论中低温煤焦油加氢技术

杜刚　赵燎

摘 要：我国是煤炭能源储备大国，除作为能源被广泛使用外，也是石油、化工企业的重要生产原料。近年来，随着我国煤炭能源的不断减少，国家对煤炭能源的开发和利用上也在不断的进行探索和发展。对中低温煤焦油进行加氢处理能够将煤炭原料中的各类氧化物和烷烃类物质进行转化，生产出环保节能型的日化用品及燃料用油，在实现环境友好型发展的同时，还能够满足我国可持续发展战略。本文通过研究中低温煤焦油相关加氢技术并进行简要分析，探索和完善我国中低温煤焦油加氢技术。

关键词：中低温煤焦油;加氢技术

我国煤炭资源储备十分富足，全国大约75%的能源属于煤炭资源，煤焦油作为煤炭加工产业的附属产品，在我国的能源开发及应用方面具有得天独厚的优势。然而我国化工产业相较于发达国家起步较晚，中低温煤焦油的深加工转换技术相对落后，无论在加工产品种类，还是加工产品的质量、数量上，我国的中低温煤焦油加工技术还有很大的进步空间。

1 中低温煤焦油加氢技术概述

煤焦油是煤炭资源经过热解技术进行处理，蒸馏后产生的一种粘稠液态物质。煤焦油由于其所含物质多为特殊元素物质，其自身在储备方面具备不稳定性且极易氧化，因此需要辅助相应的转化技术来对煤焦油进行深度处理，来实现煤焦油的最大化利用。对中低温煤焦油进行加氢工艺处理能够有效去除原料油内部的无用物质及杂质，其基本技术原理是：将中低温煤焦油进行混氢处理，通过加热和催化剂进行相关反应，氢元素与原料油中的氮、硫、氧等发生脱离反应，并与烷烃类物质发生饱和反应，生成物通过馏分技术进行深加工处理，能够得到清洁型燃料能源，这种技术的应用不但能够有效减少我国的环境污染，还能够极大程度的环节当前我国燃油资源短缺的紧张状态。

2 常见中低温煤焦油加氢技术

2.1 预蒸馏固定床加氢

预蒸馏固定床加氢技术的特点是中低温煤焦油中的杂质、盐类、水份、金属元素等相关物质通过蒸馏技术进行预处理来实现脱除，这种技术能夠提升成品油生产的纯度及质量，较为环保。预蒸馏固定床加氢技术能够有效降低加氢设备的工作周期，环保效率高的同时还具备操作简单等优势，多被用来进行重质燃油的生产使用。但是由于预蒸馏固定床加氢技术软化性强、延展度低的性能特点，在沥青等建筑材料的生产加工上不适合使用。

2.2 延迟焦化固定床加氢技术

延迟焦化固定床加氢技术的重点部分在加氢裂化反应部分，主要是对中低温煤焦油进行全硫分裂处理来实现裂化反应的加速和彻底反应，将反应过程的代谢物沥青和焦炭转化成焦炭，进而通过加氢反应处理来生产出汽油能源及柴油能源。延迟焦化固定床加氢技术的最大优势在于原料油反应的彻底分离，能够实现油品生产最大化，产品额生产率大幅提升，对设备的磨损消耗程度也非常的小，但是因为操作工艺较为繁琐，综合企业生产过程的全部投资效益来看利用效率并不十分可取。

2.3 悬浮床加氢裂化技术

悬浮床加氢裂化技术的核心特点就是将中低温煤焦油进行加氢处理，实现重油向轻油的转化。这项加氢技术的核心部分在于催化剂的使用，通过催化剂的流动特性来代谢掉整个加氢反应过程中生成的热量，解决了反应过程反应炉内的堵塞问题，最大限度的减少污染物沉淀。悬浮床加氢裂化技术是中低温煤焦油加氢技术领域的“新宠”，其反应性能强，产品成油率高达92%，且反应过程能够长时间运行，虽然新技术具备诸多优势，但自自身特点也显而易见，悬浮床加氢裂化技术在实践应用中的经验比较欠缺，所以需要不断的进行实践。与此效果和性能一样的还有沸腾床加氢裂化技术。

3 中低温煤焦油加氢技术重点环节解析

3.1 原料预处理

中低温煤焦油加工的第一环节就是原料预处理环节，产品质量的高低预购完全取决于原料预处理的好坏与否。首先，要将煤焦油中少量水分、盐类和杂质进行脱除处理。其次，原料中还含有大量的酚类物质，此类物质对于设备具有腐蚀侵害，如果不进行脱除处理，对于油品的燃烧性能、安全性和稳定性都会带来极大干扰和影响。

3.2 煤焦油加氢反应过程

将进行过除杂预处理后的原料油输送至加热炉中进行预热，使得加热炉内的反应温度达到中低温煤焦油反应温度的规定范围值后，对加热炉内输入氢气来进行加氢反应，反应彻底完成之后煤焦油内的原有的基本元素反应生成硫化氢、氨气、水，把反应器降温冷却后把产生的气体和新液体分离开来，氢气可以继续再次循环使用。

3.3 分馏塔分离和再加工

在反应炉内进行的加氢反应代谢油并不是最终产物，中低温煤焦油通过加氢反应后的混合油需要通过分馏塔再加工来实现产品油分离。在分馏塔的作用下，混合油可分离出石脑油和重油，石脑油可通过进一步加工处理生成汽油等燃料拥有，而重油可通过进一步加工处理生成柴油产品。分馏塔在进行分离反应时也可以进行适当的加氢裂化处理，来实现中低温煤焦油的完全转化，进而实现企业生产经营的经济效益最大化。

综上所述，面对当前我国长期面临的能源压力，新的环境形势迫使煤焦油成为了当前我国新型能源的主要来源。对中低温煤焦油进行加氢技术处理能够高效的得到清洁型能源物质，对于我国能源事业和环境保护事业具有十分重要的影响，石化、焦化企业要针对中低温煤焦油加氢技术开展深入的探索和研究，不断优化加氢工艺，保障企业在未来的能源市场具备较强的竞争力并实现可持续性发展。

参考文献：

[1]次东辉，崔鑫，王锐，郭小汾.中低温煤焦油加氢精制工艺稳定性试验研究[J].煤化工，2016，44（06）：1-5.