一种由煤焦油生产柴油组分的方法技术

本发明专利技术涉及煤焦油加工领域，公开了一种由煤焦油生产柴油组分的方法，该方法包括：(1)使煤焦油全馏分与氢气混合后进入加氢保护反应区进行反应，得到加氢保护反应流出物；(2)使所述加氢保护反应流出物进入加氢精制反应区，控制反应条件使得加氢精制反应流出物中双环及双环以上芳烃的饱和率为70-90重量％；(3)使所述加氢精制反应流出物进入加氢裂化反应区进行反应，并将得到的加氢裂化反应流出物依次进行分离和分馏。采用本发明专利技术提供的上述方法由煤焦油生产柴油组分时，对煤焦油原料的品质以及加工工艺过程要求低，而且能够同时生产十六烷值和收率均提高的柴油组分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤焦油加工领域，具体地，涉及一种由煤焦油生产柴油组分的方法。
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。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，常规的加工方法是经过预处理蒸馏切取组分集中的各种馏分，再对各种馏分采用酸碱洗涤、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环境综合利用方面来看，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。如何有效的利用煤焦油资源并使其符合环境保护要求一直是各国的研究方向。针对这种情况，国内外部分研究单位和个人提出采用加氢的方法加工处理煤焦油原料，来生产汽油或柴油，但由于煤焦油种类和性质差异较大，现有技术的各方法均有一定的局限性。CN101240191B中公开了一种煤焦油重馏分加氢生产轻质燃料油的方
法。该方法采用加氢精制-加氢裂化组合工艺，煤焦油中的中馏分与氢气混合后进入加氢精制反应区，精制后的流出物经分离系统后，得到石脑油、柴油和重馏分，其中重馏分进入加氢裂化反应区，所得的加氢裂化反应流出物部分或全部循环作为加氢精制的进料，剩余部分进入上述的分离系统。该方法由加氢裂化后得到的柴油馏分性质仍较差，其柴油馏分需要再经过进一步的加氢改质才能生产十六烷值为45左右的柴油馏分，而且，该方法采用的流程较为复杂。CN1351130A公开了一种煤焦油加氢生产柴油的方法。该方法将煤焦油分离成渣油和馏出油，将馏出油在加氢精制装置中进行加氢，经高分、汽提塔得到汽油、柴油。但该方法中涉及的煤焦油原料较轻，因此经分离后得到的馏出油性质也较好，然而，经加氢处理后其产品柴油十六烷值仅35个单位左右。该方法受煤焦油原料品质及产量限制较明显，操作灵活性较差。CN1903994A公开了一种煤焦油加氢改质生产燃料油的方法。该方法包括将脱除水分和灰分的煤焦油全馏分与稀释油按比例混合后，依次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，深度加氢后的产物经过高压分离器、低压分离器、分馏塔，分离出轻油馏分、中油馏分和尾油馏分，即得到低硫、低氮燃料油和轻质油品。然而，该方法的主要目的是生产燃料油，采用该现有技术的方法生产得到的柴油馏分的十六烷指数<40。综上可以看出，目前，一方面，煤焦油原料的种类和性质差异较大，大多数加氢方法受煤焦油原料的种类和性质的影响，存在一定局限性；另一方面，由煤焦油原料生产清洁燃料的工艺主要有加氢精制和加氢裂化两类，通常采用加氢精制工艺路线处理煤焦油原料时，虽然可以有效地脱除硫、氮等杂质，但所得柴油产品十六烷值提高幅度有限，柴油馏分的性质仍较差；采用加氢裂化工艺路线加工煤焦油原料时，虽然可以生产低硫柴油调和组分，
但需要较为苛刻的反应条件，且其柴油馏分的收率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服采用现有技术提供的由煤焦油生产柴油组分的方法中存在的对煤焦油原料的品质以及工艺过程要求苛刻、生产得到的柴油组分的十六烷值和收率不能同时得到提高的缺陷，提供一种工艺简单、对煤焦油原料的品质要求低且能够同时提高得到的柴油组分的十六烷值和收率的由煤焦油生产柴油组分的方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种由煤焦油生产柴油组分的方法，该方法包括：(1)使煤焦油全馏分与氢气混合后进入加氢保护反应区进行反应，得到加氢保护反应流出物；(2)使所述加氢保护反应流出物进入加氢精制反应区，控制反应条件使得加氢精制反应流出物中双环及双环以上芳烃的饱和率为70-90重量％；(3)使所述加氢精制反应流出物进入加氢裂化反应区进行反应，并将得到的加氢裂化反应流出物依次进行分离和分馏。采用本专利技术提供的上述方法由煤焦油生产柴油组分时，对煤焦油原料的品质以及加工工艺过程要求低，而且能够同时生产十六烷值和收率均提高的柴油组分。本专利技术的上述方法还具有如下优点：(1)采用本专利技术的加氢精制-加氢裂化两段法的工艺流程，可加工不同性质的煤焦油原料，装置原料适应性强，操作弹性大。(2)通过控制加氢精制反应流出物中双环及双环以上芳烃的饱和率，可达到多产清洁柴油组分，同时副产高芳潜的石脑油馏分的目的，所生产柴油组分的十六烷值＞45，硫含量＜10μg/g，柴油馏分收率不低于70％。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术提供的由煤焦油生产柴油组分的方法的流程示意图。附图标记说明1 煤焦油全馏分 2 过滤器3 加氢保护反应器 4 加氢保护反应流出物5 加氢精制反应器 6 加氢精制反应流出物7 热高压分离器 8 软化水9 冷高压分离器 10 反应生成水11 冷高压分离器液相 12 富氢气体13 热低压分离器 14 热低压分离器液相15 冷低压分离器液相 16 热低压分离器气相17 冷低压分离器 18 低分气19 汽提塔 20 汽提塔液体物流21 加氢裂化反应器 22 加氢裂化反应流出物23 裂化后冷高压分离器 24 裂化后富氢气体25 循环氢压缩机 26 新氢27 裂化后冷低压分离器 28 裂化后低分气29 裂化后冷低压分离器液相 30 分馏塔31 塔顶气 32 石脑油馏分33 柴油馏分 34 尾油35 循环氢具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本专利技术中，所述煤焦油指的是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过程中产生的低温煤焦油馏分，也可以是煤热解过程(包括低温炼焦、中温炼焦以及高温炼焦过程)中产生的低温煤焦油、中温煤焦油和高温煤焦油的一种或几种。本专利技术所述煤焦油全馏分与氢气混合之前，通常可以先进行脱水处理和过滤脱固体颗粒等步骤。本专利技术可以使用任何合适的方法来脱除煤焦油中粒径>25μm的固体颗粒，本专利技术可以使用任何合适的方法来对原料油进行脱水处理，例如闪蒸、蒸馏以及加破本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由煤焦油生产柴油组分的方法，该方法包括：(1)使煤焦油全馏分与氢气混合后进入加氢保护反应区进行反应，得到加氢保护反应流出物；(2)使所述加氢保护反应流出物进入加氢精制反应区，控制反应条件使得加氢精制反应流出物中双环及双环以上芳烃的饱和率为70‑90重量％；(3)使所述加氢精制反应流出物进入加氢裂化反应区进行反应，并将得到的加氢裂化反应流出物依次进行分离和分馏。

【技术特征摘要】
1.一种由煤焦油生产柴油组分的方法，该方法包括：(1)使煤焦油全馏分与氢气混合后进入加氢保护反应区进行反应，得到加氢保护反应流出物；(2)使所述加氢保护反应流出物进入加氢精制反应区，控制反应条件使得加氢精制反应流出物中双环及双环以上芳烃的饱和率为70-90重量％；(3)使所述加氢精制反应流出物进入加氢裂化反应区进行反应，并将得到的加氢裂化反应流出物依次进行分离和分馏。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(2)中，控制反应条件使得加氢精制反应流出物中双环及双环以上芳烃的饱和率为75-88重量％；优选为78-85重量％。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述煤焦油全馏分中的溶解氧含量为低于1μL/L，优选低于0.5μL/L；水含量低于500μg/g，优选低于300μg/g。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述煤焦油全馏分的密度为0.92-1.01g/cm3，加氢精制反应流出物中的氢含量相对于所述煤焦油全馏分中的氢含量的增加值为2.0-3.0％，优选为2.2-2.8％；或者所述煤焦油全馏分的密度为大于1.01g/cm3至小于等于1.08g/cm3，加氢精制反应流出物中的氢含量相对于所述煤焦油全馏分中的氢含量的增加值为4.5-5.5％，优选为4.7-5.3％；或者所述煤焦油全馏分的密度为大于1.08g/cm3，加氢精制反应流出物中的氢含量相对于所述煤焦油全馏分中的氢含量的增加值为6.0-7.0％，优选为
\t6.2-6.8％。5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述煤焦油全馏分包括低温煤焦油、中温煤焦油和高温煤焦油中的至少一种。6.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述煤焦油全馏分的沸点为C5-580℃，优选为150-500℃。7.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述加氢保护反应区中包括至少五种加氢保护催化剂，所述加氢保护反应区的反应条件包括：氢分压为2.0-20.0MPa，优选为4.0-19.0MPa；反应温度为180-360℃，优选为200-320℃；氢油体积比为500-1500Nm3/m3；原料液时体积空速为0.1-1.2h-1；优选所述加氢保护催化剂包括载体和活性组分元素，所述活性组分元素包括第VIB族金属元素和/或第VIII族金属元素，所述载体包括氧化铝、氧化铝和含硅氧化铝中的至少一种，以所述加氢保护催化剂的总重量计，所述第VIB族金属元素以氧化物计的含量为0.5-20重量％，第VIII族金属元素以氧化物计的含量为0.5-10重量％；更优选所述第VIB族金属元素为Mo和/或W，第VIII族金属元素为Co和/或Ni。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述加氢保护反应区中包括五种加氢保护催化剂，依照反应物流的流向，所述五种加氢保护催化剂依次为加氢保护催化剂I、加氢保护催化剂II、加氢保护催化剂III、加氢保护催化剂IV、加氢保护催化剂V；所述加氢保护催化剂I为多孔圆柱状加氢保护催化剂；所述加氢保护催化剂II为蜂窝圆柱状加氢保护催化剂，颗粒直径为9-11mm，以所述加氢保护催化剂II的总重量计，所述加氢保护催化剂II包括以氧化物计的含量为0.05-0.2重量％的Ni元素和以氧化物计的含量为0.5-1.0重量％的Mo元...

【专利技术属性】
技术研发人员：李猛，吴昊，高晓冬，刘清河，董松涛，何跃，
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