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煤焦油加氫多種路線孰優孰劣？

作者： 2015年12月08日 來源：互聯網 瀏覽量：
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最近兩年，運用煤焦油加氫技術的項目在國內密集亮相。 　　2014年4月30日，內蒙古慶華集團烏斯太精細化工有限公司50萬噸/年煤焦油懸浮床加氫裂化裝置工藝包通過審查。 　　2015年7月25日，15萬噸/年沸騰床煤焦油加
　　最近兩年，運用煤焦油加氫技術的項目在國內密集亮相。
 
　　2014年4月30日，內蒙古慶華集團烏斯太精細化工有限公司50萬噸/年煤焦油懸浮床加氫裂化裝置工藝包通過審查。
 
　　2015年7月25日，15萬噸/年沸騰床煤焦油加氫裝置在河北新啟元能源技術開發股份有限公司開車成功，這是國內首套沸騰床煤焦油加氫裝置。
 
　　目前，延長石油安源化工有限公司采用全餾分懸浮床加氫裂化技術建設的煤焦油全餾分加氫制油示范項目一期工程50萬噸煤焦油加氫制油項目進入試車投料階段。
 
　　至此，固定床加氫精制技術、固定床加氫裂化技術、全餾分煤焦油固定床加氫裂化技術、 延遲焦化一固定床加氫裂化聯合加工技術、懸浮床和沸騰床加氫裂化等6類煤焦油加氫技術，在國內都有了應用。
 
　　那么這些技術如何比選？哪種技術將是應用方向，引領煤焦油加氫產業的未來？業內專家分別做了點評。
 
　　煤焦油是一種黑褐色或純黑色的粘稠狀液體產品，按煤炭干餾溫度進行分類，分為低溫煤焦油、中溫煤焦油和高溫煤焦油。煤焦油加氫就是通過加氫精制或加氫處理的方法，脫除煤焦油中的硫、氮、氧、金屬等雜原子和雜質，以及飽和烯烴和芳烴，生產出石腦油、柴油、低硫低氮重質燃料油等目標產品。業內人士向記者介紹，煤焦油加氫的6類技術原理是一樣的，只是預處理不同，后面都是固定床加氫。在預處理階段，它們各有特點。
 
　　單純的固定床加氫精制技術是常減壓蒸餾，將煤焦油全餾分切割成輕餾分油和重油，將輕餾分油作為固定床加氫精制的原料進一步加工，脫除輕餾分油中的硫、氮、氧等，同時加氫飽和其中的烯烴和部分芳烴，最終得到石腦油和低硫柴油餾分。該技術的優點是流程簡單、 投資小, 但輕油產品收率最低，僅能處理小于350攝氏度的餾分。
 
　　固定床加氫裂化技術是在工藝流程上增加了加氫裂化段，將煤焦油首先切割成餾分油和瀝青產品。其中餾分油依次進入加氫精制段和加氫裂化段，在加氫精制段脫除原料中的硫、氮、氧等原子，并加氫飽和烯烴和部分芳烴，在加氫裂化階段使350 攝氏度至500攝氏度的減壓餾分油裂化成低于350攝氏度的輕油，油品收率提高。從理論上講，如果減壓餾分油的干點控制得好，那么煤焦油的利用率可以提高約30％。但是實際上，餾分油的干點一般控制不好。
 
　　全餾分油固定床加氫裂化技術的原料增加了焦油瀝青部分，進一步提高了煤焦油的利用率。北京低碳清潔能源研究所高工朱豫飛認為，如果目的產品是汽油、柴油餾分等燃料油，加氫比焦化好。因為加氫能更充分的利用煤焦油這種資源，能最大限度地把煤焦油原料轉化成輕油產品。
 
　　延遲焦化-加氫聯合技術可以作為一種加工煤焦油的方案。但它的明顯缺點是焦炭收率高，把相當比例的液體煤焦油轉化成了固體焦炭，從資源利用的角度看是不利的。尤其是對高溫煤焦油，延遲焦化加工的難度更大。陜西神木天元化工有限公司工程師姚磊認為，延遲焦化工藝是一種半連續性的操作過程，一次性的處理量比較大，效率也不低，而且不像其他技術用多系列的組合加氫催化劑的特點，從而在很大程度上降低了對煤焦油加工的投資費用和操作費用，降低了煤焦油加工成本，在一定程度上提高了煤焦油加工的經濟效益。但甘肅宏匯能源化工有限公司副總經理張建強認為，按照運行的最長周期來看，延遲焦化—加氫聯合技術雖然收油率低，只有75%，但從催化劑損耗、開停車損失等綜合計算看，這種技術還是比較經濟、適用的。
 
　　懸浮床和沸騰床加氫裂化技術是目前比較受關注的技術。在該技術反應器中，催化劑不是固定狀態的，而是流動狀態的，通過反應介質能把加氫時的反應熱帶走，避免了因原料攜帶污染物的沉積和結焦而造成催化劑床層堵塞的問題。
 
　　一些業內人士認為，懸浮床和沸騰床反應器可以在線更換催化劑，保持反應器內催化劑的活性穩定，從而實現長周期穩定運轉，煤焦油的轉化率和輕油產品收率提高，收油率能達到90%甚至以上。朱豫飛認為，懸浮床加氫技術更適合加工煤焦油，因為懸浮床可以加工瀝青質含量高的重油，對含污染物多的原料有非常突出的優點。他認為，并不是所有的懸浮床加氫技術都能用于煤焦油加工，因為煤焦油的反應性能與石油餾分不同，需要合適的催化劑和工藝條件才能比較好的加氫轉化結果。山東淄博泰通催化技術有限公司總經理萬學兵認為，懸浮床煤焦油加氫過程中，催化劑是懸浮在煤焦油中的，催化劑密度與反應物密度接近，催化劑與煤焦油反應均勻，反應活性好。
 
　　煤炭科學總院液化所所長張曉靜則認為，懸浮床和沸騰床加氫裂化技術有不同的反應器，有不同的反應體系和反應難度，應當比較操作成本、操作難度、投資。中石化洛陽工程有限公司高工左鐵進一步介紹，沸騰床反應器催化劑加排系統復雜，投資要比懸浮床高10～15%。懸浮床技術是催化劑在反應器里面始終在線補充，保證最新鮮的催化劑與煤焦油反應，焦油中的瀝青基本全部轉化，收油率高，中低溫煤焦油收油率可以在92%，高溫煤焦油收油率可以在83%。
 
　　陜西省化工學會名譽理事長賀永德做了多方比較：采用全餾分煤焦油固定床加氫裂化技術多產10%的油，但是耗氫量高，1噸油比延遲焦化一固定床加氫裂化聯合技術多耗氫氣200立方米。從投資上看，全餾分煤焦油固定床加氫裂化技術比延遲焦化一固定床加氫裂化聯合技術少投資25～30%，同一種煤焦油，綜合考慮，兩種技術經濟賬差不多。懸浮床和沸騰床加氫技術收油率相比固定床要高。
 
　　河南平頂山首山焦化公司副總經理李志越、河南寶碩焦油化工有限公司總經理張新橋等業內人士一致認為，懸浮床和沸騰床加氫是煤焦油加氫的技術方向，油品收率高，適合高溫煤焦油全餾分加氫。只不過他們當中有的認可沸騰床，有的認可懸浮床。張建強指出，懸浮床、沸騰床只是攪動方式不一樣，都是今后的發展方向。但是，系統能否長周期、滿負荷、穩定運行，要連續開到一年才能考證。
 
　　新疆廣匯能源公司高工曹先勇等多位專家向記者表示，懸浮床和沸騰床是目前煤焦油加氫最先進的技術，但是投資也相對大。應當根據煤焦油質量、煤焦油加工規模決定路線。如果煤焦油質量好，加工規模小，固定床、延遲焦化同樣也適用，甚至說加工規模小的高溫煤焦油也適用于固定床加氫。而對于焦油加工規模大、瀝青質，金屬含量高的高溫煤焦油，更適合懸浮床和沸騰床加氫裂化技術。
 
　　山東省金能煤化工有限公司總工范安林向記者表示，沒有絕對的懸浮床還是沸騰床哪個方案最好，選擇技術路線應當根據煤焦油質量、煤焦油資源、企業資金、煤焦油加氫后得燃料油質量、成品油價格等因素比較后，算企業自己的經濟賬。
 
　　除了用煤焦油加氫技術生產油品外，其他思路也在實踐中。據了解，目前已有的煤焦油加氫大都以石腦油、輕柴油作為最終產品。這些產品的突出特點是芳烴和環烷烴含量高。其中芳烴潛含量一般都在70%～80%，遠超過來自石油里面的含量，是一種難得的芳烴原料。
 
　　朱豫飛表示，如果采用選擇性加氫裂化技術，使其中的多環芳烴轉化成單環芳烴，最終用于生產芳烴產品，這樣既避免了輕柴油產品十六烷值低的問題，也有效利用了該餾分油的芳烴資源。煤焦油通過加氫轉化技術用于生產芳烴產品，還可以降低生產過程中的氫耗量。
 
　　李志越等業內人士也表示，煤焦油如果用于生產芳烴產品，既能大幅度提高催化重整裝置的效率，也可以充分體現這種原料的優勢。芳烴附加值高，也沒消費稅，是方向，經濟上肯定合理。但也有業內人士認為，上馬芳烴也應當根據企業所在區域的芳烴產銷市場來決定。
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標簽：煤焦油加氫技術

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