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摘 要：在炼焦和煤制天然气等新型煤化工工业生产过程中，会产生大量的煤焦油副产物。为了实现资源利用最大化，常常要对煤焦油进行进一步的加工利用。然而落后的煤焦油深加工技术往往会产生大量的污染物，会对环境造成一定的危害。本文所提到的煤焦油加氢制备燃料油等产物不仅能在一定程度上解决我国能源需求日益增长的问题，而且成熟的工艺对生态环境也是比较友好的。本文主要对中低温煤焦油的加氢工艺进行了相关介绍，比如其工艺历史和具体工艺原理及流程，也对中低温煤焦油加氢技术在我国的应用现状作了简要叙述。
关键词：煤焦油 加氢裂化 中低温
一、煤焦油加氢工艺历史
由于受产地和技术限制，煤焦油一直没能被合理的利用。长期以来，煤焦油的利用都以中低端产品为主，造成严重的资源浪费并会对环境造成一定的污染。但近年来，由于我国大型煤化工产业中固定床、流化床煤气化技术以及褐煤干馏技术的应用，使得中低温煤焦油的产量不断增加，这为中低温煤焦油的加工利用奠定了基础。
中低温煤焦油的成分主要有酚及其衍生物、烷状烃等，并且重油含量较少。中低温煤焦油的成分特点使其容易利用加氢技术制备燃料油和化工产品。中低温煤焦油加氢制备燃料油技术的起源可以追溯至30年代的德国，但当时仅限于实验室条件，并没有实际的利用价值，并且这项技术随着石油的大量发现及挖掘而被忽视。近年来，由于能源危机意识的加强以及煤气化工艺的飞速发展，对中低温煤焦油加氢技术的研究又逐渐发展起来并投入实际应用。
二、工艺原理及过程简介
煤焦油是煤炭在干馏、气化或热解过程中获得的液体产品之一，含有大量的烯烃、多环芳烃等不饱和烃以及硫、氮化合物，其酸度高、胶质含量高、产品安定性能（ 光安定性、储存安定性、氧化安定性） 差，无法作为优质燃油出厂。对煤焦油采用加氢改质工艺，在一定温度、压力及催化剂作用下，可完成脱硫、不饱和烃饱和、脱氮反应、芳烃饱和，达到改善其安定性、降低硫含量和芳烃含量的目的，最终获得石油和优质燃料油，其产品质量可以达到汽油、柴油调和油指标。煤焦油加氢处理过程中发生的反应主要有加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱氧、加氢脱金属及不饱和烃如烯烃和芳烃的加氢饱和反应。
煤焦油经加氢处理后，其中所含的硫、氮和氧杂原子分别转化为硫化氢、氨和水； 有机金属化合物转化为相应的金属硫化物而得到脱除； 不饱和烯烃和芳烃等经加氢饱和生成相应的烃类。加氢产物经分离等后续工艺处理后，可得到含硫、氮和芳烃量低的汽油、柴油和轻燃料油等环境友好型清洁燃料。
三、典型工艺流程
加氢改质工艺处理煤焦油分3步进行：预处理、加氢反应和产品处理。
1. 预处理
原料油在进行加氢反应之前先要进行预处理。煤焦油预处理在减压蒸馏塔中进行。原料油经加热后进人减压蒸馏塔，主要目的是将焦油中包含有固体、杂质金属及灰分等分离出来，塔顶部分进人加氢处理环节，以减少对加氢催化剂的污染。塔底油进人沥青装置。
2. 加氢分馏
预处理后的塔顶产品作为加氢原料油，经加压后进人反应是在加氢反应器中催化剂床层上进行的。加氢原料油经过高压泵加压后与氢气压缩机输送的氢气混合。混合进料经换热器换热，由加热炉加热到270℃左右，进人加氢反应器进行加氢反应。反应后物料经换热器换热，冷却后进人高压分离器将气、油、水三相分离，生成油进人后续工段进行分馏处理，污水进人污水处理系统。
进人分馏工段后，原料油经过换热器换热，由加热炉加热后进人分馏塔进行分离与处理。在分馏塔顶生成的轻组分经冷凝、冷却后经泵加压后进人稳定塔进一步处理。经稳定塔出来即可产生汽油、柴油馏分。塔顶气经过冷却后的不凝气至火炬系统烧掉。
煤焦油加氢工艺流程如图1所示。
四、中低温煤焦油加氢工艺应用
1. 上海胜帮公司加氢精制- 加氢裂化工艺
成套煤焦油加氢工艺的开发机构为上海胜帮工程技术有限公司，该工艺将炉前混氢作为反应部分，通过对换热器的调节来对正常操作反应器入口温度进行调节， 通过对极冷氢量的调节来对第二三反应器床层入口温度进行控制。 立式冷高压分离器是主要的分离部分，该分离器采用油、气、水三相分离；“分馏+ 稳定”是分流部分采用的流程，依据重沸炉的方式对分馏塔进行操作；运用分级装填技术装填催化剂，从而促进反应器压降及床层温差的有效降低和催化剂效率的显著提升。
2. 湖南长岭石化科技开发有限公司
湖南长岭石化科技开发有限公司开发的煤焦油加氢精制系列工艺是国内较早具有自主知识产权的利用煤焦油生产车用燃料的生产技术。自1996 年以来，云南驻昆解放军化肥厂、陕西榆林炼油厂、山西金晖焦化有限公司等厂家均采用了长岭石化科技开发有限公司提供的煤焦油加氢精制工艺。其中云南驻昆解放军化肥厂在 1997 年 1 月建成了国内第 1 套 1 万 t/a 煤焦油加氢改质装置并生产出合格的汽油和柴油。云南解化低温煤焦油加氢工艺流程见图 2。
五、结束语
煤焦油加氢工艺的应用能依据国内油、煤、气能源结构的特点，实现资源的合理配置和利用。我国煤炭资源储备相对丰富，在大力发展煤炭资源深度利用的阶段，对煤焦油加氢制油工艺来说也是一个很好的机遇。煤焦油加氢工艺的应用对改善我国能源结构配置也有积极的意义，相信不久的将来，煤焦油加氢生产轻质燃料油的技术会日趋完善，会成为燃油行业一支新的主力军。
参考文献
[1] 周成煌. 煤焦油市场现状及后期趋势[J]. 中国橡胶，2008，24（ 17） ： 26-27.
[2] 马伟，李冬等.中低温煤焦油加氢脱金属动力学研究[J]石油化工，2011，40（7） ： 749-752
[3] 李 彻，张传名.220 t/h 燃油锅炉改烧煤焦油的试验研究[J]发电设备2007（ 3） ： 177-180.
[4] 李庆华，郭朝辉，佘喜喜，等. 一种煤焦油改质生产燃料油的方法[P].CN： 1903994，2006.
关键词：煤焦油 加氢裂化 中低温
一、煤焦油加氢工艺历史
由于受产地和技术限制，煤焦油一直没能被合理的利用。长期以来，煤焦油的利用都以中低端产品为主，造成严重的资源浪费并会对环境造成一定的污染。但近年来，由于我国大型煤化工产业中固定床、流化床煤气化技术以及褐煤干馏技术的应用，使得中低温煤焦油的产量不断增加，这为中低温煤焦油的加工利用奠定了基础。
中低温煤焦油的成分主要有酚及其衍生物、烷状烃等，并且重油含量较少。中低温煤焦油的成分特点使其容易利用加氢技术制备燃料油和化工产品。中低温煤焦油加氢制备燃料油技术的起源可以追溯至30年代的德国，但当时仅限于实验室条件，并没有实际的利用价值，并且这项技术随着石油的大量发现及挖掘而被忽视。近年来，由于能源危机意识的加强以及煤气化工艺的飞速发展，对中低温煤焦油加氢技术的研究又逐渐发展起来并投入实际应用。
二、工艺原理及过程简介
煤焦油是煤炭在干馏、气化或热解过程中获得的液体产品之一，含有大量的烯烃、多环芳烃等不饱和烃以及硫、氮化合物，其酸度高、胶质含量高、产品安定性能（ 光安定性、储存安定性、氧化安定性） 差，无法作为优质燃油出厂。对煤焦油采用加氢改质工艺，在一定温度、压力及催化剂作用下，可完成脱硫、不饱和烃饱和、脱氮反应、芳烃饱和，达到改善其安定性、降低硫含量和芳烃含量的目的，最终获得石油和优质燃料油，其产品质量可以达到汽油、柴油调和油指标。煤焦油加氢处理过程中发生的反应主要有加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱氧、加氢脱金属及不饱和烃如烯烃和芳烃的加氢饱和反应。
煤焦油经加氢处理后，其中所含的硫、氮和氧杂原子分别转化为硫化氢、氨和水； 有机金属化合物转化为相应的金属硫化物而得到脱除； 不饱和烯烃和芳烃等经加氢饱和生成相应的烃类。加氢产物经分离等后续工艺处理后，可得到含硫、氮和芳烃量低的汽油、柴油和轻燃料油等环境友好型清洁燃料。
三、典型工艺流程
加氢改质工艺处理煤焦油分3步进行：预处理、加氢反应和产品处理。
1. 预处理
原料油在进行加氢反应之前先要进行预处理。煤焦油预处理在减压蒸馏塔中进行。原料油经加热后进人减压蒸馏塔，主要目的是将焦油中包含有固体、杂质金属及灰分等分离出来，塔顶部分进人加氢处理环节，以减少对加氢催化剂的污染。塔底油进人沥青装置。
2. 加氢分馏
预处理后的塔顶产品作为加氢原料油，经加压后进人反应是在加氢反应器中催化剂床层上进行的。加氢原料油经过高压泵加压后与氢气压缩机输送的氢气混合。混合进料经换热器换热，由加热炉加热到270℃左右，进人加氢反应器进行加氢反应。反应后物料经换热器换热，冷却后进人高压分离器将气、油、水三相分离，生成油进人后续工段进行分馏处理，污水进人污水处理系统。
进人分馏工段后，原料油经过换热器换热，由加热炉加热后进人分馏塔进行分离与处理。在分馏塔顶生成的轻组分经冷凝、冷却后经泵加压后进人稳定塔进一步处理。经稳定塔出来即可产生汽油、柴油馏分。塔顶气经过冷却后的不凝气至火炬系统烧掉。
煤焦油加氢工艺流程如图1所示。
四、中低温煤焦油加氢工艺应用
1. 上海胜帮公司加氢精制- 加氢裂化工艺
成套煤焦油加氢工艺的开发机构为上海胜帮工程技术有限公司，该工艺将炉前混氢作为反应部分，通过对换热器的调节来对正常操作反应器入口温度进行调节， 通过对极冷氢量的调节来对第二三反应器床层入口温度进行控制。 立式冷高压分离器是主要的分离部分，该分离器采用油、气、水三相分离；“分馏+ 稳定”是分流部分采用的流程，依据重沸炉的方式对分馏塔进行操作；运用分级装填技术装填催化剂，从而促进反应器压降及床层温差的有效降低和催化剂效率的显著提升。
2. 湖南长岭石化科技开发有限公司
湖南长岭石化科技开发有限公司开发的煤焦油加氢精制系列工艺是国内较早具有自主知识产权的利用煤焦油生产车用燃料的生产技术。自1996 年以来，云南驻昆解放军化肥厂、陕西榆林炼油厂、山西金晖焦化有限公司等厂家均采用了长岭石化科技开发有限公司提供的煤焦油加氢精制工艺。其中云南驻昆解放军化肥厂在 1997 年 1 月建成了国内第 1 套 1 万 t/a 煤焦油加氢改质装置并生产出合格的汽油和柴油。云南解化低温煤焦油加氢工艺流程见图 2。
五、结束语
煤焦油加氢工艺的应用能依据国内油、煤、气能源结构的特点，实现资源的合理配置和利用。我国煤炭资源储备相对丰富，在大力发展煤炭资源深度利用的阶段，对煤焦油加氢制油工艺来说也是一个很好的机遇。煤焦油加氢工艺的应用对改善我国能源结构配置也有积极的意义，相信不久的将来，煤焦油加氢生产轻质燃料油的技术会日趋完善，会成为燃油行业一支新的主力军。
参考文献
[1] 周成煌. 煤焦油市场现状及后期趋势[J]. 中国橡胶，2008，24（ 17） ： 26-27.
[2] 马伟，李冬等.中低温煤焦油加氢脱金属动力学研究[J]石油化工，2011，40（7） ： 749-752
[3] 李 彻，张传名.220 t/h 燃油锅炉改烧煤焦油的试验研究[J]发电设备2007（ 3） ： 177-180.
[4] 李庆华，郭朝辉，佘喜喜，等. 一种煤焦油改质生产燃料油的方法[P].CN： 1903994，2006.