一种中低温煤焦油全馏分的加工方法技术

本发明专利技术涉及煤化工领域，公开了一种中低温煤焦油全馏分的加工方法，包括：(1)将中低温煤焦油全馏分以及加氢后重油进行分馏，得到酚油、轻馏分油及重馏分油；(2)将重馏分油引入浆态床反应器中进行加氢裂化反应，得到第一气体、贫固含量组分和富固含量组分；(3)将所述贫固含量组分进行第二分离，得到第二气体和所述加氢后重油；(4)将所述第二气体和所述第一气体进行冷却分离，得到加氢后轻油；(5)将所述轻馏分油、所述加氢后轻油和脱酚油引入固定床加氢单元进行加氢反应。本发明专利技术的方法能够实现经济效益最大化地加工中低温煤焦油全馏分，同时克服现有工艺中能耗高、操作周期短、原料利用方式不合理等缺陷。

Method for processing medium low temperature coal tar total fraction

The present invention relates to the field of coal chemical industry, discloses the low temperature coal tar fractions processing method, including: a (1) in the low temperature coal tar and heavy oil hydrogenation of whole fraction after fractionation, light distillate oil and heavy distillate oil, obtained; (2) the introduction of heavy oil slurry bed reactor in the hydrocracking reaction, get the first gas and poor solid content components and rich content of solid components; (3) the poor solid content were second separate, second gas and the hydrogenation of heavy oil; (4) the second gas and the first gas the cooling separation after hydrogenation by naphtha; (5) the light distillate, the hydrogenated naphtha and removing phenol oil into the fixed bed hydrogenation unit of hydrogenation reaction. The method of the invention can realize the processing of the middle and low temperature coal tar total fraction with maximum economic benefit, and overcomes the defects of high energy consumption, short operation cycle and unreasonable utilization of raw materials in the prior art.

【技术实现步骤摘要】
一种中低温煤焦油全馏分的加工方法
本专利技术涉及煤化工领域，具体地，涉及一种中低温煤焦油全馏分的加工方法。
技术介绍
中低温煤焦油主要来自于低阶煤热解和固定床气化过程，外观为副产的黑色或黑褐色、黏稠状的液体产品，同时具有刺激性臭味。目前，我国中低温煤焦油总产能约为600万吨，总产量达350万吨，主要出自于陕西、内蒙及新疆等地的煤热解工艺。但随着我国大量煤制天然气装置已经进入规划和建设期，作为工艺源头的固定床加压气化技术也会随之大量推广，由此伴生的中低温煤焦油数量在未来也会急剧增长。据测算，至2020年，中低温煤焦油的新增产能将达到1500万吨/年。此外，随着我国低阶煤清洁高效利用技术的大规模推广，通过低温热解工艺提高褐煤的利用价值已经成为当前产业界的共识，而低温煤焦油的产量也会随之提高。从组成上看，中低温煤焦油中含有大量芳烃、胶质等不稳定组分，易在加工过程中生焦；还含有大量的金属、煤粉颗粒等机械杂质，严重影响后续加工过程的操作周期；相对于高温煤焦油，中低温煤焦油中的酚含量较高，是一种具有较高经济价值的组分。中低温煤焦油的这些特点，在一定程度上增加了其深加工难度，导致其难以直接套用目前较为成熟的重油加工方案；也对利用方式的经济效益最大化提出挑战。目前国内焦油加工装置普遍较分散、规模偏小、能耗高且严重污染环境，产品品种少，尤其是高质量、高附加值的清洁燃料产量较低，生产成本高、经济效益差。因此，开发以最大化生产清洁车用燃料为目的的新型煤焦油加工技术具有重大的经济效益、社会效益和环保效益。根据煤焦油的组成特点，现有技术多采用悬浮床或浆态床等移动床加氢工艺进行轻质化处理。在工艺流程上大体分为以下两类，一是，原料经脱水脱灰预处理后进行蒸馏切割，重馏分进入浆态床反应器反应，轻馏分与悬浮床反应后的轻油混合后进入后续固定床精制段。二是，原料经脱水脱灰后直接进入浆态床反应器反应，反应后轻油进入后续固定床精制段，重油循环回浆态床反应器。现有技术加工煤焦油主要存在以下问题：第一，中低温煤焦油原料粘度较大、极性组分含量较高，其中水、固体颗粒与煤焦油等互相包裹和乳化，分离净化难度较大，能耗较高；第二，浆态床反应段的催化剂活性较差，工艺苛刻度较高，胶质等易生焦组分单程转化率低，不但会影响浆态床反应段的操作周期，也会影响后续固定床精制段的反应苛刻度，进而导致最终产品中柴油馏分含量偏高，工艺柴汽比不合理，影响整体工艺的经济性；第三，中低温煤焦油全馏分直接进入浆态床反应过程，使得酚类等高价值组分没有得到有效利用，且增加了全厂氢耗；第四，浆态床反应后物料固液分离过程能耗高，操作难度大。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的上述缺陷，提供一种实现经济效益最大化的中低温煤焦油全馏分的加工方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种中低温煤焦油全馏分的加工方法，该方法包括：(1)将中低温煤焦油全馏分以及加氢后重油进行分馏，得到轻馏分油、重馏分油和馏程＜230℃的酚油；(2)将氢气、加氢催化剂I和所述重馏分油引入含有旋液分离器的浆态床反应器中进行加氢裂化反应，使得加氢裂化反应混合物在所述旋液分离器中进行第一分离，得到第一气体、贫固含量组分和循环回所述浆态床反应器的反应器内腔中的富固含量组分；(3)将所述贫固含量组分进行第二分离，得到第二气体和步骤(1)中的所述加氢后重油；(4)将所述第二气体和所述第一气体进行冷却分离，得到加氢后轻油；(5)将步骤(1)中的所述轻馏分油、步骤(4)中的所述加氢后轻油和脱酚油引入含有加氢催化剂II的固定床加氢单元进行加氢反应，所述脱酚油为由所述馏程＜230℃的酚油进行脱酚后得到。本专利技术的方法能够实现经济效益最大化地加工中低温煤焦油全馏分，具体地，能够实现中低温煤焦油全馏分的清洁高效转化，同时克服现有工艺中能耗高、操作周期短、原料利用方式不合理等缺陷。本专利技术采用强化热质传递的含有旋液分离器的浆态床反应器与固定床加氢精制耦合的工艺流程，在保证酚类等高价值组分充分利用和装置操作周期的基础上，实现产品方案的灵活多变，兼顾低硫柴油馏分、清洁汽油馏分及高芳潜石脑油馏分等高价值产品的生产，从而提高全厂经济效益。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是本专利技术的一种优选实施方式的示意图。图2是本专利技术的另一种优选实施方式的示意图。附图标记说明1、反应器壳体2、旋液分离器内腔3、套筒4、旋液分离器入口5、气相出口6、底流管7、气体分布器8、反应器内腔9、出气口10、产物油出口11、进气口12、卸剂口13、加剂口14、原料油入口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。本专利技术提供了一种中低温煤焦油全馏分的加工方法，该方法包括：(1)将中低温煤焦油全馏分以及加氢后重油进行分馏，得到轻馏分油、重馏分油和馏程＜230℃的酚油；(2)将氢气、加氢催化剂I和所述重馏分油引入含有旋液分离器的浆态床反应器中进行加氢裂化反应，使得加氢裂化反应混合物在所述旋液分离器中进行第一分离，得到第一气体、贫固含量组分和循环回所述浆态床反应器的反应器内腔中的富固含量组分；(3)将所述贫固含量组分进行第二分离，得到第二气体和步骤(1)中的所述加氢后重油；(4)将所述第二气体和所述第一气体进行冷却分离，得到加氢后轻油；(5)将步骤(1)中的所述轻馏分油、步骤(4)中的所述加氢后轻油和脱酚油引入含有加氢催化剂II的固定床加氢单元进行加氢反应，所述脱酚油为由所述馏程＜230℃的酚油进行脱酚后得到。在本专利技术中，所述反应物料泛指参与反应过程的所有物料，包括固相、气相和液相物料，也包括反应物、生成物等。所述中低温煤焦油全馏分可以为煤中低温热解干馏、固定床气化及流化床气化工艺过程中产生的中低温煤焦油全馏分的一种或多种。在步骤(1)中，对所述分馏的方法没有特别的限定，可以将中低温煤焦油全馏分以及加氢后重油引入分馏塔中采用常规操作进行分馏。在装置运行的开始阶段，由于后续工艺中并没有加氢后重油生成，因此，在反应的开始阶段，仅有中低温煤焦油全馏分被引入至分馏塔中进行分馏。优选所述分馏塔为常压分馏塔。优选所述轻馏分油和所述重馏分油的切割点为300-380℃。在将所述中低温煤焦油全馏分以及加氢后重油引入分馏塔之前，可以将所述中低温煤焦油全馏分以及加氢后重油进行预热。优选地，在步骤(2)中，所述加氢催化剂I中含有载体和活性金属元素，所述载体包括氧化硅-氧化铝和氧化铝，所述活性金属元素包括铁、钙和钼，所述加氢催化剂I为微球型，且平均粒径为20-200μm；优选为50-120μm；更优选为60-100μm。优选地，以所述加氢催化剂I的总重量计，所述活性金属元素以氧化物计的含量为10-40重量％；优选以所述加氢催化剂I的总重量计，钙和钼以氧化物计的含量分别为0.1-1重量％和5-10重量％。在步骤(2)中，所述浆态床反应器还含有：反应器壳体，该反应器壳体的下部设置有卸剂口、进气口和原料油入口，该反应器壳体的上部设置有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中低温煤焦油全馏分的加工方法，该方法包括：(1)将中低温煤焦油全馏分以及加氢后重油进行分馏，得到轻馏分油、重馏分油和馏程＜230℃的酚油；(2)将氢气、加氢催化剂I和所述重馏分油引入含有旋液分离器的浆态床反应器中进行加氢裂化反应，使得加氢裂化反应混合物在所述旋液分离器中进行第一分离，得到第一气体、贫固含量组分和循环回所述浆态床反应器的反应器内腔中的富固含量组分；(3)将所述贫固含量组分进行第二分离，得到第二气体和步骤(1)中的所述加氢后重油；(4)将所述第二气体和所述第一气体进行冷却分离，得到加氢后轻油；(5)将步骤(1)中的所述轻馏分油、步骤(4)中的所述加氢后轻油和脱酚油引入含有加氢催化剂II的固定床加氢单元进行加氢反应，所述脱酚油为由所述馏程＜230℃的酚油进行脱酚后得到。

【技术特征摘要】
1.一种中低温煤焦油全馏分的加工方法，该方法包括：(1)将中低温煤焦油全馏分以及加氢后重油进行分馏，得到轻馏分油、重馏分油和馏程＜230℃的酚油；(2)将氢气、加氢催化剂I和所述重馏分油引入含有旋液分离器的浆态床反应器中进行加氢裂化反应，使得加氢裂化反应混合物在所述旋液分离器中进行第一分离，得到第一气体、贫固含量组分和循环回所述浆态床反应器的反应器内腔中的富固含量组分；(3)将所述贫固含量组分进行第二分离，得到第二气体和步骤(1)中的所述加氢后重油；(4)将所述第二气体和所述第一气体进行冷却分离，得到加氢后轻油；(5)将步骤(1)中的所述轻馏分油、步骤(4)中的所述加氢后轻油和脱酚油引入含有加氢催化剂II的固定床加氢单元进行加氢反应，所述脱酚油为由所述馏程＜230℃的酚油进行脱酚后得到。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述轻馏分油和所述重馏分油的切割点为300-380℃。3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述加氢催化剂I中含有载体和活性金属元素，所述载体包括氧化硅-氧化铝和氧化铝，所述活性金属元素包括铁、钙和钼，所述加氢催化剂I为微球型，且平均粒径为20-200μm；优选为50-120μm；更优选为60-100μm。4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述加氢催化剂I中，以所述加氢催化剂I的总重量计，所述活性金属元素以氧化物计的含量为10-40重量％；优选以所述加氢催化剂I的总重量计，钙和钼以氧化物计的含量分别为0.1-1重量％和5-10重量％。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述浆态床反应器还含有：反应器壳体，该反应器壳体的下部设置有卸剂口、进气口和原料油入口，该反应器壳体的上部设置有出气口和加剂口；所述反应器壳体的内部空间构成反应器内腔；在反应器内腔中进行加氢裂化反应的反应物料通过旋液分离器入口进入所述旋液分离器的内腔中进行所述第一分离，分离所得的所述富固含量组分从所述旋液分离器下部的底流管循环回所述反应器内腔中，分离所得的所述贫固含量组分从所述产物油出口引出至所述浆态床反应器之外，分离所得的所述第一气体从气相出口引出至所述旋液分离器之外。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述反应器内腔的下部还设置有使得所述反应物料在所述反应器内腔中进行内循环的套筒，所述套筒的下部通过内径小于所述套筒内径且伸入所述套筒内部的导管与所述反应器壳体的进气口连通；优选所述套筒为一根或至少两根，至少两根的所述套筒下部的所述导管与所述进气口之间设置有气体分布器，所述氢气通过所述进气口依次引入至所述气体分布器、所述导管和所述套筒中。7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述旋液分离器为一级或至少两级，至少两级的所述旋液分离器中的前一级的旋液分离器中分离得到的所述贫固含量组分进入相邻的后一级旋液分离器中，分离得到的所述富固含量组分从底流管返回...

【专利技术属性】
技术研发人员：王蕴，吴治国，王卫平，王鹏飞，崔龙鹏，汪燮卿，
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