【文章內(nèi)容簡介】 是碳氫 比高、雜質(zhì)含量高。石油煉制的原料為液相原油，特點是碳氫比低、雜質(zhì)含量較低。兩者共同的特點都是碳氫化合物，均有鹽類、雜原子 （ O、 S、 N） 、灰分、機械雜質(zhì)、微量金屬 （ 釩、鎳、鐵、銅等 ） 、微量非金屬 （ 氯、硅、磷、砷 ） 等，但煤、石油中的元素含量卻大不相同。原煤與原油的元素分析具體見表 1： 表 1 原煤與原油的物性分析對比 元素分析， wt%干煤 神華煤制油原煤 大慶原油 俄羅斯油 伊朗原油 碳， W% 氫， W% 氧， W% 硫， W% 氧（差減法得到） ,W% 其他金屬與非金， W% 總計 從表 l 可以看出： （ 1）原油中的碳氫比約為 :1，而原煤的碳氫比為 :1。原油中碳氫比例遠遠低于原煤。 （ 2）原煤中的灰分也是原油的上千倍。 （ 3）原煤中的氮含量偏高。 （ 4）原煤中硫含量要高于國內(nèi)外的原油 （ 僅低于中東原油 ） 。 （ 5）原煤中雜原子含量均高于原油幾十倍至幾百倍。 （ 6）原煤和原油在加工過程中均有酚生成。原煤中本不含酚，但在一次加工過程中能夠產(chǎn)生酚類 （ 因煤的分子結(jié)構(gòu)屬多環(huán)芳烴類。液化過程中易生成大量的酚類 ） ，而原油加工過程中產(chǎn)生的酚類物質(zhì)除自身含有外，主要是經(jīng)過催化裂化、延遲焦化等裝置二次加工過程生成的。 （ 7）原油中含有環(huán)烷酸，但原煤中沒有。 （二）煤制油 （ 煤直接液化、間接液化 ） 與煉油工藝對環(huán)境影響的對比 煤直接液化工藝概況及特點 煤直接液化所耗原料煤主要有兩部分組成，即由煤直接液化裝置所消耗的精煤 （ 含催化劑 制備耗煤 ） 和煤制氫所消耗的原煤組成，比例約為 6： 4。 （ 1）煤制氫裝置工藝 煤制氫裝置是煤直接液化工藝的重要生產(chǎn)裝置之一，主要任務(wù)是為煤液化等主體裝河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 7 頁 共 14 頁 置提供氫氣，同時還為輕烴回收裝置提供冷凍量。煤氣化采用 SHUE 干煤粉加壓氣化技術(shù)。該氣化工藝特點是先進行氣化．氣化用原料煤中的硫組分經(jīng)過低溫甲醇洗系統(tǒng)脫除，以 H2S形式送至硫磺回收裝置回收硫磺；氮組分以氰酸根形式進入污水脫氰系統(tǒng)處理．生成氮氣直接排放，無環(huán)境污染；氧組分則是以純度超過 98％ 二氧化碳的形式排放脫除。由于脫碳工藝同天然氣、石腦油制氫相同或類似，所以同 一般煉油、合成氨廠一樣，煤氣化廢氣經(jīng)環(huán)保裝置處理后達標(biāo)排放，并滿足國家排放標(biāo)準的要求。原煤中的無機鹽、機械雜質(zhì)等灰分在氣化過程中，以吹灰的方式將氣化產(chǎn)生的灰分脫除，進渣場進行填埋處理 （ 現(xiàn)已著手研究對灰渣的綜合利用 ） 。煤制氫裝置主要排放的是二氧化碳。盡管我國對二氧化碳排放未做限制，但國際社會對減排二氧化碳 （ 溫室氣體 ） 的呼聲日漸高漲，對此我們正在積極調(diào)研，擬采取措施，減少排放。 （ 2）煤直接液化主體裝置工藝 煤直接液化的核心裝置包括煤液化與加氫穩(wěn)定聯(lián)合裝置、加氫改質(zhì)裝置及輕烴回收裝置。除輕烴回收外。其工藝技術(shù)均 屬加氫反應(yīng)。在加氫過程中將煤中的 S、 N、 O 轉(zhuǎn)化為 H2S、 NH H2O 進入干氣、液化氣和含硫污水中，通過下游環(huán)保裝置進行凈化處理，將污染物脫除，這與煉油工藝相同。 煤間接液化工藝概況及特點 煤間接液化工藝概況 （ 以神華鄂爾多斯煤制油 18 萬 t/a 煤間接液化工藝為例 ） 神華鄂爾多斯 18 萬 t/a 煤間接液化裝置是中科院的專利技術(shù)。煤間接液化工藝是煤經(jīng)氣化 （ 氣化工藝同直接液化煤制氫工藝 ） ，生產(chǎn)適宜氫碳比的合成氣 （ H2 + CO） ，凈化后的合成氣經(jīng)過費托合成 （ F－ T） 反應(yīng)生成烴類產(chǎn)品的過程。漿態(tài)床費托合成反應(yīng)是煤間接 液化工藝核心技術(shù)，合成裝置的工藝是合成原料氣在一定的壓力和溫度下進入漿態(tài)床反應(yīng)器，在催化劑的作用下發(fā)生費托合成反應(yīng)，生成輕質(zhì)餾分油、重質(zhì)餾分油、重質(zhì)蠟、水及含氧化合物等產(chǎn)物。費托反應(yīng)后的合成產(chǎn)品經(jīng)過加氫精制、加氫裂化。生產(chǎn)出石腦油、柴油。 煤間接液化工藝特點是：費托工藝原料是經(jīng)過低溫甲醇洗處理后的合成氣。原煤中的氧、硫、氮等雜原子及產(chǎn)生的灰渣脫除與煤制氫工藝相同，而且生成的所有油品經(jīng)過了加氫處理，與一般煉油企業(yè)比，產(chǎn)品質(zhì)量好，雜質(zhì)含量低，柴油十六烷值高 （ 大約 左右 ） 。使用的綜合環(huán)境效果要高于一般煉油企 業(yè)。間接液化裝置生產(chǎn)液體燃料的同時還將產(chǎn)生一定的合成水 （ 約 16 萬 t/a） ，合成水約含 10％左右的含氧化合物，主要是醇、醛、酮和羧酸等。采用蒸餾和水洗組合工藝可以提取合成水中的輕質(zhì)醇和重質(zhì)醇，使排出的污水滿足污水處理場的進水要求。再經(jīng)過污水深度處理達到回用水指標(biāo)要求。實現(xiàn)污水循環(huán)利用。 煤間接液化工藝過程產(chǎn)生的廢氣主要是油品加工單元加熱爐產(chǎn)生的煙氣，因加熱爐以潔凈的 PSA 尾氣為燃料，其煙氣排放達標(biāo)。煤間接液化工藝產(chǎn)生工業(yè)固廢主要為重質(zhì)蠟，但能做鍋爐燃料用。其他危險廢物為廢催化劑，處理方式與直接液化工藝相同。 石油煉制工藝及特點 河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 8 頁 共 14 頁 石油煉制工藝是將原油先進行分餾，通過“一脫四注”方式將原油中的無機鹽組分先進行脫除。離子硫通過堿洗的方法脫出，而大部分的 S、 N、 O 等組分存在于重質(zhì)油中，需要在催化裂化、延遲焦化、加氫裂化、加氫精制等裝置的二次加工工藝中脫出。加氫裂化和精制的脫除方式是以將原料油中的 S、 N、 O 轉(zhuǎn)化為 H2S、 NH3，、 H20，脫除后以氣相和酸性水的形式分別送往脫硫裝置和污水汽提裝置處理。在未實現(xiàn)原料及油品全加氫處理的煉油企業(yè)中，原油中所含的環(huán)烷酸、酚類和二次加工產(chǎn)生的酚類在煉油工藝中主要是通過堿洗 的方法脫除而轉(zhuǎn)存于堿渣中，然后再對這些堿渣進行酸化脫酚、環(huán)烷酸處理。酸化廢水限流送污水處理場處理。盡管一些煉油企業(yè)陸續(xù)引進了如堿渣濕式氧化、 SBR 等堿渣廢水預(yù)處理技術(shù)，但仍時常對污水處理生化系統(tǒng)運行造成嚴重沖擊?？傊c煤制油工藝比較，煉油工藝原料中 S、 N、 O 等雜原子主要是通過二次加工工藝脫除。而煤制油 （ 直接液化、間接液化 ） 基本都是在一次加工過程中將雜原子脫除。 固體產(chǎn)品及固體廢物產(chǎn)生比較 (1)煤直接液化產(chǎn)生的固體產(chǎn)品廢油灰渣 （ 8 t/h ， 61 萬 t/a） 。煤直接液化產(chǎn)生的油灰渣主要組分為轉(zhuǎn)化煤 、灰分、油及廢鐵基催化劑，含油約 50％，硫含量為 3． 45％ （ 重量 ） ，其中仍含較高熱值，可送電廠做燃料利用。根據(jù)西安熱工院的研究試驗結(jié)果，完全可作為循環(huán)流化床工業(yè)爐 （ 自備電廠是該工藝 ） 的原料。眾所周知，循環(huán)流化床是一種清潔化連續(xù)生產(chǎn)工藝，操作溫度在 750℃～ 900℃，通過加入石灰