探究延迟焦化—石油焦制氢组合工艺技术

任晓净

摘 要：目前，世界石油焦市场形势比较严峻，现有的工艺技术已不能满足时代的要求，对石油焦行业的发展提出了新要求。在行业的发展中，进行延迟焦化-石油焦制氢组合工艺技术的探究非常有必要，有利于技术的改进，工艺质量的提升。本文将从该工艺技术探究的必要性出发，进行原有技术要素的解析，有针对性的进行技术改进，进行制氢原料的优化，实现资源之间的替换，解决高流石油焦的出路。

关键词：延迟焦化；石油焦；制氢；组合工艺；技术

随着工业化进程的推进，各种资源的使用量逐步提升，导致资源市场面临日渐短缺的现状，需要采取一定的措施进行解决，促进工业稳步进行发展。

目前，我国的高硫石油焦产量正在逐步增加，质量也达到了一定的稳定。尤其是一些超重质原油，成分中含有的高硫石油焦比例较大，但是石油焦并没有得到充分的应用，造成了资源的浪费，因此为该资源寻求科学合理的出路至关重要。

制氢组合工艺是一个有效的解决策略，因此加强探究非常有必要，可以促进资源的有效利用和工艺的改进。

1 石油焦为制氢提供了新途径

在炼油工艺中，氢气是必要的资源，是工艺实施中的重要组成部分，但是也增加了温室气体的排放，成为导致全球温室效应的重要杀手之一。

随着市场方面用油量的逐步提升，与之相关的氢气原料也在逐步提高。常规情况下，在配置渣油的情况下需要的氢气用量是炼油加工量的百分之零点一；如果没有该配置的情况下，基本维持在百分之零点七。

表1是在没有配置渣油的情况下，耗氢量发生的变化，可以发现使用的量在不断的增长。

从图表中可见，随着劣质原油加工量的增长，氢气耗量也在不断地增长，而且超出了百分之零点八，氢气用量比较大，形势比较严峻紧张。

在原料使用比较大的情况下，为了进行成本的控制，对氢气的加工制作的低成本必须加以重视，进行材料的改良和成本控制也是一条可行之路。在进行炼油的过程中，用高硫石油焦作为制作氢气的材料，不仅加大了高硫石油焦的利用率，另一方面，被替换下来的材料可以用于其他环节的生产过程，是一件两全其美的事情，综合效益较高。再加上通过石油焦进行制氢，相对于其他材料进行制氢，成本低，性价比比较高。

2 石油焦制氢的关键问题

与其他的能源相比较，石油焦的性能是有所不同的。石油焦中碳、硫、热量含量高，挥发性能比较低。由于性能的差异，在使用中也存在一定的差异，重要的问题集中在焦成浆能和气化性能两个部分，可以对石油焦和煤的构成进行深入的分析。

2.1 石油焦成浆性能

在进行综合分析时，需要明确相应的指标，比如成浆浓度、材料的稳定性等。由于石油焦自身的性能，具有突出的疏水性能，因此在加工中获得的成浆浓度比较高，很容易就能达到工业要求的标准。稳定剂，简单来说，就是稳定性能的一种化学合成物，效果较好。

另外，可以注重两种原料之间的共成浆特性，这也是解决稳定性的一个重要方法。

2.2 气化活性

在进行研究之前，首先要弄清楚影响气化活性的因素，主要可以分为以下几个部分，例如分子结构和晶体结构、矿物质含量构成等。在分子结构和晶体结构方面，由于石油焦自身所含的成分，例如沥青质、少量的无机化合物等，导致气化活性比较小。因此在反应中可能要耗费更长的时间。而褐煤中含有的氧、氢比较多，能够进行排列组合的支链、桥链比较多，因此活化性能比较高。孔隙结构和表面积方面，是导致气化活性差异的重要原因。石油焦表面比较平滑，空隙较小；而褐煤表面不平整，空隙相对较大，影响了活性。再者，褐煤中含有的矿物质类型比较多样，在反应中起的催化作用比较突出；石油焦矿物质含量相对较小，没有明显的作用。

经过对比分析，可以发现石油焦的气化活性较差，在生产中可以采用碳浆循环系统，可以提高碳的转化率。

2.3 从经济指标进行衡量

在制氢的过程中，利用石油焦作为原料，气化压力、体积分数、碳的转化率、其他能源的消耗方面都处于一个比较合理的数值，经济效益比较客观，实现了资源的有效利用，使用效果较好[ 1 ]。

3 工艺的综合评价

通过上述的分析可见，利用石油焦进行制氢是比较可行的，发展延迟焦化-石油焦制氢组合工艺具有研究价值，该工艺中最重要的部分是装置，需要加以重视。从整体来看，该工艺技术对原有的制氢工艺影响较小，不用花费过大的部分进行工艺的改造，降低了成本的支出。在实际操作中，可以根据实际的情况，选择合适的原料进行生产，提高相应的收油率，從而提高产量。

在原有的制氢工艺中，要用到轻烃作为原材料，耗费量比较大，如果利用石油焦进行替换，可以减少对轻烃的用量，相应的能够提高炼油厂的轻油收率，减少了成本浪费，对于工厂发展来说，也是一件益事。

4 结语

在炼油厂中，进行生产改造，实现生产方式的转变，有利于促进行业方面的进步和发展。通过石油焦的使用，可以实现制氢原料的优化，也为资源的利用提供了契机，保证了炼油产量。

在长远方面考虑来说，可以加大该工艺的优化，改进使用过程中的不足，加强可行性，为炼油行业的发展提供可靠支柱。

参考文献：

[1] 瞿国华，王辅臣.延迟焦化-石油焦制氢组合工艺技术[J].炼油技术与工程，2010，40（11）：20-23.

[2] 瞿国华，王辅臣.高硫石油焦气化制氢工艺在炼油工业中的发展前景[J].当代石油石化，2010，18（10）：1-6，18.

[3] 刘银东，高飞，张艳梅等.石油焦的生产及石油焦制氢工艺状况[J].石化技术与应用，2012，30（1）：93-98.

[4] 王玉章，申海平，刘自宾等.延迟焦化石油焦及其应用[J].炼油技术与工程，2008，38（2）：25-30.