10万吨煤焦油加氢分解
煤焦油加氢介绍
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上海胜帮煤化工技术有限公司
主要工艺、技术经济指标见表 1-4-1
煤焦油加氢装置工艺简介
序 号
项目
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
2 主要产品
石脑油
燃料油
沥青
3 消耗指标 燃料气 循环水 电 净化风 脱盐水 蒸汽
4 能耗指标 5 装置总占地面积 6 定员
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上海胜帮煤化工技术有限公司
煤焦油加氢装置工艺简介
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。
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
Ni
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。
煤焦油加氢工艺流程说明
工艺流程说明原料预处理75~85℃原料煤焦油由缺罐区进料泵P-201A/B送入离心机S-1101进行三相分离。
脱除的氨水时入氨水罐，经氨水泵P-1107送出装置。
脱除固体颗粒后的煤焦没进入进料缓冲罐V-1101。
缓冲罐V-1101液位与流量调节（FIC-1015）串级控制。
V-1101中原料油通过装置进料泵P-1101A/B，经过换热器E-1101与减压塔中段循环油换热至147℃，再经过进料过滤器S-101A/B过滤掉固体杂质后，经流量调节（FIC-1017）与精制产物E-1303、E-1301，（E-1301设温度记录调节旁路TRC-3008），（E-1301、E-1303设温度记录调节旁路TRC-3003）。
E-1301与E-1303前设过热蒸汽吹扫，（过热蒸汽由流量记录调节FRC-3002控制）换热升温至340℃。
再经减压塔进料加热炉F-1101升温至395℃后进入减压塔T-1101。
T-1101塔顶气体经空冷器A-1101A~D和水冷器E-1103冷凝冷却至45℃，入回流罐V-1102。
减压塔真空由真空泵PK-1101A/B（经压力指示调节PIC-1012）提供。
V-1102中液体由减压塔顶油泵P-1102A/B加压。
一部分（经流量调节FIC-1010）作为回流，返回减压塔顶。
另一部分与热沉降罐V-1103底部污水E-1105A/B、减压塔中段循环油E-1102换热升温至150℃后，送入热沉降罐V-1103沉降脱水后送入加氢精制进料缓冲罐V-1201。
（减压塔顶回流罐液位与流量调节FIC-1012串级控制）。
塔顶回流罐V-1102水包内污水经减压塔水泵P-1105A/B 加压后与塔顶油混合后进入热沉降罐V-1103。
（V-1102水包界位由LDIC-1011控制）。
减压塔中段油由减压塔中部集油箱抽出，经减压中段油泵P-1103A/B加压，一部分通过E-1102（设温控旁路TIC-1021）、（E-1102进口和E-1101出口设温控旁路TIC-1011）换热降温至178℃，作为中段循环油打入减压塔第二段填料上方（FIC-1007控制流量）和集油箱下方（FIC-1008控制流量），洗涤煤焦油中的粉渣和胶质；另一部分直接送入加氢精制原料缓冲罐V-1201。
年产10万吨煤焦油蒸馏工艺初步设计
学 专 班 姓 学
部： 业： 级： 名： 号：
指导教 指导教师：
2012 年 月
日
题
目
年处理（）万吨焦油蒸馏工段的初步设计
来源
工程实践
1、研究目的和意义 我国煤化工的支柱仍然是焦化，伴着钢铁的发展进程，迫切需要对其他炼焦化学产品进行回 收利用。生产附加值更高的产品。煤焦油是煤在干馏和汽化过程中获得的液体产品，焦油里含有 许多可利用的组分，因为焦油各组分的性质有差别，但性质相近的组分较多。为从煤焦油中分离 加工出高附加值的产品，需要先采用焦油蒸馏方法切取各种馏分，使酚、萘、蒽等预提取的单组 分产品浓缩集中到相应的馏分中去，在进一步利用物理的和化学的方法分离制得产品 。 在当前原油价格大幅上涨的背景下， 石油化工原料成本不断攀高， 石化产品竞争力大大削弱， “高油价时代”的到来， 为长期处于竞争劣势的煤化工业提供了一个千载难逢的发展机遇。 在晋、 陕、 内蒙古等地， 煤化产业作为传统煤化工的一个组成部分， 煤焦油加工产业迎来良好发展机遇。 煤焦油是一芳香烃为主的有机混合物，含有 1 万多种化合物，可提取的约 200 种，目前，有利用 价值并且可提取并经济合理的约 50 种，其深加工所获得的轻油、酚、萘、洗油、蒽、咔唑、吲 哚、沥青等系列产品是合成塑料、合成纤维、农药、染料、医药、涂料、助剂及精细化工产品的 基础原料，也是冶金、合成、建设、纺织、造纸、交通等行业的基本原料，许多产品是石油化工 中得不到的，因此，煤焦深油加工可促进这些行业的发展。并且提高资源利用率，有利于环境保 护，发展循环经济。 煤焦油是一个组分上万种的复杂混合物，目前已从中分离并认定的单种化合物约 500 余种， 约占煤焦油总量的 55％，其中包括苯、二甲苯、萘等 174 种中性组分；酚、甲酚等 63 种酸性组 分和 113 种碱性组分。煤焦油中的很多化合物是塑料、合成橡胶、农药、医药、耐高温材料及国 防工业的贵重原料，也有一部分多环烃化合物是石油化工所不能生产和替代的 。 2、国内外发展情况(文献综述) 煤焦油蒸馏是焦油加工的龙头，其技术水平影响着焦油馏份的质量，并对焦油馏份的后续加 工工艺的选择有着较大影响。目前国内外成熟的煤焦油蒸馏工艺流程较多，就蒸馏塔的操作压力 而言，可分为常压蒸馏、常减压蒸馏和减压蒸馏三大类；按蒸馏塔的数量可分为一塔式、二塔式 和多塔式。目前国内焦化企业大都采用常压单塔流程，这种流程投资低，易操作，比较适合中小 规模的焦油蒸馏装置，但馏份切割较粗。国外大型煤焦油加工企业，大都采用常减压流程，特点 是：各馏份切取较精细，如萘油馏份中萘的集中度可达 95%以上，洗油馏份中含萘量较低；由于 馏份分割较细，有利于馏份的后续加工和提高产品的提取率。 1.1 常压蒸馏工艺
煤焦油加氢研究报告
煤焦油加氢研究煤焦油加氢研究了煤焦油的密度、粘度和氢气在煤焦油中的溶解度等基础物性，对煤焦油进行加氢工艺处理，可完成脱硫、脱氮、不饱和烃饱和、芳烃饱和等过程,达到降低S、N和不饱和烃类的含量、改善其安定性和腐蚀性的目的，获得石脑油和优质燃料油。
煤焦油中含有大量的烯烃、多环芳烃等不饱和烃及硫、氮化合物，酸度高、胶质含量高，产品安定性能差,无法作为产品出厂。
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，获得石脑油和优质燃料油。
产品质量可达汽油、柴油调和油指标。
此工艺技术路线可充分利用炼焦的副产品焦油、焦炉气实现炼焦产业的循环经济和产品增值，随着原油价格的日益上涨,有专家称此工艺技术为：除直接液化、间接液化以后的另一条煤制油路线。
煤焦化是为炼钢企业提供焦炭，但它副产焦炉煤气和煤焦油，以往炼焦企业的焦炉煤气直接外排大气，不但污染环境也造成能源浪费；煤焦油则以低附加值产品形式流入燃料油市场，虽可补充石油燃料油市场，但煤焦油中含有的大量硫、氮则会以SOx和NOx进入大气污染环境.煤焦油加氢技术就是采用固定床加氢处理技术将煤焦油所含的S、N等杂原子脱除，并将其中的烯烃和芳烃类化合物进行饱和，来生产质量优良的石脑油馏分和柴油馏分。
一般煤焦油加氢后生产的石脑油S、N含量均低于50ppm，芳潜含量均高于80%;生产的柴油馏分S含量低于50ppm，N含量均低于500ppm，十六烷值均高于35，凝点均低于—35℃～—50℃,是优质的清洁柴油调和组分。
1。
煤焦油加氢技术概述1。
1煤焦油的主要化学反应煤焦油加氢为多相催化反应，在加氢过程中，发生的主要化学反应有加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱金属、烯烃和芳烃加氢饱和以及加氢裂化等反应:①加氢脱硫反应②加氢脱氮反应③芳烃加氢反应④烯烃加氢反应⑤加氢裂化反应⑥加氢脱金属反应1。
2影响煤焦油加氢装置操作周期、产品质量的因素主要影响煤焦油加氢装置操作周期、产品收率和质量的因素为：反应压力、反应温度、体积空速、氢油体积比和原料油性质等.1.2。
煤焦油加氢技术简介
19
加氢裂化－加氢处理（FHC-FHT） 反序串联工艺
◇该工艺设置两个串联使用的反应段，R1装填高耐水、 抗结焦和高脱氮活性的加氢精制催化剂，用于新鲜原 料和R2反应产物的深度加氢处理，R2反应段装填根 据特定需要优选的加氢裂化催化剂，用于循环油深度 加氢转化。
氮含量/μg·g-1
<1.0
芳潜(C9)，% >160℃柴油馏分
>75 －10#柴油调合组分
密度（20℃）/kg·m-3
850.0～880.0
硫含量 μg·g-1
<10
凝点/℃
≯－10
十六烷值(实测)
≮40
18
加氢裂化－加氢处理（FHC-FHT） 反序串联工艺
◇根据煤焦油（包括蒽油）、页岩油等非常规原 料高含氮、含氧的特征，FRIPP开发了具有 自主知识产权的加氢裂化－加氢处理（FHCFHT）反序串联工艺技术，其原则流程图如 图3所示。
量大，价格相应上涨，因此，从煤焦油中生产轻质燃 料油产品，是综合利用煤炭资源，提高企业经济效益 的有效途径之一。
3
煤焦油加氢工艺
◇采用环境友好的加氢法工艺。利用煤焦油中合适 馏分，生汽油调和组分，已经在工业 装置上成功应用，并进行了长期稳定运转，产品 质量达到设计要求。
13
加氢精制－加氢处理两段法加氢工艺
◇该设置加氢精制和加氢处理两个反应段，加氢 处理催化剂含有分子筛组分，低温煤焦油馏分 经过加氢精制过程后，生成油中的水、有机氮 对可使加氢裂化催化剂中毒，很难实现长周期 运转。所以加氢精制生成油需要换热冷却后， 进入高压和低压分离器，分离出的液体物流通 过气提塔分离出生成水，再进入加氢处理反应 段，进一步改质来改善产品质量。原则流程图 见图2。
10万吨焦油加工工艺设备选择
焦油槽、产品槽选择
焦油贮存量应为8000吨以上，
1500m3储槽6个，
100m3焦油中间槽1个，
25m3焦油满流槽一个，
100m3轻油槽、酚油槽、混合油槽各一个，
200m3蒽油槽四个、
200m3洗油槽2个，
100m3备用槽一个。
Q=100蒽油泵2台
Q=50洗油酚油轻油泵3台
废水泵2台
50m3焦油卸车泵两台
（4）工业萘生产采用双炉双塔连续生产工艺，以焦炉煤气为燃料，主要产品为酚油、洗油、工业萘产品。
（5）仪表自动化：采用DCS集中控制系统，将焦油蒸馏、工业萘蒸馏、改质沥青、馏分洗涤等生产中的主要工艺参数引入微机，温度、流量、压力等数据显示、回流量、焦油处理量、萘油循环量、煤气量等采用自动调节控制，以减轻职工的劳动强度，提高劳动生产率，稳定产品质量。
煤焦油精制加工产品的附加值较高，例如工业萘增值为原料的七倍，粗酚增值为原料的四倍等等，因此，焦油精制加工有显著的经济效益。煤焦油加工可生产轻油、脱酚酚油、工业萘、洗油、粗酚、改质沥青、蒽油等产品，是生产塑料、橡胶和合成纤维的基本原料也是生产医药、农药、染料、涂料、助剂、感光材料和粘结剂等精细化工产品的原料。其中萘、蒽、喹啉、吡啶、和茚等是石油化工中不易得到而主要从焦油中提取的产品。萘是非常宝贵的化工原料，主要用于制取邻苯二甲酸酐，以供生产涤纶、工程塑料、油漆和医药之用。近几年来在建筑行业减水剂的应用给萘的用途开辟了新的市场，工业蔡产品一直处于供应不求的状态，非常畅销。沥青是焦油蒸馏时的残渣，其主要产品有中温沥青、电极沥青、改质沥青及硬沥青等，主要用于生产工业碳素制品，尤其是电解铝用的电极，其次是作为煤成型的粘结剂、木材防腐剂，筑路和防水材料等。粗酚为酚精制加工的原料，酚及其同系物在合成纤维，工程塑料、农药、染料中间体以及炸药等方面具有广泛应用，轻油和脱酚酚油主要用于染料和防腐等行业，洗油用于某厂回收苯的吸收剂，还可用于制造扩散剂，目前这些产品市场上供不应求、前景看好。
煤焦油的加氢处理
燃料油去罐区储存 % 塔顶轻组分在稳定塔进行稳 定化处理 & 去掉不稳定的轻组分 & 塔底得处理后 的 $ 性质稳定的 + 号燃料油去罐区储存 % 该油可 作调和汽油使用 % 塔顶气经冷却后的不凝气去火 炬系统烧掉 % 反应催化剂在使用之前要进行硫化处理 & 使 之处于活化状态 % 硫化用二硫化碳与催化剂进行 反应 % 为了保证催化剂的活性 & 在生产中根据循 环气体中的 (!/ 浓度进行必要的补充 % 表 + 是反 应前后油品性质的对比 %
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5. Ｈ2Ｓ对人体的危害： （1）装置生产区内存在硫化氢较多地方有：高分酸性水各排凝，
低分脱水口，回流罐酸性水排放口，酸性液态烃采样口，循环压 缩机缓冲罐底部，循环氢采样口，污水系统等。
（2）硫化氢，是含硫有机物分解或金属硫化物与酸作用而产生 的一种气体，无色，具有臭鸡蛋味，易挥发，燃烧时可产生蓝色 火焰。硫化氢中毒的表现 （3）人体吸入硫化氢可引起急性中毒和慢性损害。 急性中毒可分为：轻度中毒，表现为畏光、流泪、眼刺痛、异物 感、流涕、鼻及咽喉灼热感等症状，并有头昏、头痛、乏力，检 查可见眼结膜充血等；中度中毒为立即出现头昏、头痛、乏力、 恶心、呕吐、走路不稳，可有短暂意识障碍等；重度中毒表现为 头晕、心悸、呼吸困难、行动迟钝、继出现烦躁、意识模糊、呕 吐、腹泻、腹痛和抽搐，迅速进入昏迷状态，最后可因呼吸麻痹 而死亡。
（4）如果发现硫化氢的大量溢出，操作人员因迅速转移至空气 新鲜通风良好处，再进入现场人员应该佩戴好防毒面罩。
6.切换清扫过滤器方法及注意事项
(1)关闭过滤器泵的进出口阀，将设备和过滤器内的 物料排至污油罐中，在上部引入氮气使物料排净并 且冷却该部分设备。
(2)泄压后关闭氮气阀，在拆卸过程中防止高温物料 喷至脸部和眼部造成烫伤。一旦喷上迅速用洗眼水 清洗。
(3)清扫的过滤网复位后，该部分为防止空气串入要 用氮气置换，置换后关闭氮气阀和排液阀后，打开 泵入口阀排净气体后备用。
7.装填硫化剂注意事项
装填硫化剂一定要佩戴防毒面具，防护手套， 防护服，做好强制通风。
8.加氢裂化装置开停工时安全防范重点： （1）开工时容易出现的危险： ①加氢裂化反应是强放热反应，反应速度受温度强烈影响，致使加氢裂
⑤新鲜原料缓冲罐和分馏部分的所有容器没有按真空设计，这些设备用 过蒸汽后，决不允许让其关闭着，设备冷却时，因为蒸汽冷凝会造成容 器内真空，关闭蒸汽前，采取措施严防产生真空。化工装置多采用充填 氮气的方法使容器保持微正压。
（2）停工时容易出现的危险： ①当催化剂床层温度高于80℃（175℉）时，绝不能用供风来帮
3. 装置生产过程具有火灾爆炸危险性的物质特性 加氢裂化装置主要易燃易爆物料安全理化特性表
物料名称 序 号
常温 闪点
0
/
状℃
态
自燃点 /
℃
1 氢气
气
510
爆炸极限 /V%
4.1~74.2
火灾 危 险 分 类
甲
性质 易爆
2 液态烃 液 3 轻石脑油 液
＜-66 475~51 1.5~11 甲A 0
＜-22
化反应器在短时间内会出现温度“飞温”。由于新催化剂活性强，因此 要特别注意新催化剂开工控制好反应温度。
②设备升温期间热膨胀和热应力会使法兰和垫片接点处有小的泄漏。当 发生这样泄漏时，应在泄漏处放蒸汽软管，使油气吹散，这样可在连接 点紧好前，防止发生着火。泄漏处可用超声波检测或在法兰处用肥皂水 或气体检测器检查，为了使热膨胀的危害减到最小，一般加热速度不应 超过25℃/h。
③空气还未除去之前，决不允许引进烃类到工艺管线容器中，在引入烃 类原料前，所有设备必须用惰性气体氮气置换，加氢系统氧含量分析小 于0.5（V）％。
④热油决不允许加到即使只含少量水的系统中，反应器系统用循环热氮 气干燥，分馏系统气密试验后，用氮气加压后要将液体排干，系统里留 有水先用冷油冲洗，然后在循环期间用热油冲洗，从容器的底部、管道 的低压以及泵处排放。
有毒
4.爆炸的分类和基本要素
（1）爆炸是物质自一种状态迅速转变到另一种状态， 并在瞬间放出巨大的能量，同时产生巨大响声的现象。 常见的爆炸有物理爆炸和化学爆炸。物理爆炸：由于 物质状态或压力发生突变而引起的爆炸称为物理爆炸。 如蒸汽锅炉的爆炸便属于此类。a化学爆炸：由于物质 发生极迅速的化学反应，产生高温高压而引起的爆炸 称为化学爆炸。b化学爆炸前后物质的性质和成分均发 生了根本的变化。
甲B
易燃易爆 易燃易爆
4 重石脑油 液
5 柴油
液
6 尾油
液
7 原料油 液
＜28 510~59 1.4~7.6 甲 0
45~12 350~38 1.5~4.5 丙A
0
0
＞120 300~33
丙B
0
＞120
丙B
易燃易爆 易爆 易爆 易爆
8 H2S
气
290
4.3~45.5 甲
有毒
9 NH3
液
15.5~27
10万吨煤焦油加氢
培训讲义
第一讲：化工装置必备的安全知识
1.装置生产特点﹑危险特性和易燃易爆部位 （1）我装置精制裂化加氢反应系统，具有高温﹑高压﹑易
燃﹑易爆﹑高噪声且介质含H2S,汽油等。技术要求高，操作 难度大，危险因素多。 （2）物料介质中含有浓度较高的硫化氢等有毒有害物质,而 硫化氢在潮湿、低温的环境下，容易产生湿硫化氢腐蚀，容 器及管线，设备被腐蚀穿孔，或者有管线爆裂、法兰垫片撕 裂等情况，都可能发生加氢物料泄漏事故。因此，防爆防毒 是车间安全工作的重点。 （3）装置内高温高压法兰、分馏塔、塔底热油泵、高温高 压循环油泵、压缩机管线等部位一旦发生泄露容易发生火灾 和爆炸。
2.高压高温设备发生火灾后的应急措施 （1）迅速查清发生泄漏着火的部位,如果反应器或者热高分进出
口法兰泄露着火，应当迅速有针对性的打开法兰处的蒸汽阀门， 消除初级火灾。 （2）高温氢气的泄漏着火不能得到控制,应立即报告有关部门同 时立即启动紧急泄压系统，使压力迅速下降，以减少氢气的泄漏 量。同时降温并切断原料油和新鲜氢气进入系统。 （3）消防车在现场就位，准备好干粉灭火器。一但氢气泄漏量 减少，火势减弱，即可对火源处喷射灭火剂灭火。不能使用二氧 化碳和高压水等具有冷却作用的灭火剂来扑救高温、高压临氢设 备、管道泄漏的火灾。因为高温部位的一些密封面可能会因不同 材质在急剧降温时收缩程度不同引发更大的泄漏，使火情加重， 甚至酿成灾难性后果。高压水在救火过程中仅限于用来保护其他 冷态的设备，以减少火源产生的热辐射对它们的影响。 （4）大量的高温氢气泄漏火灾事故的后果非常严重并且难以 确定其发展方向。如果火灾持续扩大可能发生爆炸, 应做好人员 撤离工作。