(jìn)而在煤焦油加工技術(shù)之后，又相繼出現(xiàn)了其他幾種加工工藝：第一，煤焦油蒸餾，有常壓法改變?yōu)闇p壓法或者減壓；第二，煤焦油加氫的輕質(zhì)化處理的工藝；第三，某些煤焦油的加工企業(yè)，會(huì)在煤焦油蒸餾分離技術(shù)的新工藝。

二、實(shí)驗(yàn)部分

     1.加氫裝置的配備精密控制儀表、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、先進(jìn)汞設(shè)備，使得原材料焦油一次性通過，并使氫氣循環(huán)使用，在圖1裝置中，配備了兩個(gè)主反應(yīng)器，一個(gè)反裝置是保護(hù)劑，另一個(gè)反裝置主要是加氫催化劑。

     2.加氫的主要產(chǎn)品具有以下三種：小于65℃的輕石腦油餾分，小于65～177℃的重石腦油餾分，大于177℃柴油餾分。

三、影響加氫處理的因素

     1.反應(yīng)的溫度。提升反應(yīng)的溫度，這是意味著提升轉(zhuǎn)化的深度，增加消耗的氫量。過高的反應(yīng)溫度會(huì)促使降低催化劑對芳燼的加氫飽和度，使得加氫的飽和出現(xiàn)更大的困難，與此同時(shí)，還要還要講稠環(huán)化合物進(jìn)行縮合結(jié)焦，產(chǎn)生出焦炭，造成加氫催化劑的失活，進(jìn)而縮短催化劑的使用壽命。

     2.反應(yīng)的壓力。提高反應(yīng)器的壓力就是意味著提高反應(yīng)氫的分壓效果，相對其他的氫來說，提高反應(yīng)氫的分壓，對芳燼化合物的加氫飽和十分有利，進(jìn)而能夠改善相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量。并且提高反應(yīng)氫的分壓還可以促使催化劑的結(jié)焦速率減慢，從而達(dá)到延長催化劑的使用周期，以及降低催化劑的使用費(fèi)用。但是，在提高反應(yīng)氫的分壓的同時(shí)，除了增加裝置的建設(shè)投資之外，還會(huì)增加裝置的操作費(fèi)用。

     3.氫油體積的比列。對于處理煤焦油的加氫，一般來說是具有很高的氫油比例，一方面，是因?yàn)樵诿航褂图託涞姆磻?yīng)過程中，需要不斷地消耗氫氣，反應(yīng)器始終保持比較高的氫純度，高的氫油比列必須保證在反應(yīng)期間，并且維持系統(tǒng)具備足夠的氫分壓。另一方面，就是因?yàn)榧託浞磻?yīng)是屬于放熱反應(yīng)，必須要有足夠的氫氣帶走反應(yīng)熱量。

     4.體積的空速，提高反應(yīng)體積的空速，就是增加加氫處理的裝置的加工能力，而且針對新裝置的設(shè)計(jì)，以及高的體積空速，可以減小反應(yīng)器的溶劑，或者說可以減少催化劑的用量，并在相應(yīng)的情況下，可以降低裝置的投資花費(fèi)以及催化劑的費(fèi)用。而較低的反應(yīng)體積空速，可以在較低的反應(yīng)溫度下，得到所期望的產(chǎn)品收率，并且還可以延長催化劑的使用周期。

     5.煤焦油的性質(zhì)。在加氫過程中，會(huì)嚴(yán)重影響操作條件選擇的就是加氫處理裝置煤焦油的質(zhì)量。第一，硫的含量，在加氫過程中，煤焦油中的硫經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)之后生成氣體硫化氫，從而使得反應(yīng)氫分壓降低，影響催化劑的使用周期以及加氫的飽和能力；第二，瀝青質(zhì)，對于在加氫處理裝置過程中，具備最大影響的就是造成催化劑結(jié)焦、積碳，以及引起大部分的催化劑失活，并加速反應(yīng)器提高一定的溫度的速度，和縮短了催化劑的

     使用壽命；第三，氮的含量，在煤焦油中，氮化合物主要集中在芳環(huán)上面，只有要求芳環(huán)的加氫飽和就會(huì)使它脫出，接著就會(huì)斷裂化學(xué)鍵。因此，增加氮的含量，就是對加氫處理催化劑具有更高的要求和水準(zhǔn)。如果在煤焦油中，增加氮的含量，就會(huì)很明顯的增加生成了NH3的數(shù)量，從而使得反應(yīng)氫分壓降低，嚴(yán)重影響了催化劑的使用周期、加氫的飽和能力。

四、加氫工藝的條件

     下圖3是裝置加工的煤焦油，名叫車位煤焦油，是一種處理起來具有很大難度的原料，其中，它的密度較大，氫炭又比較低，含雜質(zhì)的量較高。

結(jié)束語：

     煤焦油加氫的工藝技術(shù)，是一種新型煤焦油的加工工藝，其具有產(chǎn)品質(zhì)量高、設(shè)備國產(chǎn)化率高、煤的熱能利用率高等特性。把加氫和延遲焦化互相配合，進(jìn)行聯(lián)產(chǎn)，進(jìn)而大幅度的減少了在加氫反應(yīng)過程中氫氣的消耗量，以此使得整個(gè)套裝的參數(shù)達(dá)到更加有優(yōu)化的程度，以及安全的穩(wěn)定性更高，資源的利用率更加的充分，排除的污染物更少。為了有效的利用焦化過程而產(chǎn)生荒煤氣，就需要利用煤氣制氫，并可以制取加氫反應(yīng)中所需要的高純氫氣。由此可見，把這些新的技術(shù)使用到我國中低溫煤焦油的加工項(xiàng)目中的時(shí)候，絕對有利于我國目前煤焦油加工的技術(shù)，也絕對會(huì)改變我國當(dāng)前煤焦油的加工深度不夠、技術(shù)含量低、環(huán)境污染嚴(yán)重等現(xiàn)狀。

參考文獻(xiàn)：

[1]張曉靜，李文博.一種復(fù)合型煤焦油加氫催化劑及其制備方法[P].中國專利：CN101027167，2010-06-23.

[2]張曉靜，李文博.一種非均相催化劑的煤焦油懸浮床加氫方法[P].中國專利：CN1011885982，2010-06-23.

[3]胡發(fā)亭，張曉靜，李培霖.煤焦油加工技術(shù)進(jìn)展及工業(yè)化現(xiàn)狀[J].潔凈媒技術(shù)，2011，17（5）：31-35

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