一种煤焦油加氢催化重整制备芳烃的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种煤焦油加氢催化重整制备芳烃的系统及方法，其主要工艺过程为：对煤焦油进行加氢精制后将加氢产物进行气液高压分离，液体产物分馏切取70℃～160℃的石脑油，之后再将石脑油吸附精制脱除硫氮、催化重整以及芳烃抽提后得到芳烃混合物和抽余油，本发明专利技术将加氢生成油分馏得到的石脑油进行吸附除杂可有效降低加氢的难度，并且成本低、液体收率高、处理量大，提高了焦油基石脑油的经济价值。

【技术实现步骤摘要】
一种煤焦油加氢催化重整制备芳烃的系统及方法
本专利技术涉及煤焦油加工领域，特别涉及一种煤焦油基石脑油多产芳烃半再生催化重整系统及方法。
技术介绍
催化重整是将石脑油转化为高辛烷值汽油、芳烃，并副产大量氢气的过程，催化重整技术的进步关系到石油炼制与石油化工行业技术的战略安全与竞争力，因此受到极大重视。苯、甲苯、二甲苯(BTX)是重要的基础有机化工原料，全世界所需的BTX约有70％来自催化重整。随着环保法规、条例的日趋严格以及全球对芳烃需求量的增加，催化重整在石油化工中将会发挥越来越重要的作用。近年来，随着各地煤制油、煤制气等大型煤化工项目的建设和投产，一种类似于石油基石脑油的新型煤基石脑油也应运而生，成分包括混合苯、粗苯、轻质煤焦油、杂环烃等。目前，作为调和成品油和重要有机化工原料的这种煤化工石脑油已引起各方关注。煤焦油加氢制石脑油中富含大量芳烃，环烷烃和杂原子化合物，芳潜值很大，其基本组成和性质和传统石油基石脑油组分存在很大差别，其组分更加复杂，但同时也说明其可开发的产品种类将更多。目前已能延伸分离出的产品有纯苯、甲苯、二甲苯、三甲苯，汽油调和料等，产品链得到了进一步延伸，应用领域也更加广泛。煤焦油加氢制石脑油馏分经过加氢精制脱除杂原子以后是理想的催化重整的原料油。由于煤焦油加氢制石脑油馏分中杂原子含量较高，采用目前石油工业中成熟的加氢精制催化剂(Co-Mo、Ni-W等)，必须通过更加苛刻的加氢过程才能达到精制目的，从而符合催化重整原料油进料要求。芳烃潜含量是指当原料中环烷烃全部转化为芳烃时所能得到的芳烃量，是评价石脑油作为重整原料的一个重要指标。由于煤焦油加氢制石脑油馏分中环烷烃含量很高，所以其芳潜值一般能达到65％～85％，远远高于直馏石脑油，加氢裂化石脑油等，是催化重整理想的原料，优势也很明显。以石脑油为原料催化重整生产BTX的工艺过程一般包括石脑油原料的预加氢，加氢后精制油进行催化重整，并对重整产物进行芳烃抽提等过程。催化重整的原料越复杂，加氢精制过程越困难。催化重整一般包括半再生催化重整和连续再生催化重整技术，现阶段，两种工艺技术使用的都是贵金属催化剂，对硫、氮等杂原子含量的预加氢要求基本一样，都必须低于0.5μg·g-1，因此针对焦油基石脑油杂质含量高的特点，采用适宜的预加氢技术对催化重整工艺来说至关重要。专利CN203820722U的中国专利申请公开了一种煤液化全馏分油的加氢重整系统，该系统仅将煤液化全馏分油进行加氢精制，通过分馏后便要求得到符合进料要求的石脑油原料，操作难度大。而且该系统所述催化重整反应器与传统石油基石脑油馏分催化重整反应器一样采用四个串联的半再生固定床反应器，没有很好地利用煤基石脑油环烷烃含量大，易发生脱氢芳构化反应的优点，从而对重整装置进行精简，达到工艺优化，投资降低的效果。专利CN101892078A的中国专利申请公开了一种用于生产催化重整高芳香潜含量石脑油的方法，但其仅限于生产用于催化重整的石脑油原料，并没有对催化重整工艺以及后期高含量芳烃的液体产品进行具体的研究；另外，该方法在将煤直接液化生产的全馏分液化油进行了两次加氢精制且初次加氢精制时采用的是膨胀床与固定床结合的加氢精制方式，投资较高，取得的效果并不明显。半再生重整由于装置投资小，操作灵活，操作费用低，适于不同的生产规模等优势，在重整
仍占有重要地位。自从铂/铼双金属重整催化剂广泛使用以来，半再生式催化重整催化剂的研究已经达到相当高的水平。但半再生重整装置大多面临扩大处理能力的现实需要，如果能通过装置扩能改造、提高重整催化剂活性或者增大进料空速等方法提高装置处理量，对半再生催化重整技术的发展至关重要。目前的加氢重整系统结构复杂，重整效果也不是很好，因此提供一种能够提高液体收率、芳烃转化率以及氢气产率，同时提高处理能力的半再生催化重整方法成为该
亟待解决的难题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种结构简化、成本低、处理量大且液体收率和芳烃转化率高的煤焦油加氢催化重整制备芳烃的系统，以解决现有技术中加氢重整装置处理量小，工艺复杂，重整效果差的问题。同时，本专利技术还提供了利用上述系统实现煤焦油加氢催化重整制备芳烃的方法。本专利技术实现上述目的所采用的技术方案是：该煤焦油加氢催化重整制备芳烃的系统包括加氢精制反应器，加氢精制反应器的入口与氢气管道以及煤焦油管道连通、出口通过管道与第一气液高压分离器的入口连通，第一气液高压分离器的氢气出口通过第一循环氢管道与氢气管道连通、分离液出口通过管道与蒸馏塔上部入口连通，蒸馏塔的顶部石脑油出口通过安装在管道上的缓冲罐与吸附精制反应器的入口连通、底部出口通过管道与原料煤焦油管道和重质油管道连通，缓冲罐的出口还通过回流管与蒸馏塔的油液回流口连通，吸附精制反应器的出液口通过管道与催化重整反应装置的进液口连通，催化重整反应装置的出液口通过稳定器与第二气液高压分离器的进液口连通，第二气液高压分离器的氢气出口通过第二循环氢管道与氢气管道连通、分离液出口通过管道与芳烃抽提塔的入口连通，芳烃抽提塔的出口与混合芳烃管道和抽余油管道连通。上述加氢精制反应器为滴流床反应器或沸腾床反应器。上述催化重整反应装置是由两个串联的固定床半再生反应器组成。用上述系统实现煤焦油加氢催化重整制备芳烃的方法，由以下步骤组成：(1)将煤焦油、加氢后重质油与氢气混合在加氢精制反应器中加氢精制，压力为8～20MPa、温度为320～450℃、液体体积空速为0.2～1h-1、氢油比为1000～2400Nm3/m3，煤焦油和加氢后重质油的质量比为1.5:1～3:1，脱除杂质，得到加氢精制油；(2)将加氢精制油在温度为30～50℃条件下气液分离，分离出氢气后循环利用，余油通过蒸馏塔分馏，切取70℃～160℃的石脑油馏分；(3)将步骤(2)切取的石脑油馏分通过吸附精制反应器，利用脱硫脱氮吸附剂进行深度精制吸附脱除硫氮，精制反应压力为1～5MPa、温度为300～500℃、液体体积空速为2～6h-1、氢油比为300～500Nm3/m3，得到满足重整进料要求的70℃～160℃石脑油馏分；(4)将步骤(3)的石脑油馏分与氢气混合后在催化重整反应装置中利用重整催化剂进行半再生催化重整，催化重整反应压力为0.8～2MPa、反应温度为440～540℃、液体体积空速为1.0～5h-1、氢油比为600～2000Nm3/m3，重整产物经稳定塔缓冲后在温度为35～50℃、压力为1.2～1.6MPa条件下进行第二次气液高压分离，将氢气与油液分离；(5)步骤(4)所分离的氢气进入氢气管道循环利用，所分离的油液进入芳烃抽提塔抽提，芳烃抽提温度为100～160℃，压力为0.5～1.2MPa，溶剂比为1.0～4.0，返洗比为0.6～1.2，分离出芳烃混合物和抽余油。上述步骤(3)深度精制所得石脑油馏分中硫、氮、氧的含量分别为：硫<0.5ppm，氮<0.5ppm，氧<0.5ppm。上述步骤(5)芳烃抽提所用溶剂为环丁砜、四甘醇、N-甲基甲酰胺的一种或多种的任意组合。上述步骤(1)将煤焦油、加氢后重质油与氢气混合在加氢精制反应器中加氢精制，反应压力为12～18MPa、反应温度为350～420℃、液体体积空速为0.2～0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤焦油加氢催化重整制备芳烃的系统，其特征在于包括加氢精制反应器(1)，加氢精制反应器(1)的入口与氢气管道以及煤焦油管道连通、出口通过管道与第一气液高压分离器(2)的入口连通，第一气液高压分离器(2)的氢气出口通过第一循环氢管道与氢气管道连通、分离液出口通过管道与蒸馏塔(3)上部入口连通，蒸馏塔(3)的顶部石脑油出口通过安装在管道上的缓冲罐(4)与吸附精制反应器(5)的入口连通、底部出口通过管道与原料煤焦油管道和重质油管道连通，缓冲罐(4)的出口还通过回流管与蒸馏塔(3)的油液回流口连通，吸附精制反应器(5)的出液口通过管道与催化重整反应装置(6)的进液口连通，催化重整反应装置(6)的出液口通过稳定器(7)与第二气液高压分离器(8)的进液口连通，第二气液高压分离器(8)的氢气出口通过第二循环氢管道与氢气管道连通、分离液出口通过管道与芳烃抽提塔(9)的入口连通，芳烃抽提塔(9)的出口与混合芳烃管道和抽余油管道连通。

【技术特征摘要】
1.一种煤焦油加氢催化重整制备芳烃的系统，加氢精制反应器(1)的入口与氢气管道以及煤焦油管道连通、出口通过管道与第一气液高压分离器(2)的入口连通，第一气液高压分离器(2)的氢气出口通过第一循环氢管道与氢气管道连通、分离液出口通过管道与蒸馏塔(3)上部入口连通，蒸馏塔(3)的顶部石脑油出口通过安装在管道上的缓冲罐(4)与吸附精制反应器(5)的入口连通、底部出口通过管道与原料煤焦油管道和重质油管道连通，缓冲罐(4)的出口还通过回流管与蒸馏塔(3)的油液回流口连通，吸附精制反应器(5)的出液口通过管道与催化重整反应装置(6)的进液口连通，催化重整反应装置(6)的出液口通过稳定器(7)与第二气液高压分离器(8)的进液口连通，第二气液高压分离器(8)的氢气出口通过第二循环氢管道与氢气管道连通、分离液出口通过管道与芳烃抽提塔(9)的入口连通，芳烃抽提塔(9)的出口与混合芳烃管道和抽余油管道连通，其特征在于：所述的吸附精制反应器(5)选用普通流化床反应器，在其内装填有NiO/ZnO型吸附剂；所述催化重整反应装置(6)是由两个串联的固定床半再生反应器组成。2.一种煤焦油加氢催化重整制备芳烃的方法，其特征在于由以下步骤组成：(1)将煤焦油、加氢后重质油与氢气混合在加氢精制反应器(1)中加氢精制，压力为8～20MPa、温度为320～450℃、液体体积空速为0.2～1h-1、氢油比为1000～2400Nm3/m3，煤焦油和加氢后重质油的质量比为1.5:1～3:1，脱除杂质，得到加氢精制油；(2)将加氢精制油在温度为30～50℃条件下气液分离，分离出氢气后循环利用，余油通过蒸馏塔(3)分馏，切取70℃～160℃的石脑油馏分；(3)将步骤(2)切取的石脑油馏分通过吸附精制反应器(5)，利用脱硫脱氮吸附剂进行深度精制吸附脱除硫氮，精制反应压力为1～5MPa、温度为300～500℃、液体体积空速为2～6h-1、氢油比为300～500Nm3/m3，得到满足...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冬，朱永红，裴亮军，薛凤凤，淡勇，李稳宏，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61