煤氣化副產(chǎn)品焦油的加氫轉化

化學(xué)工程師Sum 115 No.4Chemical Engineer2005年4月文章編號:1002- 124(200)04- 00503 -02煤氣化副產(chǎn)品焦油的加氫轉化付曉東造(哈爾濱氣化廠(chǎng),黑龍江哈爾濱154854)摘要:本文介紹了煤焦油綜合利用新技術(shù),加氫轉化,生產(chǎn)燃料油及其工業(yè)分析方法。關(guān)鍵詞:煤焦油;加氫轉化;反應原理;工藝流程中圖分類(lèi)號:1Q038.4文獻標識碼: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隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展,對能源的需求越來(lái)越大,清潔由于該工藝技術(shù)不夠成熟，噴入氣化爐的焦油裂解高效的氣體、液體燃料越來(lái)越受到歡迎,煤炭氣化生率極低,重新被熾熱的粗煤氣帶出,進(jìn)入噴淋冷卻.產(chǎn)城市煤氣使煤的能源利用率從15%提高到60%，器,被洗滌酚水洗滌下來(lái),沉積在噴淋冷卻器釜底，為城市的發(fā)展和環(huán)境保護作出了突出的貢獻,如何使噴淋冷卻器釜底堵塞,又使大量的高含焦油的酚開(kāi)發(fā)利用氣化過(guò)程中副產(chǎn)焦油又給人們帶來(lái)了一個(gè)水進(jìn)人焦油酚水分離罐,增加了分離的負荷,使焦油新的課題。酚水分離工況惡化,增加了分離后酚水的油含量,導哈爾濱氣化廠(chǎng)引進(jìn)原德國固定床煤加壓氣化工致下游酚回收工段及生化處理工段不能正常運行，藝,自1993年生產(chǎn)以來(lái),為哈市環(huán)境改善做出了巨因此,焦油返爐裝置-直沒(méi)有投入使用。大貢獻,但氣化過(guò)程副產(chǎn)焦油- -直得不到合理利用,造成能源浪費,也降低了工廠(chǎng)的經(jīng)濟效益，同時(shí),由2加氫精制反應原理于燃燒技術(shù)落后,使焦油燃燒不充分,焦油中的有機焦油中含有的雜原子和多核芳烴,加熱至一定硫轉化為SO2,對環(huán)境造成很大的污染。2001年以來(lái),隨著(zhù)煤氣產(chǎn)量的提高,焦油產(chǎn)量溫度就要發(fā)生多種裂解和脫氫縮合反應,以致產(chǎn)生.也越來(lái)越大,為了節能增效,保護環(huán)境,哈爾濱氣化難處理的焦炭,因此,它們很容易使爐管和熱交換器廠(chǎng)利用富余凈煤氣,副產(chǎn)煤焦油分餾加氫改質(zhì)生產(chǎn)結垢。沉積在催化劑表面降低催化劑的活性,雜原石腦油和燃料油,成功地解決了困擾煤加壓氣化副子化合物會(huì )降低催化劑活性,因此,焦油需要加氫精制,脫除雜原子(O、N、S)降低縮合芳烴體系,從而保產(chǎn)焦油處理難的課題,走出- -條成功之路。證催化劑有較長(cháng)的壽命。在400C, 10132.5kPa,以1 PKM 煤加壓氣化處理煤焦油工藝Al2O3為載體、鎳鎢硫化物為催化劑的情況下,與H2作用發(fā)生C-S,C-N和C- 0鍵斷裂,以及不飽和原工藝中采用焦油返爐技術(shù)對焦油進(jìn)行處理,烴類(lèi)飽和反應,改變焦油的性能,使產(chǎn)品的質(zhì)量更工藝過(guò)程:煤氣化過(guò)程產(chǎn)生的焦油經(jīng)過(guò)液態(tài)產(chǎn)品分好、更安定。離工段從酚水中分離出來(lái),通過(guò)焦油計量泵打送到反應方程式:氣化爐內部布煤器上面的煤層,利用氣化爐上部.中國煤化工550C的高溫將--部分焦油裂解為中油、輕油、-部分被氣化。同時(shí),減少了氣化爐粗煤氣粉煤帶出量,YHCNMH GA+HS二硫化物:RSSR' + 3H2= RH+ R'A+ 2H2S .收稿日期:2005-02-10硫氫化物:C0S+ H=C0+ H2S作者簡(jiǎn)介:付曉東(1966- ),男,工程師，1988年畢業(yè)于哈爾濱大學(xué)城市醫氣專(zhuān)業(yè),現從事技術(shù)管理工作。噻酚類(lèi):GHS+ 2H2= GHIo + H2S54付曉東:煤氣化副產(chǎn)品焦油的加氫轉化2005年第4期(2)加氫脫氮易吸附低沸點(diǎn)組分和高壓下吸附組分,減壓下解吸烷基胺: R-CH2- -NH2 +H-→R-CH3 + NH .組分的特性,獲得較純凈的氫氣。3.2預分餾部分-C2Hs吲哚:+6H2一+NH3來(lái)自罐區的原料油經(jīng)過(guò)濾器濾去大于25um的固體顆粒后進(jìn)預分餾原料油緩沖器,經(jīng)換熱器被預分餾塔中段回流及預分餾塔底瀝青升溫,經(jīng)預分餾吡咯:+4H2一→GHo+ NHs塔進(jìn)料加熱爐加熱后進(jìn)人原料預分餾塔,塔頂氣經(jīng)N冷凝后進(jìn)入預分餾塔項回流罐,進(jìn)行油氣水三相分H離,油經(jīng)預分餾塔項回流泵升壓,一部分作塔頂回吡啶:+5H2一+C5H2+NH3流,- -部分抽出作反應部分原料使用,預分餾塔設有中段回流，從第12層塔板抽出經(jīng)中段回流泵升壓后喹啉:+7H2一-GgH + NH,分兩部分,第- -部分經(jīng)預熱器換熱(冷卻)后分兩路:(1)回流到預分餾塔第10層作回流;(2)經(jīng)水冷器冷卻后,與預分餾塔頂抽出油混合進(jìn)入儲罐,作反應部(3)加氫脫氧分原料,第二部分直接回到預分餾塔作強制內回流，預分餾塔底瀝青經(jīng)過(guò)瀝青泵升壓與原料油換熱后,酸類(lèi):-0H +Hh一 →+H20去瀝青裝置及成型裝置。-C0OHCH3預分餾塔項回流罐中的不凝氣由塔頂引射器抽有機酸:+3H2一→出經(jīng)水冷器冷卻后進(jìn)人抽空系統,經(jīng)油氣分離,不凝2H20氣排入大氣,污油被泵送至原料油儲罐,含油污水被(4)烯烴加氫飽和泵送至含硫污水罐。R- -CIH-CH2 +H2→R-CH- -CH預分餾塔底產(chǎn)出的中溫瀝青經(jīng)瀝青泵連續打到R- -CH=CH -CH -CH2 + 2H2反應釜經(jīng)加熱改質(zhì)后,自流人瀝青槽,液位升高后, .→R-(CH2)z-CH3泵送到瀝青高溫槽,然后降溫至200~220°C后,出去(5)芳烴加氫飽和連續放至瀝青刮板機,冷卻成型(外運)。3.3 反應部分苯:+2H2一反應原料由泵從儲罐打出后經(jīng)過(guò)濾器濾掉大于25ym的固體顆粒,進(jìn)人改質(zhì)原料緩沖罐,由進(jìn)料泵萘:+5H2-一。增壓后與氫混合,經(jīng)換熱器被反應流出物升溫后,經(jīng)開(kāi)工加熱爐加熱,進(jìn)人設有催化劑床層的加氫精制反應器,反應器內設有循環(huán)冷氫設施,以控制床層溫度。由加氫精制反應器出來(lái)的反應物經(jīng)換熱器被反(6)加氫裂化應進(jìn)料低分油冷卻后,經(jīng)反應高壓分離物冷卻器及GgHg+ H2一→CsH2 + CHg反應流出物水冷器冷卻至45C進(jìn)人高壓分離器,冷- -R卻后的反應物在高壓分離器中進(jìn)行氣油水三相分+ RH離,高壓氣(循環(huán)氫)經(jīng)循環(huán)氫壓縮機升壓,然后分兩路,一路作為急冷氫進(jìn)反應器,一路與來(lái)自新氫壓縮3加氫工 藝流程機的新氫混合混合氣與原料油混合作為反應進(jìn)料。含中國煤化工壓分離器底部排出3.1變壓吸附分 離氫YHCNMH G里。凈化煤氣在1. 55MPa,約400C條件下,進(jìn)行氣3.4分餾部分液分離,分離掉氣體中夾帶的液態(tài)物質(zhì)后,進(jìn)人吸附從反應部分來(lái)的低壓油.經(jīng)換熱器被精制燃料器,利用吸附劑在相同壓力下易吸附高沸點(diǎn)組分,不(下轉第64頁(yè)).姚曉平等:稀土國體超強酸Nao -F0/s0/的制各、表征及催化合成鄰第二甲被二丁解的研究2005年第4期具有制備時(shí)間短,無(wú)環(huán)境污染,催化活性高,重復使[9] ouCA.Km .n D. Sorn soaocosguaoI for etifeatin over nation H,acoawenient and inproved method用性能好的特點(diǎn)。aspeneidie pefourinared rinilorie aeid calyat [J]. Synbeis,參考文獻1978,(2):929- 931.1] 馬世昌.化學(xué)物質(zhì)辭典[M].西安:陜西科學(xué)技術(shù)出版社,1994.[10].樊鋼,朱江,趙瑞,李偉.正交實(shí)驗法在測繪儀器檢定中的應用[J].測繪學(xué)院學(xué)報.002,19(1):22 -24.2] 徐克助.精細化工實(shí)用技術(shù)書(shū)庫.精細有機化工原料及中間體[u] 強亮,王慎敏.精細化I.系列叢書(shū)(精細化I綜合實(shí)驗(修訂手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社198.3-308.版)[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2002.60-63.3] 王存德,馮學(xué)兵,稀土固體超強酸催化合成酯的研究[J].石油[12]王淑敏,李靜,趙艷茹 .微波輻射硫酸催化合成鄰苯二甲酸二化1.1994.(23):166.丁酯[].河南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，00,29(3);49 -51.(2):153- 157.13] 王運.劉緒峰.復合稀土A1Q/讀石分子篩催化合成鄰苯二甲[5] Hu C WHashimdo, M,0lushan T,a al.[J].J Caal, 1939.143:437酸二丁附口J，銀北京農學(xué)院學(xué)010103)2322[14)楊志成,張小芬 .大孔強酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂催化合成增塑劑DBP的研究[J].離子交換與吸附198,14(4):366 - 372.3501 - 3508.15] 熊文高,俞善信.劉淑云.對甲苯磺酸催化合成鄰苯二甲酸二7] L. A. aidk,L. R. Podesm,C.D. Marpin,et al. 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Comm. ,148(1979)9MeGraw Hill Book Co, 196,171，回流泵升壓后,大部分作為塔頂回流,小部分作為輕(上接第54頁(yè))油及反應流出物加熱至275C,進(jìn)入分餾塔,分餾塔油混入穩定汽油管線(xiàn),經(jīng)穩定汽油水冷器冷卻至設重沸爐,塔頂油氣經(jīng)分餾塔空冷器冷凝冷卻,為吸40C;去灌區石腦油貯罐。收該塔頂油氣中的硫化氫,稀氨水由空冷器下的混4結論合器注人,塔頂混合物流經(jīng)混合器強制混合后,經(jīng)分餾塔頂空冷器冷凝冷卻到40C,進(jìn)入分餾塔頂,進(jìn)(1)充分利用哈爾濱氣化廠(chǎng)剩余煤氣,煤焦油及行油氣水三相分離。閃蒸出來(lái)的氣體排至燃料氣管公用工程,輔助工程,投資少。網(wǎng)。含硫含氨污水去含硫污水罐，油相經(jīng)分餾塔頂(2)將廉價(jià)煤焦油加氫轉化成石腦油,燃料油，回流泵升壓后,一-部分作為粗汽油去穩定塔,塔底柴提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益,增強了企業(yè)在市場(chǎng)的競爭油經(jīng)精制柴油泵升壓后, -部分作穩定塔再沸器熱力。源,經(jīng)分餾塔再沸爐回分餾塔,另一部分經(jīng)低壓油換(3)通過(guò)加氫轉化脫除了焦油中的有機硫化物熱器換熱至1o0C,再經(jīng)精制柴油空冷器冷卻至及氮化物,并得到了處理,減少了環(huán)境污染。因此，509去灌區。該項裝置的投產(chǎn)有著(zhù)廣泛的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。粗汽油經(jīng)換熱器被穩定汽油換熱后,進(jìn)人穩定優(yōu)質(zhì) 燃料油作為工業(yè)燃料是一種理想的汽柴油塔用精制柴油作塔沸器熱源,穩定塔頂油氣經(jīng)穩定替代品,廣泛用于電廠(chǎng)、冶煉、鍛壓等工業(yè)窯爐進(jìn)行塔頂水冷器冷凝冷卻到40C,吸收硫化氫的稀氨水燃燒。據有關(guān)部門(mén)統計，全國僅用于工業(yè)窯爐使用自水冷器出口的混合器注人,塔頂混合物經(jīng)混合器的柴油達200萬(wàn)ra-'以上。并且,隨著(zhù)環(huán)保要求強制混合后,進(jìn)人穩定塔頂回流罐,進(jìn)行油氣水三相.的不斷提高,燃煤爐窯將逐漸淘汰,同時(shí)工業(yè)燃油數分離。閃蒸出來(lái)的氣體進(jìn)人到分餾塔頂混合器前經(jīng)量將逐步增加。利用價(jià)格很低的原料廢油,生產(chǎn)優(yōu)混合、冷卻后進(jìn)入分餾塔頂回流罐,再排至燃料氣管質(zhì)工中國煤化工場(chǎng)前景。網(wǎng),含硫含氨污水去含硫污水罐。油相經(jīng)穩定塔頂YHCNMHG