煤焦油加氢改质生产车用汽油柴油.doc

煤焦油加氢改质生产车用汽油、柴油 内容摘要：为解决公司煤制氨生产线上鲁奇加压气化制粗煤气过程中的副产物——煤焦油的出路，采用炼油行业的加氢精制工艺对煤焦油进行加氢改质，生产车用汽油、柴油，提高煤焦油的经济价值，扩大其应用范围。 关键词：煤焦油加氢改质 加氢催化剂选择 生产汽油、柴油。 华颖平 （云南昭通众一精细化工有限公司，昭通市昭阳区北部新区，657000） 目 录 1、焦油加氢催化剂的研制 2 1.1褐煤焦油性质 2 1.2加氢催化剂研制 3 2焦油加氢反应机理： 4 2.2 脱氮反应： 6 2.3 脱氧反应 6 2.4 烯烃、芳烃加氢饱和 7 2.5 加氢裂化 7 3焦油加氢改质工艺简介 8 3.1加氢工艺说明： 8 4 加氢精制工艺操作条件的选择 9 4.1反应温度 9 4.2 反应压力 10 4.3空速 10 4.4氢油比 10 5结论 11 解化公司煤制氨生产线采用鲁奇加压气化制粗煤气作为生产合成氨的原料气。在气化过程中副产煤气轻质油、煤焦油及煤气水，其中煤焦油经简单蒸馏得到轻油、中油、洗油，蒸馏残渣为沥青。 过去，煤气轻油及焦油蒸馏得到的轻油仅作为工业燃料出售，产品价格低、销路受限，产品库存积压严重。焦油蒸馏所得的中油原作为我公司煤气水脱酚萃取剂，洗油作为煤气中轻质油的吸收剂自用。 由于公司总体技术改造的实施，脱酚萃取剂改用异丙醚；煤气轻质油的吸收剂改用甲醇。因而加大了焦油粗加工产品油类的积压量，制约着公司煤制氨生产的发展，因而寻找焦油粗加工产品的出路就迫在眉睫。 1、焦油加氢催化剂的研制 早在20世纪80年代解化公司就将煤气中轻质油经酸、碱洗涤精制后作为车用汽油使用。洗油（230~300℃馏分）经酸、碱洗涤精制后作为车用柴油使用。但这种处理方法因油品中的烯烃、芳烃未被饱和，稳定性差，易氧化，放置时间稍长外观颜色就由浅黄色变为深褐色，且油品中含硫、含氮、含氧化合物未彻底清除，有特殊臭味，腐蚀性能不合格而无法正常使用。 1.1褐煤焦油性质 解化公司焦油馏分（焦油蒸馏时分馏为：轻油≤170℃，中油170~230℃，洗油230~300℃三种馏分）中含较高的硫、氮、氧、重芳烃和非烃化合物。是一种低干点，高密度燃料，不能直接作为车用燃料使用。煤焦油性质见下表： 表1 项 目 单 位 指 标 密度 g/cm3 0.9054 碱性氮 ppm 7670 总氮 ppm 9953 总硫 ppm 13490 溴价 gBr2/100ml 59．7 胶质 mg/100ml 726 残炭 % 1．26 馏程 初馏点 ℃ 91 10% ℃ 115 20% ℃ 140 30% ℃ 165 40% ℃ 190 50% ℃ 210 60% ℃ 231 70% ℃ 246 80% ℃ 261 90% ℃ 276 干点 ℃ 333 1.2加氢催化剂研制 据文献资料报道，煤焦油在一定条件下加氢精制后的馏分与石油馏分相似，可以作为车用燃料使用。但国内尚无成熟的工艺技术。为寻找到理想的焦油加氢生产工艺。我们委托湖南长岭炼油化工总厂——石化研究所为公司的焦油加氢改质筛选合适的催化剂及加氢工艺路线。经过石化研究所试验室反复小试，成功地研制出适用于解化公司焦油加氢的催化剂：DS—102预加氢催化剂，DC—101主催化剂，加氢工艺采用两段加氢。 DS—102预加氢催化剂主要具有烯烃饱和及加氢脱硫活性高的特点。其作用是在较低温度下加氢饱和煤焦油中的烯烃及部分脱硫、氮杂质，改善催化剂床层温升分布，确保加氢反应器长周期运行。 DC—101主催化剂具有优良的加氢性能，主要是对劣质油进行加氢饱和，加氢脱氮、脱硫、脱胶质。其活性、稳定性较好，强度高，具有优良的抗油中水性能。 加氢精制催化剂在加氢过程中起着重要作用。加氢装置的投资、操作费用、产品质量、产品收率及工艺流程的制定都与催化剂的性质有关。 加氢精制催化剂的主要金属采用元素周期表ⅥB族和Ⅶ族中的某些金属的氧化物或硫化物。其活性最好的有钨、钼、铬、铁、钴、镍、钯、铂。这些金属具有良好的几何特性和电子特性，有较高的催化加氢活性，是加氢精制催化剂的活性组分。 助催化剂可以是金属或金属化合物，也可以是非金属如氯、氟、磷等。有的助催化剂能使主金属元素未填满的d电子层中电子数增减从而改变催化剂的活性；有的能够使不希望发生的副反应有促进作用的活性中心丧失作用，从而提高催化剂本身的选择性；有的能够使催化剂的稳定性提高。一些助催化剂本身活性并不高，但与主要活性组分配偶后却能发挥很好的作用。 磷的作用是磷酸能使金属盐溶解，并使金属盐均匀分散在载体上，从而提高了催化剂的脱氮、脱硫能力。 本工艺筛选采用的催化剂性能见下表： 表2 项目 DS—102 DC—101 化学