煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù)

1、煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 煤焦油延遲焦化及加氫技術(shù)煤焦油延遲焦化及加氫技術(shù) 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 內(nèi)蒙古建豐煤化工有限責(zé)任公司內(nèi)蒙古建豐煤化工有限責(zé)任公司 t 50萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年煤焦油加氫項(xiàng)目簡(jiǎn)介年煤焦油加氫項(xiàng)目簡(jiǎn)介 內(nèi)蒙古建豐煤化工有限責(zé)任公司的50萬(wàn)噸/年 煤焦油加氫項(xiàng)目是年產(chǎn)16億立方米煤制合成氣項(xiàng)煤制合成氣項(xiàng) 目配套原料分質(zhì)清潔高效利用工程的子項(xiàng)目目配套原料分質(zhì)清潔高效利用工程的子項(xiàng)目，包 括煤焦油預(yù)處理裝置、50萬(wàn)噸/年煤焦油延遲焦化煤焦油延遲焦化 裝置、溶劑再生裝置、40萬(wàn)噸/年餾分油加氫改質(zhì)餾分油加氫改質(zhì) 裝置裝置、酸性水氣提裝置酸性水氣提裝置、裝置對(duì)應(yīng)產(chǎn)品和煤焦油 罐

2、區(qū)、裝卸車(chē)設(shè)施、管廊（架）和相應(yīng)的公輔工 程如10KV變配電室、裝置中控室、裝置分析室等。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 本項(xiàng)目煤焦油輕質(zhì)化工藝技術(shù)煤焦油輕質(zhì)化工藝技術(shù)采用由陜西煤業(yè)化 工集團(tuán)神木天元化工有限公司開(kāi)發(fā)的煤焦油延遲煤焦油延遲 焦化焦化、加氫改質(zhì)工藝包加氫改質(zhì)工藝包技術(shù)，裝置工藝過(guò)程主要 包括煤焦油延遲焦化部分煤焦油延遲焦化部分和加氫部分加氫部分。本項(xiàng)目利 用煤的固體熱載體快速熱解技術(shù)提取的煤焦油煤的固體熱載體快速熱解技術(shù)提取的煤焦油50 萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年經(jīng)延遲焦化和餾分油加氫改質(zhì)生產(chǎn)輕質(zhì)燃年經(jīng)延遲焦化和餾分油加氫改質(zhì)生產(chǎn)輕質(zhì)燃 料油料油1#、輕質(zhì)燃料油、輕質(zhì)燃料油2#、蠟油和瀝青焦等

3、產(chǎn)品、蠟油和瀝青焦等產(chǎn)品。 延遲焦化裝置產(chǎn)能為汽油3.4萬(wàn)噸/年，酚油3.2萬(wàn) 噸/年，焦化柴油29.91萬(wàn)噸/年，蠟油2.68萬(wàn)噸/年， 瀝青焦7.4萬(wàn)噸/年，凈化富氣3.3萬(wàn)噸/年；餾分油餾分油 加氫改質(zhì)裝置產(chǎn)能為輕質(zhì)燃料油1#25.6萬(wàn)噸/年,輕 質(zhì)燃料油2#12萬(wàn)噸/年。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 延遲焦化的必要性 從目前煤焦油的提煉方式來(lái)看，煤焦油混合物不 經(jīng)加工僅作為燃料油、炭黑原料油或防腐油以及 直接或簡(jiǎn)單加工后的應(yīng)用價(jià)值不是很大。國(guó)內(nèi)外 普遍看好的是其深加工精制產(chǎn)品的應(yīng)用。 傳統(tǒng)的煤焦油加工工藝通常是6種基本化工單元操 作的有機(jī)組合，即蒸餾、結(jié)晶、萃取、催化聚合、蒸餾、結(jié)晶

4、、萃取、催化聚合、 熱縮聚和氧化熱縮聚和氧化。該工藝技術(shù)成熟可靠，但缺點(diǎn)也 很明顯：生產(chǎn)流程長(zhǎng)、過(guò)程復(fù)雜、投資大。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，不僅傳統(tǒng)的煤焦油加工產(chǎn)品開(kāi)發(fā) 出了新的用途，而且應(yīng)用新技術(shù)如加氫裂化、延遲焦化等 進(jìn)一步加工出的煤焦油餾分產(chǎn)品更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 煤焦油是煤在干餾和氣化過(guò)程中得到的液體產(chǎn)物。根據(jù)干 餾溫度和過(guò)程不同，可以得到以下幾種焦油：低溫焦油， 干餾溫度在450-600 ；中溫焦油，干餾溫度在700-900 ；高溫焦油，干餾溫度900-1100 。 中、低溫煤焦油除含有較多的酚類(lèi)外，烷烴和環(huán)烷烴含量中、低溫煤焦油除含有較多的酚類(lèi)外，烷烴和環(huán)烷

5、烴含量 較多而芳烴含量較少，是人造石油的重要來(lái)源之一。較多而芳烴含量較少，是人造石油的重要來(lái)源之一。中、 低溫煤焦油具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但在我國(guó)沒(méi)有得到充分 利用，反而造成環(huán)境污染。 因此，選擇合適的工藝加工中低溫煤焦油，從煤焦油中提 取市場(chǎng)急需的各類(lèi)燃料油產(chǎn)品，不僅實(shí)現(xiàn)了資源綜合利用， 提高了產(chǎn)品附加值，而且經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會(huì)效益 明顯。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 加氫裂化技術(shù)：加氫裂化技術(shù)： 可以對(duì)全餾分高溫煤焦油進(jìn)行了加氫改 質(zhì)，獲得優(yōu)質(zhì)的汽油、柴油調(diào)和組分或燃 料油，加氫尾油可以作為優(yōu)質(zhì)的催化裂化 或加氫裂化摻煉原料。但加氫裂化需要采 用苛刻的操作條件，且催化劑價(jià)格昂貴， 裝

6、置投資較高。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 延遲焦化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)延遲焦化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 延遲焦化技術(shù)可加工各類(lèi)含瀝青質(zhì)、硫和金屬的重質(zhì)渣各類(lèi)含瀝青質(zhì)、硫和金屬的重質(zhì)渣 油，最大量的生產(chǎn)餾分油產(chǎn)品油，最大量的生產(chǎn)餾分油產(chǎn)品，已經(jīng)成為世界各國(guó)重質(zhì)油 輕質(zhì)化的重要手段，并得到了迅速發(fā)展，是石油化工行業(yè) 比較成熟的技術(shù)，在重油深度加工方面發(fā)揮越來(lái)越重要的 作用。 與加氫裂化工藝相比所具有的優(yōu)點(diǎn)： 延遲焦化具有設(shè)備投資少、工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟的特點(diǎn)， 利用煤焦油延遲焦化得到的產(chǎn)品有焦化汽油、焦化柴油、 焦化蠟油、焦炭和氣體，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯，是加工煤焦 油的一種新的理想工藝。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 延遲

7、焦化的基本概念 延遲焦化延遲焦化（Delayed Coking）工作原理：由于煤焦油在 管式爐中加熱，采用高的流速(在爐管中注水)及高的熱強(qiáng) 度(爐出口溫度500)，使煤焦油在加熱爐中短時(shí)間內(nèi)達(dá) 到焦化反應(yīng)所需的溫度，然后迅速進(jìn)入焦炭塔，使焦化反 應(yīng)不在加熱爐中而延遲到焦炭塔中去進(jìn)行，因此，稱(chēng)之為 延遲焦化。但焦化所得的氣體烴和液體油品中含較多的烯 烴，安定性較差，故往往作為其他裝置的原料或經(jīng)加氫精 制等處理后成為產(chǎn)品。 其自身的優(yōu)點(diǎn)：其自身的優(yōu)點(diǎn)： 過(guò)去是用單獨(dú)釜，在釜中加熱并就地焦化和清焦，只能 一釜一釜地間斷進(jìn)行和手工作業(yè)，而延遲焦化則可以大規(guī) 模連續(xù)生產(chǎn)。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù)

8、 延遲焦化工藝 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 一、焦化反應(yīng)化學(xué)原理焦化反應(yīng)化學(xué)原理 焦化原料油所含烴類(lèi)的分子很大，并有相當(dāng)數(shù) 量的芳烴。 1.裂解反應(yīng)：在高溫(400550)條件下，大分 子烴類(lèi)裂解生成小分子烴類(lèi)，使渣油轉(zhuǎn)化為氣體 烴和輕質(zhì)油品； 2.縮合反應(yīng)：烴類(lèi)又發(fā)生縮合反應(yīng)，使渣油轉(zhuǎn)化 成焦炭。 縮合反應(yīng)：是指小分子烴類(lèi)相互作用生成較大分 子的化合物，同時(shí)還生成其它小分子的化合物。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 各種烴類(lèi)在焦化過(guò)程中的反應(yīng)是不相同的各種烴類(lèi)在焦化過(guò)程中的反應(yīng)是不相同的 烷烴在400600下易裂解為小分子的烷 烴與烯烴。環(huán)烷烴可裂解成烯烴或脫氫轉(zhuǎn)化為芳 烴。裂解反應(yīng)示例如下

9、： 1.斷鏈 2.裂環(huán) 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 3.脫氫 縮合反應(yīng)示例如下： 芳香烴不易裂解，而易發(fā)生縮合反應(yīng)，成為大 分子的多環(huán)或稠環(huán)烴，并可與烯烴縮合生成石油焦。 石油焦的組成和普通焦炭相似，所以也叫焦炭。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 二、工藝流程 延遲焦化裝置的生產(chǎn)工藝分為焦化和除焦兩 部分，焦化為連續(xù)操作，除焦為間隙操作。由于 工業(yè)裝置一般設(shè)有兩個(gè)或四個(gè)焦炭塔，所以整個(gè) 生產(chǎn)過(guò)程仍為連續(xù)操作。 延遲焦化裝置的工藝流程有不同的類(lèi)型，就 生產(chǎn)規(guī)模而言，有一爐兩塔（焦炭塔）流程、兩 爐四塔流程等。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 340350 500左右 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù)

10、1.原油預(yù)熱階段： 左右 左右） 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 3.原料油和循環(huán)油一起從分餾塔底抽出，用熱油泵打進(jìn)加 熱爐輻射段，加熱到焦化反應(yīng)所需的溫度（500 左 右），再通過(guò)四通閥由下部進(jìn)入焦炭塔，進(jìn)行焦化反應(yīng)。 為防止油在爐管內(nèi)反應(yīng)結(jié)焦，需向爐管內(nèi)注水，以加大管 內(nèi)流速（一般為2m/s以上），縮短油在管內(nèi)的停留時(shí)間， 注水量約為原料油的2%左右。 進(jìn)入焦炭塔的高壓渣油，需在塔內(nèi)停留足夠時(shí)間，以便進(jìn) 行充分反應(yīng)。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 4.原料在焦炭塔內(nèi)反應(yīng)生成焦炭聚積在焦炭塔內(nèi)， 油氣從焦炭塔頂出來(lái)進(jìn)入分餾塔，與原料油換熱 后，經(jīng)過(guò)分餾得到氣體、汽油、柴油和蠟油。塔 底循環(huán)油和

11、原料一起再進(jìn)行焦化反應(yīng)。 焦化生成的焦炭留在焦炭塔內(nèi)，通過(guò)水力除焦從 塔內(nèi)排出。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 焦炭塔是兩臺(tái)一組。 每套延遲焦化裝置中有的是一組(兩臺(tái))，有的是 兩組(四臺(tái))焦炭塔。 兩組塔既可單獨(dú)操作，又可并聯(lián)操作，在每組塔 中，一臺(tái)塔在反應(yīng)生焦時(shí)，另一臺(tái)則處于除焦階 段。即當(dāng)一臺(tái)塔內(nèi)焦炭積聚到一定高度時(shí)（一般 為塔高的2/3左右高度時(shí)）進(jìn)行切換，切換后通入 蒸氣除去輕質(zhì)烴類(lèi)并注水冷卻，然后除焦。 每臺(tái)塔的切換周期一般為48小時(shí)，其中結(jié)焦24小 時(shí)，除焦及其它輔助操作24小時(shí)。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 延遲焦化裝置所產(chǎn)氣體、汽油，分別用氣體壓縮 機(jī)和泵送入吸收穩(wěn)定部分進(jìn)

12、行分離得到干氣及液 化氣，并使汽油的蒸汽壓合格；柴油需要加氫精 制；蠟油可作為催化裂化原料或燃料油。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 延遲焦化裝置的主要矛盾在于：使用的原料為重 質(zhì)油，容易結(jié)焦，但希望它在焦炭塔中結(jié)焦，而 不希望它在加熱爐、轉(zhuǎn)油線、焦炭塔餾出線和分 餾塔底等處結(jié)焦。這個(gè)矛盾解決了，就可以操作 平穩(wěn)，延長(zhǎng)開(kāi)工周期。 為了解決這個(gè)矛盾，在流程設(shè)計(jì)上就要考慮采取 措施。如： 在原料油進(jìn)加熱爐輻射管之前，注入蒸汽或在原料油進(jìn)加熱爐輻射管之前，注入蒸汽或 軟化水，以加大原料油在爐管中的流速；軟化水，以加大原料油在爐管中的流速； 在分餾塔底設(shè)循環(huán)油泵，并在泵入口加過(guò)濾在分餾塔底設(shè)循環(huán)油泵，并

13、在泵入口加過(guò)濾 器，濾掉焦炭塔油氣帶來(lái)的粉焦。器，濾掉焦炭塔油氣帶來(lái)的粉焦。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 主分餾塔主分餾塔 Mainfractionator 進(jìn)料進(jìn)料 Freshfeed 粗汽油粗汽油 raw gasoline 氣體氣體gas 柴油柴油 diesel oil 蠟油蠟油 wax oil 焦炭塔焦炭塔 coketower 焦碳焦碳coke 流程框圖流程框圖 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 焦炭塔是用厚鍋爐鋼板 制成的空筒，是進(jìn)行焦 化反應(yīng)的場(chǎng)所。 一般焦炭塔的高度在30 米以下為宜。太高則操 作時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)或損壞 塔壁，又浪費(fèi)鋼材。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 塔的頂部設(shè)有除焦口

14、、油氣出 口； 塔側(cè)設(shè)有料面指示計(jì)口： 延遲焦化的化學(xué)反應(yīng)主要是在 焦炭塔內(nèi)進(jìn)行，生成的焦炭也 都積存在此塔內(nèi)。隨著油料的 不斷引入，焦層逐漸升高；為 了防止泡沫層沖出塔頂而引起 油氣管線及分餾塔的結(jié)焦，在 焦炭塔的不同高度位置，裝有 能監(jiān)測(cè)焦炭高度的料位計(jì)。 塔底部為錐形，錐體底端為排 焦口，正常生產(chǎn)時(shí)用法蘭蓋封 死，排焦時(shí)打開(kāi)。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 在運(yùn)轉(zhuǎn)中，分餾塔有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象， 為此需控制塔底溫度不超過(guò)400，并采用 塔底油循環(huán)過(guò)濾的方法濾去焦粉和加強(qiáng)液 體的流動(dòng)來(lái)加以防止。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) （二）水力除焦設(shè)備 焦炭塔是輪換使用的，即當(dāng)一個(gè)塔內(nèi)焦炭聚結(jié)到一

15、定 高度時(shí)，通過(guò)四通閥將原料切換到另一個(gè)焦炭塔聚 結(jié)焦炭的焦炭塔先用蒸汽冷卻，然后進(jìn)行水力除焦。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 除焦原理： 由高壓水泵輸送的高壓水， 經(jīng)過(guò)水龍帶、鉆桿到水力切焦 器的噴嘴，從水力切焦器噴嘴 噴出的高壓水形成高壓射流， 借高壓射流的強(qiáng)大沖擊力將石 油焦切割下來(lái)，使之與水一起 由塔底流出。 鉆桿不斷地升降和轉(zhuǎn)動(dòng)， 直到把焦炭塔內(nèi)石油焦全部除 凈為止。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 水力除焦裝置有兩種形式：有井架除焦裝置和無(wú)水力除焦裝置有兩種形式：有井架除焦裝置和無(wú) 井架除焦裝置。井架除焦裝置。 清潔水從進(jìn)水管進(jìn)入高位貯水 罐，由高壓水泵輸送的高壓水經(jīng) 泵出口管到焦炭

16、塔的頂部，用水 龍帶送到水龍頭，進(jìn)入空心的鉆 桿和切焦器。 高壓水經(jīng)切焦器上的噴嘴噴到 焦炭塔里，約11.8MPa的高壓 水將塔中焦炭切割破碎，水和切 割下來(lái)的焦炭一同落到焦炭塔底， 經(jīng)28溜槽進(jìn)入貯焦場(chǎng)。 焦場(chǎng)的水經(jīng)過(guò)幾道柵欄流入吸 水井，而落入焦場(chǎng)的石油焦用橋 氏吊車(chē)抓走分開(kāi)堆放。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) （三）無(wú)焰燃燒爐 焦化加熱爐是本裝 置的核心設(shè)備，其作用 是將爐內(nèi)迅速流動(dòng)的渣 油加熱至500左右的 高溫。因此，要求爐內(nèi) 有較高的傳熱速率以保 證在短時(shí)間內(nèi)給油提供 足夠的熱量，同時(shí)要求 提供均勻的熱場(chǎng)，防止 局部過(guò)熱引起爐管結(jié)焦。 為此，延遲焦化通

17、常采 用無(wú)焰爐。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 焦炭塔的塔體變形、開(kāi)裂及可能產(chǎn)焦炭塔的塔體變形、開(kāi)裂及可能產(chǎn) 生的腐蝕生的腐蝕 一、焦炭塔塔體變形 焦炭塔塔體由于長(zhǎng)期處于冷、熱交變的操 作下，受熱應(yīng)力影響，易發(fā)生塔體鼓脹變 形，經(jīng)對(duì)國(guó)內(nèi)八家煉廠的焦炭塔進(jìn)行調(diào)查 (88年秋)有5家有明顯變形，變形部位多在 塔體下部，塔壁徑向鼓凸，呈糖葫蘆狀。 塔壁的鼓凸變形過(guò)程如下圖。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 焦炭塔塔壁變形示意圖焦炭塔塔壁變形示意圖 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 塔體變形的規(guī)律 一般規(guī)律是環(huán)縫處直徑小，而環(huán)縫之間直 徑大，中下部變化大，頂部較??；中下部 東西直徑大，南北直徑小，成為橢圓形

18、狀 (1)塔體下封頭筒體環(huán)焊縫以上第二至第四 道圈板之間變形最大。 (2)塔體環(huán)焊縫處變形較小，多年來(lái)基本無(wú) 變化。 (3)塔體變形量達(dá)一定數(shù)值后，漸趨緩慢。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 焦炭塔塔體焊縫裂紋焦炭塔塔體焊縫裂紋 1裙座焊縫開(kāi)裂：裙座焊縫開(kāi)裂： 通過(guò)對(duì)相關(guān)焦炭塔 裙座焊縫的調(diào)查發(fā) 現(xiàn)，發(fā)生裂紋最多 的位置是裙座焊縫 開(kāi)裂。 裙座焊縫裂紋示意圖 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 2.堵焦閥接管焊縫開(kāi)裂堵焦閥接管焊縫開(kāi)裂 有四個(gè)煉廠，堵焦閥接管焊縫開(kāi)裂，有的 接管內(nèi)壁焊縫開(kāi)裂為縱向裂紋一直延伸至 母材長(zhǎng)20到200mm。有的為接管外壁加強(qiáng) 板角焊縫開(kāi)裂，環(huán)向裂紋長(zhǎng)度接近一周。 煤焦油延遲

19、焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 加 氫 技 術(shù) 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 加氫工藝技術(shù)通常涉及加氫精制、加氫處理和加 氫裂化三個(gè)概念; 加氫精制：加氫精制：一般是指對(duì)某些不能滿(mǎn)足使用要求的 石油產(chǎn)品通過(guò)加氫工藝進(jìn)行再加工，使之達(dá)到規(guī) 定的性能指標(biāo)； 加氫處理：加氫處理：是指對(duì)于那些劣質(zhì)的重油或渣油利用 加氫技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理，主要為了得到易于進(jìn)行其 他二次加工過(guò)程的原料，同時(shí)獲得部分較高質(zhì)量 的輕質(zhì)油品(這一過(guò)程也可叫作加氫精制)； 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 加氫裂化：加氫裂化：工藝是重要的重油輕質(zhì)化加工 手段，它是以重油或渣油為原料，在一定 的溫度、壓力和有氫氣存在的條件下進(jìn)行 加氫裂化反應(yīng)，獲得最

20、大數(shù)量(轉(zhuǎn)化率可達(dá) 90以上)和較高質(zhì)量的輕質(zhì)油品; 日常習(xí)慣的說(shuō)法并不很?chē)?yán)格，有時(shí)將三種工藝 過(guò)程統(tǒng)稱(chēng)為催化加氫，甚至簡(jiǎn)稱(chēng)為“加氫”。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 加氫精制裝置加氫精制裝置 Hydrogen Refining Unit 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 加氫精制工藝概念：加氫精制工藝概念： 是各種油品在氫壓力下進(jìn)行催化改質(zhì)的一個(gè)統(tǒng)稱(chēng)。它 是指在一定的溫度和壓力、有催化劑和氫氣存在的條件下， 使油品中的各類(lèi)非烴化合物發(fā)生氫解反應(yīng)，進(jìn)而從油品中 脫除，以達(dá)到精制油品的目的。 加氫精制主要用于油品的精制，其主要目的是通過(guò)精制來(lái)通過(guò)精制來(lái) 改善油品的使用性能。改善油品的使用性能。 煤焦

21、油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 加氫精制的優(yōu)點(diǎn)是： （1）原料的范圍廣，產(chǎn)品靈活性大?？商幚?一次加工或二次加工得到的汽油、噴氣燃料、柴 油等，也可處理催化裂化原料、重油或渣油等。 （2）液體產(chǎn)品收率高，質(zhì)量好（安定性好、 無(wú)腐蝕性）。 因此，加氫精制已成為油品中廣泛采用的加 工過(guò)程，也正在取代其他類(lèi)型的油品精制方法。 此外，由于催化重整工藝的發(fā)展，可提供大 量的副產(chǎn)氫氣，為發(fā)展加氫精制加氫精制工藝創(chuàng)造了有利 條件。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 目前我國(guó)加氫精制技術(shù)主要用于： 二次加工汽油和柴油的精制：二次加工汽油和柴油的精制：例如用于改善焦 化柴油的顏色和安定性；提高渣油催化裂化柴 油的安定性和

22、十六烷值；從焦化汽油制取乙烯 原料或催化重整原料。 某些原油直餾產(chǎn)品的改質(zhì)和劣質(zhì)渣油的預(yù)處理：某些原油直餾產(chǎn)品的改質(zhì)和劣質(zhì)渣油的預(yù)處理： 如直餾噴氣燃料通過(guò)加氫精制提高煙點(diǎn)；減壓 渣油經(jīng)加氫預(yù)處理，脫除大部分的瀝青質(zhì)和金 屬，可直接作為催化裂化原料。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 加氫精制的主要化學(xué)反應(yīng) 通過(guò)加氫精制可使原料油品中烯烴飽和，并 脫除其中硫、氧、氮及金屬雜質(zhì)等有害組分。其 主要反應(yīng)包括： 1.脫硫生成硫化氫，如： RSR+2H22RH+H2S 2.脫氮，生成氨(NH3)，如： 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 3.脫氧，生成H2O，如： 4.烯烴加氫飽和：在各類(lèi)烴中，烷烴和環(huán)烷烴很少

23、 發(fā)生反應(yīng)，而烯烴、二烯烴加氫后生成烷烴。 5.加氫脫金屬： 幾乎所有的金屬有機(jī)化合物在加氫 精制條件下都被加氫和分解，生成的金屬沉積在 催化劑表面上，會(huì)造成催化劑的活性下降，并導(dǎo) 致床層壓降升高。所以加氫精制催化劑要周期性 地進(jìn)行更換。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) （一）反應(yīng)操作溫度 加氫反應(yīng)是放熱反應(yīng)，需通過(guò)限制最高反應(yīng)溫度以限 制催化劑上的結(jié)焦量和防止產(chǎn)生裂化反應(yīng)。 在正常情況下為：在正常情況下為： 處理直餾汽油餾分和中間餾分油為340370； 處理裂化原料油和重餾油為380420； 處理潤(rùn)滑油為300350。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) （二）反應(yīng)操作壓力 根據(jù)原料油性質(zhì)，催化劑性

24、能和對(duì)生成油的要求 不同，壓力可在很大范圍內(nèi)變動(dòng)。 目前氫分壓多數(shù)情況約為637MPa，折換成裝 置操作壓力(指反應(yīng)器內(nèi))約為785MPa。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 氫氣的來(lái)源與質(zhì)量要求 加氫精制裝置需要供給氫氣。氫氣來(lái)源一 般有兩種：一是利用催化重整的副產(chǎn)物氫 氣，二是采用制氫裝置生產(chǎn)的氫氣。加氫精制 工藝耗氫量要比同樣規(guī)模的加氫裂化少。 在加氫精制裝置中有大量的氫氣進(jìn)行循環(huán) 使用，叫做循環(huán)氫。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 氫的純度越高，對(duì)加氫反應(yīng)越有利；同時(shí)可 減少催化劑上的積炭，延長(zhǎng)催化劑的使用期限。 因此，一般要求循環(huán)氫的純度不小于65(體)， 新氫的純度不小于70。 氫氣中常

25、含有少量的雜質(zhì)氣體，如氧、氯、 一氧化碳、二氧化碳以及甲烷等，它們對(duì)加氫精 制反應(yīng)和催化劑是不利的，必須限制其含量。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 加氫精制工藝流程加氫精制工藝流程 加氫精制的工藝過(guò)程多種多樣，按加工原料的輕重 和目的產(chǎn)品的不同，可分為汽油、煤油、柴油和潤(rùn) 滑油等餾分油的加氫精制，其中包括直餾餾分和二 次加工產(chǎn)物，此外，還有渣油的加氫脫硫。 加氫精制的工藝流程雖因原料不同和加工目的不同 而有所區(qū)別，但其化學(xué)反應(yīng)的基本原理是相同的。 因此，各種油餾分加氫精制的原理、工藝流程原則 上沒(méi)有明顯的區(qū)別。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 加氫精制的工藝流程一般包括反應(yīng)系統(tǒng)、生成油 換熱、冷卻、分離系統(tǒng)和循環(huán)氫系統(tǒng)三部分。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 一、反應(yīng)系統(tǒng) 原料油與新氫、循環(huán)氫混合，并與反應(yīng)產(chǎn)物換熱后， 以氣液混相狀態(tài)進(jìn)入加熱爐（這種方式稱(chēng)爐前混氫），爐前混氫）， 加熱至反應(yīng)溫度進(jìn)入反應(yīng)器。 煤焦油延遲焦化及加氫改質(zhì)技術(shù) 反應(yīng)器進(jìn)料可以是氣相(精制汽油時(shí))，也可