关于全馏分中低温煤焦油加氢预处理技术路线可行性分析

常院(神木富油能源科技有限公司,陕西 神木 719319)

随着我国社会经济的飞速发展，对环境的压力越来越大，因此对清洁液体燃料的需求呈持续上升趋势。但我国的能源储藏结构为多煤少油，于是为煤化工提供了很好的效益，催生了煤焦油生产液体燃料。进而创新出煤焦油全馏分加氢改质生产清洁燃料，比传统的煤焦油加工相比较，更具有可行性，对资源的利用率更高，是缓解我国石油能源紧缺的重要途径，还有效避免了资源浪费、环境污染的现象。

煤在干馏和气化加工之后形成的液体，被称作煤焦油。根据温度以及加工方式，可以将煤焦油分为高温、中低温，当然，其组成和性质都有很大的区别。

1 煤焦油预处理的必要性

煤炼焦、干馏、气化的副产物就是煤焦油，与天然石油不同的是，煤焦油性质特殊，组成非常复杂，包含了成千上万种有机化合物。一般的煤焦油原料富含水分子较多，还含有可溶性盐、酚类以及金属杂质，此外，还包含着机械杂质等复杂物质。因此，在经深加工之前的煤焦油原料，必须进行有效分离、精制、预处理脱水和杂质。如果前期不对煤焦油原料进行预处理，将其水分、金属等成分脱离，会对影响后期加氢装置的运行状态，例如导致设备结晶堵塞等。对加工成本和加工周期都会产生巨大的影响。由此可见，全硫分煤焦油加氢进行预处理工序是关键步骤。

2 预处理工序的技术路线研究

2.1 减压蒸馏预处理工艺

减压蒸馏预处理工艺包括两个部分：原料过滤和减压脱沥青。其中，原料过滤是指通过超级离心机，对固液和油水进行三相分离；减压脱沥青是指将过滤手段没能除去的胶质沥青质、金属离子、氯离子等杂质脱除。

通过减压蒸馏措施，能够有效避免加氢反应器压降提前升高，延长加氢装置运行的周期，降低运行成本，保护了加氢催化剂。此外，减压蒸馏与处理工艺存在最大的缺点是加氢原料油收油率降低了20%-30%，经济效益损失大。

2.2 延迟焦化预处理工艺

常规延迟焦化预处理工艺采用的是一炉两搭工艺，井架式水力除焦系统。原料煤焦油在原料罐区进行脱水处理后，就直接运送至原料缓冲罐，经过换热，在分馏塔底生成油，并混合入加热炉进料缓冲罐，在经过加热炉进料泵抽出之后，送入热炉，加热至温度达到495℃后，再进入焦炭塔底部。

延迟焦化预处理工艺，有效解决了煤焦油轻质化的问题，对全硫分煤焦油进行了脱硫、氮、重金属的处理，提前进行煤焦油裂解和缩合，对后续加氢裂化装置进料性质的改善很有帮助，延长了加氢装置的运行周期。

2.3 电脱盐脱水预处理工艺

电脱盐脱水预处理工艺，被广泛用于原有炼化，技术已经趋于成熟。但是用于煤焦油深加工，传统的电脱预处理技术，只能够满足煤焦油蒸馏分离的工艺要求，不能满足煤焦油加氢工艺的深度脱盐脱水的工艺要求。因此，对电脱工艺进行了如下改动：（1）为降低原料进入电脱罐的密度，在常规的电脱技术基础上，增加稀释轻油，实现了煤焦油的电脱预处理；（2）从高压电场分离工艺来看，通过两级或三级水洗，可以脱去煤焦油中水和盐分，还可将煤焦油中重金属离子，转化为能够溶于水的盐类，并在高压电场分离过程中有效脱除。

2.4 陶瓷膜过滤分离预处理工艺

陶瓷膜是以无机材料作为分离介质制成，是具有分离功能的渗透膜，化学稳定性强，耐高温、分离效率高，主要被用于液相分离和净化分离。陶瓷膜过滤分离技术用于煤焦油加氢预处理，实现了高效节能，工艺简便，投资少的目的，是膜技术领域的新突破点。

3 结语

综上所述，对四种全硫分煤焦油加氢预处理技术工艺进行对比分析：减压蒸馏对全硫分煤焦油进行托固渣、水分、加氢进料轻质化等预处理，具有独特的优势，如果忽略油品损失率，该技术工艺是一个不错的技术路线；延迟焦化工艺虽然能够改良油品工艺，并为加氢装置提供良好的运行条件，但是降低了成油率，工艺流程复杂，设备要求高，投资大，没有较高的经济效益，与减压蒸馏工艺相比，没有实际工业业绩；电脱盐脱水预处理工艺经济效益相对较好，油品收率高，对原料损耗低，并且处理效果优良，对加氢装置运行、周期各方面都有利，是非常适合煤焦油加氢组合装置预处理工艺的，但是由于该技术仍在试验阶段，并没有被广泛运用；陶瓷膜规律分离预处理工艺对煤焦油的处理，满足加氢装置的进料要求，处理后的煤焦油原料所含水分、金属离子、机械杂质都显著减少，但是该技术工艺在我国并没有大规模投入使用，并没有实际的工业业绩。因此，减压蒸馏预处理工艺是目前最有效的全硫分煤焦油加氢预处理技术路线。

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