煤焦油加氢技术简介
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煤焦油加氢技术就是采用固定床加氢处理技术将煤焦油所含的S、N等杂原子脱除,并将其中的烯烃和芳烃类化合物进行饱和,来生产质量优良的石脑油馏分和柴油馏分。
一般煤焦油加氢后生产的石脑油S、N含量均低于50ppm,芳潜含量均高于80%;生产的柴油馏分S含量低于50ppm,N含量均低于500ppm,十六烷值均高于35,凝点均低于-35℃~-50℃,是优质的清洁柴油调和组分。
1、煤焦油加氢技术概述1.1煤焦油的主要化学反应煤焦油加氢为多相催化反应,在加氢过程中,发生的主要化学反应有加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱金属、烯烃和芳烃加氢饱和以及加氢裂化等反应:①加氢脱硫反应②加氢脱氮反应③芳烃加氢反应④烯烃加氢反应⑤加氢裂化反应⑥加氢脱金属反应1.2、影响煤焦油加氢装置操作周期、产品质量的因素主要影响煤焦油加氢装置操作周期、产品收率和质量的因素为:反应压力、反应温度、体积空速、氢油体积比和原料油性质等。
1.2.1反应压力提高反应器压力和/或循环氢纯度,也是提高反应氢分压。
提高反应氢分压,不但有利于脱除煤焦油中的S、N等杂原子及芳烃化合物加氢饱和,改善相关产品的质量,而且也可以减缓催化剂的结焦速率,延长催化剂的使用周期,降低催化剂的费用。
不过反应氢分压的提高,也会增加装置建设投资和操作费用。
1.2.2、反应温度提高反应温度,会加快加氢反应速率和加氢裂化率。
过高的反应温度会降低芳烃加氢饱和深度,使稠环化合物缩合生焦,缩短催化剂的使用寿命。
1.2.3、体积空速提高反应体积空速,会使煤焦油加氢装置的处理能力增加。
对于新设计的装置,高体积空速,可降低装置的投资和购买催化剂的费用。
较低的反应体积空速,可在较低的反应温度下得到所期望的产品收率,同时延长催化剂的使用周期,但是过低的体积空速将直接影响装置的经济性。
1.2.4、氢油体积比氢油体积比的大小主要是以加氢进料的化学耗氢量为依据,描述的是加氢进料的需氢量相对大小。
煤焦油加氢比一般的石油类原料,要求有更高的氢油比。
煤焦油加氢技术概述摘要:目前,在我国所有资源的构造中,只有煤炭的分布最为广泛,存储量最多,在消费和生产中一直占着最主导地位。
我们需要充分利用煤炭这一重要资源,展开有关煤化技术的研究,这也是我们国家目前最重要的科研方向之一。
对高温的煤焦油进行加工的处理,筛选出合适的加氢条件,通过实验对柴油的分析和研究,以此来研究煤焦油的化学副产物是通过焦化过程而得来的关键字:煤焦油加氢焦化前言随着当今时代各国的经济发展,尤其是发展中国家的经济发展,对于一些燃料的需求量是越来越多。
因为诸多的原因的影响,伴随而来的就是石油资源也是日趋紧张,这样就导致了利用煤来制取一些燃料提供很大的机会和很多的优势,因此,对于煤焦油加氢的制取技术的研究也显得十分得重要。
煤在通过干馏和气化之后,获得一种液体产品,我们称之为煤焦油。
一、煤焦油加工现状目前,我国的煤焦油主要用于经过加工之后生产出酚油、轻油、改质沥青等等产物,再经过深入的加工之后,用于制取苯、酚等多种化工原材料,虽然,生产出的产品材料的数量比较多,用途广,但是,相对于煤焦油中500多种的其他化合物来说,此原材料还是相对较少的。
近几年来,随着煤化工的投资扩大,不断地研发技术,我国在煤焦油的加工规模、技术上,还是取得了相对应的进步,尤其是在煤焦油的加工分离技术上取得了更进一步的成就,为煤焦油的加工提供了重要技术的保障。
进而在煤焦油加工技术之后,又相继出现了其他几种加工工艺:第一,煤焦油蒸馏,有常压法改变为减压法或者减压;第二,煤焦油加氢的轻质化处理的工艺;第三,某些煤焦油的加工企业,会在煤焦油蒸馏分离技术的新工艺。
二、实验部分1.加氢装置的配备精密控制仪表、计算机控制系统、先进汞设备,使得原材料焦油一次性通过,并使氢气循环使用,在图1装置中,配备了两个主反应器,一个反装置是保护剂,另一个反装置主要是加氢催化剂。
2.加氢的主要产品具有以下三种:小于65℃的轻石脑油馏分,小于65~177℃的重石脑油馏分,大于177℃柴油馏分。
煤焦油加氢1. 概述煤焦油是煤炭加工中的一种主要副产品,主要包含苯、甲苯、二甲苯等有机化合物。
煤焦油加氢是一种常用的处理方法,通过加氢反应将煤焦油转化为具有较高附加值和广泛应用领域的产品,如汽油、柴油和润滑油。
2. 加氢工艺煤焦油加氢的工艺主要包括以下几个步骤:2.1 前处理煤焦油经过前处理后,可去除其中的杂质和不稳定成分,提高后续反应的效果。
前处理通常包括升温、加氢气和催化剂的引入等步骤。
2.2 加氢反应在加氢反应器中,将预处理后的煤焦油与氢气在催化剂的存在下进行反应。
加氢反应主要是将煤焦油中的芳香烃和不饱和烃转化为饱和烃,减少其中的硫、氮等杂质含量。
2.3 分离和后处理经过加氢反应后,产物中会产生水、含硫化合物等副产物,需要进行分离和后处理。
分离可以通过蒸馏等方式进行,将不同沸点的产物分离开,得到目标产品。
后处理主要是对分离得到的产品进行进一步的处理,如除硫、脱色等。
3. 加氢催化剂催化剂在煤焦油加氢中起到重要作用,能够加速反应速率,提高产物质量。
常用的加氢催化剂主要有镍基和钼基催化剂。
3.1 镍基催化剂镍基催化剂具有高活性和良好的选择性,在煤焦油加氢中得到广泛应用。
镍基催化剂能够有效催化芳香烃的饱和反应,提高产物的质量。
同时,镍基催化剂的价格相对较低,成本较为优势。
3.2 钼基催化剂钼基催化剂具有较高的催化活性和较好的硫化物抑制能力,在煤焦油加氢中也得到广泛应用。
钼基催化剂能够有效催化煤焦油中的硫化物,降低产品的硫含量,提高产品质量。
4. 应用领域煤焦油加氢产物主要包括汽油、柴油和润滑油等。
这些产品在交通运输、工业生产和农业领域都有广泛的应用。
4.1 汽油经过煤焦油加氢后产生的汽油具有较高的辛烷值和低的硫含量,适用于汽车燃料。
汽油作为交通运输领域的重要能源,具有巨大的市场需求。
4.2 柴油煤焦油加氢产生的柴油具有高的脱硫能力和较低的含硫量,适用于柴油发动机使用。
柴油作为工业生产和农业机械的重要燃料,也有着广泛的市场。
中、低温煤焦油加氢相关技术介绍目录1、中、低温煤焦油加氢技术介绍 (3)1.1、背景 (3)1.2、煤焦油原料的特点 (3)1.3、煤焦油加氢反应机理 (4)1.4、煤焦油加氢催化剂选择原则 (5)1.5、选择煤焦油加氢技术的影响因素 (6)1.6、中低温煤焦油轻质化原则流程图 (6)1.7、中低温煤焦油加氢工艺 (6)1.8、煤焦油加工相关技术 (11)1.9、煤焦油领域试验和工业应用情况 (13)1.10、煤焦油加氢专利情况 (13)1.11、小结 (14)2、煤焦油加氢装置开工方案 (14)2.1、煤焦油加氢原则流程图 (14)2.2、开工前准备 (14)2.3、催化剂装填 (15)2.4、装置氮气气密 (24)2.5、催化剂预硫化过程 (25)2.6、换进低氮油和钝化 (29)2.7、换进原料油调整操作 (31)2.8、装置正常操作中原料控制 (31)2.9、装置正常操作中反应参数调节 (31)2.10、已使用过的催化剂开工(非硫化开工) (34)2.11、装置停工和催化剂的卸出 (35)2.12、事故处理原则 (37)1、中、低温煤焦油加氢技术介绍1.1、背景煤焦油是煤干馏和气化过程中得到的液体产物,常温下煤焦油是一种黑色粘稠液体,密度较高,主要由多环芳香族化合物组成,煤焦油的组成极为复杂。
据估算,全国中低温煤焦油随着焦炭产量及炼焦过程产品回收技术的发展,我国煤焦油产量呈增长趋势,2004年国内煤焦油产量为530万吨,到2008年煤焦油产量达800万吨,生产企业主要分布在晋、陕、蒙、宁四省区交界地带。
煤焦油的价格同国际市场原油价格关系密切。
目前国内低温煤焦油主要用来加工生产酚油、经过简单蒸馏生产工艺和船舶用燃料油,精制过程主要采用酸碱精制方法生产部分低转速发动机燃料油。
目前没有有效利用现有的煤焦油资源,造成污染物的排放。
我国煤炭储存量非常丰富,在目前国内对液体燃料的需求日益增长的形势下,充分利用煤干馏副产品煤焦油,采用适宜的加工方案,改善煤焦油安定性,降低硫含量,可获得低硫石脑油和清洁燃料油。
煤焦油根据干馏温度的不同,可分为高温、中温及低温煤焦油三类。
本文只叙述低、中温焦油加氢技术。
—、低温煤焦油加氢煤焦油加氢改质的目的是加氢脱除硫、氮、氧和金属杂质;加氢饱和烯烃,使黑色煤焦油变为浅色的加氢产品,提高产品安定性;加氢饱和芳烃并使环烷烃开环,大幅度降低加氢产品的密度,提高H∕C比和柴油产品的十六烷值,部分加氢裂化大分子烃类,使煤焦油轻质化,多产柴油馏分。
1、主要化学反应(1)烯烃加氢反应煤焦油中含有少量烯烃,烯烃虽然易被加氢饱和,但是烯烃特别是二烯烃和芳烃侧链上的双键极易引起催化剂表面的结焦,因此希望烯烃在低温下被加氢饱和,这就要求催化剂具有较好的低温加氢活性,并且抗结焦能力强。
(2)加氢脱氧反应无水煤焦油中氧含量通常为4%~6% (摩尔分数),以酚类、酸类、杂环氧类、醚类和过氧化物的形式存在,煤焦油中含氧化合物性质不稳定,加热时易缩合结焦,酸类、醚类和过氧化物类含氧化合物要求的加氢性能不高,酚类、杂环氧类和大分子含氧化合物则要求高加氢性能。
(3)加氢脱金属反应煤焦油中的金属杂质主要有钠、铝、镁、钙、铁和少量的镍、钒,非金属杂质有氯化物、硫酸盐和硅酸盐、二氧化硅等,煤焦油灰分含量通常大于0.1%,这些杂质一方面造成煤焦油结焦;另一方面在催化剂床层沉积,造成催化剂床层堵塞,因此,煤焦油必须进行预处理,脱除大部分的无机物,才能作为加氢原料。
煤热油中的金属杂质可以分为水溶性无机盐和油溶性有机盐,预处理后的加氢进料中金属杂质主要以有机盐的形式存在。
Na+极易在床层上部结垢,进入催化剂床层后使催化剂载体呈碱性,导致催化剂中毒失活,Fe2+与硫化氢作用生成非化学计量的硫化铁相或簇,难以进入催化剂内孔道,而是沉积在催化剂颗粒表面及粒间空隙,引起床层压降的上升。
加氢脱金属要求催化剂大孔径和大孔容,催化剂床层具有大的空隙率。
(4)加氢脱硫反应煤焦油中的硫主要以杂环硫的形式存在,小分子的硫化物有苯并噻吩、二苯并噻吩等。
煤焦油加氢技术简介煤焦油是从炼焦煤中分离出来的一种黑色粘稠液体,它是重要的化石能源原材料。
一方面,煤焦油可以用于生产苯、酚、己二酸等重要基础化工产品,另一方面,煤焦油中的许多成分也是有价值的燃料。
因此,如何更高效的利用煤焦油成为煤化工产业的关键之一。
煤焦油加氢技术正是一个可行的路径之一。
煤焦油加氢技术是指利用加氢反应将煤焦油中的多环芳烃、杂原子、硫和氮等杂质去除,同时将其转化成高附加值燃料或化学品的技术。
通过加氢技术,可以将煤焦油中的大分子碳氢化合物裂解成小分子烃类,并减少含硫、含氮等杂质,从而提高燃料质量。
煤焦油加氢技术的实施需要一定的条件。
首先,需要有高品质的煤焦油作为原料。
其次,加氢反应需要高温高压下进行。
一般情况下,反应温度在400℃~450℃,压力在30MPa~50MPa之间。
第三,加氢反应需要使用催化剂。
目前,常用的催化剂有氧化铝、氧化硅、氧化硫、氧化钡、硫化镍、氧化钠、氧化铜等。
煤焦油加氢技术可以制备多种燃料或化学品。
一种主要的产品是煤焦油加氢燃料油。
煤焦油加氢燃料油在克服了煤焦油成分复杂、热值低、不稳定等弊端后,其性能已经接近天然气和石油产品。
同时,煤焦油加氢燃料油也具有很高的燃烧效率和低排放。
除了煤焦油加氢燃料油,煤焦油加氢技术还可以用于制备沥青增稠剂、合成沥青、合成轻质基础油、煤焦油蜡等多种化学品。
煤焦油加氢技术的优势在于其可以充分利用煤资源,减少对非再生能源的依赖,同时也可以减少工业排放,达到减排的效果。
总之,煤焦油加氢技术是一种可行的利用煤焦油资源的方式。
通过加氢反应,可以将煤焦油中的杂质剔除,制备多种高附加值燃料或化学品,从而达到节能减排的效果。
随着技术的不断进步,相信煤焦油加氢技术将会在未来的煤化工产业中扮演越来越重要的角色。
煤焦油加氢技术
煤焦油加氢技术是一项改善煤焦油品质,延长煤焦油服务寿命、提升煤焦油加工效率的新型技术。
它通过把氢气添加到煤焦油中,使煤焦油的耐高温性能得到显著改善。
煤焦油加氢技术的特点在于使用氢气使煤焦油去除高炔烃、烯烃等多种有害物质,使得具有更好的治理效果。
不仅可以减少排放的污染物,还可以提高炼焦的质量和产量。
煤焦油加氢技术有多种优点。
首先,它具有节能减排的优点,可以在低温、低消耗、低能耗的条件下,将低品质焦油转化为高品质焦油。
它还能在较低温度下去除污染物,有助于降低二次污染,可以环保。
此外,煤焦油加氢技术可以把原来一次性排放的污染物转化为可使用的燃料,可以把排放物转化成可回收的柴油。
由于煤焦油加氢技术的独特性,能够节能减排,提高煤焦油的质量和效率,它已经受到了企业的青睐,几家焦化企业正在采用这一技术,改善煤焦油的性能,提高煤焦油的品质和加工效率。
总之,煤焦油加氢技术是一项具有巨大应用价值的新型技术,可以提高煤焦油的质量,改善煤炭加工效率,降低污染物的排放,节约能源,惠及环境。
煤焦油制燃料油(加氢转化裂化)基本原理煤焦油加氢催化转化技术就是采用加氢处理技术将煤焦油所含的S、N等杂原子脱除,并将其中的烯烃和芳烃类化合物进行饱和,生产质量优良的石脑油馏分和柴油馏分。
一般煤焦油加氢后生产的石脑油S、N含量均低于50ppm,芳潜含量均高于80%;生产的柴油馏分S含量低于50ppm,N含量均低于500ppm,十六烷值均高于35,凝点均低于-35℃~-50℃,是优质的清洁柴油调和组分。
1.煤焦油加氢技术概述1.1煤焦油的主要化学反应煤焦油加氢为多相催化反应,在加氢过程中,发生的主要化学反应有加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱金属、烯烃和芳烃加氢饱和以及加氢裂化等反应:①加氢脱硫反应;②加氢脱氮反应;③芳烃加氢反应;④烯烃加氢反应;⑤加氢裂化反应;⑥加氢脱金属反应。
1.2影响煤焦油加氢装置操作周期、产品质量的因素主要影响煤焦油加氢装置操作周期、产品收率和质量的因素为:反应压力、反应温度、体积空速、氢油体积比和原料油性质等。
1.2.1反应压力提高反应器压力或循环氢纯度,也是提高反应氢分压。
提高反应氢分压,不但有利于脱除煤焦油中的S、N等杂原子及芳烃化合物加氢饱和,改善相关产品的质量,而且也可以减缓催化剂的结焦速率,延长催化剂的使用周期,降低催化剂的费用。
不过反应氢分压的提高,也会增加装置建设投资和操作费用。
1.2.2反应温度提高反应温度,会加快加氢反应速率和加氢裂化率。
过高的反应温度会降低芳烃加氢饱和深度,使稠环化合物缩合生焦,缩短催化剂的使用寿命。
1.2.3体积空速提高反应体积空速,会使煤焦油加氢装置的处理能力增加。
对于新设计的装置,高体积空速,可降低装置的投资和购买催化剂的费用。
较低的反应体积空速,可在较低的反应温度下得到所期望的产品收率,同时延长催化剂的使用周期,但是过低的体积空速将直接影响装置的经济性。
1.2.4氢油体积比氢油体积比的大小主要是以加氢进料的化学耗氢量为依据,描述的是加氢进料的需氢量相对大小。
中低温煤焦油加氢技术介绍首先,需要对煤焦油进行预处理。
煤焦油中含有较高的固体杂质和水分,需要经过脱脂、脱水等预处理步骤,以提高加氢反应的效果。
接下来是加氢反应。
煤焦油经过预处理后,进入加氢反应器。
加氢反应器内设置了一定的催化剂,通过加氢作用将多环芳烃和杂质转化为低分子化合物,如烷烃和芳烃。
加氢反应的工艺条件一般在中低温下进行,例如在200-400摄氏度,5-40MPa的温压条件下进行加氢反应。
加氢反应后,需要进行分离。
煤焦油经过加氢反应后产生的产物通常包括液体和气体两部分。
液体部分是产生的高附加值的产物,如低分子烷烃和芳烃,通过分离系统可以将其分离出来。
气体部分则主要是一些尾气和废气,其中可能含有一些有害物质或杂质。
这些气体可以通过尾气处理系统进行处理,保证环境的清洁。
最后是精制。
通过分离后的液体产物可能还含有一些杂质,需要经过精制处理,以获得高纯度的产物。
精制可以采用蒸馏、萃取、吸附等方法,去除杂质并提高产物的纯度。
中低温煤焦油加氢技术具有一定的优势。
首先,它可以将煤焦油这种副产品转化为更有用、高附加值的化合物。
其次,加氢反应的工艺条件相对较为温和,不需要高温和高压的条件,因此能够节约能源和降低生产成本。
此外,中低温煤焦油加氢技术对环境的影响相对较小,减少了有害物质的排放。
总而言之,中低温煤焦油加氢技术是一种将煤焦油转化为高附加值产物的重要技术。
它通过加氢反应将多环芳烃和杂质转化为低分子化合物,提高了煤焦油的附加值。
该技术具有温和的工艺条件和环境友好的特点,有望在煤炭加工和利用过程中发挥重要作用。
悬浮床煤焦油加氢制燃料油技术介绍BRICC煤焦油加工技术是一种非均相催化剂的煤焦油悬浮床(或鼓泡床或浆态床)加氢工艺方法,包括煤焦油原料预处理及蒸馏分离、煤焦油重质馏分悬浮床加氢裂化和轻质馏分油常规提质加工过程。
其中悬浮床或鼓泡床或浆态床加氢反应温度320~480℃,反应压力8~19MPa,体积空速0.3~3.0 h-1,氢油体积比500~2000,催化剂为自主研发的复合多金属活性组分的粉状颗粒煤焦油悬浮床(或鼓泡床或浆态床)加氢催化剂,其中高活性组分金属与低活性组分金属的质量比为1:1000至1:10,加入量为活性组分金属量与煤焦油原料质量比为0.1:100至4:100,加氢反应产物分出轻质油后的含有催化剂的尾油大部分直接循环至悬浮床(或鼓泡床或浆态床)反应器,少部分尾油进行脱除催化剂处理后再循环至悬浮床或鼓泡床反应器,进一步轻质化,重油全部或最大量循环,实现了煤焦油最大量生产轻质油和催化剂循环利用的目的,大大提高原料和催化剂的利用效率。
1.工艺流程及特点。
由于煤焦油中大分子沥青属于高聚合度的芳烃,不容易发生加氢裂化反应。
对此,目前现有的技术中回避了大分子沥青进行加氢裂化反应的问题,国内大多关于煤焦油加氢工艺的技术都是涉及煤焦油分馏后的馏分油,采用石油加工领域广泛使用的常规的馏分油加氢精制或加氢精制—加氢裂化工艺生产石脑油和柴油产品的工艺过程,采用的工艺流程是:把煤焦油原料中大于500℃的重沥青甚至把大于370℃的重油先切割掉,仅用小于500℃的馏分油或小于370℃馏分油作为加氢裂化或加氢精制的原料。
且大都采用固定床加氢技术,BRICC煤焦油加氢工艺过程为:①煤焦油原料的预处理和蒸馏分离。
将煤焦油原料进行常规脱水和脱除机械杂质;将预处理后的煤焦油采用蒸馏的方法分离为小于260℃、260~370℃和大于370℃三个馏分,对煤焦油小于260℃馏分采用传统煤焦油脱酚方法进行脱酚处理,获得脱酚油和粗酚,粗酚可进一步精馏精制、精馏分离获得酚类化合物如苯酚、甲酚、二甲酚等;②煤焦油重质馏分悬浮床或鼓泡床加氢裂化。