中低温煤焦油加氢制轻质燃料油工艺及设备优化

论文摘要

我国煤炭资源丰富,但缺少石油和天然气,随着经济快速的发展,对能源的需求量也在不断加大,大力发展“煤制油”以寻找新的石油替代能源具有十分重要的意义。随着炼焦技术水平的提高,大量的煤焦油作为副产物产出,将煤焦油加氢制得较合格的轻质燃料油不仅可以降低石油的进口量,还可以提高煤焦油的经济利用价值,降低焦油燃烧对空气的污染。本文首先综述了几种具有代表性的煤焦油加氢技术,并对各个工艺的特点进行了归纳以及对其优劣进行了分析总结。其次对固定床加氢设备进行模拟计算,以期得到催化剂床层间的温度轴向变化规律。同时,对冷氢量进行校核计算,并与实际值对比分析发现冷氢用量存在资源浪费现象。最后,结合工业生产过程中出现的问题和相应的整改措施进行分析。文章所得主要结果如下:（1）针对煤焦油深加工企业所用技术的对比分析,总结得到了不同技术的优缺点。根据生产实际讨论了温度、压力、氢油体积比、空速等对加氢过程的影响:其中高温、高压有助于提高硫氮脱除率,产品的氢碳比增高,油品颜色出现明显改善,还会明显抑制生焦反应速率,使装置的运转周期延长;氢油比增加使得催化剂表面积炭率降低;空速决定了反应器的体积、反应物在催化剂床层的停留时间及催化剂的用量,且一般来说,低空速下油品的加氢深度较高。（2）对工业固定床进行模拟计算,将加氢脱硫和加氢脱氮反应动力学模型与反应的热效应相结合,得到七段催化剂床层的温升变化,其中温度变化依次呈现梯级上升,但由斜率变化可以看出反应速率逐渐降低,通过与实际床层出入口温度对比发现误差在2℃左右。在冷氢量的计算中,模型所得冷氢添加量为57220.8 Nm3/h,低于现有生产过程中总的冷氢量7.5×104Nm3/h。（3）对目前生产过程中出现的问题进行分析,高压换热器泄露主要由于原料中有机硫氮等杂原子与氯离子反应生成具有腐蚀性的NH4Cl和NH4HS。此外,加氢低分气去制氢回收技改技术,可增加成品油产量;加氢分馏系统汽提蒸汽技改,不仅可提高能源利用率,也可降低对环境的污染;加氢凝结水增加板式换热器,可减少能源浪费。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 白炯烨

导师: 李冬,高维恒

关键词: 煤焦油,加氢精制,固定床反应器,技术改造

来源: 西北大学

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 燃料化工

单位: 西北大学

分类号: TQ523.6

总页数: 65

文件大小: 1652K

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