一种热解油气的处理系统及处理方法技术方案

本发明专利技术公开一种热解油气的处理系统和处理方法。所述处理方法包括：热解油气在冷却油的喷淋作用下得到冷凝重油和冷却油气；冷却油气蒸馏得到热解气和常压塔底重油；常压塔底重油在催化剂和氢气的作用下生成加氢产物；加氢产物经分离得到裂化气和裂化油；将裂化油减压蒸馏，得到急冷油和减压塔底重油，急冷油供给急冷器；将裂化气与热解气进行气体分离，得到氢气和燃料气。所述系统包括：气体分离器以及依次连接的急冷器、常压蒸馏塔、悬浮床加氢反应器、气液分离器、减压蒸馏塔。本发明专利技术先将热解油气用悬浮床加氢产物的减压轻馏分部分作为热解油气的冷却介质进行初冷，避免冷却过程中的二次缩合生焦，提高轻油收率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种由热解油气加工生产轻质燃料油的系统和方法。更具体的说，是在煤快速热解过程中，耦合热解油气的回收及加工过程，获得轻质燃料油的系统和方法。
技术介绍
煤炭分质利用被认为是煤炭清洁高效利用的有效途径，也是我国“十三五”煤化工重点发展的方向。煤炭的分质利用就是通过热解作用将煤炭中的不同成分分离出来，包括最终得到的煤气、焦油和半焦等。其中，焦油通过加氢可以生产出汽油、柴油，半焦通过热解变成低挥发分、低硫的清洁燃料，代替散烧煤减少对大气的污染。煤炭分质利用的“龙头”是煤的热解技术，热解技术要提取规模产量的焦油、煤气。随着科技的进步，煤分质利用规模化、大型化，单套煤热解装置规模也随之越来越大型化，且热解速率也迅速提高，煤在热解炉中的停留时间仅为几秒钟，热解油气溢出速度快，且产出的煤焦油多为中低温煤焦油，其性质与常规焦化产出的煤焦油有较大差别。在现有的炼焦过程中，焦炉煤气从碳化室上升管逸出温度为650～750℃，先在桥管和集气管中喷淋70～75℃的氨水，煤气冷却至80～85℃，煤气中60％的焦油被冷却，冷凝下来的是重质焦油，喷洒氨水保证焦油流动性。采用这种常规的处理方式来处理规模化的煤快速热解产生的热解油气，会消耗大量的氨水，并产生大量污水；虽然其轻组分含量高于高温煤焦油，但是快速热解煤焦油中含有较多的甲苯不溶物，主要是煤粉和煤灰，且黏度较大、乳化程度高、热稳定性较差、加工难度大，需要设计适宜的回收及加工方案实现综合利用，以提高经济效益。现有一种荒煤气冷却分馏方法及炼焦技术，是将自焦炉炭化室排出的荒煤气在分馏装置中逐级冷却，按照馏分沸点由高到低的顺序逐级提出荒
煤气中的不同馏分，分馏装置自下而上依次分馏出沥青、二蒽油、一蒽油、洗油及萘油，并后续回收荒煤气。这种方式，将650～700℃的荒煤气直接进入分馏装置，在分馏装置底部首先分馏出沥青，分离装置底部温度较高，沥青组分容易结焦。每级分馏器设置隔板且只在中间设置凸起通孔会导致分馏精度降低，荒煤气中未完全冷凝的重组分会被带入到轻组分中。此外每级分流器中设置喷淋器、回流泵及温度调节装置，工艺较为复杂，装置的长周期稳定操作较难保证，故，该方法不适于规模化的煤快速热解工艺中热解油气的回收。另有一种煤焦油全馏分加氢的浆态床与固定床耦合方法，该方法是将预处理后的煤焦油经浆态床加氢裂化后进行分馏，分馏所得轻质组分进入固定床加氢精制单元，中间馏分及催化剂循环回浆态床加氢反应器，重质组分经过滤除去部分催化剂和焦炭后返回焦油预处理单元循环加氢。该方法是将煤焦油全馏分先经浆态床处理，对于含轻质组分较多的中低温煤焦油，在浆态床加氢裂化过程中气相烃类较多，会导致系统压力升高，氢分压降低，影响重质组分的转化率，造成浪费。
技术实现思路
本专利技术为了适应快速热解工艺中热解油气的回收和加工的要求，提高重质组分转换率，避免结焦，提出一种热解油气的处理系统及处理方法。本专利技术是通过如下技术方案实现上述专利技术目的：一种热解油气的处理系统，包括：急冷器，设有热解油气入口、急冷油入口、冷却油气出口和冷凝重油出口；常压蒸馏塔，设有冷却油气入口、热解气出口、急冷油入口、以及重油出口；所述冷却油气入口与所述急冷器的冷却油气出口连接；悬浮床加氢反应器，设有重油入口、加氢产物出口、氢气入口；所述重油入口与所述常压蒸馏塔的重油出口连接；气液分离器，设有加氢产物入口、裂化气出口和裂化油出口；所述加氢产物入口与所述悬浮床加氢反应器的加氢产物出口连接；减压蒸馏塔，设有裂化油入口、急冷油出口和循环重油出口；所述裂化油入口与所述气液分离器的裂化油出口连接；所述急冷油出口与所述急冷器的急冷油入口连接；气体分离器，设有热解气入口、裂化气入口、氢气出口；所述热解气入口与所
述常压蒸馏塔的热解气出口连接；所述裂化气入口与所述气液分离器的裂化气出口连接。更进一步地，所述急冷器的冷凝重油出口与所述悬浮床加氢反应器的重油入口连接。或者，所述减压蒸馏塔的所述急冷油出口与所述常压蒸馏塔的急冷油入口连通，将减压蒸馏塔产生的轻馏分作为常压蒸馏塔的原料，循环分馏。或者，所述减压蒸馏塔的循环重油出口与所述悬浮床加氢反应器的重油入口连接，将减压蒸馏塔的重质组分循环处理。或者，所述气体分离器的氢气出口与所述悬浮床加氢反应器的氢气入口连接，将处理系统产生的副产品直接用于系统，实现氢气的自给，节约制氢成本。本专利技术公开的热解油气的处理系统，进一步包括除尘器，所述除尘器的出口连接所述急冷器的热解油气入口。或者，进一步包括稳定器，所述稳定器的入气口连接所述急冷器的冷却油气出口，所述稳定器的出气口连接所述常压蒸馏塔的冷却油气入口。其中，所述悬浮床加氢反应器所用的催化剂，包括含铁化合物中的一种或几种。或者，所述催化剂包括黄铁矿、赤泥、赤铁矿、红土型镍矿、褐铁矿中的一种或几种。所述催化剂的粒径范围为5～10μm。所述催化剂含量占反应原料总重量的0.1～5.0％；优选为0.5～3.0％。本专利技术还公开一种热解油气的处理方法，应用上述的处理系统，方法包括：急冷：热解油气在冷却油的喷淋作用下得到冷凝重油和冷却油气；常压蒸馏：冷却油气蒸馏得到热解气和常压塔底重油；加氢裂化：常压塔底重油在催化剂和氢气的作用下生成加氢产物；气液分离：加氢产物经分离得到裂化气和裂化油；减压蒸馏：将裂化油减压蒸馏，得到急冷油和减压塔底重油，急冷油供给急冷器；气体分离：将裂化气与热解气进行气体分离，得到氢气和燃料气。更进一步地，所述急冷步骤得到的冷凝重油被送入所述悬浮床加氢反
应器加氢裂化。或者，所述减压蒸馏所得的减压塔底重油被送入所述悬浮床加氢反应器加氢裂化，将减压蒸馏塔的重质组分循环处理。或者，所述减压蒸馏所得的急冷油被送入所述常压蒸馏塔进行常压蒸馏，将减压蒸馏塔产生的轻质组分作为常压蒸馏塔的原料，循环分馏。或者，所述气体分离器分离出的氢气被送入所述悬浮床加氢反应器内，将处理系统产生的副产品直接用于系统，实现氢气的自给，节约制氢成本。更进一步地，在急冷步骤前还包括将热解油气除尘的步骤。在急冷步骤和常压蒸馏步骤之间还包括稳定冷却油气的步骤，以稳定初冷油气的压力，保护常压蒸馏塔。其中，热解油气在急冷器被冷却至350～420℃；优选为365～400℃；进入常压蒸馏塔的冷却油气温度为345～385℃。将裂化油经减压蒸馏获得的≤500℃轻馏分作为急冷油。本专利技术技术方案带来的有益效果在于：(1)本专利技术在煤快速热解过程中耦合了煤焦油的回收及加工过程，采用悬浮床加氢产物的减压轻馏分部分作为热解油气的冷却介质，部分作为常压蒸馏塔进料，该冷却介质热稳定性较好，避免冷却过程中的二次缩合生焦，同时避免了水冷产生大量的含酚污水，可以提高轻油收率。(2)热解油气先进行急冷处理，将油气中的重质焦油冷却下来，相对轻质的焦油和热解气进入常压蒸馏塔，继续分离出轻质馏分，可以充分利用初冷油气热量，避免了完全冷却后再蒸馏的能耗。(3)热解气分离出的氢气用于煤焦油重质组分悬浮床加氢裂化，实现氢气的自给，节约制氢成本。附图说明图1为本专利技术热解油气的处理系统一实施例的结构示意简图；图2为本专利技术热解油气的处理方法的流程示意图。附图标记说明：1、热解炉，2、热解油气，3、除尘器，5、热解油气急冷器，6、初...

【技术保护点】
一种热解油气的处理系统，其特征在于，包括：急冷器，设有热解油气入口、急冷油入口、冷却油气出口和冷凝重油出口；常压蒸馏塔，设有冷却油气入口、热解气出口、急冷油入口、以及重油出口；所述冷却油气入口与所述急冷器的冷却油气出口连接；悬浮床加氢反应器，设有重油入口、加氢产物出口、氢气入口；所述重油入口与所述常压蒸馏塔的重油出口连接；气液分离器，设有加氢产物入口、裂化气出口和裂化油出口；所述加氢产物入口与所述悬浮床加氢反应器的加氢产物出口连接；减压蒸馏塔，设有裂化油入口、急冷油出口和循环重油出口；所述裂化油入口与所述气液分离器的裂化油出口连接；所述急冷油出口与所述急冷器的急冷油入口连接；气体分离器，设有热解气入口、裂化气入口、氢气出口；所述热解气入口与所述常压蒸馏塔的热解气出口连接；所述裂化气入口与所述气液分离器的裂化气出口连接。

【技术特征摘要】
1.一种热解油气的处理系统，其特征在于，包括：急冷器，设有热解油气入口、急冷油入口、冷却油气出口和冷凝重油出口；常压蒸馏塔，设有冷却油气入口、热解气出口、急冷油入口、以及重油出口；所述冷却油气入口与所述急冷器的冷却油气出口连接；悬浮床加氢反应器，设有重油入口、加氢产物出口、氢气入口；所述重油入口与所述常压蒸馏塔的重油出口连接；气液分离器，设有加氢产物入口、裂化气出口和裂化油出口；所述加氢产物入口与所述悬浮床加氢反应器的加氢产物出口连接；减压蒸馏塔，设有裂化油入口、急冷油出口和循环重油出口；所述裂化油入口与所述气液分离器的裂化油出口连接；所述急冷油出口与所述急冷器的急冷油入口连接；气体分离器，设有热解气入口、裂化气入口、氢气出口；所述热解气入口与所述常压蒸馏塔的热解气出口连接；所述裂化气入口与所述气液分离器的裂化气出口连接。2.如权利要求1所述的热解油气的处理系统，其特征在于，所述急冷器的冷凝重油出口与所述悬浮床加氢反应器的重油入口连接；或者，所述减压蒸馏塔的所述急冷油出口与所述常压蒸馏塔的急冷油入口连通；或者，所述减压蒸馏塔的循环重油出口与所述悬浮床加氢反应器的重油入口连接；或者，所述气体分离器的氢气出口与所述悬浮床加氢反应器的氢气入口连接。3.如权利要求1所述的热解油气的处理系统，其特征在于，进一步包括除尘器，所述除尘器的出口连接所述急冷器的热解油气入口；或者，进一步包括稳定器，所述稳定器的入气口连接所述急冷器的冷却油气出口，所述稳定器的出气口连接所述常压蒸馏塔的冷却油气入口。4.如权利要求1所述的热解油气的处理系统，其特征在于，所述悬浮床加氢反应器所用的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱元宝，闫琛洋，杜少春，许梅梅，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11