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中低温煤焦油加氢技术

一、 煤焦油简介
煤焦油是煤热加工过程的主要产品之一，是一种多组分的混合物，构成煤焦油主要元素有五种：C、H、O、N、S。根据煤热加工过程的不同，所得到的煤焦油通常被分为低温（500-600℃）、中温（700-900℃）和高温（900-1100℃）煤焦油。
中低温煤焦油的组成和性质不同于高温煤焦油，中低温煤焦油中含有较多的含氧化合物及链状烃，其中酚及其衍生物含量可达10% ～ 30%，烷状烃大约20%，同时重油( 焦油沥青) 的含量相对较少，比较适合采用加氢技术生产车用发动机燃料油和化学品。不同的热解工艺、不同的原料煤都直接影响煤焦油的性质和组成。
二、国内外中低温煤焦油加氢技术介绍
（一）、VCC悬浮床加氢裂化技术（美国KBR）
VCC技术是悬浮床加氢裂化与固定床加氢联合的技术，以高转化率(>95%, 524 °C以上馏分)和高液收(>100 vol%)将煤焦油转化为可直接销售的轻馏分油产品，生产的柴油十六烷值43。VCC工艺能够加工全馏分煤焦油（包括焦油沥青），不需要对煤焦油原料进行预处理（蒸馏、脱酚），完全消除常规加氢工艺技术（源自于石油加工）加工煤焦油的缺点（操作周期短、液体产品收率低、产品质量差）。
1、建设及投资估算（按50万吨/年处理量）：
工艺设计：基础设计需3个月，工艺包设计需6个月。
建设周期：关键设备制造需13个月，设备安装需3个月。
建设投资：设备投资额约8亿元，技术转让及工艺包投资额约1000万美元，折合人民币6070万元，合计8.607亿元。
添加助剂：添加剂的使用量7㎏/吨原料，50万吨/年处理量使用添加剂3500吨，添加剂4000元/吨，合计添加剂费用0.14亿元。
装置能耗：装置能耗为1939.27MJ/t。
2、工艺特点
VCC 技术能够处理多种原料，单套最大处理能力可达270万吨/年，包括从炼厂渣油一直到煤，以及煤油混合物，脱油沥青，加拿大油砂沥青减压渣油，减粘减压渣油，催化裂化油浆，乙烯裂解焦油，煤焦油，煤沥青，用过的润滑油，切削油，脱脂剂残余液，用过的氯代溶剂，油漆残渣，变压器油，废加氢精制催化剂，失活的活性炭和回收的塑料等。
3、工艺简介
① 工艺流程

② 流程简述
原料与专用添加剂混合成浆料后注入工艺的高压（21MPa）部分，料浆和氢气混合，预热到反应温度（460℃），进入悬浮床反应器进行反应，反应完的粗产品进入热分离罐，未转化的渣油和添加剂与气化的反应产物和循环气分离，热分离罐的底部产物进入减压闪蒸塔回收馏分油和加氢残渣，回收的馏分油与热分离罐的顶部产物一起送入固定床催化反应器进行加氢反应（操作压力20MPa、操作温度370℃），反应产物进入冷分离罐进行冷却分离，气相产物去除杂质后富含氢气，将其循环回悬浮床反应器，以维持所需的氢气量和氢分压，液相产物进入分馏塔分离出干气（2.7%）、液化气（4.29%）、石脑油（22.83%）、轻质燃料油（63.72%）和减压瓦斯油，减压瓦斯油返回进入固定床催化反应器继续反应。
4、工业化应用
VCC技术应用于14个工业化装置。
① 陕西延长石油（集团）有限责任公司神木安源化工有限公司（以下简称“安源化工”）50万吨/年中低温煤焦油加氢项目，项目位于陕西省神木县锦界工业园区，预计2014年7月开车。
② 陕西延长石油（集团）有限责任公司油煤新技术开发公司45万吨/年煤-常压渣油加氢裂化装置，项目位于陕西省靖边县，预计2014年5月开车。
（二）中低温煤焦油全馏分加氢多产中间馏分油成套工业技术（FTH）
该技术由陕西煤业化工集团神木富油能源科技有限公司（以下简称“富油能源）于2012年7月工业化试验成功，工业化示范装置规模12万吨/年。煤焦油转化率达100%，柴油+石脑油馏分收率96.31%。该技术目前还处于工艺优化阶段。（富油能源目前未提供相关工艺资料）
（三）中低温煤焦油延迟焦化-加氢组合工艺
该技术由陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司开发，于2008年4月工业化试验成功，工业化示范装置规模25万吨/年，二期50万吨/年工业化装置于2010年4月开车试验成功。轻质油品收率80%，焦油沥青收率16%，目前该技术处于工艺优化阶段。（天元化工目前未提供工艺资料）
2工业化推广：
1、陕西煤炭建设公司建丰煤化工公司50万吨/年煤焦油加氢项目（正在建设），该项目由天元化工提供技术工艺包，陕西煤业化工集团（上海）胜帮化工技术有限公司（以下简称“胜帮”）进行工程详细设计。
2、陕西东鑫垣有限公司50万吨/年煤焦油加氢项目(正在建设)，该项目由天元化工提供技术工艺包，胜帮进行工程详细设计。
（四）、全馏分中低温煤焦油加氢技术简介（胜帮）
1、建设及投资估算（按40万吨/年处理量）
建设投资：58505万元
2、技术简介
针对全馏分煤焦油加氢，焦油预处理部分选择常压工艺预先脱出焦油中的水分并设置超级旋分脱出其中的灰分等颗粒杂质。加氢部分选择本公司成熟的固定床加氢方案。本装置主产品为石脑油（16.5%）、轻质燃料油（81.5%），此外副产少量的液化气（1.5%）和干气（0.5%）。柴油十六烷值40。
工艺流程简图

3、工业化应用
目前该全馏分煤焦油加氢技术采用富油能源工艺包，未应用于工业化生产装置。
（五）中低温煤焦油加氢技术（胜帮）
1、建设及投资预算（按50万吨/年处理量）
建设投资：69073万元。
2、技术简介
焦油预处理可采用常减压工艺生产酚油、加氢原料和中温沥青或硬质沥青，可采用减压和延迟焦化工艺生产加氢原料，固定床加氢技术生产石脑油和柴油馏分。道路沥青生产工艺由于技术保护未详细提供。
产品为石脑油（22.82）、轻质燃料油（52.8%），副产品为煤沥青（20%），煤沥青可加工生产道路沥青。装置能耗为3211.55MJ/t，柴油十六烷值43.5，道路沥青5000元/吨。
3、工艺流程
工艺流程简图

4、工业化应用
该工艺技术副产的沥青可生产附加值高的道路沥青，已在陕西西安斜口区铺路一段（详细地址未提供）
（六）中低温煤焦油悬浮床加氢技术（胜帮）
1、建设及投资预算（按50万吨/年处理量）
建设投资：87211万元。
2、技术简介
2013年上海胜帮与中国石油大学联手合作开发了煤焦油悬浮床加氢技术。该技术集成了悬浮床加氢技术（清华大学研发）、煤沥青改性生产道路沥青技术，使煤焦油加氢技术进一步得到完善。主产品为石脑油（26.54%）、轻质燃料油（57.52%）、精酚（4.26%），副产品为改质沥青（10%）。柴油十六烷值43.5。
3、工艺流程
工艺流程简图

四、工业化应用
山东玉皇化工（集团）有限公司90万吨/年煤焦油加氢项目正在设计阶段。