煤焦油加氢技术对比及经济分析

发布时间：2020-08-19 21:48

【摘要】：我国能源资源的特点决定了在未来很长一段时间内,煤炭仍是我国能源消费结构的主要形式和国民经济发展的主要推动力。煤炭若达不到清洁利用,将直接导致SO2、CO2等废气的增加,同时增加悬浮颗粒物的含量。而煤的清洁高效利用路线中,煤热解是龙头,煤焦油加氢是关键。煤焦油在组成和性质上与原油很相似,在一定的条件下催化加氢可以制取热值高、热稳定性好、燃烧性能良好的轻质燃料,经分馏工序后可以得到汽油、柴油等组分,既提高了产品附加值和利用率,又缓减了我国石油的供需矛盾,具有重要的战略意义。本文从工艺、液态油收率、耗氢量、原料适应性、设备投资、运行费用、催化剂等角度对比分析现有的煤焦油切割馏分加氢工艺技术、延迟焦化加氢工艺技术、悬浮床加氢工艺技术、全馏分加氢工艺技术、宽馏分加氢工艺技术;探讨煤焦油加氢技术发展中存在的问题及发展趋势;以全馏分加氢、延迟焦化加氢两种市场认可度高的煤焦油加工方案,通过灵敏度分析法,对煤焦油加氢进行经济性评价,得出以下结论:(1)各种煤焦油加氢工艺技术主要差别在于固定床加氢之前原料煤焦油的预处理,重质组分的处理研究是煤焦油加氢工艺的技术核心。煤焦油悬浮床加氢技术产品收率高、质量好,但是投资高、运行费用高;全馏分煤焦油加氢技术原料利用率达到100%,产品油收率高,但该技术尚未推广应用,存在技术壁垒。切割馏分、延迟焦化、宽馏分加氢技术均因对煤焦油中的重组分进行了剔除,产品油收率低,但其具有运行周期长、原料适应性广的优点。企业应根据煤焦油的质量来确定加氢路线和加工规模。(2)煤焦油全馏分加氢方案投资力度比延迟焦化加氢方案低,运行费用高,催化剂费用高,但其能源利用效率高、产品产值高,显示出良好的市场经济效益。通过灵敏度分析,产品价格对两种方案的利润率差值影响非常大。(3)煤焦油加氢技术发展面临着催化剂易结焦、中毒失活,原料来源受限,其产品汽油馏分辛烷值低,柴油馏分十六烷值低,不能满足国标燃料油指标要求的问题。根据煤焦油成分特性,可延伸煤焦油加氢产业链,开拓煤焦油加氢下游精细化、高附加值产品。
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ524
【图文】：

消费结构,进口量,探明储量,占比

图 1-1 2015 年我国能源消费结构国原油探明储量 250 亿桶，仅占世界原油探明储量的 1.50%（15 年我国原油产量 21455.6 万吨，进口量 33550 万吨，进口量占油产量 19969 万吨，进口 38101 万吨，进口量占比 65.61%（数2010-2017 年我国原油进口量占比变化趋势见图 1-2：

原油进口,占比,数据来源,进口量

图 1-1 2015 年我国能源消费结构15 年我国原油探明储量 250 亿桶，仅占世界原油探明储量的 1.50%（数据来计）；2015 年我国原油产量 21455.6 万吨，进口量 33550 万吨，进口量占比 60.9我国原油产量 19969 万吨，进口 38101 万吨，进口量占比 65.61%（数据来源计）。2010-2017 年我国原油进口量占比变化趋势见图 1-2：

技术路线图,煤焦油,加氢工艺,馏分

图 3-1 煤焦油切割馏分加氢工艺技术路线煤焦油切割馏分加氢技术工艺条件为：压力 10MPa，温度 350-360℃，空速 0.5-0.8-1，氢油比 800：1-1000：1。其液体产物收率相对于无水煤焦油为 75%。2003 年中煤龙华黑龙江煤化工有限公司建成 5 万吨/年煤焦油加氢项目，以小于370℃的馏分为原料。该装置生产装置运行正常，年产石脑油 8300 吨，燃料油 2.8 万吨，沥青质 1.3 万吨。该项目年利润 2000 多万元，使该公司成为中国东北地区最有效益的煤化工企业之一。目前在我国已有 5 家以上企业利用该技术进行工业生产。3.2 煤焦油延迟焦化加氢工艺技术煤焦油首先经延迟焦化预处理，产出沥青焦、干气与液态油，液态油经加氢、分馏工段后得到清洁燃料油。煤焦油延迟焦化处理，是指煤焦油在压力 0.17~0.23MPa、温度400~450℃条件下发生高强度热裂化与缩合硬化，产生干气、沥青焦和液态油的工艺，

【参考文献】