煤焦油加氢技术教学全套课件高职冶金工程煤焦油加氢技术 5 煤焦油的预处理.pptx

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1、煤焦油加氢技术主编郑发元绪论目录123456789煤的基础知识焦油加氢的基本原理焦油加氢的工艺过程焦油催化裂化煤的低温干馏焦油制燃料油的概述煤焦油的预处理焦油加氢附属工艺及废水处理5煤焦油的预处理5.1褐煤气化中低温煤焦油特征5.2杂质的来源及特性5.3沉降分离5.4离心分离5.5溶剂萃取在各类煤焦油中，都含有对生产装置特别是对加氢生产设备，加氢催化剂和产品质量造成危害或产生不良影响的杂质。这些杂质主要是水分（1.5%~4.5%）、金属（100~400μg/g）和固体杂质（2%~5%）。煤焦油中的水分能引起加热炉操作温度波动，使燃料耗量增加，水分气化后造成设备加压变化，水蒸气使催化

2、剂老化而活性下降，或使其粉化堵塞加氢反应器。煤焦油中所含的金属主要是钠、钙、镁和铁等，这些金属不仅会对加氢生产设备和管道造成危害，尤其严重的是会使加氢催化剂因中毒而失活。煤焦油中的固体杂质主要是细煤粉、焦粉和炭黑等，这些固体杂质会对加氢生产设备和管道造成严重堵塞，尤其是会对加氢反应器床层造成严重堵塞。因此，在煤焦油改质生产燃料油过程中，要先了解煤焦油的一般特征，再对煤焦油进行净化预处理。5煤焦油的预处理由表5-1可知，两种焦油的宏观物性之间有很大的差别。鲁奇炉焦油的H/C原子比相当高，比高温焦油高出近1倍，这些差别反映出鲁奇炉焦油整体质量较轻，石蜡含量高，芳构化和缩合程度低。5.1

3、.1中低温煤焦油性质5.1褐煤气化中低温煤焦油特征表5-2为焦油的溶剂萃取和族组成分离结果。由表5-2可知，鲁奇炉焦油的正戊烷溶解物（油）含量特别高（88.28%），而沥青烯、苯不溶物很少，表明其大部分为分子量较低的物质。相反，高温煤焦油含沥青烯和苯不溶物这类中、高分子量的物质较多，分别为35.70%和10.72%，而低分子量的油相对较少。正戊烷溶解物（油）的柱色层分离结果进一步揭示出焦油的族组成情况。鲁奇炉焦油含脂肪烃和极性物较多，它们占油馏分的53.15%，具有明显的脂肪极性特征，而与高温焦油有本质差别；后者为典型的芳香型焦油，芳烃占油馏分的92.89%。5.1.1中低温煤焦油

4、性质5.1褐煤气化中低温煤焦油特征低温煤焦油的来源主要是低阶煤（褐煤、长焰煤、不黏煤、弱黏煤和气煤）等热解生成的产物。低温煤焦油的性质与其组成有密切关系，而低温煤焦油的组成不仅受煤的品位或煤化程度影响，还受到煤热解时多种因素的影响，如加热终温、升温速度、热解压力和热解气氛等加热条件。年轻煤热解时，煤气、焦油和热解水产率高，煤气中CO、CO2和CH4含量高。中等变质程度类烟煤热解时，煤气和焦油产率较高，热解水少。年老煤如贫煤这类煤种，热解时煤气产率低。随着热解最终温度的升高，焦油产率下降，焦油中的芳烃和沥青增加，酚类和脂肪烃含量降低。5.1.2低温煤焦油的性质5.1褐煤气化中低温煤焦

5、油特征1.低温煤焦油的性质低温焦油的性质，如密度、馏分组成、含量、酚类组成、碱性组分及焦油的元素组成也都不一样。高挥发分烟煤和褐煤的低温焦油的一般性质见表5-3和表5-4。5.1.2低温煤焦油的性质5.1褐煤气化中低温煤焦油特征2.烟煤低温焦油的组成王树东等在500~550℃条件下对陕西神府烟煤进行了热解，并对其焦油煤的基本性质进行了测定，相对密度为(d204)1.18，凝固点为16℃，康氏残炭为18.2%，灰分为0.21%。焦油<420℃馏分的相对密度为（d204）0.9769，凝固点为6.1℃，恩氏黏度(E20)为2.79。低温煤焦油由于热解原料和条件的差异，在化学组成上有很大

6、不同。特别是非烃类含量很高，酚类化合物含量占干基焦油的一半左右。表5-5和表5-6所列为我国大同烟煤、抚顺烟煤低温焦油的化学组成。5.1.2低温煤焦油的性质5.1褐煤气化中低温煤焦油特征王树东等对神府烟煤低温焦油的化学组成进行了测定，其结果如下:（1）酸、碱性组分含量的测定对小于420℃馏分的酸、碱性进行了测定，结果见表5-7，可见酸性组分和中性油的含量较高。、（2）脱酚后小于420℃馏分的色谱分析碱洗脱酚后小于420℃馏分的柱色谱的分析结果列于表5-8，由表可见脱酚后该馏分的链烷烃和芳烃含量较高，极性化合物含量较低，适合于加工成燃料油。5.1.2低温煤焦油的性质5.1褐煤气化中低

7、温煤焦油特征何国锋等以天祝煤为原料，在650℃条件下用多段回转炉（MRF）进行热解，对其所产低温煤焦油做了分析研究。（1）焦油常规分析及元素分析焦油常规分析及元素分析结果见表5-9，由此可知，天祝煤MRF低温热解工艺焦油与高温焦油常规物性及元素组成有明显差别，和高温焦油相比，具有较低的密度和残炭含量及较高的H/C原子比和凝固点。5.1.2低温煤焦油的性质5.1褐煤气化中低温煤焦油特征（2）焦油的馏分分布焦油切割为IBP~170℃、170~210℃、210~230℃、2