贺彦峰 李万飞(陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司,陕西 榆林 719319)

中低温煤焦油加氢技术研究

贺彦峰 李万飞(陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司,陕西 榆林 719319)

中低温煤焦油是一种具有较强粘性的暗褐色液体，其含有大量的氧化合物和烷状烃类物质。通过加氢技术可以实现中低温煤焦油向燃料用油方向的能源转化。本文首先分析了中低温煤焦油的构成，进而对中低温煤焦油加氢技术的原理、目的、流程和技术路线展开研究，最后对如何实现中低温煤焦油加氢技术产业化发展提出建议和构思。希望能对煤焦油行业中低温加氢技术的创新发展产生一些助力。

中低温煤焦油；加氢技术；技术路线

近些年来我国经济建设规模和成果不断提高，这离不开能源作为供应保障的鼎力支撑。在我国能源结构中，煤炭占据了相当大的比例。因此，对煤炭资源的进一步开发利用成为了焦化企业首要的课题。煤焦油是煤炭产业链中的附产品，即煤炭经过热解从而生成的副产物，属于十分重要的应用能源。根据干馏温度的不同，可以将煤焦油分为低温、中温、高温三类。本文研究的中低温煤焦油由于其含有大量的氧化合物和烷状烃类物质，通过加氢技术转换，可以生产出日常化工品和清洁燃料用油。该技术是焦化企业广泛关注的热门研究对象，同时也是未来中低温煤焦油深加工的发展趋势。

1 煤焦油加氢的原理及目的

煤焦油是煤炭热解后获得的液态产品，其中含有大量烯烃等不饱和烃。同时硫、氮、氧和金属化合物也占据了一定的比例。由于其光、储存和氧化安定性较差。因此，必须要经过加工处理才能够生产使用。合理利用加氢技术可以完成对煤焦油内不需要物质或杂质的脱除。简单来讲，煤焦油加氢的原理就是通过加入的氢物质作为反应物，使煤焦油内发生脱硫、脱氮、脱氧、脱金属反应或烃类饱和反应，进而实现分类转化、脱除和分离的过程。加氢产物经过分离处理后，再通过后续加工，从而生产出清洁燃料能够为国家油类能源的紧缺压力提供极大的支持。

2 煤焦油加氢的工艺流程

中低温煤焦油加氢工艺的实施要确保在一定的温度和压力内，添加适量的催化剂使硫、氮脱离，并将不饱和烃类物质转化为饱和烃化合物。具体操作流程为：首先将煤焦油脱水去杂，进而将氢气加热进行加氢反应，待反应充分结束后进行冷却，之后在分离器的作用下使产物分离为气液两种形态。其中的氢气可以循环利用，而分离出的液体则在分馏塔的作用下分别生成汽油和柴油等燃料用油的过程。

3 对中低温煤焦油加氢技术重点环节的探究

3.1 原料预处理

原料预处理是中低温煤焦油加工的首要环节，而且十分重要，对于终产品的质量影响极大。首先，要将煤焦油中少量水分、盐类和杂质进行脱除处理。目前焦化企业广泛使用的是电脱盐脱水方法，该方法可以有效清除原料的盐类杂质；其次，原料中还含有大量的酚类物质，此类物质对于设备具有腐蚀侵害，如果不进行脱除处理，对于油品的燃烧性能、安全性和稳定性都会带来极大干扰和影响；此外，煤焦油中还含有沥青等粘稠状物质，因此在加氢技术实施之前，要先将沥青等物质分馏，确保原料保持纯净。

3.2 加氢技术路线

煤焦油加氢技术包括：①固定床加氢精制技术。其技术特点是：流程简单、投资小。但轻油产品收率低，仅能处理小于350摄氏度的馏分；②固定床加氢裂化技术。其技术特点是：能够在加氢裂化阶段使350摄氏度至500摄氏度的减压馏分油裂化成低于350摄氏度的轻油，油品收率较高；③全馏分煤焦油固定床加氢裂化技术。其技术特点是：不仅提高了煤焦油的利用率，还能最大限度地把煤焦油原料转化成轻油产品；④延迟焦化一固定床加氢裂化联合加工技术。其技术特点是：一次性的处理量比较大，效率较高，并降低了煤焦油加工的投资费用、操作费用和加工成本，在一定程度上提高了煤焦油加工的经济效益；⑤悬浮床加氢裂化；⑥沸腾床加氢裂化。悬浮床和沸腾床的技术特点是：较为先进，且催化剂呈流动状态，能够有效避免因原料携带污染物而导致沉积和结焦现象发生，降低催化剂床层堵塞的概率。此外，这两项技术虽然前期投资较大，但对于煤焦油的转化率和轻油产品收率都十分高。以上6种加工路线各有利弊，然而其原理都是一致的，而且后期都是使用固定床加氢技术。它们工艺的本质区分在于预处理之间的差异。因此对于技术路线的选择要结合企业实际资金情况，尤其对企业自身煤焦油质量和资源要有足够认识，并对油加氢后得燃料油质量以及成品油价格做好充分调查和研究再做决定。一般来讲，假如企业煤焦油质量好且加工规模小，那么可以选取固定床和延迟焦化，而煤焦油加工规模较大且原料中含有大量的沥青和金属杂质，那就需要使用悬浮床和沸腾床加氢裂化技术。

4 中低温煤焦油加氢技术产业化发展建议和构思

首先，应该陆续淘汰规模较小炼焦企业，进而逐渐向规模化、节能化煤焦油企业发展目标迈进；其次，加大对加氢技术所产生合成气的使用效率，以促进中低温煤焦油的产量。这就需要焦化企业在规划和改造项目时，重视产业聚集的投入，以形成连锁效应；最后，加大对国外先进加氢技术的学习和考察，加紧自主研发的同时，积极与相关科研单位合作和交流，以全面促进企业中低温煤焦油技术的成熟和稳定。此外，还要不断完善构建和研发互动平台，以加大产业化凝聚力。

总之，随着中低温煤焦油深加氢技术的不断丰富和成熟，我国焦化企业煤焦油深加工领域已经取得了喜人的成就。然而，一些企业在加工中仍存在很多问题和不足。这就需要煤焦油行业应该与时俱进、不断求实进取并加强技术创新和引进，这样才能确保企业能够在市场竞争如此激烈的环境下实现生存和发展。

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