中温煤焦油加氢原料的杂质处理研究

贺彦峰 李万飞（陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司，陕西 榆林 719319）

中温煤焦油加氢原料的杂质处理研究

贺彦峰 李万飞（陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司，陕西 榆林 719319）

煤焦油是煤炭企业生产加工过程中所产生的附属产品，同时它又是一种极为重要的能源物质。目前中温煤焦油深加工处理广为采用加氢工艺操作，此项工艺既能确保反应效率，还能够实现产出清洁燃料用油的目标。中温煤焦油加氢原料工艺流程的首要环节是对煤焦油进行预处理。本文以此作为研究对象，重点探析中温煤焦油加氢工艺杂质处理的特性、原理和流程，希望能为今后对此领域的研究提供一些参考。

中温煤焦油；杂质处理；预处理；加氢

煤焦油作为是煤炭加工的附属产品，其开发和利用价值极高。我国煤炭资源与石油、天然气资源相比较为丰富，一直属于产煤大国。因此，煤焦油的产出数量也十分惊人。我国对煤焦油深加工处理技术领域的研究较晚，从而导致煤焦油行业发展的总体水平尚处于初级阶段。目前煤焦油行业存在着企业规模不够、产品种类单一、加工技术相对滞后和易造成环境污染等问题。这就需要煤焦油行业应该不断加大技术研发和创新。传统的煤焦油蒸馏分离技术在国内焦化企业应用较为广泛，虽然其具有自动化程度高、易操作等优点，然而其缺点也十分明显，例如：前期投资大、易造成安全隐患、后期维护较为复杂、高耗能等特点。而中温煤焦油加氢处理技术是目前较为先进的工艺，开辟了煤焦油加工转换燃料汽油或柴油的新突破，不仅实现了提升煤焦油加工企业经济效益的目标，而且极大缓解了国内能源供应不足所带来的压力。中温煤焦油加氢原料工艺流程的第一步是煤焦油的预处理，只有确保煤焦油中杂质的有效处理，才会为接下来的燃料用油的生产提供基础和保障。

1 煤焦油的成分和性质

中温煤焦油中包含了大量的硫、氮、重金属以及其它固体杂质等物质。因此加工技术前必须进行脱杂处理，否则很容易造成环境污染，并且影响产品油的质量和性能。准确地说杂质预处理是整个工艺的先决条件。中温煤焦油加氢原料的杂质处理还必须要了解煤焦油的特殊性质，以针对性地做好处理工艺的选择和设计。首先，煤焦油呈黑色或褐色，属于粘稠液体，且会发挥刺激性难闻气味。此外还具有不稳定的化学性质，其安全性能和存储性能也无法保障；其次，煤焦油中氮含量高，烷烃、烯烃、芳烃等不饱和烃所占比例较高，只有经过加氢裂化处理，才会满足燃料用油生产需求；最后，固态机械杂质的存在是煤焦油预处理的主要目标。

2 中温煤焦油加氢原料预处理脱杂的工艺原理及操作流程

首先，中温煤焦油预处理装置采用延迟焦化工艺，它是目前我国焦化企业较为成熟的一炉两塔工艺。装置中具备全井架式水力除焦系统，因此焦阀具有无堵性且能够独立设置开工线的特点；其次，中温煤焦油在预处理之前，要先将其在原料罐内充分混合搅拌，使之完全沉降脱水后，再将煤焦油原料送至原料缓冲罐，在此期间，煤焦油会被加热，同时与分馏塔内循环油一起进入加热炉进料缓冲罐，待二者充分结合后，再由进料泵送入加热炉，直至加热温度达到450摄氏度左右，在四通阀的作用下进入焦炭塔底，煤焦油在焦炭塔中会发生化学反应，具体包括裂解和缩合反应两种，裂解和缩合后生成的焦碳层随着反应的持续进行而源源不断地堆积在焦炭塔内；最后，加氢反应生成的馏分油要统一进入分馏塔内进行重新分离，根据馏分油的不同温度可以生产出各种燃料用油。一方面，分离塔底部呈现黄色透明状的液体称为重油，重油进一步处理加工就会生产出柴油产品；另一方面，分离塔内呈现无色透明状液体是石脑油，石脑油进一步处理加工则会生产出汽油产品。同时，其余富气经过脱硫处理后，可以作为燃料气为加热炉所利用。经以上分析，脱杂预处理过程是整套工艺加工处理的关键步骤，是中温煤焦油行业必须要重视的关键，一旦在此环节出现任何纰漏，那将直接影响接下来工艺的处理操作，最为关键的是会直接导致燃料油等产品质量不合格现象的发生，这不仅会造成了企业经济效益的极大损失，也会导致煤焦油资源的重大浪费。

3 脱杂预处理后煤焦油的变化

其一：脱杂处理后煤焦油的馏程得到了极大改善，同时粘稠度随之下降；其二，煤焦油的凝点下降了50摄氏度左右，致使流动性普遍提高；其三，煤焦油中氢的含量相比于脱杂之前提高了大约1.65%；其四，硫、氮等元素及金属的含量得到了有效的控制；此外，沥青等胶质化合物及固态杂质也基本上实现了清除。

4 对中温煤焦油脱杂处理的思考和建议

为了提高产品的回收率，加热炉的温度要尽量保持在450摄氏度左右，而压强要保证在2.0MPa。另外，为了高效达成煤焦油的加工处理，生产中要不断优化循环利用技术和工艺。预处理环节中，根据不同杂质的类别和比例，延迟焦化工艺的运用要确保灵活性和针对性，尤其是对于重金属和沥青等胶质含量较多的现象，就应该适当提高压力，使其充分地被除掉，进而确保处理后煤焦油的各项指标满足接下来工艺的需求。

总之，预处理脱杂后的中温煤焦油就会生成粗品原料油，原料油在氢原料的作用下进而发生反应。脱杂处理在保证燃料产品的品质、性能方面具有不可替代的作用。此外从提高产品回收率和增加企业生产效益的视角下分析，其优势更不言而喻。随着中温煤焦油加氢技术工艺的不断优化和完善，杂质处理技术也需要及时更新和改进。因此，焦化企业要重视技术的创新，不断研发出更为科学和先进的生产工艺和设备。这样不仅能够提高企业竞争的优势，同时也会实现企业节能环保的目标。

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