高硫石油焦气化研究进展和技术经济分析

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1、2014年8月Aug.2014第37卷第4期LargeScaleNitrogenousFertilizerIndustryVol.37No.4高硫石油焦气化研究进展和技术经济分析赵锦波（中国石油化工股份有限公司科技部，北京100728）摘要：分析我国高硫石油焦的生产现状和利用过程中存在的问题，对影响石油焦气化反应活性的因素、石油焦的催化气化和石油焦与煤或生物质共气化等方面的研究以及石油焦气化的工业应用进展进行了总结；探讨高硫石油焦配煤气化的可行性，对高硫石油焦配煤气化和干煤粉气化方案分别进行了模拟计算及技术经济分

2、析，并与工业上掺烧高硫石油焦气化的运行结果进行了比较，与干煤粉气化相比，高硫石油焦配煤气化的比氧耗、比煤耗降低，有效合成气产量增加，具有较好的经济性；采用高硫石油焦配煤气化制取合成气既可以解决高硫石油焦的利用问题，又能拓宽煤气化的原料范围，是一条高效、清洁利用高硫石油焦的新途径。关键词：高硫石油焦生产现状气化模拟计算技术经济分析随着经济的快速发展，世界各国能源消耗日品，是石油深加工的最终产物，从外观上看，石油益增加，世界石油的消费量从2001年的35．96亿焦为形状不规则、大小不一、结构致密的黑色固体吨增加到20

3、11年的40．6亿吨，10a时间内增加了（或颗粒），有金属光泽。石油焦主要组分是碳氢化［1］合物，碳含量90％～97％，氢含量1．5％～8％，其他元12．89％。原油消耗成倍增长导致世界范围内的大规模开采，优质原油比例越来越小，硫元素含量较素为氮、氧、硫、氯和金属元素，发热量为煤的1．5～高的重质和劣质原油比例日益增加，其副产品高2倍，灰分含量极低，一般小于0．5％，挥发分含量硫石油焦产量日益增加。近几年，由于我国进口中约为11％左右［2，9－12］。根据石油焦的结构和外观，石东高硫劣质原油数量的增加，石油焦中的

4、硫含量油焦又可分为针状焦、海绵焦、弹丸焦和粉焦4上升。目前高硫石油焦主要用作燃料，但燃烧时排种。按照含硫量的不同，一般将石油焦分为三类，放大量的SOx、NOx等污染性气体，限制了高硫石如表1所示。油焦的大规模利用［2－4］表1石油焦的分类［13］，因此如何经济、环保地利用高硫石油焦是一个亟待解决的重要课题。同时高石油焦分类含硫量,%硫石油焦又具有低灰分、高热值和碳含量高的特高硫石油焦＞4点，性质接近于无烟煤［2］。因此，越来越多的研究人中硫石油焦2～4低硫石油焦＜2员将高硫石油焦应用于气化制取合成气来进行研究［5

5、－8］。1．2我国石油焦的生产现状通过分析石油焦的生产现状和利用过程中存近年来，我国石油焦产量逐年增加，资料显在的问题，对高硫石油焦气化的最新研究和应用示，从2001年到2011年10年间，我国石油焦的进展进行了总结，并分析比较高硫石油焦配煤气产量从486万吨增加到2360万吨，提高了近5化和干煤粉气化制取合成气的经济性，旨在为高倍。其中高硫石油焦的产量也大幅度增加，2006年硫石油焦的利用找到一条有效的途径。收稿日期：2014-04-21；收到修改稿日期：2014-06-17。作者简介：赵锦波,男,1976年出

6、生,高级工程师，理学硕士，1我国石油焦的生产现状及应用存在的问题2008年毕业于北京化工大学高分子化学与物理专业，现在中国石1．1石油焦的性质与分类油化工股份有限公司科技部工作。联系电话：010-59968797；E-石油焦是原油炼制过程中延迟焦化的副产mail：zhaojinbo@sinopec.com。2182014年第37卷我国高硫石油焦的产量仅为330万吨，而2010已石油焦用作烧制水泥的燃料时，当石油焦中硫的高达669万吨，4a期间我国高硫石油焦的产量翻含量超过一定值时，生产出水泥的强度会受到影了一番。

7、我国石油焦的生产主要集中于中国石化、响，缩短水泥的使用寿命。且此种方法只能用于立中国石油、中国海洋石油以及其他炼油厂。中国石式窑，技术性能差，规模小。目前解决高硫石油焦化的石油焦产量占据了我国石油焦产量的绝大多出路的主要方案是将其应用于循环流化床（CFB）数，目前中国石化共有25家炼油生产企业，43套燃烧发电等，通过添加大量的石灰石来处理高硫炼油生产装置，年加工能力4715万吨，具体分布石油焦在燃烧过程中产生的污染性气体，产生了如表2所示。中国石化的石油焦产量从2001年的大量CaSO4废渣，增大了占地面积，提高

8、了投资成本［13－14］340万吨增长到2010年的1267万吨，其中高硫石。因此，寻找一种更为高效、清洁的高硫石油油焦产量从2006年生产329万吨增至2010年的焦利用方式迫在眉睫。612万吨。我国及中国石化高硫石油焦产量如表3所示。从2010年中国石化石油焦产品结构可以看2高硫石油焦气化的研究和应用进展出：低硫石油焦占9％、中硫石油焦占25％、高硫石由于高硫石油焦在