【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(tài)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?zhí)? 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?zhí)康暮慷汲噬仙内厔荩細湓颖群兔摰拭摿蚵孰S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?zhí)亢拷档停?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?zhí)亢繙p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?zhí)? 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?zhí)康暮慷汲氏陆档内厔?，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(wěn)，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(yōu)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(guī)定，柴油硫、氮含量很低，可作為優(yōu)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?zhí)?% 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(yōu)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(fā)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(yōu)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(yōu)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(huán)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(huán) 保效益，具有很好的開發(fā)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(yè)現狀及發(fā)展 佛山 佛山市順德區(qū)創(chuàng)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(yè)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(wèi)正義 ,樊生才 . 煤焦油加工技術進展及產業(yè)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(yè)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(huán)節(jié)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(yè)設計；李老師嚴謹的治學態(tài)度、豐富淵博的知識、敏銳的學術思維、精益求精的工作態(tài)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(huán)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！