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中低温煤焦油加氢两种技术的对比分析摘要：本文对目前中低温煤焦油加氢技术进行了描述，着重对预处理+固定床加氢方案和延迟焦化+固定床的加氢方案的物料平衡进行了分析对比，从油品的产品收率和产品分布等多方面提供了分析数据并为中低温煤焦油的技术的选择提供了可靠的依据。
关键词：延迟焦化；中低温煤焦油；产品分布；对比分析1概述以生产半焦副产的中低温煤焦油的密度大，粘度、残碳、灰分高，属于重质油。
中、低温煤焦油具有巨大的经济价值，选择合适的工艺加工低温煤焦油，使之转变成高附加值的产品是化工行业现实的要求。
以中低温煤焦油为原料生产汽油、柴油技术与间接法煤液化生产燃料油相比，具有投资少、耗能少、成本低、效益好等优势。
目前采用或者正在研究的中低温煤焦油加氢工艺技术主要有以下几种[2]。
1.1焦油预处理+固定床加氢方案预蒸馏——固定床加氢技术的代表企业为辽宁抚顺石油化工研究院，其开发的地位煤焦油加氢技术通过使用蒸馏预处理的方式有效降低了加氢进料中的胶质以及沥青等杂质的含量，从而在一定程度完善了中低温加氢技术中固定床加氢运转周期较长的缺陷。
固定床加氢过程挺较为适合加氢精致以及加氢裂化催化剂，实现产品含硫量低于10ug/g，这种身长工艺有着流程合理以及环保等优势，其缺点是无法对高温下分解出的系统等进行加氢。
蒸馏塔下层组分存在软化点差以及无法获取沥青的缺点，资源利用率相对不高。
1.2焦油延迟焦化+固定床加氢方案所谓的延迟焦化，指的是通过运用煤焦油全馏分进料的流程，在一定温度的条件下，促使其中的重质六分进行裂化，从而获取气体成分以及轻质组分，并且将煤焦油中的胶质以及沥青质等转化成为焦炭，之后加轻质组分以固定床加氢的方式进行石脑油以及柴油的生产。
通过延迟焦化方式获取的固定床加氢进料收率通常可达到80%，而焦炭产量也相对较高。
延迟焦化的优势在于能有效将煤焦油中的重质成分转变成为轻油产品。
其缺点在于生产工艺较为复杂，并且煤焦油资源没有得到充分利用。
煤直接液化过程中添加煤焦油对反应结果的影响高山松; 舒歌平; 安亮; 王国栋【期刊名称】《《煤炭转化》》【年(卷),期】2019(042)006【总页数】6页(P35-40)【关键词】煤直接液化; 煤焦油; 油收率; 供氢; 转化率【作者】高山松; 舒歌平; 安亮; 王国栋【作者单位】煤炭直接液化国家工程实验室 201108 上海; 中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司 017209 内蒙古鄂尔多斯【正文语种】中文【中图分类】TQ529.10 引言煤直接液化是指在高温、高压、临氢、溶剂和催化剂存在下，煤加氢裂解转化为液态产品和少量气体的工艺过程，是煤炭清洁利用的主要技术路线之一[1-2]。
油收率是影响煤直接液化经济效益的关键指标。
神华煤直接液化工业装置长期实际运行结果表明，神东煤惰质组含量高及循环溶剂加氢深度不足、供氢性能差是导致油收率偏低的主要因素[3-4]。
由于神东煤液化转化深度较低以及低负荷运行时二次裂化严重，为保证目标产品质量，溶剂循环量略有不足。
因此为了补充煤直接液化循环溶剂缺口，保证装置连续稳定运行，需添加外来油作为补充溶剂，通常选用富含芳烃的煤焦油作为外来油，实现煤与煤焦油共炼[5-12]，以达到装置经济效益最大化。
目前神华煤直接液化工业装置负荷在90%左右，在低油收率和循环溶剂不足的情况下，添加外来油可提高目标产品产量，是提高装置经济效益的有效措施之一。
神华煤直接液化工艺循环溶剂采用全部具有供氢性能的溶剂，添加供氢性能差的外来油作为补充溶剂势必会对反应结果产生较大影响；因此在补充循环溶剂缺口的同时尽可能保证煤的转化深度尤为必要，这对装置获取最大经济效益至关重要[13-16]。
笔者利用0.18 t/d煤直接液化连续试验装置(BSU)开展了添加外来油煤直接液化试验研究，在工业示范装置相同或相近的工艺条件下，考察了外来油种类、添加方式及添加量对反应结果的影响，为神华煤直接液化工业装置实际运行提供理论和数据参考。
中低温煤焦油加氢技术摘要：中低温煤焦油加氢技术的应用对于提升煤焦油利用率具有重要作用，也是煤焦油成为化工行业重要组成的关键技术。
借助加氢技术将中低温煤焦油转化成优质汽油和柴油作为汽车能源，有效缓解了燃料资源压力。
本文将围绕着中低温煤焦油加氢技术展开论述，对中低温煤焦油进行简单概述，简单分析技术原理和目的，对常见技术类型和优劣做出简单分析，并结合实际情况探索技术优化策略，以期为化工生产实践提供一定思路，促进能源领域健康发展。
关键词：中低温煤焦油；加氢技术；化工生产引言煤焦油作为煤加工过程中的副产品，由于工艺差异分为不同类型，其中中低温煤焦油利用率相对较低。
我国煤焦油企业较为分散，再加上技术的影响，利用一直不够充分，粗放的利用方式未能充分发挥煤焦油的作用，简单地通过燃烧的方式利用中低温煤焦油还会造成严重的污染问题。
因此很有必要对中低温煤焦油加氢技术进行深入研究，以提升中低温煤焦油的利用效率，促进行业发展的同时，缓解能源压力和环境问题。
1中低温煤焦油概述在进行煤炭加工的过程中会产生副产品煤焦油，煤焦油的成分组成较为复杂，通常主要是碳、硫，氮，氢等化学物质以及酚类和芳香烃形成的混合物。
产生煤焦油的环境温度通常为在为500~600℃的范围内，属低温煤焦油；中温煤焦油的温度为700~900℃范围内，温度为900~1100℃的煤焦油属高温煤焦油，中低温煤焦油与高温煤焦油的性能及组成成分存在着很大的差别。
在这些化合物中，苯酚和苯类化合物的组成比例高达10%~30%，烷烃类化合物含量高达20%，并含有少量的焦油沥青。
中低温煤焦油的成分决定了其适宜于工业生产中的加氢转化，从而可以用于实际的化工产品和发动机燃料油。
所以对中低温煤焦油加氢技术进行深入的研究，对于满足市场需求以及对炼厂的发展有着非常重要的现实意义。
2中低温煤焦的加氢原理和目的中低温煤焦油经煤热解后所生成的液体物料，因其组分中存在大量的烯烃、不饱和烃等，这种特性使得该产品会存在光、氧化稳定性差的特性。
煤焦油加氢研究煤焦油加氢研究了煤焦油的密度、粘度和氢气在煤焦油中的溶解度等基础物性，对煤焦油进行加氢工艺处理，可完成脱硫、脱氮、不饱和烃饱和、芳烃饱和等过程，达到降低S、N和不饱和烃类的含量、改善其安定性和腐蚀性的目的，获得石脑油和优质燃料油。
煤焦油中含有大量的烯烃、多环芳烃等不饱和烃及硫、氮化合物，酸度高、胶质含量高，产品安定性能差，无法作为产品出厂。
采用加氢改质工艺，可完成脱硫、不饱和烃饱和、脱氮反应、芳烃饱和，达到改善其安定性、降低硫含量和降低芳烃含量的目的，获得石脑油和优质燃料油。
产品质量可达汽油、柴油调和油指标。
此工艺技术路线可充分利用炼焦的副产品焦油、焦炉气实现炼焦产业的循环经济和产品增值，随着原油价格的日益上涨，有专家称此工艺技术为：除直接液化、间接液化以后的另一条煤制油路线。
煤焦化是为炼钢企业提供焦炭，但它副产焦炉煤气和煤焦油，以往炼焦企业的焦炉煤气直接外排大气，不但污染环境也造成能源浪费；煤焦油则以低附加值产品形式流入燃料油市场，虽可补充石油燃料油市场，但煤焦油中含有的大量硫、氮则会以SOx和NOx进入大气污染环境。
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。
与高温煤焦油相比，中低温煤焦油中各类物质分布相对比较分散，除酚类外，其他物质的含量都很少。
鉴于此，中低温煤焦油的加工路径通常有两种：精细化工和加氢改质。
由于中低温煤焦油中单体组分含量少，这一加工工艺的经济性较差，因此目前国内中低温煤焦油的利用以加氢提质制取燃料油为主。
一、中低温煤焦油加氢工艺1.轻馏分加氢。
轻馏分加氢是指，先将中低温煤焦油原料进行蒸馏切割，得到的轻质馏分进行加氢制取燃料油。
通常采用固定床加氢反应器，对中低温煤焦油中的轻质馏分进行加氢处理，脱除杂原子、饱和烯烃和芳烃，生产出石脑油。
根据中低温煤焦油蒸馏中切割点的不同，相应的工艺也会发生变化。
单段法煤焦油加氢改质工艺，将煤焦油进行常压蒸馏和/或减压蒸馏，切割点为300-380℃，轻质组分中再切除210-230℃的富茶馏分段，剩余的轻质馏分油作为反应原料。
轻质馏分油与氢气混合经加氢精制反应脱硫、氮和部分芳烃饱和，产物直接进入加氢裂化反应器进行深度脱硫和脱芳烃，最终经分离得到目标产物。
为了延长催化剂和反应器的使用寿命，可在两步加氢反应中设置中间闪蒸塔和高压汽提塔，有利于脱除第一步反应生成的气相杂质。
加氢工艺流程如图1所示。
中馏分进入I段加氢保护区反应，得到的产物与氢气混合进入I段加氢精制反应区，流出的产物与轻馏分混合依次进入II段加氢保护区、II段加氢精制区反应，产物经冷却、分离和分馏后得到燃料油产品。
图1煤焦油加氢生产燃料油工艺流程轻馏分加氢工艺流程简单，投资和操作费用相对较低，但是由于燃料油产品的收率取决于煤焦油原料中轻质馏分的含量，因而资源利用率较低。
2.全馏分加氢工艺。
为了提高煤焦油资源的利用率，增加目标产品收率，全馏分加氢工艺引起了大家的广泛关注。
由于中低温煤焦油中含有一部分的沥青、胶质等，如果直接进行加氢，容易造成反应器管道堵塞，催化剂失活等问题，无法保证装置的稳定性，因此，全馏分加氢需要对煤焦油中的重馏分进行特别处理。
二、加氢催化剂根据作用不同，加氢催化剂通常分为加氢精制和加氢裂化催化剂。
煤焦油加氢氢耗的研究滕家辉;李冬;李稳宏;雷雨辰;马伟;李琳;雒羽【摘要】在小型固定床加氢装置上对煤焦油加氢改质的氢耗进行了研究.由于不同化合物氢耗量相差甚大,本研究用归类法分别计算了原料中硫、氮、氧、芳烃和环烷烃等各类化合物的氢耗.在进料速率为60 g/h,加氢反应温度370～410℃,液体体积空速在0.3 h-1,氢分压13 MPa,氢油比1 800∶1的加氢条件下,得出计算氧耗为4.72 g/h,与实际氢耗相比,相对误差为2.2％.%Hydrogen consumption for the hydrogenation of coal tar was investigated in a small fixed bed hydrogenation unit. Hydrogen consumption of different compounds varies considerably, therefore, the reaction hydrogen consumption was obtained by calculating the chemical hydrogen consumption of sulfur, nitrogen, oxygen, aromatics, naphthene and other compounds in coal tar. Under the hydrogenation conditions of the feed rate of 60 g/h, hydrogenation reaction temperature of 370-410 ℃, liquid hour space velocity (LHSV) of 0.3 h-1, hydrogen partial pressure of 13 Mpa and hydrogen to oil ratio of 1 800:1, calculated hydrogen consumption is 4.72 g/h. The relative error is 2.2% compared to actual hydrogen consumption.【期刊名称】《化学反应工程与工艺》【年(卷),期】2011(027)005【总页数】7页(P443-449)【关键词】煤焦油;加氢;氢耗【作者】滕家辉;李冬;李稳宏;雷雨辰;马伟;李琳;雒羽【作者单位】西北大学化工学院,陕西西安710069;西北大学化工学院,陕西西安710069;西北大学化工学院,陕西西安710069;西北大学化工学院,陕西西安710069;西北大学化工学院,陕西西安710069;西北大学化工学院,陕西西安710069;西北大学化工学院,陕西西安710069【正文语种】中文【中图分类】TQ523.6煤焦油是煤在热解过程中得到的一种液体产物。
