畢業設計-煤焦油加氫工藝條件研究-資料下載頁

【導讀】氫技術制取汽柴油。設計，以此來保證實驗正常運行以及其工藝的經濟型。本文重點介紹的是加氫裝置工藝流程的工藝條件。它的合理與否直接影響原

　　

【正文】 體積空速的影響 選擇反應壓力 14MPa，溫度 390℃，氫油體積比 1600:1，考察不同液體體積空速對煤焦油加氫改質的影響，實驗結果見下組圖。由圖 可知，隨著空速的增加，脫硫、脫氮率下降，當空速為 h1，脫硫、脫氮率均達 到 99%以上。另外，產品的氫碳比隨著空速的上升而下降。 液態空速對液體產品性質的影響 煤焦油加氫的工藝條件研究 ２４ LHSV—— 密度 LHSV—— N LHSV—— S LHSV—— H/C 原子比 LHSV—— 殘炭 LHSV—— 脫氮率 脫硫率 由上面組圖可以看出，在反應溫度保持 390℃ ，反應壓力保持 14MPa，氫油體積比 1600:1 的情況下，隨著空速增加時，煤焦油加氫試驗中煤焦油的密度 氮含量 硫含量 殘炭的含量都呈上升的趨勢，碳氫原子比和脫氮率脫硫率隨隨著溫度的升高而呈現下降趨勢，當空速達到 ， 氮含量 硫含量的上升的速率加劇，密度呈上升趨勢且上升速率增加，碳氫原子比在 空速達到 降，而脫氮率和硫率隨著 空速達到 ，而且下降速率越來越大，由以上的條件綜合考慮，可以得出，在 反應溫度保持390℃ ，反應壓力保持 14MPa，氫油體積比 1600:1 的情況下，空速達到 是 中低溫煤焦油加氫改質工藝 實驗的最經濟最合適反應壓力。 氫油體積比的影響 選擇反應壓力 14MPa，液體體積空速 ，溫度 390℃，考察不同 氫油體煤焦油加氫的工藝條件研究 ２５ 積比 對煤焦油加氫改質的影響，實驗結果見表 6。由表可知，隨著氫油比增大，產品硫含量、氮含量、殘炭含量降低， H/C 原子比升高，但是當氫油比大于 1600:1后，產品硫含量、氮含量、殘炭含量減少的并不是很明顯。 氫油體積比對液體產品性質的影響 氫油比 —— 密度 氫油比 — N 氫油比 —— S 氫油比 —— H/C 原子比 氫油比 —— 殘炭 氫油比 —— 脫氮率 脫硫率 煤焦油加氫的工藝條件研究 ２６ 由上面組圖可以看出，在選擇反應壓力 14MPa，液體體積空速 ，溫度 390℃的情況下，隨著 氫油體積比 增加時，煤焦油加氫試驗中煤焦油的氮含量 硫含量 殘炭的含量都呈下降的趨勢，碳氫原子比和脫氮率脫硫率隨隨著氫油體積比的升高 而呈現下降趨勢，當 1600:1 時， 氮含量 硫含量的下降的速率趨緩，密度上升轉下降，當達到 1600:1 時下降速率趨緩，碳氫原子比在 氫油體積比達到 1600:1 時上升速率開始轉為平穩，而脫氮率和硫率隨著 1600:1 時其轉化速率的升高也也進入瓶頸，由以上的條件綜合考慮，可以得出，在 反應溫度保持390℃ ，反應壓力保持 14MPa，空速 ，氫油體積比達到 1600:1 是中低溫煤焦油加氫改質工藝 實驗的最經濟最合適反應壓力 。 加氫產品的性質 在反應溫度 390℃，壓力 14MPa，液體空速 ，氫油體 積比 1600:1 的條件下對陜北煤焦油進行加氫，把積累產品切割為汽油餾分（ 180℃）、柴油餾分（ 180℃ 360℃）和加氫尾油（ 360℃），其質量百分比分別為 %， %，%。得到的產品性質見表 7，表 8 和表 9。 表 7 煤焦油加氫改質后汽油餾分性質 Table 7 Properties of gasoline distillation 性能 密度 (20℃ ) ／ (gmL1) N /(μgg1) S /(μgg1) 膠體/mg100mL1 RON MON Gasoline 32 GB179302021 150 5 90 性能 餾程 /℃ 組成 /% IBP 10 50 90 EBP 飽和 烴 烯 烴 芳香 烴 汽油 70 63 126 175 205 GB179302021 70 120 190 205 30 40 由表 7 可知，加氫得到的汽油硫、氮、烯烴含量很低，芳烴含量小于 40%。煤焦油加氫的工藝條件研究 ２７ 研究法辛烷值 小于 90， 50%餾出溫度大于 120℃，其 他指標均達到車用汽油GB 179302021 標準。烷烴含量為 %，芳烴含量為 %，可以作為優質汽油調和組分或溶劑油。 表 8 煤焦油加氫改質后柴油餾分性質 Table 8 Properties of diesel oil distillation 性能 密度 (20℃ )／(gmL1) N/ (μgg1) S/ (μgg1) 固化point/℃ Flash point /℃ Ash /% Cetane number Carbon residue /% 柴油 124 20 81 ＜ ＜ GB252 2021 ≯ 2021 ≯ 0 ≮ 55 ≯ ≮ 45 ≯ 性能 餾程 /℃ 粘度 （ 20℃ ）／ (mm2s 1) 酸值(KOH) /(mgmL1) 表銅腐蝕(50℃ ,3h) IBP 50 90 95 EBP 柴油 204 261 306 314 321 1 GB252 2021 ≯ 300 ≯ 355 ≯ 365 ～ ≯ 7 ≯ 1 由表 8 可知，柴油餾分除十六烷值較低以外 ，其余指標均達到了國家標準GB 2522021 的規定，柴油硫、氮含量很低，可作為優質柴油調和組分。 表 9 煤焦油加氫改質后尾油性質 Table 9 Properties of hydrogenation tail oil 性能 (20℃ )／ (gmL1) C/% H/% N/ (μgg1) S/ (μgg1) 殘炭/% Ash/% 燃點 /℃ 140 餾程 /℃ 金屬 /ppm IBP/10%/50％ 90％ Fe Na Ni V Al Ca Mg 煤焦油加氫的工藝條件研究 ２８ 由表 9 可知，加氫尾油中還有少部分的柴油組分，硫、氮和灰分等雜質含量很低，這部分是優質的 FCC 原料或直接作為燃料油。 結 論 （ 1）對陜北煤焦油應用自行開發的加氫精制催化劑和加氫裂化催化劑進行了加氫改質處理。在高溫，高壓和臨氫的條件下，在催化劑床層上進行加氫反應，除去油品中所含的氮、硫、金屬等雜質，汽油中硫含量為 ，氮 含量為32μg/g，柴油中硫含量為 ，氮含量為 124μg/g，極大地改善了油品的性質。 （ 2）研究得到的最優的煤焦油加氫反應條件為：反應溫度 390℃，壓力14MPa，液體體積空速 ，氫油體積比 1600:1。得到的產品進行實沸點蒸餾，汽油餾分占產物質量 %，柴油占 %，且硫、氮含量很低，可用作清潔燃料，尾油可以作為優質的催化裂化和加氫裂化的原料。 （ 3）通過加氫轉化脫除了煤焦油中的硫、氮和金屬化合物，減少了對環境的污染，且生成了具有高附加值的燃料，有很好的經濟、社會、環 保效益，具有很好的開發前景。 參考文獻 [1] 中國國土資源部 2021 年數據 [2] 張海軍．煤焦油加氫反應性的研究 [D]．太原：太原理工大學， 2021． [3] 夏明星等 煤焦油加工的技術進展 佳木斯 佳木斯大學化學與藥學院 2021 [4] 江巨榮 國內煤焦油的加工工業現狀及發展 佛山 佛山市順德區創源投資有限公司 2021 [5] 李世宏等 煤焦油加氫技術研究概況及進展 鞍山 鞍山附屬企業公司化工廠 2021 /95%/EBP 236/374/390 449/472/503 ＜ ＜ ＜ 煤焦油加氫的工藝條件研究 ２９ [6] 韓照明 渣油加氫處理反應過程和動力學研究 大 連理工大學 2021 [7] 周成煌 .煤焦油市場現狀及后期趨勢 [J].中國橡膠 ,2021,24(17) :2627. [8] 衛正義 ,樊生才 . 煤焦油加工技術進展及產業化評述 [J].煤化工 ,2021,128(1) : [9] 曲思建 ,關北峰 ,王燕芳等 . 我國煤溫和氣化 (熱解 ) 焦油性質及加工利用現狀與進展 [J].煤炭轉化 ,1998 ,21 (1): [10] 燕 京 ,呂才山 ,劉愛華 ,等 .高溫煤焦油加氫制取汽油和柴油 [J].石油化工 ,2021,35 (1) : [11] 單江鋒 , 劉繼華 , 李 揚 , 等 . 一種煤焦油加氫生產柴油的方法 .CN:1351130[P].20210519. [12] 王學軍 ,王海存 ,溫碧濤 .煤焦油加氫制柴油用催化劑及該催化劑制柴油的工藝 .CN:1706917[P]. [13] 沈和平 ,杜卡田 ,劉平澤 .煤焦油加氫裂化方法 .CN:1876767[P].20211213. [14] 舒歌平 ,史士東 ,金嘉璐 .氣化焦油加氫制汽油 、 柴油研究 [J].煤化工 ,1998,(2) : [15] 許 杰 ,方向晨 ,陳 松 .非瀝青重質煤焦油臨氫輕質化研究 [J].煤炭轉化 ,2021,30 (4) : [16] 馬志邦 ,薛宗佑 ,舒歌平 .煤液化中油餾分加氫精制和加氫裂解的研究 [J].煤化工 ,1990,50(1): 致 謝 在本次畢業設計過程中，李冬講師對該論文從選題、構思、資料收集到最后定稿的各個環節給予細心指引與教導，使我對煤焦油加氫技術有了深刻的了解，并最終按時完成畢業設計；李老師嚴謹的治學態度、豐富淵博的知識、敏銳的學術思維、精益求精的工作態度、積極進取的科研精神以及誨人不倦的師者風范是我終生學習的楷模，在此對李老師表示衷心的感謝。 在四年的大學生涯里，也曾得到眾多老師的關心支持與幫助，他們給我們提供了良好的學習環境，讓我在課堂上學到了豐富的知識。在此，謹向化工學院的老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意 ! 學習期間朝夕相處的 同學也是我寶貴的財富。在大學四年生活中，不斷得到同學 們 的關心與幫助，使我在學習和生活中感受到友誼的溫暖與關懷 ，最重要的煤焦油加氫的工藝條件研究 ３０ 是一種精神上的激勵，讓我非常感動。另外，實驗室的 雷雨辰 師兄以及加氫試驗小組其它同學，他們在本文寫作的各個階段也給出了許多寶貴意見，在此我向他們表示感謝！同時也要特別感謝我的父母，一直以來他們給予我 各方面的關懷和支持。 最后，我要向在百忙之中抽時間對本文進行審閱、評議和參加本人論文答辯的各位老師表示感謝！