煤焦油加氢技术的工业应用及前景
煤焦油加氢技术研究现状及展望
04
煤焦油加氢技术问题与挑战
煤焦油是一种组成复杂的有机混合物，其加氢过程涉及到多种化学反应和物质转化，技术难度较大。
煤焦油加氢过程复杂
技术瓶颈问题
在煤焦油加氢过程中，催化剂的活性和稳定性对反应效果具有决定性影响，但目前所使用的催化剂仍存在活性不足的问题。
催化剂活性不足
为了达到较好的加氢效果，煤焦油加氢过程需要严格的反应条件，如高温、高压、高氢气分压等，这增加了技术的难度和成本。
最后，对产生的副产品进行进一步处理，得到其他有用的化工产品。
然后，将反应后的产物进行分离和精制，得到清洁能源产品。
煤焦油加氢技术流程包括原料准备、加氢反应、产品分离和精制等步骤。
03
煤焦油加氢技术研究现状
起步较晚但发展迅速
01
我国在煤焦油加氢技术方面的研究起步相对较晚，但通过引进吸收、自主研发等途径，目前已取得了一定的成果，并逐渐缩小了与发达国家的差距。
未来研究方向应为开发高效、环保、节能的煤焦油加氢技术，提高产品质量和附加值，降低生产成本和环境污染。
张三. (2018). 煤焦油加氢技术研究进展及展望. 煤炭加工与综合利用, (6), 1-8.
参考文献
王五. (2020). 基于煤焦油的加氢技术及其产品应用研究. 能源与环保, 42(3), 123-128.
环保压力大
未来发展需求
加强基础研究
进一步深入研究煤焦油加氢过程中的化学反应机制和物质转化规律，为技术的改进和优化提供理论支持。
05
煤焦油加氢技术究
过程集成与优化
环保与资源利用
强化科技创新支持
政府应加大对煤焦油加氢技术研发的投入，鼓励企业与高校、科研院所合作，推动技术成果转化。
中低温煤焦油加氢技术
中低温煤焦油加氢技术摘要：中低温煤焦油加氢技术的应用对于提升煤焦油利用率具有重要作用，也是煤焦油成为化工行业重要组成的关键技术。
借助加氢技术将中低温煤焦油转化成优质汽油和柴油作为汽车能源，有效缓解了燃料资源压力。
本文将围绕着中低温煤焦油加氢技术展开论述，对中低温煤焦油进行简单概述，简单分析技术原理和目的，对常见技术类型和优劣做出简单分析，并结合实际情况探索技术优化策略，以期为化工生产实践提供一定思路，促进能源领域健康发展。
关键词：中低温煤焦油；加氢技术；化工生产引言煤焦油作为煤加工过程中的副产品，由于工艺差异分为不同类型，其中中低温煤焦油利用率相对较低。
我国煤焦油企业较为分散，再加上技术的影响，利用一直不够充分，粗放的利用方式未能充分发挥煤焦油的作用，简单地通过燃烧的方式利用中低温煤焦油还会造成严重的污染问题。
因此很有必要对中低温煤焦油加氢技术进行深入研究，以提升中低温煤焦油的利用效率，促进行业发展的同时，缓解能源压力和环境问题。
1中低温煤焦油概述在进行煤炭加工的过程中会产生副产品煤焦油，煤焦油的成分组成较为复杂，通常主要是碳、硫，氮，氢等化学物质以及酚类和芳香烃形成的混合物。
产生煤焦油的环境温度通常为在为500~600℃的范围内，属低温煤焦油；中温煤焦油的温度为700~900℃范围内，温度为900~1100℃的煤焦油属高温煤焦油，中低温煤焦油与高温煤焦油的性能及组成成分存在着很大的差别。
在这些化合物中，苯酚和苯类化合物的组成比例高达10%~30%，烷烃类化合物含量高达20%，并含有少量的焦油沥青。
中低温煤焦油的成分决定了其适宜于工业生产中的加氢转化，从而可以用于实际的化工产品和发动机燃料油。
所以对中低温煤焦油加氢技术进行深入的研究，对于满足市场需求以及对炼厂的发展有着非常重要的现实意义。
2中低温煤焦的加氢原理和目的中低温煤焦油经煤热解后所生成的液体物料，因其组分中存在大量的烯烃、不饱和烃等，这种特性使得该产品会存在光、氧化稳定性差的特性。
煤焦油加氢
煤焦油加氢1. 概述煤焦油是煤炭加工中的一种主要副产品，主要包含苯、甲苯、二甲苯等有机化合物。
煤焦油加氢是一种常用的处理方法，通过加氢反应将煤焦油转化为具有较高附加值和广泛应用领域的产品，如汽油、柴油和润滑油。
2. 加氢工艺煤焦油加氢的工艺主要包括以下几个步骤：2.1 前处理煤焦油经过前处理后，可去除其中的杂质和不稳定成分，提高后续反应的效果。
前处理通常包括升温、加氢气和催化剂的引入等步骤。
2.2 加氢反应在加氢反应器中，将预处理后的煤焦油与氢气在催化剂的存在下进行反应。
加氢反应主要是将煤焦油中的芳香烃和不饱和烃转化为饱和烃，减少其中的硫、氮等杂质含量。
2.3 分离和后处理经过加氢反应后，产物中会产生水、含硫化合物等副产物，需要进行分离和后处理。
分离可以通过蒸馏等方式进行，将不同沸点的产物分离开，得到目标产品。
后处理主要是对分离得到的产品进行进一步的处理，如除硫、脱色等。
3. 加氢催化剂催化剂在煤焦油加氢中起到重要作用，能够加速反应速率，提高产物质量。
常用的加氢催化剂主要有镍基和钼基催化剂。
3.1 镍基催化剂镍基催化剂具有高活性和良好的选择性，在煤焦油加氢中得到广泛应用。
镍基催化剂能够有效催化芳香烃的饱和反应，提高产物的质量。
同时，镍基催化剂的价格相对较低，成本较为优势。
3.2 钼基催化剂钼基催化剂具有较高的催化活性和较好的硫化物抑制能力，在煤焦油加氢中也得到广泛应用。
钼基催化剂能够有效催化煤焦油中的硫化物，降低产品的硫含量，提高产品质量。
4. 应用领域煤焦油加氢产物主要包括汽油、柴油和润滑油等。
这些产品在交通运输、工业生产和农业领域都有广泛的应用。
4.1 汽油经过煤焦油加氢后产生的汽油具有较高的辛烷值和低的硫含量，适用于汽车燃料。
汽油作为交通运输领域的重要能源，具有巨大的市场需求。
4.2 柴油煤焦油加氢产生的柴油具有高的脱硫能力和较低的含硫量，适用于柴油发动机使用。
柴油作为工业生产和农业机械的重要燃料，也有着广泛的市场。
我国煤焦油加氢产业发展现状与展望
我国煤焦油加氢产业发展现状与展望摘要：煤焦油加氢是以生产清洁燃料油品为主要目的，将煤焦油在高温、高压、临氢和催化剂的条件下，脱除硫、氮、氧和金属等杂原子，饱和芳烃、烯烃等烃类，进而转化为较低分子量的液体燃料，并副产轻烃、沥青焦等的过程，属于煤化工领域。
关键词煤焦油，特性，加氢，产能，产量，制约因素，展望1煤焦油加氢产业规模截至2019年底，煤焦油加氢项目总规模已达839.6万t/a，可生产各类油品约700万t/a。
其中，中低温、中温煤焦油加氢产能已达到495.8万t/a，开发应用了轻馏分加氢、延迟焦化-加氢、全馏分加氢、宽馏分加氢、沸腾床加氢、悬浮床加氢等一系列技术；另外，高温煤焦油加氢，尤其是蒽油加氢产业规模不断扩大。
虽然我国目前已建成煤焦油加氢总产能为839.6万t/a，但由于原料供应、装备技术和生产操作等因素的制约，实际开工率约为80%，则可生产清洁油品约为550万t/a（油品收率按80%计算）。
截至2019年底，我国在建和规划中的煤焦油加氢项目产能达3200万t/a。
若在近五年内拟在建项目可建成30%（约960万t/a），我国煤焦油加氢总产能将达到1800万t/a，将可生产各类油品约1400万t/a。
2制约因素与发展方向2.1制约因素从20世纪90年代以来，我国科研单位根据煤焦油原料的组成及特性，在石油加氢工艺技术及催化剂研究应用的基础上，将其借鉴改进并应用到煤焦油加氢领域，但由于加氢产业发展过快及所处发展阶段影响，在原料、市场、技术、环保等方面仍存在诸多制约。
4.1.1原料供需矛盾将凸显2019年，我国中低温和中温煤焦油产量共有约660万t，相应已投产的加氢项目规模为495.8万t；高温煤焦油产量约为1850万t，其中蒽油馏分产量约为410万t，相应已投产的加氢规模为343.8万t。
若考虑煤焦油在其他深加工应用领域的拓展，加氢产业原料供需基本平衡。
2.1.2产品市场变数较多按照国家汽油、柴油质量指标要求，煤焦油加氢项目所生产的汽油辛烷值和柴油十六烷值均不达标且较低，出厂售价亦低于石油炼制产品。
煤焦油加氢基本论述
煤焦油加氢基本论述目前我国石油化工产品，几乎全部以石油为原料。
虽然我国石油化工产品快速发展，但仍不能满足国民经济快速增长的市场需求，每年都要进口大量石化产品。
2010年我国原油的进口依存度接近55%，到2015年以后，必须进口更大量的原油，进口依存度大于60%。
一个国家对原油进口的依存度大于50%，会极大的影响和危机到国家经济的发展。
一、煤焦油加工的现状与前景1. 我国煤焦油加工现状◆我国富煤贫油的资源现状和市场对焦炭的大量市场需求，一大批大型，环保型焦化企业应运而生，副产大量的焦油产品。
◆目前，我国对煤焦油，尤其是中低温煤焦油的加工利用主要还停留在初级加工或直接外售阶段。
这样不仅浪费了资源，而且紧急利用率差，环境污染严重。
1.2我国煤焦油制燃料油开发研究的主要工作◆高、中、中低和低温焦油的性质组分分析评价、反应性能、加氢反应及动力学研究◆煤焦油加氢催化剂、工艺路线、反应器设计和污水处理等的研究。
◆煤焦油热解、催化裂化、延迟焦化、超临界改质、电解加氢方法的研究。
◆采用电场净化、离心分离、过滤分离、萃取分离和旋流分离等对煤焦油进行预处理方法的研究◆煤焦油乳化和微乳化制燃料油、煤焦油与稠油混配加氢、煤焦油与废塑料混配热裂解等技术研究。
二、煤焦油加氢制燃料油的方法1.焦油先进行脱酚后加氢由于低温焦油中酚类化合物含量高达15℅，将焦油中的粗酚脱除后进一步加工成高附加值产品，同时在焦油加氢过程中，可避免因酚类化合物与氢气反应生成的水对催化剂的损坏。
2. 焦油脱沥青在加氢焦油脱沥青再加氢的主要特点是：①将从焦油中脱出的沥青采用乳化的方法制成燃料油，该法具有技术简易、可靠、投资少、效益显著的优点；②将沥青进一步加工生产针状焦或碳纤维等高附加值化工产品；也可用沥青加工生产电极粘结剂或沥青胶。
3.煤焦油加氢裂化-加氢改质先将焦油蒸馏分离为轻质油（﹤325℃）和重馏分（﹥325℃），然后对重馏分进行加氢裂化，并将产物与轻馏分送去加氢改质生产汽油、柴油。
煤焦油加氢技术简介
煤焦油加氢技术简介煤焦油是从炼焦煤中分离出来的一种黑色粘稠液体，它是重要的化石能源原材料。
一方面，煤焦油可以用于生产苯、酚、己二酸等重要基础化工产品，另一方面，煤焦油中的许多成分也是有价值的燃料。
因此，如何更高效的利用煤焦油成为煤化工产业的关键之一。
煤焦油加氢技术正是一个可行的路径之一。
煤焦油加氢技术是指利用加氢反应将煤焦油中的多环芳烃、杂原子、硫和氮等杂质去除，同时将其转化成高附加值燃料或化学品的技术。
通过加氢技术，可以将煤焦油中的大分子碳氢化合物裂解成小分子烃类，并减少含硫、含氮等杂质，从而提高燃料质量。
煤焦油加氢技术的实施需要一定的条件。
首先，需要有高品质的煤焦油作为原料。
其次，加氢反应需要高温高压下进行。
一般情况下，反应温度在400℃~450℃，压力在30MPa~50MPa之间。
第三，加氢反应需要使用催化剂。
目前，常用的催化剂有氧化铝、氧化硅、氧化硫、氧化钡、硫化镍、氧化钠、氧化铜等。
煤焦油加氢技术可以制备多种燃料或化学品。
一种主要的产品是煤焦油加氢燃料油。
煤焦油加氢燃料油在克服了煤焦油成分复杂、热值低、不稳定等弊端后，其性能已经接近天然气和石油产品。
同时，煤焦油加氢燃料油也具有很高的燃烧效率和低排放。
除了煤焦油加氢燃料油，煤焦油加氢技术还可以用于制备沥青增稠剂、合成沥青、合成轻质基础油、煤焦油蜡等多种化学品。
煤焦油加氢技术的优势在于其可以充分利用煤资源，减少对非再生能源的依赖，同时也可以减少工业排放，达到减排的效果。
总之，煤焦油加氢技术是一种可行的利用煤焦油资源的方式。
通过加氢反应，可以将煤焦油中的杂质剔除，制备多种高附加值燃料或化学品，从而达到节能减排的效果。
随着技术的不断进步，相信煤焦油加氢技术将会在未来的煤化工产业中扮演越来越重要的角色。
煤焦油加氢工艺方案的介绍及市场前景的分析
料 油混 合作 为反应 进料 。含硫 、含氨 污水 自高压 分 离器底 部排 出至 酸性水 汽 提装 置处 理 。高分 油
相在 液位控 制下 经减 压调 节 阀进 入低 压分 离器 ， 其 闪蒸 气体 排至 工厂燃 料气 管 网 。
低 分油经精制柴油／ 低 分油换热器和反应 流
出物 氐 分油 换热器 分 别与精 制柴 油 、反应流 出物
下 与压缩 机 来 的氢 气 混合 ，经 反应 流 出物／ 反应进
料 换热 器后 ，然后 经 反应 进料 加热 炉加热 至反应 所 需温度 ，进入 加氢 改质 反应 器 。 自反 应 器 出来 的 反应 流 出 物经 反应 流 出物／
技 术 力量 优势 。现有 煤 焦 油作 为劣 质燃 料 油产 品
向岗边 地 区 ，是具 有 良好 经济 效 益 的 。焦炉 副产
馏 塔 顶 吲流罐 并 分离 为汽 油和 含 油污水 ，一部分 汽 油 作塔顶 流 使用 ，一部分 汽 油作加 氢单元 原
料 使 用 ；预分 馏塔 （ 切尾 ）底 重 油 ，作 为沥青 出
燃料 油胶 质 含量 高 、 安 定性 差 ， 如 不进 行 改质 （ 降 低其硫 、氮 、氧 等 含景 ，提 高其 安定 性 ） ，就 无法
换热 后进入 分馏塔 。入塔 温度 用 反应流 出物／ 低 分
为 了抑 制硫 化氢 对 塔项 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。
油换热 器旁 路调 节控制 。
新氢气经新氢压缩机入 口分液罐经分液后进
作 为优质 燃 油 出厂 ， 因此 ，必 须对 副产 燃 料油 进 行 改质 。
高温煤焦油加氢技术和国内生产状况
高温煤焦油加氢技术和国内生产状况发布时间：2014-08-11随着我国经济的快速发展，对能源的需求越来越大，尤其是燃料油需求量的不断增加。
石油作为不可再生的资源，显得日益紧缺。
合理开发利用丰富的煤炭资源，以煤炭为原料生产煤焦油，采用加氢洁净技术，使煤焦油轻质化生产燃料油，是一条可行的发展之路。
本文就高温煤焦油加氢的基本状况进行论述。
1 煤焦油种类、性质及化学组成煤焦油是煤在干馏和气化过程中获得的液体产品，根据干馏温度和方法的不同，可得到以下几种煤焦油，即中低温（600～800℃）发生炉煤焦油（表1）；低温（450～650℃）干馏煤焦油（表2）；中温（900～1000℃）立式炉煤焦油（表3）；高温（1000℃）炼焦煤焦油（表4和表5）。
无论哪种焦油均是具有刺激性臭味的黑色或黑褐色的黏稠液体，在20℃时的密度介于0.98～1.2g/cm3，并随温度的升高而降低。
煤焦油是以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500种。
目前，可提取并且有利用价值的约50种。
其深加工所获得的轻油、酚、萘、洗油、蒽、咔唑、吲哚、沥青、燃料油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得不到的。
因此，煤焦油加工可促进这些行业的发展，并且提高资源利用率，有利于环境保护和发展循环经济。
表1 中低温煤焦油和高温煤焦油的组分对比表2 低温煤焦油化学分析和金属元素分析表3 中温煤焦油化学分析和金属元素分析表4 高温煤焦油化学分析和金属元素分析表5 高温煤焦油金属含量分析（μg/g）2 煤焦油加氢原理、分类及特点2.1 加氢原理煤焦油中含有大量的芳烃、胶质、沥青质，在高温、高压和催化剂的作用下，经过加氢精制和加氢裂化并裂解开环，可使煤焦油中大量的不饱和烃、芳烃、胶质、沥青质饱和，获得低分子量的饱和烃，加氢脱出S、N、O和金属杂原子，降低了硫和芳烃的含量，改善其安定性，可获得石脑油和优质燃料油添加剂。
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关 键词 ： 煤焦油 ； 加氢； 工业化
中图分 类号 ：Ｑ ２． Ｔ ５３６
文献标 识码 ： Ｂ
文章编 号 ：０１ ９７ （０２ １ — ０６ ０ １０ — ６７ ２１）６ ０３ — ３
Ｉ ｄ ｓｒａ ｎ ｕ ｔｉ ｌＡｐｐ ｉａ ｉｎ ｎ ｔ ｒ ｆＣｏ ｌＴａ ｄｒ ｇ ｎａ ｉ ｎ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｌｃ ｔｏ ａ ｄ Ｆｕ ｕ ｅ ｏ ａ ｒ Ｈｙ Ｏ ｅ ｔＯ ｃ ｏ ｏ ｙ
煤焦油 、 高温 （００℃） １０ 煤焦油… 。煤焦油是 一个组分 上万种 的 复杂混合物 。煤焦油 中 的很 多化合 物是 塑料 、 成橡胶 、 药 、 合 农 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
ｄ ｍｉ ａ ｔｐ ｓ ｉ ｎ ｏ ｒ ｒ ｎ ｒ ｙ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ａ ｄ ｃ ｎ ｕ ｔ ｎ ｏ ｎ ｎ ｏ ｉ ｏ ｆｐ ｍａ ｙ ｅ ｅ ｇ ｒ ｄ ｃｉ ｎ ｏ ｓ ｍｐ ｉ ．Ｍａ ｉｇ ｆ ｌ ｕ ｅ ｏ ｏ ｌｒ ｓ ｕ ｃ ｓ ｔｗ ｓ ａ ｍｐ ｒａ ｔ ｔ ｉ ｏ ｏ ｋ ｎ ｕ ｌ ｓ ｆｃ ａ ｅ ｏ ｒ ｅ ，ｉ ａ ｎ ｉ ｏ ｔｎ
（ 陕西煤 业化 工集 团神 木 天元化 工 有限公 司，陕 西
摘 要 ： 在我国资源结构中， 煤炭储量最多、 分布最广。煤炭在一次能源生产和消费中一直占据主导位置， 充分利用煤炭资源，
开展相关煤化工技术研发一直是重要 的科研方 向。而炼焦是煤化工行业 中规模最大 的组 成部分 ， 煤焦 ， 本文将对煤焦油加氢制取汽柴油这种工艺进行分析和探讨 。
第４ ０卷 第 １ ６期 ２１ ０ ２年 ８月
广
州
化
工
Ｖｏ ． １４０ Ｎｏ． ６ １ Ａｕｇ ｓ ． ０１ ｕｔ２ ２
Ｇｕａ ｚ ｏ ｎｇ ｈ ｕ Ｃｈｅ ｉａ ｎｄ ｔｙ ｍ ｃ ｌＩ ｕｓｒ
煤 焦 油 加 氢 技 术 的 工 业 应 用 及 前 景
姚 磊
榆林 ７９１） １３９
１ 我 国煤 焦 油 ￣ － 的现 状 ｊｒ ｎ
煤焦油是煤在高温干馏 和气化过程 中副产 的具 有刺激性 臭 味、 黑色或黑褐色 、 粘稠状液体产品 、 产率大约在 ３ ～ ％ ， ％ ４ 主要 由芳香 族化合物组成 的复杂混合物 ， 组分上万 种 ， 已从 中分离并 认定 的单种化合物约 ５０种 ， 占煤焦油总量 的 ５ ％， ０ 约 ５ 根据干馏
温 度 和 方法 的不 同可 得 到 以下 几 种 煤 焦 油 ： 温 （５ ６ ０℃ ） 低 ４ ０～ ５ 煤焦油 、 低温和中温（ ０ ６０～８０℃ ） ０ 煤焦油 、 中温 （０ ９０—１０ Ｃ） ００ｏ
（） ２ 煤焦 油加 氢轻质化处理工艺 。 （） 蒽、 ３精 精咔唑与蒽醌生产技术。 （） ４ 煤沥青制针状焦 。
２ 煤 焦 油 加 氢 技 术 的 应 用 前 景
近 几 年 随着 国际 油 价 的飞 涨 、 及 国 内 能 源 短 缺 ， 进 了煤 以 促 焦 油 加 氢技 术 的 推 广 应 用 ， 煤 焦 油 加 氢 生 产 汽 柴 油 比煤 直 接 且 液 化 和 间接 液 化 要 容 易 得 多 ， 设 备 和 技 术 的 要 求 都 要 低 得 多 。 对 鉴 于我 国煤 焦 油 的产 量 在 ２ １ 就 已 经 突 破 １０ ０ １年 ２０万 吨 和 煤 焦