关于煤焦油综合利用的技术和技术经济分析lly

关于煤焦油综合利用的技术和技术经济分析

上海博申工程技术有限公司

二零零四年二月

目录

1、前言 (2)

2、煤焦油深加工总体思路 (3)

2.1、煤焦油加工工艺流程简图 (3)

2.2、煤焦油深加工工艺之煤化工部分 (4)

2.3、煤焦油深加工工艺之石化工艺部分 (4)

2.4、根据焦油性质不同衍生的加工工艺 (5)

3、煤焦油加氢专利技术 (6)

4、煤焦油深加工成套技术可行性分析 (6)

5、简要的技术经济分析 (6)

5.1、原料和产品参考价格 (6)

5.2、加工费用估算 (7)

5.3、投资和利润估算 (8)

6、结论 (8)

1、前言

人类赖以生存的自然环境不断恶化，如：世界性能源危机不断升级、淡水短缺、大气污染，因此各国环保要求日益严格。石油资源作为一种不可再生的自然资源正在日渐减少，世界油价不断上长，世界各国的科学家正在为人类寻找新的能源而努力。煤炭虽然也是一种不可再生的自然资源，其中油含量并不高，但世界煤炭储量丰富，至今没有象石油一样大规模开采利用。煤炼油技术的开发在最近两年异常活跃。煤作为能源最好的利用途径是先炼油，然后余炭燃烧发电。煤炼油技术作为人类得到新能源的一种较为可行的技术，其具有一定的可实施性，只需将煤化和炼油有机结合，有关技术互相移植即可达到。

煤炼油技术像原油加工一样，加工路线可以归纳为两大类：一是煤液化炼油技术（即加氢），以北京神华为代表；二是煤焦化（或气化）炼油（即脱碳），即目前煤炼焦厂（焦化厂）和煤气化厂的现有生产技术。至今，焦化厂和气化厂得到的煤焦油只是作为一种副产品，部分厂从中提取酚、萘、蒽、吡定和喹啉等高附加值产品后，剩余的轻油作为洗油廉价出售，重油作为沥青或作为重质燃料出售。总的经济效益没有达到最优，资源没有合理利用，污染没有根除。而一些小型的焦化厂或气化厂，直接将副产的煤焦油廉价出售，经济效益更差。

全馏分煤焦油接近石油的含硫原油，煤的产地不同，煤焦油主要性质相差较大，如：密度、粘度、烃类组成、硫氮含量、含氧化合物的含量等都不尽相同。原油价格已经达到2000元/吨人民币，按照现有的煤气化和煤焦化加工技术生产的煤焦油市场价最高1400元/吨人民币，随着原油的减少和油价攀升，专家预测煤焦油将在今后5至8年内成为原油的主要替代品之一，具有较大的市场潜力。

煤焦油的综合加工技术在今后能源供应、化工原料供应方面将占据举足轻

造成技术交流困难，重复研究和重复开发浪费人力、物力。上海博申工程技术有限公司和哈尔滨气化厂科技实业总公司在焦油加工方面进行了成功合作。双方充分交流技术，同时投入大量人力物力进行研究和开发，历经几年的艰苦努力形成了成套的煤焦油深加工技术。2003年10月8日，煤焦油加氢装置在哈气一次开车成功，标志着煤焦油深加工技术已经进入成熟阶段。双方合作的成功证明煤化和石化有机结合可以节省大量资金和自然资源，以最有效的投入获得最佳利润，煤化的成熟技术和石化的成熟技术的结合，几乎没有投资风险，市场的先机稍纵即逝。

2、煤焦油深加工总体思路

2.1、煤焦油加工工艺流程简图

以重质煤焦油为原料深加工最长的工艺流程如下图所示，重质煤焦油一般指密度大于1.0g/cm3、大于360℃馏分产率在50%以上的煤焦油。提取酚、萘、蒽等产品后，剩余的轻质油大约在30－40%之间，大于360℃馏分的煤焦油重馏分（或称煤沥青）作为沥青产品需要氧化或半氧化、调和进一步加工。如果无法生产高等级道路沥青，附加值仍然不高。因此，根据煤沥青的性质，最好有研究单位的试验报告，决定煤沥青是否采用焦化工艺轻质化，或生产沥青产品。

2.2、煤焦油深加工工艺之煤化工部分

在上述工艺流程简图中，酚提取和精制部分、萘蒽等产品分馏和精制为煤化工行业成熟的工艺技术，仍然由煤化工行业设计施工；如果装置已经在运行，保持所述的工艺装置不变。

相应的“三废”处理技术可以采用现有技术，也可以和石化行业“三废”处理技术结合。所谓“三废”主要是污水，含酸或碱、少量酚的污水。这类污水可以作为焦化的冷焦水密闭循环使用，不会造成大量污水排放，减少污水处理场压力，基本不会放出有毒酚类等物质。

加氢处理部分产生的含油酸性水经汽提，脱除硫化氢、氨后可以到煤化工部分配制碱液或酸液。

2.3、煤焦油深加工工艺之石化工艺部分

煤焦油蒸馏、轻质煤焦油加氢处理（已经工业运行的新专利技术）、轻烃制氢或煤气变压吸附提纯氢气、煤沥青焦化工艺属于石油化工行业非常成熟的工艺技术，对于石化行业来说仅仅是原料性质变化，基本没有投资风险。煤焦油只是相当于含硫重质原油，仅有的差别是焦油中含由煤粉；氧含量高于石油中氧含量；

煤沥青焦化装置、加氢处理装置产生的轻烃（从甲烷到五碳的烃类）可以作为制氢的原料，也可以作为装置自用燃料。氢气也可以采用煤气提纯，甲醇分解等方法生产。两套装置产生的硫化氢可以采用成熟的CLAUSE硫回收工艺（硫化氢产量较大时），也可以掺入燃料气中燃烧生成三氧化硫，烟气采用国内外成熟廉价的烟气脱硫技术生产部分粗石膏。氨通过特殊的烧嘴，控制氧含量将其燃烧成氮气和水。

加氢处理催化剂由催化剂供应商回收，或密封深埋。

煤沥青焦化装置产生的焦粉可以作为CFB锅炉的燃料，或与煤粉掺兑作为煤焦化原料或煤气化的原料。

煤沥青焦化装置产生的焦化汽、柴油、焦化蜡油，大部分可以作为加氢处理装置的原料，经加氢后生产化工轻油或汽油组份（也可以经溶剂抽提生产三苯）、柴油组份。另一部分焦化轻质油可以调和燃料油或作为洗油。

2.4、根据焦油性质不同衍生的加工工艺

根据各不同企业原料煤、生产工艺不同，煤焦油性质差异较大。轻质煤焦油的350℃以前馏分产率可以达到70%以上，重质煤焦油的350℃以前馏分只有30%左右（酚、萘等提取后）。根据煤焦油原料不同，具体实施煤焦油深加工工艺时可有以下几种情况：

☆煤焦油中酚、萘等高附加值产品提取－轻质煤焦油馏分加氢处理－煤沥青焦化

☆煤焦油只提取酚、萘等高附加值产品中的一种或几种－轻质煤焦油馏分加氢处理－煤沥青氧化或调和沥青

☆煤焦油只提取酚、萘等高附加值产品中的一种或几种－轻质煤焦油馏