中低温煤焦油梯级利用技术研究进展

中低温煤焦油是一种十分复杂的混合物,其中含有大量的酚类、链烷烃以及芳香烃等化合物。针对中低温煤焦油理化性质特点,围绕煤焦油轻质馏分油提酚走精细化工路线,煤焦油重馏分油固定床加氢、悬浮床加氢、沸腾床加氢生产清洁燃料油路线研究现状、技术特点及工业应用情况等进行了系统阐述,提出要不断拓展煤焦油分级、分质利用途径,实现煤焦油高效转化、清洁利用和高值化利用,延伸煤焦油产业链,进而提升煤焦油加工技术水平和经济效益。     

中低温煤焦油加氢转化路径

以中低温煤焦油360℃的馏分油为原料,Ni-Mo/γ-Al2O3为催化剂,在小型固定床单管加氢反应器上进行加氢实验。在压力13 MPa、空速0.4 h-1、氢油体积比1 700∶1和反应温度370℃工艺条件下进行催化加氢反应,通过对原料油和加氢产物的GC-MS的检测结果分析,确定了酚类、萘类、联苯类和菲类化合物的加氢转化路径,得到煤焦油馏分油中主要化合物的加氢反应网络。     

中低温煤焦油加氢脱氮催化剂研究进展

详细介绍了煤焦油加氢技术,将现有煤焦油加氢转化技术划分为轻组分加氢,脱酚加氢,加氢裂化-加氢改质和全馏分加氢四种,分别介绍了每种技术的工艺流程特点和发展状况。阐述了国内外加氢催化剂研究进展,分析了催化剂中活性金属、载体和助剂的种类及对催化剂性能的影响;结合煤焦油加氢催化特点,展望了加氢脱氮催化剂的研究方向,旨在为煤焦油加氢催化剂研究提供一定的理论依据。     

煤焦油重组分加氢技术现状及研究趋势探讨

为了解决固定床加氢技术难以加工沥青质、金属以及N、S等杂原子含量高的煤焦油重组分的问题,对可适用于煤焦油重馏分或全馏分加工的沸腾床加氢及悬浮床加氢技术的研究进展、技术特点及工业应用情况进行了系统阐述,并对煤焦油重组分加氢技术研究趋势进行了探讨,认为悬浮床加氢预处理-固定床加氢联合工艺的优化、悬浮床加氢廉价高效催化剂的研究、煤焦油与煤或渣油共加工工艺的开发及产品的高附加值利用将成为煤焦油重组分加氢技术未来研究开发的重点。     

煤焦油联合加氢裂化处理工艺及其专用催化剂

介绍了一种XSun煤焦油联合加氢裂化技术.与单段加氢技术相比,这种新技术不仅可以将劣质重质煤焦油重馏分几乎全部转化得到轻、中馏分,且轻质馏分收率大幅度提高,同时具有极大的原料适应性和生产灵活性.通过采用新研制的专用煤焦油加氢裂化催化剂,该技术特别适于处理原料为低值劣质煤焦油重馏分,除能获取中间馏分油如车用柴油馏分外,尤其多产轻质石脑油和轻质溶剂油,以及可用于制乙烯的原料或生产高标号汽油的优质重整原料.     

BRICC中低温煤焦油非均相悬浮床加氢技术

为了解决目前固定床加氢技术无法处理的硫化物、氮化物、氧化物、金属等杂原子和杂质含量较高的煤焦油类的劣质重质油的问题,阐述了BRICC(Beijing Research Institute of Coal Chemistry)中低温煤焦油非均相悬浮床加氢技术的开发背景、工艺技术路线、特点及技术进展,把现有各种煤焦油加氢技术根据特点划分为4类,分析每一类技术的优缺点,指出了BRICC中低温煤焦油非均相悬浮床加氢技术与现有其他技术的区别;用200 kg/d规模的连续运转装置的实际运行结果验证了BRICC技术的先进性:BRICC技术适合加工目前固定床加氢技术无法加工的杂质含量较高的煤焦油重质油,根据所加工油品的性质可采用不同的加工路线进行分质分级加工利用,液体产品收率高达90%以上,是目前先进的煤焦油深加工技术。     

中、低温煤焦油加氢生产清洁燃料油技术

介绍了中、低温煤焦油的性质及特点,阐述了国内外中、低温煤焦油加氢技术研发现状和发展趋势,煤焦油加氢技术研究结果说明,中、低温煤焦油通过沸腾床加氢工艺饱和了含氧化合物和单、双烯烃等杂质,简化了后续固定床加氢流程,沸腾床-固定床组合加氢技术为中、低温煤焦油加氢合理选择。中、低温煤焦油采用适宜的加氢技术可以生产清洁石脑油和清洁车用燃料油或调和组分,是改善环境、综合利用煤炭资源,提高企业经济效益的有效途径之一。     

ZHC-01加氢裂化催化剂的开发及工业应用

介绍了抚顺石油化工研究院开发成功的一种加氢裂化催化剂-ZHC-01。该催化剂具有加氢活性好、耐氮中毒能力强的特点，可以在高氮进料条件下长周期稳定运转．并可生产优质中间馏分油产品。ZHC-01催化剂既适用于各种原油减压馏分油单段加氢裂化工艺过程，也适用于一段串联加氢裂化工艺过程．     

中温煤焦油重馏分加氢裂化的工艺条件优化

在小型单管固定床加氢装置上,研究中温煤焦油重馏分加氢裂化工艺过程各因素对裂化效果的影响。通过单因素和响应面法对加氢裂化率与工艺条件进行分析、拟合及优化求解得中温煤焦油重馏分加氢裂化的优化条件为：反应压力13.4 MPa,裂化温度682 K,液体体积空速0.30 h－1,氢油体积比1895∶1,煤焦油加氢裂化率为77%～78%。     

沸腾床加氢工艺先进性的分析

介绍了河北新启元能源技术开发股份有限公司和上海新佑能源科技有限公司合作开发的煤焦油沸腾床加氢装置工艺特点和运行操作状况。通过与原有固定床加氢装置的对比,体现出煤焦油沸腾床加氢技术具有原料适应性强、原料利用率高、运行周期长以及装置能耗低等特点。     

Experimental study on the coal tar hydrocracking process in supercritical solvents

In order to find the optimal operating parameters in high-temperature and low-temperature coal tar hydrocracking processes and to maximize the light oil yields, experimental studies have been carried out in a one-stage reactor in supercritical solvents. Xylene and gasoline were used as supercritical solvents to investigate their effects on the light oil yields. The results show that gasoline was more suitable as a supercritical solvent and that a suitable ratio of gasoline solvent to coal tar could result in higher light oil yields in both high- and low-temperature coal tar hydrocracking processes. The effects of different operating parameters, including temperature, hydrogen pressure, catalyst, and residence time, on light oil yield were tested. It was found that the yields of light oil from the two coal tar hydrocracking processes varied with the operating parameters in a similar manner. However, different values of the operating parameters gave rise to the maximum yields of light oil from the respective processes.     

间热径向流反应器料层厚度对煤热解特性的影响

考察了方形径向流固定床煤热解反应器中变化煤层厚度对料层升温速度及煤热解产物分布特性的影响。随着料层厚度增加,导致煤热解反应要求的时间增长,热解水和气的产率相应增加,焦油和半焦收率逐渐降低,但焦油中轻质组分(沸点低于360℃组分)含量呈升高趋势,半焦和煤气热值稍许降低。如,加热壁温度900℃、从45 mm至105 mm增加煤料层厚度时,焦油产率从7.17%(质量,下同)下降到6.26% (相对干基煤),但焦油中的轻焦油组分含量则从67%升至72.7%,半焦产率由80.0%降至77.0%,热解水和煤气产率分别由6.96%和5.91%增至8.85%和7.90%,煤气热值则由24348.5 kJ·m^-3下降至20649.2 kJ·m^-3。所得半焦的热值径向上由高温侧向低温侧逐渐降低,煤料层越厚、热值降幅越大,而相同煤料层厚度处与加热壁平行的同一轴向平面上的半焦热值基本相同。针对研究的反应器,气相热解产物在反应器内沿径向(横向)由高温料层区向低温料层区流动。在该过程中伴随着热解产物对远离加热壁的低温煤料的传热、热解生成重质组分的冷凝和在煤/半焦颗粒表面的吸附截留,进而在低温料层进一步升高温度时发生二次裂解等物理化学过程。反应器内煤层厚度越大,上述各种伴随的物化作用越显著,从而明显影响煤料层的升温及热解特性。     

中低温煤焦油全馏分加氢改质技术研究

以中低温煤焦油全馏分为原料,采用加氢精制-加氢裂化两段串联工艺在中试装置上开展加氢改质实验,结果表明,石脑油产品可作为优质的催化重整预加氢原料,柴油产品可用来生产优质低凝点国Ⅴ柴油,尾油馏分可作为优质的加氢裂化原料、催化裂化原料或乙烯裂解原料。中低温煤焦油全馏分加氢改质技术可以最大限度地提高轻油收率,具有技术合理可行、液体收率高、产品质量好等特点,具有良好的工业应用前景。     

10万t/a高温煤焦油加氢装置的技术标定

以黑龙江省七台河宝泰隆煤化工股份有限公司10万t/a炼焦油轻质化项目为例,介绍了高温煤焦油加氢工艺。在高温煤焦油加氢生产燃料油的过程中,为得到高燃料油收率,采用了加氢精制和加氢裂化相结合的工艺。主要对本套煤焦油加氢装置进行了操作条件和物料分析的技术标定总结,并进行技术分析,提出了合理化建议,以对今后的生产操作提供依据,保证装置的连续稳定运行。     

半焦基催化剂裂解煤热解产物提高油气品质

利用上段热解下段催化的两段固定床反应器,针对府谷煤研究了半焦和半焦负载Co催化剂对煤热解产物的催化裂解效果。结果表明,半焦和半焦负载钴对热解产物催化裂解后,热解气收率增加,焦油收率降低,但焦油中沸点低于360℃的轻质组分含量提高,轻质焦油收率基本保持不变或略有增加。与煤在600℃直接热解相比,在热解和催化温度均为600℃,采用煤样质量20%的半焦为催化剂时焦油中轻质组分质量含量提高了约25%,轻质组分收率基本不变,热解气体积收率增加了31.2%;在热解温度600℃,催化温度500℃时,采用煤样质量5%的半焦负载钴催化剂,焦油中轻质组分质量收率和含量分别提高了约8.8%和28.8%,热解气体积收率增加了21.5%。煤热解产物的二次催化裂解的总体效果是将焦油中重质组分转化为轻质焦油和热解气。     

中低温煤焦油加氢技术进展及应用分析

介绍了煤焦油切割轻馏分加氢、延迟焦化加氢、悬浮床加氢、沸腾床加氢、宽馏分加氢、全馏分加氢等几种中低温煤焦油加氢技术的流程及特点。以40万t/a某煤焦油加氢装置为例,对比了各种技术的工艺流程、工业装置运行、建设投资、主要产品收率等情况,着重分析了沸腾床及全馏分加氢工艺技术的消耗和成本。通过分析得出全馏分加氢技术氢气消耗低于沸腾床加氢技术,公用工程指标中生产水、凝结水、低压蒸汽消耗略高于沸腾床加氢技术;加氢成本较沸腾床加氢技术低约100元/t,全馏分加氢技术煤焦油加氢总成本近4000元/t。     

煤焦油加氢裂化反应及其催化剂的研究

以煤焦油为原料,研究加氢裂化反应类型及反应产物油馏分的调制机理。以γ-Al2O3为载体,Mo、Ni为加氢活性组分,采用分步浸渍法制备负载型MoO3-NiO/γ-Al2O3加氢裂化催化剂。在高压反应釜上考察反应压力、反应温度对煤焦油加氢催化裂化反应的影响,比较了3种不同NiO质量分数的催化剂加氢活性,实验结果表明,NiO质量分数为3.68%的催化剂活性最好,并获得了低硫、低氮、低芳烃的反应产物油。     

高温煤焦油加氢制取轻质燃料油工艺的运行实践

文章介绍了黑龙江省七台河宝泰隆煤化工有限责任公司以地产煤焦油为原料,采用加氢精制和加氢裂化等相结合的工艺,将高温煤焦油的馏份油逐步加工,逐步分离,生产出优质燃料油调和组份。在高温煤焦油加氢生产燃料油的过程中,为得到高燃料油收率,必须采用加氢精制和加氢裂化相结合的工艺,为高温煤焦油的加工开辟了新的路线。     

内构件固定床反应器中不同水分煤的热解特性

通过在有无内构件(传热板和中心集气管)固定床反应器中研究不同水分含量煤的热解特性,考察了两反应器中煤料的升温特性、热解产物分布、焦油品质以及气体产物组成和半焦热值。结果表明,内构件可以强化传热和调节热解产物在反应器内的流动,相对无内构件反应器,有内构件反应器的反应时间缩短近一半。在有内构件反应器中,当煤水分增加,导致煤热解反应要求的时间延长,焦油中轻质组分(沸点低于360℃)含量明显升高,焦油收率先增加后降低,热解水和热解气产率升高,而无内构件反应器的热解产物无明显差异。当加热温度900℃时,煤水分从0.41%(本文中无特殊说明的均为质量分数) 增加至11.68%,焦油产率从9.21%增长到10.74%;当煤水分增加到15.93%,焦油产量下降到10.26%。两反应器气体平均组成随水分增加的变化趋势相似,气体热值均随水分增加呈下降趋势。