8万ta煤焦油加氢(8400ha)工艺设计

目 录
摘 要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.1.1中低温煤焦油特点 1
1.1.2高温煤焦油特点 2
1.2 煤焦油加氢国内外研究现状 2
1.2.1 国内研究现状 2
1.2.2 国外研究现状 3
1.2.3 国内外研究存在的问题 3
1.3 选题目的、意义和设计内容 4
1.3.1 选题目的 4
1.3.2 选题意义 4
1.3.3 设计内容 4
第二章 工艺技术 5
2.1工艺设计 5
2.1.1煤焦油的预处理 5
2.1.2煤焦油的预加氢处理 5
2.1.3加氢裂化反应 8
第三章 物料衡算 10
3.1煤焦油预处理工序 10
3.1.1预处理工序输入的物料 10
3.1.2预处理工序输出的物料 10
3.2预加氢工序 13
3.2.1输入预加氢工序的物料 16
3.2.2从预加氢工段输出的物料 17
3.3加氢裂化工序 19
3.3.2芘裂化 19
3.3.3 1，2-苯并蒽裂化 19
3.3.4萘裂化 20
3.3.5甲基萘裂化 20
3.3.6联苯裂化 20
3.3.8芴裂化 21
3.3.9菲裂化 21
3.3.10轻油加氢反应： 21
3.4高低压分离工段 24
3.5分馏工段物料衡算 26
3.5.1预分馏塔 26
3.5.2分馏塔 30
3.5.3石脑油稳定塔（E0505） 33
3.6酸性水汽提工段物料衡算 34
第四章 煤焦油加氢裂化热量衡算 35
4.1预处理工序 36
4.2预加氢工段 36
4.3加氢裂化工段 42
第五章 设备选型及其计算 46
5.1.1三相离心机 47
5.1.2原料油缓冲罐 49
5.1.3泵 49
5.1.4反应器 51
5.1.5换热器 53
5.2.1原料预处理工段 57
参考文献 58
1.3 选题目的、意义和设计内容
煤焦油组成中硫氮氧含量高，多环芳经含量较高，具有碳氢比大，粘度和密度大，机械质含量高，易缩合，较难进行加工等特点。随着煤焦油加氢技术的日渐成熟，中国具备了大规模产业化的条件，可是国内煤焦油加氢工艺还存在焦油利用效率低、资源浪费、生产成本高、环境污染等问题。[10]因此，积极优化工艺技术，便技术不断完善提高原料利用率，降低浪费利用加氢技术开发煤焦油新型清洁能源，对中国煤焦油作为焦炭生产主要副产物之一，它的生产是与焦炭生产企业的发展息息相关的。
1.3.1 选题目的
近些年来,随着我国经济的迅速发展,由于国内油气资源不足,供需矛盾日益突出,因此对煤制油等能源化工项目投入了极大的关注。国家从能源安全供应出发,支持国内企业在科学论证的基础上,有计划地进行以煤为原料的能源化工项目建设,以替代部分石油,减少进口。在已建成或正在建设的项目中,主要都集中在煤制油(直接或间接液化)、煤制甲醇二甲醚、烯烃和煤制天然气等方面,这些项目的建设和投产有力地推动了我国石油替代能源战略的实施,并在一定程度上满足了经济社会发展的需要。
1.3.2 选题意义
煤焦油加氢改质的目的是,将其中所含的多环芳烃、含氮杂环化合物、含硫杂环化合物及酚类化合物等,在高温、高压和催化剂作用下,转化为较低分子的液体燃料,如液化气、汽油、柴油和燃料油等。
产品的氢含量比原料的氢含量多,因此必须向原料中加入氢元素才能使其转化为产品。为了补足原料和产品之间氢含量的差额,其中以煤炭需要加氢为最多,焦油次之,石油最少。其加氢难易程度依煤炭亠髙温煤焦油亠低温焦油→石油的次序而逐渐由难到易。
1.3.3 设计内容
本研究主要分为四个部分，其内容如下:
第一部分通过文献综述介绍煤焦油及加氢技术的基本知识。
第二部分煤焦油固定床加氢处理的化学反应
第三部分中低温煤焦油加氢改质工艺实验简介

第二章 工艺技术
2.1工艺设计
设计的题目为8万ta煤焦油加氢(8400ha)工艺设计。在煤焦油进行加氢裂化处理前，我们要经过对原料煤焦油进行预处理、预加氢等工序。
2.1.1煤焦油的预处理
在炼焦工业中的粗产品荒煤气进行冷却得到粗的煤焦油，在这的煤焦油中所含的杂质比较多，在进行煤焦油加氢工艺之前，为了保护生产装置的正常工作，必须要对原料煤焦油进行预处理。首先要对煤焦油进行脱水除杂处理，然后在和一定的外来煤焦油进行一定的比例混合，这一环节能使蒸馏系统的能耗降低，还能降低设备的阻力来提高设备的生产能力，使得馏分的质量得到提高并且让设备的腐蚀性降低。
2.1.2煤焦油的预加氢处理
原料煤焦油在进行预处理之后要先对煤焦油进行预加氢处理，目的一是为了把煤焦油中的S、N、O和金属等杂质转化为相应的化合物，然后进行相应工序脱出这些化合物。二是为了把煤焦油中所含的不饱和烃类经过加氢饱和，使不饱和烃类化合物变为饱和的烃类化合物，使得产品的稳定性提高，主要不饱和烃类为烯烃和芳香烃。
加氢脱硫反应:
焦油中含有一定量的硫，主要是将硫醇、二硫化物、硫醚、噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩中的硫脱除。