一种煤焦油生产燃料油的方法技术

本发明专利技术涉及一种煤焦油生产燃料油的方法，煤焦油全馏分原料在浆态床加氢反应器进行缓和加氢处理，浆态床加氢反应器流出物进行分离，得到气相物流、固渣和液体烃类产物，分馏所述液体烃类产物得到馏分I、馏分II、馏分III和尾油馏分；所得尾油馏分部分返回浆态床加氢反应器，馏分II作为4号轻燃料油产品出装置，馏分III作为180号船用燃料油产品出装置。本发明专利技术提供的方法，具有原料适应性强、装置运转周期长、工艺流程简单、投资成本和生产成本低等特点。

A Method of Producing Fuel Oil from Coal Tar

【技术实现步骤摘要】
一种煤焦油生产燃料油的方法
本专利技术涉及一种煤焦油原料的加氢方法，具体涉及一种由煤焦油原料进行加氢生产燃料油的方法。
技术介绍
随着社会经济持续、高速发展，我国对石油产品的需求也日益增加。然而，石油属于不可再生能源，正面临日趋枯竭的危机。相比之下，中国煤炭储量比较丰富，因此，由煤炭制取液体燃料已成为煤加工利用的一个基本方向。另一方面，随着国际、国内钢铁行业的快速增长，炼焦工业呈现高增长的趋势，煤焦油的产量越来越大，煤焦油的清洁加工和有效利用也变得越来越重要。目前，煤焦油的常规加工方法是经过预处理蒸馏切取组分集中的各种馏分，再对各种馏分用酸碱洗涤、蒸馏、聚合、结晶等方法进行处理提取纯产品；也有一部分煤焦油经过酸碱精制后作为劣质燃料油被直接燃烧，或直接乳化后作为乳化燃料燃烧。煤焦油中所含硫、氮等杂质在燃烧过程中变成硫和氮的氧化物释放到大气中造成大气污染，而酸碱精制过程中又会产生大量污水，会严重污染环境。因此，无论是从环境保护的角度还是从综合利用方面来看，都希望找到一个有效的化学加工途径，使煤焦油得到提质，以扩大其自身利用价值。如何合理利用煤焦油资源，并提高企业的经济效益变得越来越重要。CN1903994A公开了一种煤焦油加氢改质生产燃料油的方法，具体是脱除水分和灰分的全馏分煤焦油与稀释油按比例混合后，经过装有加氢保护剂、预加氢催化剂的浅度加氢单元和装有主加氢催化剂的深度加氢单元，产物经分离、分馏得到低硫燃料油。该方法由于煤焦油原料中需要加入稀释油稀释，降低了装置的处理量并易造成煤焦油中沥青质的析出而生成沉淀，且该方法也会在实际应用过程中受到稀释油的局限。CN103695031A公开了一种由煤焦油原料生产柴油兼产船用燃料油调和组分的方法。具体为煤焦油全馏分原料与氢气混合后进入浆态床反应器进行预加氢反应，预加氢产物经气液分离和分馏后，分出轻组分和重组分，其中部分重组分作为船用燃料油，其余重组分和轻组分进一步进行加氢提质以生产清洁柴油。然而该现有技术提供的方法氢气消耗量高。CN101113346B公开了一种对低温煤焦油进行调和生产船用燃料油的方法。该方法首先将低温煤焦油的水上部分和水下部分进行分离，收集得到二部分油品；然后分别测定水上部分和水下部分油品的性能指标，与船用燃料油标准进行对照，找出对油品质量影响较大的指标；再将水上部分与水下部分油品进行调配实验，直至调配后的油品中影响较大的指标都符合了船用燃料油标准，据此确定水上部分和水下部分的调配比例；然后按一定比例调配水上部分和水下部分，并加入添加剂，以调配出符合要求的船用燃料油。该方法步骤复杂，且需要加入添加剂，相应增加了生产成本。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题，提供了一种煤焦油生产燃料油的方法，具体地说，是提供了一种工艺流程简单、投资低、氢耗低的生产燃料油的方法。本专利技术提供的方法包括：(1)煤焦油全馏分原料经脱水、脱机械杂质后，与非均相浆态床加氢催化剂混合均匀后进入浆态床加氢反应器进行缓和加氢处理；(2)将所述缓和加氢处理后得到的浆态床加氢反应器流出物进行分离，得到气相物流、固渣和液体烃类产物，所述液体烃类产物中三环及以上芳烃饱和率在70％以上，并且以所述液体烃类产物的重量为基准，其单环及双环芳烃总含量在40％以上，分馏所述液体烃类产物得到馏分I、馏分II、馏分III和尾油馏分；(3)步骤(2)所得尾油馏分部分返回浆态床加氢反应器，馏分II作为4号轻燃料油产品出装置，馏分III作为180号船用燃料油产品出装置。本专利技术的所述煤焦油指煤热解或煤造气或其它过程产生的煤焦油。因此，所述煤焦油可以是煤造气产生的低温煤焦油、也可以是煤热解过程(包括低温炼焦、中温炼焦、高温炼焦过程)产生的低温煤焦油或中温煤焦油或高温煤焦油的全馏分原料。优选情况下，所述煤焦油全馏分原料为低温煤焦油、中温煤焦油和高温煤焦油中的至少一种。本专利技术所述煤焦油全馏分原料需先经过初步脱水和脱机械杂质处理过程，煤焦油全馏分原料经脱水和脱除机械杂质后，优选情况下，煤焦油全馏分原料中的水含量小于0.05重量％，优选小于0.03重量％，机械杂质含量小于0.20重量％，优选小于0.10重量％。在本专利技术中，对所述煤焦油全馏分原料经沉降、离心分离以脱除水、机械杂质等的具体操作方法没有特别的限定，只要能达到脱除煤焦油全馏分原料中的水、机械杂质的目的即可。在本专利技术所述的方法中，经脱除水、机械杂质后的煤焦油全馏分原料与非均相煤焦油浆态床加氢催化剂混合均匀后，并与氢气一起进入浆态床加氢反应器，进行缓和加氢处理，以达到脱除金属、机械杂质、硫、氮的目的。本专利技术中通过控制适宜的加氢深度，减少了浆态床加氢过程中干气、液化气和焦炭等副产物的生成，从而保证了较高的液体收率。在本专利技术的步骤(2)中，将所述缓和加氢处理后得到的浆态床加氢反应器流出物进行分离，得到气相物流、固渣和液体烃类产物，该分离可以在例如含有气液分离和液固分离的系统中进行。分离所得的液体烃类产物中三环及以上芳烃饱和率在70％以上，并且以所述液体烃类产物的重量为基准，其单环及双环芳烃总含量在40％以上；优选的情况下，所述液体烃类产物中三环及以上芳烃饱和率在75％以上，并且以所述液体烃类产物的重量为基准，其单环及双环芳烃总含量在45％以上。在本专利技术中，液体烃类产物中三环及以上芳烃饱和率定义为：三环及以上芳烃饱和率＝(煤焦油全馏分原料中胶质及沥青质含量－液体烃类产物中三环及以上芳烃含量)/煤焦油全馏分原料中胶质及沥青质含量×100。煤焦油全馏分原料中胶质及沥青质含量的测定依照SH/T0509-2010《石油沥青四组分测定法》来测定，液体烃类产物中芳烃含量的测定依照SH/T0659-1998《瓦斯油中饱和烃馏分的烃类测定法(质谱法)》来测定。本专利技术通过控制适宜的加氢处理反应深度，有效地促进三环及以上芳烃的饱和并保留单环和二环芳烃，以实现达到生产优质燃料油的目的。具体地讲，煤焦油全馏分原料经浆态床加氢反应器缓和加氢处理后实现了金属、机杂、灰分、硫、氮的脱除，以及三环及以上多环芳烃的加氢饱和并大量保留单环和二环芳烃，从而实现了低氢耗下生产燃料油的目的。本专利技术提供的方法实现了氢气的高效利用并降低了装置能耗和生产成本，提高了经济效益。本专利技术所述非均相浆态床加氢催化剂可以为高分散型催化剂。根据一种优选的具体实施方式，所述非均相浆态床加氢催化剂中含有载体和活性金属元素，所述载体包括氧化硅和/或氧化铝，所述活性金属元素选择铁、钙、钼、镍或钨中的至少一种，优选包含铁、钙和钼。所述非均相浆态床加氢催化剂为微球型，平均粒径为20～200μm；优选为50～120μm；更优选为60～100μm。优选地，以所述非均相浆态床加氢催化剂的总重量为基准，所述活性金属元素以氧化物计的含量为10～40重量％。进一步优选地，以所述非均相浆态床加氢催化剂的总重量为基准，钙以氧化物计的含量为0.1～1重量％，钼以氧化物计的含量为5～10重量％。优选地，以经脱水和脱机械杂质后的煤焦油全馏分原料的总重量为基准，所述非均相浆态床加氢催化剂的加入量为0.1～2.0重量％，更优选所述非均相浆态床加氢催化剂的加入量为0.5～2.0重量％。根据一种优选的具体实施方式，步骤(1)中缓和加氢处理的条件包括：反应温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤焦油生产燃料油的方法，该方法包括：(1)煤焦油全馏分原料经脱水、脱机械杂质后，与非均相浆态床加氢催化剂混合均匀后进入浆态床加氢反应器进行缓和加氢处理；(2)将所述缓和加氢处理后得到的浆态床加氢反应器流出物进行分离，得到气相物流、固渣和液体烃类产物，所述液体烃类产物中三环及以上芳烃饱和率在70％以上，并且以所述液体烃类产物的重量为基准，其单环及双环芳烃总含量在40％以上，分馏所述液体烃类产物得到馏分I、馏分II、馏分III和尾油馏分；(3)步骤(2)所得尾油馏分部分返回浆态床加氢反应器，馏分II作为4号轻燃料油产品出装置，馏分III作为180号船用燃料油产品出装置。

【技术特征摘要】
1.一种煤焦油生产燃料油的方法，该方法包括：(1)煤焦油全馏分原料经脱水、脱机械杂质后，与非均相浆态床加氢催化剂混合均匀后进入浆态床加氢反应器进行缓和加氢处理；(2)将所述缓和加氢处理后得到的浆态床加氢反应器流出物进行分离，得到气相物流、固渣和液体烃类产物，所述液体烃类产物中三环及以上芳烃饱和率在70％以上，并且以所述液体烃类产物的重量为基准，其单环及双环芳烃总含量在40％以上，分馏所述液体烃类产物得到馏分I、馏分II、馏分III和尾油馏分；(3)步骤(2)所得尾油馏分部分返回浆态床加氢反应器，馏分II作为4号轻燃料油产品出装置，馏分III作为180号船用燃料油产品出装置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述液体烃类产物中三环及以上芳烃饱和率在75％以上，并且以所述液体烃类产物的重量为基准，其单环及双环芳烃总含量在45％以上。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中馏分I与馏分II的切割点在150～200℃之间，馏分II与馏分III的切割点在330～380℃之间，馏分III与尾油馏分的切割点在460～510℃之间。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非均相浆态床加氢催化剂中含有载体和活性金属元素，所述载体包括氧化硅和/或氧化铝，所述活性金属元素选自铁、钙、钼、镍或钨中的至少一种，以所述非均相浆态床加氢催化剂的总重量为基准，所述活性金属元素以氧化物计的含量为10～40重量％。5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述非均相浆态床加氢催化剂为微球型，平均粒径为20～200μm；优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：李猛，吴昊，卫剑，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11