焦油加氢--xxx

煤沥青 35.10% 损失
合计
0.50%
100.00%
2.物质的介绍
• • • • 2.1煤焦油 2.2石脑油 2.3柴油 2.4煤沥青
2.1.1煤焦油是什么
• 煤焦油又称煤膏，是 煤焦化过程中得到的 一种黑色或黑褐色粘 稠状液体， 比重大于 水，具有一定溶性和 特殊的臭味，可燃并 有腐蚀性。
2.1.2煤焦油组成
C.胜帮公司
• 焦炉副产焦油的馏分含有大量的烯烃、 多环芳烃等不饱和烃及硫、氮化合物，酸 度高、胶质含量高。采用加氢裂化工艺， 可完成不饱和烃的饱和、脱硫、脱氮反应、 芳烃饱和，大大改善其稳定性、降低硫含 量和降低芳烃含量的目的，获得优质化工 原料。
•
C.胜帮公司
• 选择该工艺，煤焦油利用率高，小于 400℃～450℃煤焦油馏分可100%转化为优 质化工原料，产品性质优良。该工艺属清 洁生产工艺，建设投资略高，操作简单， 无需购买轻烃和石油，百分之百加工煤焦 油。加氢技术在石油行业是非常成熟的洁 净生产技术，5万吨/年的煤焦油加氢装置已 经正常生产超过五年，10万吨/年的煤焦油 加氢装置已经正常开车。
4.国内外焦油加工技术现状
目前煤焦油深加工技术有三个工艺 路线可供选择： A.将煤焦油先进行分馏，小于350℃的 煤焦油轻馏分进行加氢处理（不含裂 化），大于350℃煤沥青作为沥青调合 组分调合普通道路沥青。该方案工艺 成熟，国内已有装置在运行，但煤焦 油利用不充分，经济性大大降低。
B中科院工程物理研究所
C.胜帮公司
• 上海胜帮公司的煤焦油加氢精制裂化工 艺。将煤焦油分馏切割为小于400℃～ 450℃和大于400℃～450℃的煤沥青，分 馏切割点以小于400℃～450℃馏分中的灰 分量来确定。小于400℃～450℃的煤焦油 馏分进行加氢处理以生产轻柴油，煤沥青 可用于调合重质燃料油（做乳化燃料）或 生产改质沥青。
2.3柴油
• 柴油（Diesel）又称油渣，是石油提炼 后的一种油质的产物。它由不同的碳 氢化合物混合组成。它的主要成分是 含9到18个碳原子的链烷、环烷或芳烃。 它的化学和物理特性位于汽油和重油 之间，沸点在170℃至390℃间，比重 为0.82~0.845kg/l。
2.4.1煤沥青
• 理化性质： 室温下为黑色脆 性块状物, 有光泽； 臭味, 熔融时易燃 烧, 并有毒。属二 级易燃固体。本 产品符合 GB/T2290-94中 温沥青标准。
5.1焦油加氢工序
• 5.1.1 原料预处理部分 • 5.1.2反应部分 • 5.1.3分馏部分
5.1.1 原料预处理部分
从罐区来的原料油经超级离心机和过滤 器除去25μm的固体颗粒和大部分水，与预 分馏塔顶汽体换热升温后，流经预分馏塔 中段回流液换热升温，然后与预分馏塔底 重油换热升温，最后加热达到～360℃后进 入减压分馏塔（切尾），减压分馏塔（切 尾）底的重油部分作为沥青出装置，而其 他馏出馏分混合后作加氢单元原料使用。
2.1.3不同温度下的馏分
• • • • • • 170℃前的馏分为轻油（石脑油）； 170～210℃的馏分主要为酚油； 210～230℃的馏分主要为萘油； 230～300℃的馏分主要为洗油； 280～360℃的馏分主要为一蒽油； 280～360℃的馏分为一蒽油；二蒽油馏分 初馏点为310℃，馏出50％时为400℃。
2.1.4煤焦油的衍生品
（1）萘：用来制取邻苯二甲酸酐，供生产树脂、 工程塑料、染料。油漆及医药等用。 （2）酚：及其同系物生产合成纤维、工程塑料、 农药、医药、燃料中间体、炸药等。 （3）蒽：制蒽醌燃料、合成揉剂及油漆。 （4）菲：是蒽的同分异构体，含量仅次于萘，有 不少用途，由于产量大，还待进一步开发利用。 （5）咔唑：是染料、塑料、农药的重要原料。 （6）沥青：是焦油蒸馏残液，为多种多环高分子 化合物的混合物。用于制屋顶涂料、防潮层和筑 路、生产沥青焦和电炉电极等。
2.4.2煤沥青与石油沥青额比较
• 煤沥青和石油沥青相比，有明显的 额质量差距和耐久性差距。煤沥青塑 性差，温度稳定性差，冬季脆，夏季 软化，老化快，燃烧时候有黄色烟雾， 有刺激性气味，并且有毒。
2.4.3煤沥青用途
• 用途：用于制造涂料、电极、沥青 焦、油毛毡等, 亦可作燃料及沥青炭黑 的原料。
5.2.1改质沥青
• 自焦油减压塔底来的热态沥青送至第1、第3 改质沥青反应釜，在釜内进行加热，使其软化点 提高，并从第1、第3反应釜底自流入第2、第4反 应釜。在此通过控制反应温度，促进并完成改质 反应。每个釜由加热炉从釜外供热，加热炉用焦 炉煤气做燃料。第1、第3反应釜沥青温度控制在 380～390℃，第2、第4反应釜沥青温度控制在 390～410℃。改质沥青产品自第2、第4反应釜底 流至改质沥青中间槽，用改质沥青泵送入改质沥 青/脱水焦油换热器，再经改质沥青汽化冷却器） 送至改质沥青高位槽，在此进行喷水冷却，当温 度降至～200℃左右时，放至改质沥青链板运输 机，经水冷却成型后装车外运。
5.1.3分馏部分
• 分馏塔侧线采出物通过泵增压后进入空 冷器冷却至50℃后作为优质柴油进入罐区。 • 分馏塔底采出的尾油与稳定塔中下部采 出的油换热后返回加氢裂化段进行加氢裂 化反应。 • 为了抑制硫化氢对塔顶管道和冷换设备 的腐蚀，在分馏塔和稳定塔塔顶管道采用 注入缓蚀剂措施。缓蚀剂自缓蚀剂罐经缓 蚀剂泵注入塔顶管道。
5.1.2反应部分
自加氢精制反应器出来的物料经换热后 进入加氢裂化段进行加氢裂化反应，加氢 裂化段为一台反应器，设两三个催化剂床 层，反应器间设有注急冷氢设施。热高压 分离器的气相经换热冷却后进入冷高压分 离器，冷高压分离气相经脱硫化氢等净化 后返回循环氢压缩机；
5.1.2反应部分
简易流程图
1☆馏分
华电呼伦贝尔能源有限公司 焦油加氢工艺
2011年9月
1. 位置
2. 物料平衡
单套 万吨/年 万吨/
煤焦油 9.9
氢气 合计 0.483 10.383
焦 油 加 氢
年
水 气体 2.50% 1.80% 0.26 0.19
石脑油 10.80% 柴油 49.30%
1.12 5.12 3.64 0.05
10.38
5.1.1 原料预处理部分 简易流程图
△ 煤焦油 离心机 & 过滤器 去掉大于 25um颗粒 和部分水
去加氢装置
1☆馏分
去沥青装置
2☆重油
减 压 分 馏 塔
顶பைடு நூலகம்
预 分 馏 塔
中段 低
360℃
5.1.2反应部分
• 煤焦油切取的馏分进入加氢原料油缓冲 罐，原料油缓冲罐用燃料气气封。自原料 油缓冲罐来的原料油经加氢进料泵增压后， 在流量控制下与混合氢混合，经反应流出 物/反应进料换热器换热后，然后经反应进 料加热炉加热至反应所需温度，进入加氢 精制段的反应器，加氢精制段共有二台反 应器，各设两个催化剂床层，反应器间设 有注急冷氢设施。
5.1.2反应部分
简易流程图
油罐
4☆石脑油
3☆流出物
稳 定 塔
分 馏 塔
中下部
4☆柴油
4☆尾油
加氢裂化段
5.1.3分馏部分
• 从加氢裂化段来的反应生成物同样进入 稳定塔，塔顶油气经塔顶空冷器和水冷器 冷凝冷却至40℃，进入稳定塔顶回流罐进 行气、油、水三相分离。闪蒸出的气体排 至燃料气管网，含硫含氨污水与高分污水 一起送出装置，油相经稳定塔顶回流泵升 压后作全回流；稳定塔中下部采出部分油 与分馏塔底采出的尾油换热后返回稳定塔 中下部；塔底流出物经重沸炉加热后进入 分馏塔生产石脑油、柴油和尾油。
• 中国科学院工程物理研究所开发的 利用煤焦油生产轻型车用燃料的生产 工艺路线，原料为煤焦油，通过脱硫、 脱氮精制后，再经过萃取、降解、醚 化、聚合、调合、稳定等过程生产出 轻质燃料油。
B中科院工程物理研究所
• 该工艺过程非常复杂，需要大量购买 轻烃、石油等轻质油品。煤焦油的掺 炼比例最多40％，小于350℃的馏分。 除上述缺点外，更重要的是在生产过 程中会产生大量不利于环保的酸碱油 渣类。
6.小结
1.反应物、生成物
焦油加氢 原料预 处理
反应部分
2.
工艺 分馏部分 改质沥青
3.工艺方案选择
确定技术方案的原则 • 采用配套的工艺技术和成熟、可靠、先进的工 程技术，确保装置设计的整体合理性、先进性和 长周期安全稳定运转。 • 合理用能，有效降低装置的能耗，合理回收装 置余热，达到合理的先进水平。 • 提高环保水平，加强安全措施，环保设施与主 体工程同时设计、同时施工、同时投产。 • 在保证性能可靠的前提下，降低装置投资，最 大限度实现设备国产化。 • 提高装置操作灵活性，增强对市场的适应能力。
•
气体 塔顶 空冷器 3☆反应 生成物
燃料 气管网
稳 定 塔
水冷器
稳 定 塔 回 流 罐
S及污水 排出
油相
全流程
5.1.3分馏部分
• 分馏塔底的重沸器以燃料气为热源，塔顶 油气经塔顶水冷器冷凝冷却至40℃，进入 塔顶回流罐进行气、油、水三相分离。闪 蒸出的气体排至燃料气管网。含硫含氨污 水与高分污水一起送出装置。油相经塔顶 回流泵升压后部分作为塔顶回流，其余部 分作为石脑油产品进入罐区。
原料油 泵 反应进料换热器 缓冲罐 氢气
循环氢 压缩机
加氢精制段 的反应器
脱硫 化氢
3☆流出物
3☆反应 生成物
加氢裂化段
5.1.2反应部分
• 反应流出物料进入热高分，热高分油相进 入热低分，热低分油进入稳定塔后再进入 分馏塔分馏切割出石脑油、柴油和尾油。 石脑油和柴油可以直接出装置进入储存罐 区，尾油与稳定塔中下部采出的油换热后 返回加氢裂化段进行加氢裂化反应。 • 新氢经新氢压缩机入口分液罐经分液后 进入新氢压缩机 ，经两级升压后与循环氢 混合。
C.胜帮公司
• 煤焦油加氢生产化工原料，工艺流程 简单、投资省、技术成熟、符合环保 要求，综合考虑各种因素，推荐采用 上海胜帮的煤焦油加氢工艺。
5.焦油加氢工序
• 本项目加氢装置设计考虑技术成熟 度，同时考虑上游装置生产波动情 况，主装置部分拟采用2×10万吨/ 年方案。 • 1.焦油加氢工序 • 2.改质沥青工序
• 煤焦油是煤化学工业之主要原料，其成分 达上万种，主要含有苯、甲苯、二甲苯、 萘、蒽等芳烃，以及芳香族含氧化合物 （如苯酚等酚类化合物），含氮、含硫的 杂环化合物等很多有机物，可采用分馏的 方法把煤焦油分割成不同沸点范围的馏分。
2.1.2煤焦油物化性质
外观与性状： 黑色粘稠液体，具 有特殊臭味。 • 相对密度(水=1)： 1.18~1.23 • 溶解性： 微溶于水，溶于苯、乙 醇、乙醚、氯仿、丙酮等多数有机溶 剂。
2.2.1石脑油
• 石脑油又称（petroleum naphtha ligroin）粗汽油：一般含烷烃55.4%、 单环烷烃30.3%、双环烷烃2.4%、烷 基苯11.7%、苯0.1%、茚满和萘满 0.1%。平均分子量为114，密度为 0.76g/cm3，爆炸极限1.2%~6.0%。 • 主要成分： 主要为烷烃的C4～C6 成份。
5.2.1改质沥青
• 第1、第2反应釜顶逸出的油汽进入闪蒸 油冷凝冷却器，第3、第4反应釜顶逸出的 油汽进入闪蒸油冷凝冷却器，冷凝液（即 闪蒸油）自流入闪蒸油槽，用闪蒸油泵送 至油库。
5.2.1改质沥青
• 本装置设沥青烟洗净系统，由沥青烟洗 净器形成的负压将改质沥青中间槽、改质 沥青高位槽、改质沥青平板成型机吸风罩 等排出的烟气及闪蒸油冷凝冷却器排出的 油烟气吸入排气洗净塔，由清洗槽泵将清 洗槽中的洗油抽送至排气洗净塔中进行喷 洒洗涤，洗涤后的净化气体排入大气。废 洗油定期送往油库焦油槽，并补充新洗油。
2.2.2石脑油的分类
• 一部分石油轻馏分的泛称。因用途不同有 各种不同的馏程。我国规定馏程自初镏点 至220℃左右。主要用作重整和化工原料。 作为生产芳烃的重整原料，采用70~145℃ 馏分，称轻石脑油；当以生产高辛烷值汽 油为目的时，采用70~180℃馏分，称重石 脑油。用作溶剂时，则称溶剂石脑油，来 自煤焦油的芳香族溶剂也称重石脑油或溶 剂石脑油。