煤焦油加氢技术概述.doc

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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。1.2.1反应压力　　提高反应器压力和/或循环氢纯度，也是提高反应氢分压。提高反应氢分压，不但有利于脱除煤焦油中的S、N等杂原子及芳烃化合物加氢饱和，改善相关产品的质

2、量，而且也可以减缓催化剂的结焦速率，延长催化剂的使用周期，降低催化剂的费用。不过反应氢分压的提高，也会增加装置建设投资和操作费用。1.2.2反应温度　　提高反应温度，会加快加氢反应速率和加氢裂化率。过高的反应温度会降低芳烃加氢饱和深度，使稠环化合物缩合生焦，缩短催化剂的使用寿命。1.2.3体积空速　　提高反应体积空速，会使煤焦油加氢装置的处理能力增加。对于新设计的装置，高体积空速，可降低装置的投资和购买催化剂的费用。较低的反应体积空速，可在较低的反应温度下得到所期望的产品收率，同时延长催化剂的使用周期，但是过低的体积空速将直接影响装置的经济性。1.2.4氢油体积比　　氢油体积比的大小主要

3、是以加氢进料的化学耗氢量为依据，描述的是加氢进料的需氢量相对大小。煤焦油加氢比一般的石油类原料，要求有更高的氢油比。原因是煤焦油组成是以芳烃为主，在反应过程中需要消耗更多氢气；另外芳烃加氢饱和反应是一种强放热反应过程，需要有足够量的氢气将反应热从反应器中带走，避免加氢装置“飞温”。1.2.5煤焦油性质　　煤焦油的性质会影响加氢装置的操作。　　氮含量　　氮化物主要集中在芳环上，它的脱除是先芳环加氢饱和，后C-N化学键断裂，因此，原料中氮含量的增加，对加氢催化剂活性有更高的要求，同时，反应生成的NH3也会降低反应氢分压，影响催化剂的使用周期和加氢饱和能力。　　硫含量　　原料中的硫在加氢过程中

4、生成H2S，因此，硫含量主要影响反应氢分压，高的硫含量增加，会明显降低反应氢分压，从而影响催化剂的使用周期和加氢饱和能力。　　沥青质　　沥青质对加氢装置影响主要是造成催化剂结焦、积碳，引起催化剂失活，加速反应器的提温速度，缩短催化剂的使用寿命。　　微量金属杂质　　原料中含的微量金属杂质主要有Fe、Cu、V、Pb、Na、Ca、Ni、Zn等，这些金属在加氢过程中会沉积在催化剂上，堵塞催化剂孔道，造成催化剂永久失活。2.煤焦油的加氢结果（举例）2.1高温煤焦油的重洗油加氢　　加氢后产品性质　　密度(20℃)/g/cm-30.8730总环烷80.6　　馏程/℃其中:一环38.2　　IBP/10%

5、120/196二环40.4　　30%/50%213/218三环2.0　　70%/90%224/232总芳烃19.4　　95%/EBP242/274其中:一环18.1　　十六烷值33.1二环0.3　　由于洗油处于石油中的柴油沸程内，因此洗油加氢后只有一种产品，那就是好的柴油调和组分。由加氢生成的柴油馏分性质可以看出，其密度为0.8730、十六烷值提高为约33，已是很好的柴油调和组分。2.2高温煤焦油的蒽油加氢　　蒽油加氢的产品分布　　项目　　　　　　　　　　　数据，％　　气体　　　　　　　　　　　　　2.31　　<65℃　　　　　　　　　　　　2.51　　65～177℃（石脑油馏分）　　　

6、24.44　　>177℃（柴油馏分）　　　　　70.74　　C5+液收　　　　　　　　　　　97.69　　蒽油加氢石脑油（65～177℃）的性质　　密度(20℃)/g/cm-30.786环烷烃90.0　　辛烷值(RON)65C5/C60.2/19.0　　S/mg×g-1<0.5C7/C823.4/17.6　　N/mg×g-1<0.5C9/C1014.3/13.5　　组成分析，　　　　　　　　　　　　%　　C11　　　　　　　　　　　　　　　2.0　　烷烃　　　　　　　　　　　　　　　6.2　　芳烃　　　　　　　　　　　　　　　3.8　　C4/C5　　　　　　　　　　　　　　0.2/0.9

7、　　C6/C7　　　　　　　　　　　　　　1.4/0.8　　C6/C7　　　　　　　　　　　　　　1.9/1.7　　C8/C9　　　　　　　　　　　　　　0.6/0.9　　C8/C9　　　　　　　　　　　　　　0.9/0.5　　C10　　　　　　　　　　　　　　　0.1　　芳潜　　　　　　　　　　　　　　　88.53　　蒽油加氢柴油馏分（>177℃）性质　　密度(20℃)/g/cm-30.8904闪点/℃56　　馏程/℃凝点/℃<-