10万吨年蒽油制备清洁燃料油项目建议书

10万吨/年蒽油制备清洁燃料油项目建议书
1项目背景
1.1 项目名称
蒽油加氢制备清洁燃料油项目
1.2 项目建设规模
建设规模：10万吨/年
1.3 项目建设地址
黑龙江省七台河新兴煤化工循环经济产业园区
1.4 项目提出背景
2011年七台河市焦炭产能达到1000万吨，可以产生总量为25亿立方米的剩余煤气、4 5万吨煤焦油、12万吨粗苯。

如果从黑龙江省范围考虑，按黑龙江省焦炭产量1500万吨计算，可以产生37.5亿立方米剩余煤气、67.5万吨煤焦油、18万吨粗苯。

已经具备了向产品品种结构上深度开发的条件。

目前生产的多数是化工的基础原料，是化工产品产业链的基础产品，是精细化工产品的“粮食”。

要改变现有“只卖原粮”的局面，向精细化工领域迈进。

七台河市煤化工产业下步发展要继续以建立完善循环经济体系为重点，按照“稳煤、控焦、兴化”的总体发展思路，依托煤焦油、焦炉剩余煤气、粗苯这三条线，整合资源、集中优势，继续寻求延伸产业链条，搞好资源综合利用和延伸转化，实现资源循环利用、综合开发、高效增值，不断扩大煤化工产业的整体规模，形成全市工业经济加快发展新的增长极。

新兴煤化工产业园区位于七台河市新兴区辖区内，园区现有面积约4.7平方公里，一期增加2.9平方公里，达到7.6平方公里；二期将长兴乡马鞍村整村搬迁至长兴村，增加5.5平方公里，总体达到13.1平方公里；三期增加8.7平方公里，最终园区面积将达到21.8多平方公里，新兴煤化工产业园区是一个以煤焦化及下游产品为主体的产业园区。

园区功能齐备，水、电、路等基础设施建设基本到位。

基于上述政策和资源条件，提出一系列煤焦油项目，10万吨/年蒽油加氢制备清洁燃料油项目是其中之一。

2产品性质与用途概述
保特性，所以一些小型汽车甚至高性能汽车也改用柴油，但由于中国柴油质量低劣，国外运转正常的柴油汽车进口到国内可能会频出故障甚至事故。

3国内清洁燃料油生产状况、市场简要分析
3.1清洁燃料油国内生产状况
3.1.1煤焦油加氢生产清洁燃料油现状
目前国内高温煤焦油加氢工业化还处于萌芽发展状态，原因在于组分复杂、馏分重、沥青质含量高、加氢难度大。

今后的研发重点是开发高活性的催化剂，提高加氢转化率，在注重提高燃料油收率的同时，也要多联产其它高附加值的化工产品。

在国内还处于工业化初级阶段，还没有大规模产业化。

中国中低温煤焦油的加工利用以生产燃料油或燃料—化工型路线为主，燃料—化工型技术路线是中低温煤焦油产业化的方向。

国内在建或拟建的中低温煤焦油加氢项目比较多。

中低温煤焦油是低阶煤在干馏过程或煤在气化过程中得到的液态产物，主要组分为脂肪烃、烯烃、酚属烃、环烷烃、碱类、芳香族和类树脂物，其中以脂肪烃、酚属烃为主，而芳香烃很少，酚属烃中以高级酚为主。

目前已经投产的中低温煤焦油加氢装置有4家，加工能力为66万吨/年；正在建设或处于开车调试阶段的有近10家，加工能力达到210万吨/年左右；正在规划建设的中低温煤焦油加氢项目总加工能力达到了400万吨/年。

预计到2015 年，中国的中低温煤焦油加氢处理能力能达到700万吨/年。

国内主要中低温煤焦油加氢生产情况如表2所示。

主要厂家已建成产能（万吨/年）在建项目产能（万吨/年）云南解化集团6
中煤龙化哈尔滨煤制油公司54
辽宁博达化工公司5
陕西神木天元化工公司50
河南鑫海新能源公司5
陕西东鑫垣化工50
内蒙古赤峰国能化工1530
开滦集团在内蒙古鄂尔多斯40
神木富油能源公司12
榆林市基泰能源化工公司820
神木安源化工公司26250
神华煤制油化工公司30
新疆爱迪新能源公司20
介休市昌盛煤气化有限公司20
合计160436
表2 国内主要中低温煤焦油加氢项目
陕西神木天元化工公司2×25万吨/年的煤焦油加氢装置已经顺利投产，是目前中国最大的煤焦油加氢装置，该项目以低阶煤干馏中低温煤焦油为原料，生产轻质化燃料油40万吨、石油焦8万吨及液化气0.8万吨等产品。

3.1.2蒽油加氢法生产清洁燃料油现状
高温煤焦油加氢是指在高温、高压和H2存在的条件下，在催化剂床层上对高温煤焦油进行加氢反应，改变其分子结构，并脱除O，N，S等杂原子，从而获得汽油、柴油、煤油等燃料油品。

对于高温煤焦油的加氢，必须将加氢精制和加氢裂化相结合，才可以得到较高的燃料油收率，达到效益的最大化。

高温煤焦油加氢主要是煤焦油中的蒽油组分加氢，国内高温煤焦油主要生产厂家分布情况见下表：
主要厂家已建成产能（万吨/年）在建项目产能（万吨/年）黑龙江宝泰隆煤化工公司10
内蒙古庆华集团16.67
江苏天裕能源化工集团20
山西路鑫能源产业集团20
山东荣信煤化公司30
合计1086.67
表3 国内主要加氢纯苯生产区域产能及产量
从上表可以看出，基本都是在建和规划项目，从整体上看高温煤焦油加氢还处于起步时期，产业化项目较少。

3.2清洁燃料油市场简要分析
随着世界经济和中国经济的快速发展，作为燃料的石油资源越来越紧张，为长期处于竞争劣势的煤化工提供了一个千载难逢的发展机遇。

我国是世界焦炭生产大国，焦炭年产量约占世界焦炭总产量的近 50%左右，在生产焦炭的同时还副产较多的低经济价值的煤焦油和焦炉煤气。

煤焦油作为重要的炼焦副产品，产量约占炼焦煤的4%左右，2010我国产量约为1100万吨/年。

多数煤焦油没有得到合理的利用，除部分高温煤焦油用于提取化工产品外，大部分被作为燃料进行粗放燃烧。

而煤焦油中含有大量的芳香族等环状结构化合物较难充分燃烧，同时排放出大量的SOx和NOx，造成严重的环境污染。

将煤焦油通过加氢的方式制备清洁燃料油是解决上述问题的一个十分有效的途径。

该技术朝着生产规模化，产品清洁化，用途多样化的方向发展。

近年来，地方炼厂燃料油需求量显著增长。

2009年1～7月份，在国际燃料油价格看涨和国内成品油调价预期的作用下，炼油厂开工率持续提高，原料需求不断增加，虽然8月份以后需求量有所减少，但全年总量大幅增加；此外，新增炼油能力的投产也拉动了部分燃料油需求。

2009年，地方炼厂燃料油需求量为920万吨，同比大涨39%，占燃料油消费量的比例为27%，较2008年增长9个百分点。

近两年需求呈增长趋势。

根据国家“十二五”规
划，到2015年，我国的燃料油需求量将比目前增加1亿吨，原油的进口比例将达到国内总加工量的 66%，而国家设定的原油进口比例上限为60%，多出6%的加工量将由煤制油来补充。

因此，煤焦油加氢成套技术将可以满足煤炭行业由煤焦油生产优质汽油、柴油调和馏分油的市场需求。

随着我国经济和技术的发展，在强调经济与环境保护协调发展方面的要求越来越高，炼油化工产业面临产品质量升级和实现清洁生产的巨大压力。

对汽油和柴油中硫含量的要求也日益严格，要满足新的燃料规范尚有许多亟待解决的问题，既要除硫又要保持汽油必要的高辛烷值是很复杂的课题。

因此，制备清洁燃料油技术将具有极大的市场竞争力。

4工艺技术方案简介
4.1煤焦油加氢技术方案简介
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，最终获得石脑油和优质燃料油，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。

煤焦油加氢工艺主要有以下几种：
1、加氢精制工艺
煤焦油加氢精制工艺以煤焦油的轻馏分油或全馏分油为原料，通过加氢精制或加氢处理过程，脱除原料油中的硫、氮、氧、金属等杂原子和杂质以及饱和烯烃和芳烃，生产出石脑油、柴油、低硫低氮
重质燃料油或碳材料的原料等目标产品。

该加氢工艺的优点是工艺流程简单，缺点是原料利用率低，产品的十六烷值较低。

2、加氢精制-加氢裂化
煤焦油加氢精制-加氢裂化工艺以全馏分煤焦油为原料，通过加氢精制-加氢裂化过程把煤焦油中的重油或沥青转化成轻馏分油，以最大限度地提高轻油收率。

与煤焦油加氢精制技术相比，这类技术
的缺点是增加了加氢裂化段，工艺流程相对复杂，过程操作稳定性不及加氢精制工艺，优点是轻油收率高，提高了煤焦油资源的利用率，同时柴油产品的十六烷值较高，基本能达到4 0以上。

3、非均相悬浮床加氢工艺
由煤炭科学研究总院煤化工研究分院自行研发的BRICC煤焦油加工技术是一种非均相催化剂的煤焦油悬浮床加氢工艺方法。

工艺技术的优点是可以把全部的重沥青回炼裂化成为
小分子产品，同时脱除的催化剂可外卖或再生，实现了煤焦油最大量生产轻质油和催化剂循环利用的目的，提高了原料和催化剂的利用效率，也提高了轻质油的收率。

4、液相裂解加氢工艺
中国科学院石油研究所等单位对低温煤焦油的性质作了全面的分析，对低温煤焦油加氢制燃料催化剂进行了深入研究后，开发了煤焦油的中高压液相加氢工艺。

该工艺以低温煤焦油重馏分为原料，在一定温度、压力及催化剂的作用下，对煤焦油进行裂解加氢制得汽油和柴油等产品，抚顺石油三厂应用该工艺技术成功实现了工业生产。

4.1.1中低温煤焦油加氢工艺研究进展
中国已经开展了大规模的中低温煤焦油加氢工艺的相关研究开发工作。

研究领域从基础理论、反应机理到工艺开发、工程化开发，试验规模也从实验室小试到中试、直至工业性试验。

张军民对低温煤焦油中的酚类物质从生成机理、酚类回收至分离利用有较为系统的研究，并提出了低温煤焦油中酚类化合物分离与利用方面应该开展的工作和研究方向。

抚顺石油化工研究院利用碱性液体对低温煤焦油中的酚类物质进行抽提，酚类产量可达44%，酚及酚系物含量达到99%。

沈和平等开发了一种中低温煤焦油深加工的工艺技术，工艺技术既能得到汽油和柴油馏分，又能得到酚、苯、甲苯以及溶剂油等高附加值化工产品，是典型的燃料—化工型的加氢工艺路线。

煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院开发的中低温煤焦油加氢工艺具有原料适应性强，流程简单，燃料油收率高，无沥青副产物，催化剂活性高等优点。

张秋民等开发了煤焦油重馏分加氢裂化沸腾床反应器，该反应器不仅成品油收率高，而且有效解决了固定床催化剂床层容易阻塞的问题。

张军民等利用独立开发的催化剂对460℃前的馏分进行了加氢实验，得到汽油和柴油均达到国家标准中93号汽油和0号柴油的各项技术指标。

4.1.2高温煤焦油加氢工艺研究进展
煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院的张晓静等开发了一种非均相催化剂的煤焦油悬浮床加氢工艺，其加氢工艺过程为：将脱除了催化剂的循环油和小部分大于370℃重馏分油的煤焦油与加氢催化剂及硫化剂充分混合均匀制得催化剂油浆，然后催化剂油浆与其余大部分大于370℃重馏分油的煤焦油经原料泵升压、混氢升温后进入悬浮床加氢反应器进行加氢裂化反应，反应器反应流出物经过高温分离器、低温分离器后得到液固相高低分油混合物和富氢气体两部分。

前者经常压塔分馏后，得到小于370℃轻馏分油，轻质馏分油经后续提质加工，可生产化工原料、柴油、燃料油、汽油或芳烃产品。

BRICC 工艺技术的优点是可以把全部的重沥青回炼裂化成为小分子产品，同时脱除的催化剂可外甩或再生，实现了煤焦油最大量生产轻质油和催
化剂循环利用的目的，提高了原料和催化剂的利用效率，也提高了轻质油的收率。

燕京等采用多种催化剂组成的级配方式对全馏分高温煤焦油进行加氢改质试验研究，在最佳反应条件下，汽油馏分和柴油馏分能达到产物总量的80%。

陈松等对脱除沥青后的20
0～540℃馏分的高温煤焦油在使用专用催化剂的条件下进行加氢裂化，实现了100%转化，石脑油馏分收率为13%和柴油馏分收率80%。

田小藏以高温煤焦油为原料，选择加氢保护剂、脱金属剂及加氢精制催化剂，在适宜的工艺条件下，对其进行加氢处理，最后得到了高质量的汽油、柴油产品。

常娜等对高温煤焦油在超临界二甲苯中加氢裂解的反应动力学进行了研究，建立起三集总宏观反应动力学模型；并且研究了沸石催化剂制备条件对超临界汽油中高温煤焦油加氢裂化轻质油收率的影响，优化了催化剂制备条件。

同济大学对煤焦油沥青的加氢裂化制取燃料油技术进行了研究，燃油的总出油率可达75%以上，大大提高了高温煤焦油的利用效率。

4.2建议工艺方案流程
煤焦油加氢精制-加氢裂化工艺操作简单，加氢过程中无需掺加轻烃和石油，煤焦油利用率高，温度在400～450℃的煤焦油馏分可100%转化为优质化工原料，可最大限度地提高轻油收率，且产品性质优良，属洁净生产技术。

与加氢精制工艺相比，加氢精制-加氢裂化工艺增加了加氢裂化段，虽然过程操作稳定性不及加氢精制工艺，但轻油收率高，提高了煤焦油资源的利用率，同时柴油产品的十六烷值较高，产品性质要远优于加氢精制工艺。

非均相悬浮床加氢工艺的代表—BRICC加氢工艺技术目前还没有实现工业化，尚未体现出工业生产应用上的优越性。

与加氢精制-加氢裂化工艺相比，高压液相加氢工艺装置对设备要求苛刻，设备加工费用高，建设投资较高。

综合比较，加氢精制-加氢裂化工艺更能体现出其技术优越性，因而在实际工业应用中最为广泛。

该工艺在陕西天元化工应用较为有代表性，其工艺流程图如图1：
图1 陕西天元化工加氢工艺流程图
1-预加氢反应器 2-加氢反应器 3-分离器 4-分馏塔 5-加氢裂化器 6-分离器 7-分馏塔本项目推荐蒽油加氢工艺为改进的加氢精制-加氢裂化工艺，其工艺流程为：加氢原料蒽油与循环氢气进入加氢反应器，反应后的油气经分离系统分离出精制油进入分馏系统，未转化尾油作为加氢裂化的原料油与循环氢混合后，经过加氢裂化反应器处理并经分离系统分离后，裂化油和精制油汇合后进入分馏系统切割。

分离出的未转化油混入原料蒽油循环进行加氢精制。

分离出的氢气经循氢机加压后，进入反应系统循环利用。

工艺流程图如图2所示：
图2 推荐蒽油加氢工艺流程图
5项目实施的经济效益和社会效益简要分析
5.1项目实施的经济效益
本项目建成后，年处理蒽油10万吨，目前市场清洁燃料油的价格与成品汽柴油仅差40 0～500元/吨，约为7100元/吨按98%的轻质油收率折算，预计年销售收入6.958亿元，生产成本约5.61亿（详见表4），年销售收入税金及附加5574.4万元，预计可实现利润7900. 6万元。

经估算，本项目总投资2.5亿元，按上述年利润计算，投资回收期为3.2年（不含建设期）。

10万吨/年蒽油加氢项目主要生产成本估算如下：
序号项目名称单位年耗单价（元）成本（万元）
1原材料50800
1.1蒽油吨100000350035000
1.2氢气吨79002000015800
2燃料及动力3500
3人员工资人8030000240
4管理费29
5设备折旧1536
6年总成本56105
表4成本估算表
5.2项目实施的社会效益
从目前情况看，该项目的社会效益，主要体现在如下方面：
1、本项目符合国家产业政策，有利于优化地区产业结构，带动周边地区经济发展，增加人民收入。

2、带动相关产业发展。

该项目所需建材、原料、包装及服务均可在当地解决，有利于促进建材、机械、建筑、包装、运输、服务等多种产业的发展，激活相关产品生产和服务企业，加快当地经济发展和社会进步。

3、增加就业机会。

在项目的建设过程中，可直接为建筑、安装部门提供就业机会，并间接为相关产业提供就业机会；项目建成后，所需工人从当地招聘，分流了当地农村剩余劳动力，缓解社会就业压力，一定程度上维护了社会和谐稳定。

4、促进当地经济发展。

项目正常生产后，预计年上缴税金5574.4万元，对当地经济发展将发挥重要作用。

5、该项目的建设，可为建设单位带来可观的经济效益。

能够提高煤焦油的利用价值，大大减少环境污染，是典型的煤焦油综合利用工程、节能工程，同时也是可降低区域环境污染的环保工程。

是符合当前全球大力提倡的绿色环保能源要求的项目。

推动我国精细化工产业的更新换代，为振兴东北老工业基地做出贡献。