煤焦油加氫技術現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

時間：2022-10-05 17:12:50 大專畢業(yè)論文我要投稿

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　　煤焦油加氫技術現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

　　摘要：本文首先對煤焦油加氫技術進行了簡要介紹，分析指出該技術目前存在的一些問題，并針對操作和裝置上的問題提出了具體的改造辦法。

　　關鍵詞：煤焦油加氫操作裝置問題

　　煤焦油組成中硫、氮、氧含量高，多環(huán)芳烴含量較高，具有碳氫比大，粘度和密度大，機械雜質含量高，易縮合生焦，較難進行加工等特點。

　　鑒于國內煤變油的大環(huán)境和煤焦油加氫制汽柴油的優(yōu)點，煤焦油加氫這一技術已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，形成一定規(guī)模，替代傳統(tǒng)的煤焦油加工工藝，以緩解我國能源壓力。

　　但在技術操作的過程中發(fā)現(xiàn)了一些問題，針對這些問題進行有效地技術改造，才能讓煤焦油加氫技術越走越遠，帶來經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)保效益。

　　一、煤焦油加氫技術簡介

　　煤焦油加氫生產(chǎn)技術首先將煤焦油全餾分原料采用電脫鹽、脫水技術將煤焦油原料脫水至含水量小于0.05%，然后再經(jīng)過減壓蒸餾切割掉含機械雜質的重尾餾分，使機械雜質含量小于0.03%，得到凈化的煤焦油原料經(jīng)換熱或加熱爐加熱到所需的反應溫度后進入加氫精制(緩和裂化段)進行脫硫、脫氮、脫氧、烯烴和芳烴飽和、脫膠質和大分子裂化反應等，之后經(jīng)過進入產(chǎn)品分餾塔，切割分餾出汽油餾分、柴油餾分和未轉化油餾分;未轉化油餾分經(jīng)過換熱或加熱爐加熱到反應所需的溫度后進入加氫裂化段，進行深度脫硫、脫氮、芳烴飽和大分子加氫裂化反應等，同樣進入產(chǎn)品分餾塔，切割分餾出反應產(chǎn)生的汽油餾分、柴油餾分和未轉化油餾分。

　　煤焦油加氫操作存在的問題有：(1)預處理系統(tǒng)減壓塔底重油出裝置溫度過高( 300℃左右) ，造成重油罐溫度高，在裝車時會出現(xiàn)大量瀝青煙，會對操作人員身體構成傷害和污染環(huán)境; 而重油罐頂呼吸閥也會溢出瀝青煙，遇空氣冷凝變成輕質焦油污染油罐和環(huán)境衛(wèi)生。

　　(2) 采用一段加氫工藝，給其同樣的裂解程度，勢必造成目的產(chǎn)物的質量差或產(chǎn)率低等問題。

　　從工業(yè)氫的供應來看，如果采用一次加氫，則需要一次供給相當多的氫氣，使油中溶有足夠的氫量，才能保證催化劑表面上有很高的活化氫的濃度，這樣大量的過剩氫氣在工業(yè)上是無法一次滿足的。

　　(3)在反應高壓分離系統(tǒng)操作中，精制熱高分和精制冷高分出現(xiàn)壓差增大，最高值為2.0MPa以上，影響反應系統(tǒng)正常運行。

　　其主要因為在反應過程中脫除焦油中的氮、硫、氧等雜質，其中脫氮時將其轉化為氨，再與物料中金屬反應形成銨鹽，由于反應流出產(chǎn)物溫度高，銨鹽以液態(tài)或氣態(tài)形式存在，當經(jīng)熱高分分離進入混氫換熱器降溫后，便析出結晶形成固體銨鹽堵塞換熱器列管或封頭，使其管線不暢通，造成前后壓力不一致。

　　(4) 加氫反應器在制造過程中，焊縫的縱縫出現(xiàn)的氫致延遲裂紋的焊接缺陷問題。

　　材料的性能通常隨著板厚的增加而減弱;對于相同厚度的板材，雖然化學成分都符合相應標準，但P、S 的含量較低的施焊性較好，其焊接缺陷也越少。

　　另外鋼板的焊接工藝性能較差，焊接工藝規(guī)范較窄，操作難度較大，存在焊縫。

　　(5)在生產(chǎn)運行期間反應消耗硫化劑較多，增加成本費用。

　　高溫焦油加氫裝置反應系統(tǒng)所用催化劑多為氧化態(tài)，沒有活性，為促進其活性需進行硫化，使其變成硫化態(tài)供反應進行使用。

　　催化劑硫化時所用硫化劑有多種，通常使用二甲基二硫和二硫化碳。

　　二、煤焦油加氫裝置技術改造

　　煤焦油加氫裝置由原料預處理系統(tǒng)、加氫反應系統(tǒng)、高低壓分離系統(tǒng)、壓縮機系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)組成。

　　原料預處理系統(tǒng)包括過濾、電脫鹽和減壓蒸餾脫瀝青質三部分。

　　加氫反應系統(tǒng)包括加氫精制和加氫裂化兩部分。

　　高低壓分離系統(tǒng)包括加氫精制生成油的熱高分、冷高分，加氫裂化生成油的熱高分、冷高分，兩套系統(tǒng)共用的熱低分、冷低分，以及相應的換熱、冷卻和冷凝系統(tǒng)。

　　壓縮機系統(tǒng)包括新氫壓縮機和循環(huán)氫壓縮機兩部分。