蒽油加氢转化为轻质燃料油技术研究
蒽油加氢转化为轻质燃料油技术研究

馏程 /℃ IBP/10% 30%/50% 70%/90% 95%/EBP
密 度 (20℃) /g·cm-3
黏 度 (100℃) /mm2·s-1
酸值 / gKO410/470 490/510
1.151 2
3.251
0.30
S/ μg·g-1 4 995
N/ μg·g-1 10 136
关键词 蒽油 加氢精制 加氢改质 柴油
文 章 编 号 :1005-9598(2008)-05-0021-04 中 图 分 类 号 :TQ522.63 文 献 标 识 码 :A
近年来,国际油价持续高位运行是煤焦油加氢成 为热点的主要原因。加氢是使煤焦油轻质化和清洁化 的有效方法,在临氢条件下 ,煤焦油中的 S、N、O 和金 属等杂质被脱除,使其成为清洁燃料,芳烃加氢饱和 并裂解开环成为优质轻质油组分,胶质被加氢分解成 分子较小的烃类。
抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 (以 下 简 称 “抚 研 院 ”)对 馏 程 在 200℃~510℃ 馏 分 的 蒽 油 进 行 了 研 究 ,在 原 料 性 质分析和临氢轻质化方面取得了相关数据,蒽油临氢 制取轻质燃料油工艺试验获得了较好的结果。
1 国内外一些煤焦油加氢技术分析
有 关 煤 焦 油 临 氢 制 取 轻 质 燃 料 油 的 文 献 较 多[3~7], 但 对 于>360℃的 重 质 煤 焦 油 轻 质 化 的 报 道 , 所 提 供 的处理方法均不能使蒽油完全轻质化。壳牌石油公司 在 1986 年 申 请 了 有 关 三 环 化 合 物 选 择 性 裂 化 提 高 十
O/% 1.40
Cu <0.01
Pb <0.01
Ca 0.15
金属 /μg·g-1 Ni V Fe 0.06 0.03 8.43
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。
蒽油加氢工艺现状及进展分析

蒽油加氢工艺现状及进展分析摘要:国内对蒽油的需求主要有3种,分别是:蒽油生产粗蒽、精蒽、菲油、咔唑;调和生产炭黑油、燃料油或者沥青;加氢改质生产轻质油。
但是由于市场对轻质油的需求,因此本文对蒽油加氢改质生产轻质燃料油的工艺进行阐述与分析,希望能够推进蒽油加氢工艺的发展。
关键词:蒽油;加氢工艺;现状;进展1蒽油馏分组成特点蒽油是煤焦油蒸馏280~360℃馏分,质量产率约为焦油的16%~22%。
在煤焦油中蒽质量分数1.2%~1.8%,咔唑1.5%,菲4.5%~5.0%。
目前,国内外对蒽油的加工主要是提取其中3种最主要组分———蒽、菲、咔唑。
蒽和菲属同分异构体,咔唑中有1个五元含氮杂环,其独特结构决定了其在化工原料市场的重要性。
三者在分离加工过程中极易形成一些双组分低共熔系和一系列固溶体,分离困难且分离过程中能耗高、污染大。
2蒽油加氢工艺现状及进展2.1蒽油加氢工艺介绍国内加氢装置除了低油煤焦油和高温煤焦油的馏分油;工艺流程也不再仅仅局限于加氢精制,也有延迟焦化与加氢组合等新工艺出现。
2.1.1一段串联加氢流程即加氢精制单元和加氢裂化单元之间无分离系统,为蒽油提供了一种加氢转化为轻质燃料油的方法,具有步骤简单,投资少的优点。
然而,由于加氢精制产物没有分离出水和氨,使后续的加氢裂化催化剂活性发挥受到影响,蒽油无法完全转化为清洁燃料油,而且所得柴油馏分质量较差。
2.1.2两段加氢流程即加氢精制单元和加氢裂化单元之间有分离系统,按液相产物是否循环回反应单元又可分为无循环和有循环两种流程。
(1)无循环的两段加氢流程无循环的两段加氢流程在加氢精制单元分离出了水和油中的无机氨类,在一定程度上保护了加氢裂化催化剂的活性,可适当延长其使用寿命。
不足在于,该方法加氢精制反应单元存在集中放热问题,这将增加循环氢压缩机负荷和设备投资,同时也会增大装置操作的难度,不利于装置的安全平稳运转。
(2)有循环的两段加氢流程此方法为蒽油氢化提供了一种投资相对较低、循环灵活的两段法氢化方法,可以认为是解决同类技术问题较先进的方法。
蒽油两段加氢生产清洁燃料油技术

蒽油两段加氢生产清洁燃料油技术摘要:介绍了中国石油化工股份公司抚顺石油化工研究院开发的蒽油加氢生产轻质燃料油技术。
蒽油采用两段加氢工艺,通过优化催化剂匹配方式,在适宜的催化剂作用下,将蒽油转化为分子较小的芳烃和环烷烃,从而实现完全转化的目的,液收大于99.9%,其中石脑油馏分收率约26.5%,柴油馏分收率约73.5%。
关键词: 煤焦油蒽油加氢轻质化前言蒽油是高温煤焦油经蒸馏得到的初加工产品,富含蒽、菲、咔唑、萤蒽和芘等三环和四环芳烃化合物[1],芳烃与胶质含量接近百分之百。
目前,其主要用作炭黑原料、木材防腐油或低档燃料油,存在附加值低和污染环境等问题;或采用化工综合利用方法,存在流程长,规模效益低,产品市场容量有限等问题。
另一方面,我国石油资源不足,而经济发展对轻质马达运输燃料的需求量日益增大,将煤焦油更多地转化为液体运输燃料是解决大量煤焦油市场出路,补充石油资源不足的1 种有效手段。
与其它技术方案相比,加氢方案是较好的解决方案,对高温煤焦油更重要的是加氢裂化技术方案。
煤焦油加氢已成为国内外研究的重点。
到目前为止,国外尚无蒽油加氢的工业化装置,究其原因,大致是由于国外发达国家炼钢工业的进步、化工合成水平的先进性、煤焦油资源量小等因素[2]。
国内有2 套以上的煤焦油加氢装置,是哈尔滨气化厂[3-7]和南解放军化肥厂[8],但这2 家的原料均为中低温焦油,在S、N杂质和芳烃含量上与蒽油存在差异,目前采用的加工方法是加氢精制工艺。
由于蒽油原料的特点,使其与传统的石油馏分加氢表现出明显的不同,其高氮、氧及芳烃含量给加氢技术提出了很多新的问题,因为氮是抑制加氢处理催化剂活性的因素;氧元素加氢生成的水,将导致催化剂载体骨架坍塌,引起金属堆积,从而对催化剂的活性和稳定性产生不利影响等,这些问题是目前国内尚无蒽油工业应用实例的主要原因。
为了解决这些问题,提高蒽油附加值,2004年初抚顺石油化工研究院(FRIPP)着手蒽油临氢轻质化技术研究,于2008年开发出了蒽油加氢生产轻质燃料油技术,已经具备工业装置建设和长周期运转条件。
一种蒽油加氢转化方法

一种蒽油加氢转化方法蒽是一种天然有机化合物,分子式为C14H10,由于其具有很高的熔点和沸点,以及良好的化学稳定性,因此在工业上广泛应用于润滑油、染料、农药、催化剂等领域。
然而,蒽油的高熔点和沸点限制了其在一些特定应用中的使用,因此有必要通过加氢转化将蒽油转化为具有更高应用价值的产物。
一种常见的蒽油加氢转化方法是在催化剂存在下进行加氢反应。
催化剂通常选择具有较高活性和选择性的贵金属,例如铂、钯、铑等。
该方法可以在相对较低的温度下进行,通常在200-400C范围内,也可以在相对较低的氢气压力下进行,通常在5-30MPa范围内。
在加氢反应过程中,蒽油中的芳香环结构会断裂,并与氢气发生加成反应,生成饱和环烷烃和环卡宾等中间产物。
这些中间产物进一步发生重排和脱氢反应,最终生成具有更高应用价值的产物,如二环并[4,5]苯并并[5,6]苯、二环并[4,5]苯并并[5,6]苯、二环并[5,6]苯并并[6,7]苯等。
这些产物具有较低的熔点和沸点,并具有更好的化学稳定性和反应活性。
该方法具有以下一些优点:1. 反应条件温和,可以在相对低的温度和压力下进行反应,减少能耗和成本开支;2. 反应过程无需添加外部溶剂,减少废物产生;3. 使用贵金属催化剂,具有高活性和选择性,降低催化剂用量,提高催化剂的使用寿命;4. 反应过程相对简单,易于实施和控制。
然而,该方法也存在一些局限性:1. 由于蒽分子结构的特殊性,蒽油的加氢反应需要较高的温度和压力条件,导致反应条件较为苛刻,增加了操作难度;2. 在加氢反应过程中,蒽油分子的芳香环结构会断裂,导致一部分碳原子丢失,降低了产物收率;3. 由于芳香环结构的断裂,加氢转化的产物通常具有较低的芳香性质,降低了产物的应用价值。
为了克服这些局限性,可进一步改进蒽油加氢转化方法。
一种改进的方法是在催化剂中引入辅助剂或添加剂,以提高催化剂的活性和选择性。
辅助剂或添加剂可以提供额外的氢气源,增加反应中氢气的供应,加速反应速率和增加产物收率。
蒽油加氢实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解蒽油加氢反应的基本原理和工艺流程。
2. 掌握加氢催化剂的选择和评价方法。
3. 研究反应条件对加氢反应的影响,优化反应条件。
4. 分析加氢反应产物的组成和性质。
二、实验原理蒽油是一种由煤焦油中提取的混合芳烃,主要成分为蒽、菲、芘等。
蒽油加氢反应是指在催化剂的作用下,蒽油中的不饱和芳烃与氢气发生加氢反应,生成饱和烃类化合物。
该反应在加氢催化剂的作用下,可以有效地降低蒽油中的芳烃含量,提高其油品质量。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:蒽油、氢气、催化剂、溶剂等。
2. 实验仪器:加氢反应釜、气体流量计、温度计、压力计、气相色谱仪、质谱仪等。
四、实验步骤1. 催化剂制备:将催化剂原料进行预处理,制备成活性催化剂。
2. 催化剂评价:通过活性评价实验,确定最佳催化剂。
3. 加氢反应:将蒽油与氢气按照一定比例混合,加入反应釜中,控制反应温度、压力和空速,进行加氢反应。
4. 反应产物分析:对加氢反应产物进行气相色谱、质谱等分析,确定产物组成和性质。
5. 数据处理与结果分析:对实验数据进行整理、分析,得出结论。
五、实验结果与分析1. 催化剂评价:通过活性评价实验,筛选出最佳催化剂。
该催化剂具有较高的活性和选择性,能够有效降低蒽油中的芳烃含量。
2. 加氢反应:在最佳催化剂和反应条件下,蒽油加氢反应效果显著。
反应过程中,蒽油中的芳烃含量显著降低,产物的饱和度提高。
3. 反应产物分析:通过气相色谱、质谱等分析,确定加氢反应产物的组成和性质。
结果表明,加氢反应产物主要为饱和烃类化合物,其中以环烷烃为主。
4. 数据处理与结果分析:通过对实验数据的整理和分析,得出以下结论:(1)催化剂对加氢反应具有显著影响,最佳催化剂为活性较高的催化剂;(2)反应温度、压力和空速对加氢反应具有显著影响,最佳反应条件为温度250℃,压力3.0MPa,空速1.0h-1;(3)加氢反应可以有效降低蒽油中的芳烃含量,提高其油品质量。
蒽油加氢清洁生产技术及产业化应用分析陈彦辉
蒽油加氢清洁生产技术及产业化应用分析陈彦辉发布时间:2021-08-04T06:44:45.583Z 来源:《基层建设》2021年第14期作者:陈彦辉[导读] 现阶段,在化工企业发展过程中,对清洁生产技术进行充分应用是推动化工企业长远持续发展的关键措施。
在对蒽油加氢技术进行应用的过程中宝舜科技股份有限公司河南省安阳市 455141摘要:现阶段,在化工企业发展过程中,对清洁生产技术进行充分应用是推动化工企业长远持续发展的关键措施。
在对蒽油加氢技术进行应用的过程中,需要全面分析在原有装置运行过程中存在的环境污染以及资源浪费等各种情况。
并根据装置的实际运行情况对蒽油加氢清洁生产技术进行深入探索,提高蒽油加氢工艺产品的质量,降低装置在运行过程中的投入成本。
关键词:蒽油加氢技术;清洁生产技术;产业化应用前言蒽油是制造电极、沥青、木材防腐油等的主要原料,一般含有90%以上芳烃和少量胶质。
在蒽油加工过程中能耗比较高,产品附加值相对较小,会产生极大的资源浪费情况。
我国石油资源紧缺,煤炭储量相对丰富,为了充分发挥蒽油加氢技术的应用价值,需要利用蒽油加氢技术使其能够转化为燃料油,提高蒽油的经济效益,同时补充石油资源不足的问题。
在蒽油加氢清洁生产技术发展过程中,需要对在原有装置运行过程中存在的环境污染、反应热不能充分利用等各种问题出发进行优化和改进,提高蒽油加氢产品质量,促进蒽油加氢技术的清洁化以及生态化发展。
这是推动蒽油加氢工艺成为液体燃料产业链新的增长点的主要技术类型,可以在一定程度上提升我国化工产业的经济效益与生态效益。
一、蒽油加氢清洁生产技术概述在蒽油加氢清洁生产技术研发过程中,需要全面了解蒽油原料的特点,与传统的石油馏分加氢存在极大差异,蒽油原料的芳烃含量比较高,对加氢技术的发展和创新提出了新的要求。
特别是蒽油中氮会抑制加氢处理催化剂活性,而加氢脱氧生成的水可能会导致催化剂载体骨架坍塌,引发金属聚集,对催化剂活性产生不良影响。
一种蒽油加氢转化方法
一种蒽油加氢转化方法
蒽油加氢转化方法是将蒽油经过加氢反应,使其转化成一种或多种目标化合物。
以下是一种常用的蒽油加氢转化方法:
1. 催化剂选择:选择合适的催化剂,常用的催化剂有钼、镍、铁等。
2. 反应条件设置:根据需求设置适当的反应条件,包括反应温度、压力和氢流量等。
3. 氢气预处理:将氢气经过脱氧、干燥等处理,以确保反应中的氢气的纯度和干燥程度。
4. 反应装置设计:设计合适的反应装置,包括反应釜或固定床催化剂床等。
可以根据需求选择合适的反应器类型。
5. 加氢反应:将蒽油与催化剂放入反应装置中,加热至反应温度,通入预处理过的氢气,并保持适当的反应压力。
在加氢反应过程中,蒽油中的芳香环结构被氢气加成、裂解和重排,形成目标化合物。
6. 产物分离和纯化:经过加氢反应后的产物需要进行分离和纯化,常用的方法包括萃取、蒸馏等。
7. 产物分析和评估:对所得产物进行分析和评估,包括目标化合物的含量、纯度、物理性质等。
这只是一种常用的蒽油加氢转化方法,具体的实验条件和方法可能因实际需要的目标化合物而有所不同。
在实际应用中,还需要根据具体情况进行优化和改进。
蒽油加氢项目的发展现状及研究
蒽油加氢项目的发展现状及研究摘要:在蒽油产量提高的背景下,我国化工领域应对其转化工艺进行不断改善,使蒽油得到有效应用,为能源的生产提供支持。
通过对蒽油及加氢工艺的阐述,分析蒽油加氢项目现状,提出蒽油加氢工艺内容,为蒽油加氢生产的推进带来保障。
关键词:蒽油加氢;现状;应用引言随着油价的增长,煤焦油加氢作为重要的生产工艺,可使焦油轻质化及清洁化转化实现,将其中的S、N、O 及金属等被脱除,获得清洁燃料。
在焦炭生产量提高的趋势下,我国的煤焦油产量也有所增加,蒽油的产量也随之增多,可作为炭黑原料油、燃料油等,也可分离得到萘、蒽、苊等粗产品,但是经济性不理想,也不利于环境的发展。
蒽油加氢工艺的应用可使其产物得到改善,使蒽油的使用效率提升,对化工领域有着重要意义,因此,应对其进行分析。
1蒽油及加氢工艺概述蒽油作为煤焦油高温蒸馏后所得到的加工产品,切割温度范围在280-360℃的馏分中有双环芳烃、三环芳烃、多环芳烃等,芳烃的含量在90%以上。
在炼焦生产中煤焦油产量较多,煤焦油加工量可达到1200万t/a,蒽油产量可达到240万t/a。
蒽油的用途包括浓缩及分离生产粗蒽、精蒽及菲油等;可作为油调配生产炭黑油及燃料油;加氢改质生产轻质燃油。
在该工艺中可选择适合的催化剂及加氢条件,使蒽油中的芳烃裂化,将硫、氮、氧等原子脱除,使不饱和烯烃加氢后变为饱和烷烃,并且使多环芳烃加氢裂化成单环或者双环芳烃,之后变为饱和烷烃。
对于未转化油,可裂化为轻组分,硫化物可转化为烃及硫化氢,氮化合物能够转化为烃及氨。
加氢精制过程中会产生脱金属反应,避免原料中金属化合物氢解之后产生金属并且沉积在催化剂的表面,并且使催化剂产生失活的情况而使催化剂的床层阻力提高。
2蒽油加氢项目现状蒽油加氢及煤焦油加氢是新型煤制油项目,在当前的社会生产背景下,可为煤化工产业的运行提供有效的支持,对煤炭产业有着积极的影响。
在加氢工艺中油品可作为柴油、汽油调和油,受到了煤焦油市场的影响,加工企业对产品精深加工更加重视,为自身的生产效益带来更好的条件,同时,在政策的支持下,蒽油加氢项目的实施范围扩大。
试析蒽油加氢转化为轻质燃料油技术刘红燕
试析蒽油加氢转化为轻质燃料油技术刘红燕发布时间:2021-08-04T07:29:53.328Z 来源:《基层建设》2021年第14期作者:刘红燕[导读] 在对蒽油加氢转化为轻质燃料油技术进行应用的过程中,需要了解蒽油加氢技术的具体情况,同时要从蒽油转化为轻质燃料油技术应用过程中的原料性质和加工流程出发进行研究宝舜科技股份有限公司河南省安阳市 455141摘要:在对蒽油加氢转化为轻质燃料油技术进行应用的过程中,需要了解蒽油加氢技术的具体情况,同时要从蒽油转化为轻质燃料油技术应用过程中的原料性质和加工流程出发进行研究。
利用科学有效的实验验证,分析该技术在应用过程中的催化剂、温度参数与工艺参数,才能够为蒽油加氢转化为轻质燃料油技术的推广和应用奠定良好的基础。
关键词:蒽油加氢技术;轻质燃料油;转化技术前言近些年来,煤焦油加氢成为当前石油化工行业发展过程中的热点问题。
加氢可以促进煤焦油在临氢条件下,煤焦油内的S、N、O以及金属杂质可以被有效脱除。
对煤焦油的清洁和环保效果有积极帮助,芳烃加氢饱和并分裂开环能够成为优质轻质油组分,而胶质加氢后可以分解为分子更小的烃类。
我国的焦炭生产量比较大,煤焦油产量也比较大,其中蒽油是煤焦油中的主要产品之一。
目前,对蒽油进行加工处理获取的产物经济效益比较差,并且蒽油属于低档燃料油,还会对环境产生极大污染。
为了充分发挥蒽油的应用价值,需要对蒽油加氢转化技术进行分析。
在对原料性质分析和临氢轻质化工艺进行研究,发现蒽油应用临氢制取轻质燃料油工艺具有一定的应用优势。
一、煤焦油加氢技术概述在对蒽油加氢改质技术进行分析时,需要了解煤焦油加氢技术的具体研究现状。
目前,对煤焦油加氢轻质燃料油的研究相对较多,在360℃以上的重质煤焦油轻质化研究过程中使用的处理方法在一定程度上影响蒽油的轻质化效益。
例如三环化合物选择性裂化技术在应用中的原料为石油炼厂的中间馏分油,原料内除了三环化合物还包含链饱和烃、四氢萘等。
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T T+10 T+20 T+30 T+40 T+50
反应温度 /℃
—◆— 芳 烃 含 量 —▲— 脱 氮 率 —■— 密 度(20℃)
图 2 加氢生成油脱氮率、密度及芳烃含量 随反应温度变化图
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煤化工
2008年 第 5 期
2 原料性质及加工流程
煤焦油是煤焦化过程中得到的一种黑色或黑褐
色黏稠状液体,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)和含氮、含硫的杂环化合物等很多 有机物。 本试验所用蒽油性质见表 1。
表 1 蒽油性质
馏程 /℃ IBP/10% 30%/50% 70%/90% 95%/EBP
密 度 (20℃) /g·cm-3
黏 度 (100℃) /mm2·s-1
酸值 / gKOH·g-1
200/300 335/365 410/470 490/510
1.151 2
3.251
0.30
S/ μg·g-1 4 995
N/ μg·g-1 10 136
O/% 1.40
Cu <0.01
Pb <0.01
Ca 0.15
金属 /μg·g-1 Ni V Fe 0.06 0.03.08
灰分 /%
0.013
饱和烃 0.0
C/%
90.90 组成 /%
芳烃 93.0
H/% 6.24
胶质 7.0
针对此原料特点,总结两年来的小试结果,提出 如图 1 所示的加工流程。蒽油经加氢精制得到加氢精 制油,由高、低压分离器分离溶解气和水后进入分馏 塔,由塔顶分出石脑油馏分;塔底尾油引出装置,作为 重质燃料油或下游装置原料;分馏塔所得柴油馏分经 柴油加氢改质反应器后,作为最终产品引出装置。
H2 蒽油
加氢精制
气体 分离
石脑油 蒸馏
柴油 加氢改质
水
重馏分
图 1 蒽油加氢原则工艺流程示意图
3 蒽油加氢精制/柴油改质试验研究
根据蒽油的组成特点,对照轻柴油的理想组成要 求(C/H 比较低,含较多分支度高的烷烃),可看出,加 氢 的目的是在适宜的催化剂和工艺条件下,使几乎百分 之百的芳烃通过加氢,经逐 环 饱 和 、开 环 (包 括 异 构 ) 等 反 应 , 使 部 分 嵌 在 芳 核 中 的 S、N、O 原 子 以 H2S、NH3 和 水的形式脱除,同时生成分支度高的烷烃类柴油。 但 由 于 单 环 芳 烃 加 氢 相 对 化 学 反 应 速 率 常 数 较 小[17],故 对蒽油而言,最大可能生成的柴油理想组分为多烷基 单环芳烃和环烷烃,以达到制取轻质燃料油的目的。
我国是世界上最大的焦炭生产国和消费国,每年 有 600 万 t~800 万 t[1]的 煤 焦 油 产 量 , 其 中 蒽 油 保 守 估 算 量 为 100 万 t, 目 前 其 主 要 用 作 炭 黑 原 料 油 、燃 料 油 和 沥 青 调 合 油[2],或 分 离 得 到 萘 、蒽 、苊 、菲 、咔 唑 等粗产品,但这些方法的综合经济性都较差,尤其是 其作为低档燃料油消耗,除经济性差外,对环境污染 严重。
总计 /%
106.89
入方 /%
原料
氢气
100.0 6.89
表 4 物料平衡
H2S+NH3 0.51+1.22
H2O 1.66
C1~C4 3.60
C5+ 99.90
出方 /% <165℃馏 分
3.9
165℃~380℃馏 分 93.0
>380℃馏 分 3.0
石 脑 油 馏 分 (<165℃馏 分 )
表 5 石脑油馏分主要性质及组成
抚研院在以往所获得的煤焦油全馏分加氢工艺 参 数 对 产 物 性 质 影 响 趋 势 基 础 上 [8],针 对 此 蒽 油 进 行 试验, 考察了反应温度对加氢精制产品性质的影响, 并选用了适用于蒽油的加氢精制催化剂和加氢改质 催化剂。
3.1 加氢精制催化剂及加氢改质催化剂的选择 加氢精制催化剂是以第ⅥB 族和 / 或第Ⅷ族金
S/μg·g-1 31.5
% 密 度 /kg·m-3
2008年 10 月
许 杰等:蒽油加氢转化为轻质燃料油技术研究
- 23 -
趋 势 ,脱 氮 率 呈 上 升 趋 势 ,芳 烃 在 T+40℃ 时 出 现 最 小 值。 即试验确定了蒽油加氢精制的理想温度。 3.3 加氢改质工艺条件确定
蒽油加氢精制后, 所得柴油馏分存在密度偏大、 黏度超标及十六烷值偏低的问题(见表 2),为了解决
这 些 问 题 ,采 用 抚 研 院 专 有 技 术— —— 柴 油 临 氢 改 质技 术(MCI,Maximum Cetane number Improvement)。 试 验 以 加 氢 精 制 柴 油 馏 分 为 原 料 , 在 体 积 空 速 1h-1~0.5h-1、 氢 油 体 积 比 800~2 000、氢 分 压 为 中 高 压 条 件 下 ,进 行 了温度考察试验(见表 3)。
抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 (以 下 简 称 “抚 研 院 ”)对 馏 程 在 200℃~510℃ 馏 分 的 蒽 油 进 行 了 研 究 ,在 原 料 性 质分析和临氢轻质化方面取得了相关数据,蒽油临氢 制取轻质燃料油工艺试验获得了较好的结果。
1 国内外一些煤焦油加氢技术分析
有 关 煤 焦 油 临 氢 制 取 轻 质 燃 料 油 的 文 献 较 多[3~7], 但 对 于>360℃的 重 质 煤 焦 油 轻 质 化 的 报 道 , 所 提 供 的处理方法均不能使蒽油完全轻质化。壳牌石油公司 在 1986 年 申 请 了 有 关 三 环 化 合 物 选 择 性 裂 化 提 高 十
燕 京 等 [14]以 全 馏 分 高 温 焦 油 为 原 料 加 氢 制 取 轻 质 油 ,尚 有 20.27%的 尾 油 未 能 处 理 ,仅 用 作 催 化 裂 化 或加氢裂化掺炼原料,而且其所提供的工艺条件不能 使本文所指蒽油完全转化。
王 守 峰 [15]以 干 点 为 455℃ 的 中 高 温 焦 油 为 原 料 , 采用加氢裂化生产优质汽油、柴油和润滑油工艺。 目 前所用的加氢裂化催化剂通常对氮的要求更为严格, 此方法较难脱除的含氮化合物集中在作为加氢裂化 进料的重馏分中,在常规的加氢精制催化剂和加氢条 件下,很难使重馏分中的氮含量满足加氢裂化的进料 要求。
加氢工艺操作参数的选择不仅影响产品的最终 质量, 而且影响产品分布及各段窄馏分产品的收率, 是蒽油加氢技术经济性的主要影响因素。
试验考察了反应温度对加氢精制产物的影响,结 果见图 2,图中 T 为基准温度。
由图 2 可知,随着反应温度的提高,密度呈下降
180
1 300.0
160
1 200.0
140
1 100.0
目前,国内仅有 2 套煤焦油加氢装置,一个在哈 尔 滨 气 化 厂 [11,12],另 一 个 在 云 南 解 放 军 化 肥 厂 [13]。 两 者原料均为低温焦油,在 S、N 杂质和芳烃含量上与蒽 油存在较大差异,中低温焦油的烃类组成以脂肪烃和 酚属烃为主,芳烃很少,目前所采用的工艺条件参数 和催化剂无法处理本文所指的蒽油。
关键词 蒽油 加氢精制 加氢改质 柴油
文 章 编 号 :1005-9598(2008)-05-0021-04 中 图 分 类 号 :TQ522.63 文 献 标 识 码 :A
近年来,国际油价持续高位运行是煤焦油加氢成 为热点的主要原因。加氢是使煤焦油轻质化和清洁化 的有效方法,在临氢条件下 ,煤焦油中的 S、N、O 和金 属等杂质被脱除,使其成为清洁燃料,芳烃加氢饱和 并裂解开环成为优质轻质油组分,胶质被加氢分解成 分子较小的烃类。
原料 油 加氢 精制 柴油
工艺 条件
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
平均反应 温度 /℃
T+20 T+10
T
柴油 液体 产品组成 /% 收率 /% 收率 /% 饱和烃 芳烃 98.00 100.90 83.1 16.9 98.10 100.03 87.1 12.9 99.48 100.09 88.1 11.9
由表 3 可知,工艺条件Ⅲ所得柴油收率高,且芳
沈 和 平[16]提 出 煤 焦 油 加 氢 裂 化 方 法 ,本 方 法 以 干 点<550℃的 煤 焦 油 为 原 料 ,采 用 加 氢 裂 化 生 产 汽 油 、 柴油等轻质油品。 此方法没有使其原料完全轻质化, 仍 有 0.5%~1.0%的 尾 油 ,量 虽 不 大 ,但 说 明 其 轻 质 化 能力有限,况且对加氢而言,其原料比蒽油优质。
属为活性组分,以氧化铝或含硅氧化铝为载体,第ⅥB 族 金 属 为 Mo 和 / 或 W, 第Ⅷ族 金 属 为 Co 和 / 或 Ni, 以催化剂的质量计,第ⅥB 族金属质量以氧化物计为 10%~35%,第Ⅷ族 金 属 质 量 以 氧 化 物 计 为 3%~15%。
加氢改质催化剂为具有良好芳烃饱和及较高开 环选择性的催化剂,以第ⅥB 族和 / 或第Ⅷ族金属为 活性组分,以催化剂的质量计,第ⅥB 族金属含量以 氧 化 物 计 为 10%~35%,第Ⅷ族 金 属 质 量 分 数 以 氧 化 物 计 为 3%~15% ,Y 型 分 子 筛 和 / 或 β 型 分 子 筛 质 量 分 数 为 5%~40%,氧 化 铝 10%~80%。 3.2 加氢精制操作参数对精制产物的影响
加氢精制柴油 改质后柴油
密 度 (20℃) /g·cm-3 0.958
0.929
加氢精制柴油 改质后柴油