煤气化副产品焦油的加氢转化

化学工程师Sum 115 No.4Chemical Engineer2005年4月文章编号:1002- 124(200)04- 00503 -02煤气化副产品焦油的加氢转化付晓东造(哈尔滨气化厂,黑龙江哈尔滨154854)摘要:本文介绍了煤焦油综合利用新技术,加氢转化,生产燃料油及其工业分析方法。关键词:煤焦油;加氢转化;反应原理;工艺流程中图分类号:1Q038.4文献标识码:AHydrogenization transform for coal tar'sFU Xiao - dong(Harbin Gasicaion Plant, Habin 154854, China)Ahstract:The new techrique of coal by using hydrogenization tansformn, produce cnude diesel oil and technologicalanalysis were introduced in the articl.Key words: coal tar; hyrogenization transform; reaction pinipletechnological process随着经济的发展,对能源的需求越来越大,清洁由于该工艺技术不够成熟，喷入气化炉的焦油裂解高效的气体、液体燃料越来越受到欢迎,煤炭气化生率极低,重新被炽热的粗煤气带出,进入喷淋冷却.产城市煤气使煤的能源利用率从15%提高到60%，器,被洗涤酚水洗涤下来,沉积在喷淋冷却器釜底，为城市的发展和环境保护作出了突出的贡献,如何使喷淋冷却器釜底堵塞,又使大量的高含焦油的酚开发利用气化过程中副产焦油又给人们带来了一个水进人焦油酚水分离罐,增加了分离的负荷,使焦油新的课题。酚水分离工况恶化,增加了分离后酚水的油含量,导哈尔滨气化厂引进原德国固定床煤加压气化工致下游酚回收工段及生化处理工段不能正常运行，艺,自1993年生产以来,为哈市环境改善做出了巨因此,焦油返炉装置-直没有投入使用。大贡献,但气化过程副产焦油- -直得不到合理利用,造成能源浪费,也降低了工厂的经济效益，同时,由2加氢精制反应原理于燃烧技术落后,使焦油燃烧不充分,焦油中的有机焦油中含有的杂原子和多核芳烃,加热至一定硫转化为SO2,对环境造成很大的污染。2001年以来,随着煤气产量的提高,焦油产量温度就要发生多种裂解和脱氢缩合反应,以致产生.也越来越大,为了节能增效,保护环境,哈尔滨气化难处理的焦炭,因此,它们很容易使炉管和热交换器厂利用富余净煤气,副产煤焦油分馏加氢改质生产结垢。沉积在催化剂表面降低催化剂的活性,杂原石脑油和燃料油,成功地解决了困扰煤加压气化副子化合物会降低催化剂活性,因此,焦油需要加氢精制,脱除杂原子(O、N、S)降低缩合芳烃体系,从而保产焦油处理难的课题,走出- -条成功之路。证催化剂有较长的寿命。在400C, 10132.5kPa,以1 PKM 煤加压气化处理煤焦油工艺Al2O3为载体、镍钨硫化物为催化剂的情况下,与H2作用发生C-S,C-N和C- 0键断裂,以及不饱和原工艺中采用焦油返炉技术对焦油进行处理,烃类饱和反应,改变焦油的性能,使产品的质量更工艺过程:煤气化过程产生的焦油经过液态产品分好、更安定。离工段从酚水中分离出来,通过焦油计量泵打送到反应方程式:气化炉内部布煤器上面的煤层,利用气化炉上部.中国煤化工550C的高温将--部分焦油裂解为中油、轻油、-部分被气化。同时,减少了气化炉粗煤气粉煤带出量,YHCNMH GA+HS二硫化物:RSSR' + 3H2= RH+ R'A+ 2H2S .收稿日期:2005-02-10硫氢化物:C0S+ H=C0+ H2S作者简介:付晓东(1966- ),男,工程师，1988年毕业于哈尔滨大学城市医气专业,现从事技术管理工作。噻酚类:GHS+ 2H2= GHIo + H2S54付晓东:煤气化副产品焦油的加氢转化2005年第4期(2)加氢脱氮易吸附低沸点组分和高压下吸附组分,减压下解吸烷基胺: R-CH2- -NH2 +H-→R-CH3 + NH .组分的特性,获得较纯净的氢气。3.2预分馏部分-C2Hs吲哚:+6H2一+NH3来自罐区的原料油经过滤器滤去大于25um的固体颗粒后进预分馏原料油缓冲器,经换热器被预分馏塔中段回流及预分馏塔底沥青升温,经预分馏吡咯:+4H2一→GHo+ NHs塔进料加热炉加热后进人原料预分馏塔,塔顶气经N冷凝后进入预分馏塔项回流罐,进行油气水三相分H离,油经预分馏塔项回流泵升压,一部分作塔顶回吡啶:+5H2一+C5H2+NH3流,- -部分抽出作反应部分原料使用,预分馏塔设有中段回流，从第12层塔板抽出经中段回流泵升压后喹啉:+7H2一-GgH + NH,分两部分,第- -部分经预热器换热(冷却)后分两路:(1)回流到预分馏塔第10层作回流;(2)经水冷器冷却后,与预分馏塔顶抽出油混合进入储罐,作反应部(3)加氢脱氧分原料,第二部分直接回到预分馏塔作强制内回流，预分馏塔底沥青经过沥青泵升压与原料油换热后,酸类:-0H +Hh一 →+H20去沥青装置及成型装置。-C0OHCH3预分馏塔项回流罐中的不凝气由塔顶引射器抽有机酸:+3H2一→出经水冷器冷却后进人抽空系统,经油气分离,不凝2H20气排入大气,污油被泵送至原料油储罐,含油污水被(4)烯烃加氢饱和泵送至含硫污水罐。R- -CIH-CH2 +H2→R-CH- -CH预分馏塔底产出的中温沥青经沥青泵连续打到R- -CH=CH -CH -CH2 + 2H2反应釜经加热改质后,自流人沥青槽,液位升高后, .→R-(CH2)z-CH3泵送到沥青高温槽,然后降温至200~220°C后,出去(5)芳烃加氢饱和连续放至沥青刮板机,冷却成型(外运)。3.3 反应部分苯:+2H2一反应原料由泵从储罐打出后经过滤器滤掉大于25ym的固体颗粒,进人改质原料缓冲罐,由进料泵萘:+5H2-一。增压后与氢混合,经换热器被反应流出物升温后,经开工加热炉加热,进人设有催化剂床层的加氢精制反应器,反应器内设有循环冷氢设施,以控制床层温度。由加氢精制反应器出来的反应物经换热器被反(6)加氢裂化应进料低分油冷却后,经反应高压分离物冷却器及GgHg+ H2一→CsH2 + CHg反应流出物水冷器冷却至45C进人高压分离器,冷- -R却后的反应物在高压分离器中进行气油水三相分+ RH离,高压气(循环氢)经循环氢压缩机升压,然后分两路,一路作为急冷氢进反应器,一路与来自新氢压缩3加氢工 艺流程机的新氢混合混合气与原料油混合作为反应进料。含中国煤化工压分离器底部排出3.1变压吸附分 离氢YHCNMH G里。净化煤气在1. 55MPa,约400C条件下,进行气3.4分馏部分液分离,分离掉气体中夹带的液态物质后,进人吸附从反应部分来的低压油.经换热器被精制燃料器,利用吸附剂在相同压力下易吸附高沸点组分,不(下转第64页).姚晓平等:稀土国体超强酸Nao -F0/s0/的制各、表征及催化合成邻第二甲被二丁解的研究2005年第4期具有制备时间短,无环境污染,催化活性高,重复使[9] ouCA.Km .n D. Sorn soaocosguaoI for etifeatin over nation H,acoawenient and inproved method用性能好的特点。aspeneidie pefourinared rinilorie aeid calyat [J]. Synbeis,参考文献1978,(2):929- 931.1] 马世昌.化学物质辞典[M].西安:陕西科学技术出版社,1994.[10].樊钢,朱江,赵瑞,李伟.正交实验法在测绘仪器检定中的应用[J].测绘学院学报.002,19(1):22 -24.2] 徐克助.精细化工实用技术书库.精细有机化工原料及中间体[u] 强亮,王慎敏.精细化I.系列丛书(精细化I综合实验(修订手册[M].北京:化学工业出版社198.3-308.版)[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2002.60-63.3] 王存德,冯学兵,稀土固体超强酸催化合成酯的研究[J].石油[12]王淑敏,李静,赵艳茹 .微波辐射硫酸催化合成邻苯二甲酸二化1.1994.(23):166.丁酯[].河南师范大学学报(自然科学版)，00,29(3);49 -51.(2):153- 157.13] 王运.刘绪峰.复合稀土A1Q/读石分子筛催化合成邻苯二甲[5] Hu C WHashimdo, M,0lushan T,a al.[J].J Caal, 1939.143:437酸二丁附口J，银北京农学院学010103)2322[14)杨志成,张小芬 .大孔强酸性阳离子树脂催化合成增塑剂DBP的研究[J].离子交换与吸附198,14(4):366 - 372.3501 - 3508.15] 熊文高,俞善信.刘淑云.对甲苯磺酸催化合成邻苯二甲酸二7] L. A. aidk,L. R. Podesm,C.D. Marpin,et al. Eautes GlyineT酯[).甘肃教育学院学报(自然科0学(200.14(4):3-- ntrnte conbustion syuhesis of oxide cenic podes[J] .Merial69etters, 190.<10):12.[16] DamIA.lece's hanbk d demiary (sadMIN.Nnerek:[8] Himo M,et al,J. ahem. Soc. Chem. Comm. ,148(1979)9MeGraw Hill Book Co, 196,171，回流泵升压后,大部分作为塔顶回流,小部分作为轻(上接第54页)油及反应流出物加热至275C,进入分馏塔,分馏塔油混入稳定汽油管线,经稳定汽油水冷器冷却至设重沸炉,塔顶油气经分馏塔空冷器冷凝冷却,为吸40C;去灌区石脑油贮罐。收该塔顶油气中的硫化氢,稀氨水由空冷器下的混4结论合器注人,塔顶混合物流经混合器强制混合后,经分馏塔顶空冷器冷凝冷却到40C,进入分馏塔顶,进(1)充分利用哈尔滨气化厂剩余煤气,煤焦油及行油气水三相分离。闪蒸出来的气体排至燃料气管公用工程,辅助工程,投资少。网。含硫含氨污水去含硫污水罐，油相经分馏塔顶(2)将廉价煤焦油加氢转化成石脑油,燃料油，回流泵升压后,一-部分作为粗汽油去稳定塔,塔底柴提高了企业的经济效益,增强了企业在市场的竞争油经精制柴油泵升压后, -部分作稳定塔再沸器热力。源,经分馏塔再沸炉回分馏塔,另一部分经低压油换(3)通过加氢转化脱除了焦油中的有机硫化物热器换热至1o0C,再经精制柴油空冷器冷却至及氮化物,并得到了处理,减少了环境污染。因此，509去灌区。该项装置的投产有着广泛的经济效益和环保效益。粗汽油经换热器被稳定汽油换热后,进人稳定优质 燃料油作为工业燃料是一种理想的汽柴油塔用精制柴油作塔沸器热源,稳定塔顶油气经稳定替代品,广泛用于电厂、冶炼、锻压等工业窑炉进行塔顶水冷器冷凝冷却到40C,吸收硫化氢的稀氨水燃烧。据有关部门统计，全国仅用于工业窑炉使用自水冷器出口的混合器注人,塔顶混合物经混合器的柴油达200万ra-'以上。并且,随着环保要求强制混合后,进人稳定塔顶回流罐,进行油气水三相.的不断提高,燃煤炉窑将逐渐淘汰,同时工业燃油数分离。闪蒸出来的气体进人到分馏塔顶混合器前经量将逐步增加。利用价格很低的原料废油,生产优混合、冷却后进入分馏塔顶回流罐,再排至燃料气管质工中国煤化工场前景。网,含硫含氨污水去含硫污水罐。油相经稳定塔顶YHCNMHG