煤焦油制燃料油技术原理

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前言

大部分为价值较高的稀有种类，是石油化工难以获得的宝贵资源。煤焦油作为一种基础资源，国际市场对它的需求非常旺盛，以其不可替代性在世界经济中占有重要位置，各国均把本国煤焦油作为重要资源加以保护。加上提炼煤焦油对环境影响较大，发达国家很少自己提炼，宁可在国际市场上大量采购，而日本等资源缺乏国家更是采购煤焦油的大户。

而国内现有的加工煤焦油工艺存在较多的弊端，大多数企业更是直接将煤

焦油出售，不仅附加值低，而且给环境造成了很大的污染。于是如何合理利用煤焦油资源，提高企业的经济效益变的越来越重要并且越来越迫切。

通过采用高压加氢改质技术，可以降低煤焦油的硫含量、提高其安定性、

并提高其十六烷值，产出满足优质燃料油指标要求的合格汽、柴油。我国优质燃料油短缺，燃料油进口数量逐年递增，随着国际原油价格的逐年提高，采用此工艺加工煤焦油将大大提高其附加值。

下面以10 万吨/年规模的煤焦油加氢项目为例，做一个详细的介绍。

项目主要工艺技术指标

项目概况

项目采用上海胜帮石油化工技术有限公司的成套煤焦油加氢工艺及催化

剂，以焦炉副产煤焦油为原料，生产优质燃料油。

充分考虑热量合理回收，降低装置能耗。

为保证装置运转“安、稳、长、满、优”，关键设备设计充分考虑装置

原料特点。

装置的氢气由净焦炉气氢提纯单元生产。

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主要工艺、技术经济指标见表1-4-1

主要工艺技术指标

序

号

项目单位指标备注

1

主要原材料

（1）原料油

（2）净焦炉气

（3）保护剂

（4）加氢改质催化剂

（5）缓蚀剂

万吨/年

104 Nm3/a

吨/ m3

吨/年

13.00

12800

2

25

2

(加氢进料按77%计)

一次装入量，寿命1 年

一次装入量，寿命3 年

2 主要产品

石脑油

燃料油

沥青

万吨/年

万吨/年

万吨/年

1.742

8.32

3.000

（含大于360℃未转化油）3

4

5

6

消耗指标

燃料气

循环水

电

净化风

脱盐水

蒸汽

能耗指标

装置总占地面积

定员

104 Nm3/a

104 t/a

104kwh/a

104 Nm3/a

104 t/a

104 t/a

MJ/t 原料

m2

人

296

400.0

2427.2

648

2.88

8.0

3845

100000

30

7 建设投资万元 18000

结论

㈠本项目采用上海胜帮石油化工技术有限公司的成套煤焦油加氢工艺

和成熟的工程技术，投资合理，可确保装置“安、稳、长、满、优”运转。装置环保、职业安全卫生及消防等设施的设计符合标准规范。本项目在技术上是可靠的。

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㈡本项目各项经济评价指标远好于行业基准值，项目经济效益较好，并

具有较强的抗风险能力，在经济上是完全可行的。

㈢本项目的建设不仅可以解决副产劣质煤焦油污染问题，同时也可部分

解决国内油品紧张。总之，本装置的建设是必要的，应加快建设速度。

原料来源、生产规模、产品方案

原料来源及生产规模

㈠原料来源

煤焦油原料主要来自焦化厂的焦炉副产煤焦油13 万吨/年（不足时可考

虑周边地区的煤焦油资源）作为原料（加氢进料10 万吨/年），其性质（假设）见表2-1-1。

㈡生产规模：

公称规模：10 万吨/年（单套装置处理能力）；加氢部分实际处理煤焦油

馏分10 万吨/年。

㈢年开工时数8000 小时。

表 2-1-1 原料油全馏份性质表（假设）

项目全馏分原料油

密度（20℃）/g·cm-3 1.1380

残炭，m% 19.59

S, m% 0.26

N, m% 1.13

C, m% 86.77

H, m% 6.44

组成，m%

烷烃 0

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环烷烃 0

芳烃 87.7

胶质及其他 12.3

金属含量μg·g-1

其中： Cu 0.20

Ca 22.75

Mg 2.67

Ni 0.78

V 0.01

Fe 11.2

Na 0.95

产品方案

根据该焦炉焦油分析数据，本装置以焦炉焦油为原料，主要产品石脑油

（C5～177℃）硫、氮、烯烃含量及其它杂质均很低，可作为石脑油出厂；燃料油（>177℃）安定性好、硫含量低，可作为优质燃料油出厂；煤沥青作为沥青调和组分出厂或调和重质燃料油。

产品市场分析

根据周边地区市场调查，该地区煤焦油产量丰富。该项目使用13 万吨/

年煤焦油作为原料，其原料供应很有保证。

该项目投产后，10 万吨/年煤焦油加氢改质单元，生产的的8.32 万吨/

年轻质燃料油（柴油组分）及1.742 万吨/年石脑油（汽油组分）产品，其产量对当地及周边市场需求而言，可实现当地销售，不存在市场问题。

该项目原料预分馏塔底重油约3 万吨/年作为煤沥青外销。

10 万吨/年煤焦油加氢改质单元副产气体可作装置燃料气，内部使用。7000 Nm3/h 净焦炉气氢提纯单元尾气也可以作为装置自用燃料，也可外

供原来的用户。

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10 万吨/年煤焦油加氢改质单元工艺技术方案

工艺技术方案选择

一、确定技术方案的原则

1、采用上海胜帮石油化工技术有限公司提供的成套工艺技术。

2、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。

3、合理用能，有效降低装置的能耗，合理回收装置余热，达到先进水平。

4、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。

5、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。

6、提高装置操作灵活性，增强对市场的适应能力。

二、原料加工目的

焦炉副产焦油的汽、柴油馏份含有大量的烯烃、多环芳烃等不饱和烃以

及硫、氮化合物，酸度高、胶质含量高。采用加氢改质工艺，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、降低硫含量和降低芳烃含量的目的，获得优质石脑油和燃料油。

三、该装置使用的加氢工艺技术主要操作条件

根据煤焦油分析数据，该装置反应器主要操作条件如下：

表3-1-1 工艺条件

反应总压/MPa 15.7

保护剂体积空速/h-1 0.75

保护剂平均反应温度/℃ 345

主精制剂体积空速/h-1 0.3

主精制剂平均反应温度/℃ 375

精制油硫含量/μg⋅g-1 179

精制油氮含量/μg⋅g-1 954

*注：采用上海胜帮专用煤焦油加氢裂化催化剂。

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