一种煤焦油重馏分加氢生产轻质燃料油的方法技术

本发明专利技术公开了一种煤焦油重馏分加氢生产优质轻质燃料油的方法。该方法是采用加氢精制－加氢裂化组合工艺，包括：煤焦油重馏分与氢气混合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。本发明专利技术与现有技术相比，拓宽了用于生产轻质燃料油的原料来源，提高了煤焦油重馏分产品的经济性，为煤焦油重馏分提供了一种附加值更高的应用途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了一种煤焦油重馏分加氢生产轻质燃料油的方法，以煤焦油重馏分为原料，通过加氢精制-加氢裂化-加氢改质的方法生产高质量的轻质燃料油品。
技术介绍
世界石油资源的日益匮乏，使得各种非常规石油资源加工生产轻质燃料油的技术成为热点，其中的技术之一是以煤为原料生产清洁燃料。煤焦油重馏分是低中高温煤焦油蒸馏所得的馏分之一，其初馏点在180～260℃，终馏点在400～600℃，主要是由蒽、菲、咔唑、苊等化合物组成的混合物，大多为三环和四环以上的芳烃，密度(20℃)大于1.0g/m3，而且杂质含量高，尤其是氮含量在1wt％左右，甚至更高，氧含量高，一般为1.3～2.0wt％，煤焦油重质馏分油是一种不同于石油馏分的特殊原料。目前煤焦油重馏分的用途是用作碳黑原料或用于木材防腐油，或分离得到蒽、苊、菲、咔唑等产品，但上述方法的附加值都较低。用加氢的方法处理煤焦油或其中部分馏分生产轻质燃料油已有报道。如CN1351130A介绍了一种煤焦油加氢生产柴油的方法，该方法是将煤焦油全馏分油蒸馏，将小于370℃馏分进行加氢，其所用催化剂为加氢精制催化剂和脱芳烃催化剂，主要是进行精制除去杂质和芳烃饱和反应。此方法仅适用于处理煤焦油中较轻馏分，不适用于处理煤焦油重馏分，不能将煤焦油中的柴油以上的重馏分转化为轻质燃料油。-->US4640764介绍了一种以层构粘土为载体的选择性裂化催化剂，可使三环芳烃如蒽，在链烷烃、异构链烷烃、四氢萘和十氢萘存在下，选择性裂化为十六烷值较高的组分，从而提高柴油馏分的十六烷值。此专利催化剂不适用于芳烃含量百分之百的煤焦油重馏分。CN1464031A公开了一种煤焦油加氢处理工艺及催化剂，该工艺是采用加氢精制和加氢改质一段串联，由煤焦油生产优质石脑油和优质柴油。该工艺虽然根据煤焦油中氮、铁含量高的特点，专门选择了含钛的加氢精制催化剂，含氧化钛和分子筛的加氢改质催化剂，但在该工艺中加氢改质催化剂的失活速度快，运转周期短，更不适合加工杂质含量高、馏分较重的煤焦油重馏分。而且由该工艺所生产的柴油凝点偏高(-4℃)，无法满足在北方寒冷地区凝点小于-40℃的使用要求。
技术实现思路
为了克服现有技术中的不足，本专利技术提供了一种煤焦油重馏分加氢处理生产优质轻质燃料油的组合工艺方法。此方法不但能使煤焦油重馏分加氢生产优质柴油产品，同时副产的石脑油可作为重整原料油，而且也为煤焦油重质油提供了一种附加值更高的应用途径，同时缓解石油基柴油供求紧张的现状。本专利技术提供的煤焦油重馏分加氢生产优质柴油的方法，包括：煤焦油重馏分与氢气混合进入加氢精制反应区，与加氢精制催化剂接触，脱除其中的硫、氮、氧等杂质，经分离系统后，得到富氢气体、石脑油、柴油、重馏分和水，其中石脑油和柴油可以作为产品直接出装置，重馏分进入加氢裂化反应区，与加氢裂化催化剂接触进行加氢裂化反应，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。-->本专利技术中，加氢精制流出物与加氢裂化流出物共用一套分离系统，这样可以减少设备投资。由分离系统所得的富氢气体经提纯后可作为循环氢使用，水排出反应系统。本专利技术所述的轻重馏分以柴油为准，柴油及比柴油更轻的组分计为轻馏分，重于柴油的馏分计为重馏分。所述的加氢裂化反应区可以只装一种加氢裂化催化剂，也可将两种或多种加氢裂化催化剂级配装填。为了进一步改善柴油产品的性质，尤其是提高其十六烷值，在加氢裂化反应区的下游增设加氢改质反应区，加氢改质反应区与加氢裂化反应区可以在同一反应器中直接对加氢裂化生成油进行加氢改质处理，也可以将加氢改质反应区单独用一个反应器处理分离系统所得的柴油馏分，以满足柴油规格要求。本专利技术中所用的煤焦油重馏分的初馏点在180～260℃，终馏点在400～600℃，是由蒽、菲、咔唑、苊等化合物组成的混合物，大多为三环和四环以上的芳烃，密度(20℃)大于1.0g/m3，而且杂质含量高，尤其是氮含量在1wt％左右，甚至更高，氧含量高，一般为1.3～2.0wt％。本专利技术根据煤焦油重馏分的性质，确定了本专利技术的加氢组合工艺过程。由于原料中氧含量较高，故精制后的分离系统能及时排出了可能对加氢改质和裂化催化剂有不良影响的水，减少了由于水分子与催化剂活性中心暂时性吸附而导致的催化剂活性下降的可能性。分离后的重馏分进入加氢裂化反应器，有利于减少裂化反应器的加氢负荷及能量消耗。裂化生成油部分或全部循环作为加氢精制的进料，一方面可缓解由于高熔点化合物如蒽、咔唑等的存在而导致的进料保温要求高，易堵塞进料管线的问题，另一方面可用后精制的方法，进一步使原料中没来得及反应的多环化合物进一步加氢饱和及部分裂化，即更加有-->利于轻质化，同时可使生成极少部分的烯烃饱和为烷烃，这对提高轻质油品的质量有利。由于原料中芳烃含量高，即使在经加氢精制及重馏分裂化步骤后，生成油中仍有含量较高二氢蒽及烷基萘等多环芳烃，因此在加氢裂化后，柴油馏分进加氢改质反应区，经改质催化剂后，使双环芳烃加氢饱和后开环，生成带有多侧链的烷基苯，从而转化为较理想的柴油组分，提高了柴油馏分的十六烷值，生产出合格的柴油。本专利技术针对煤焦油重馏分中氧和氮含量高、芳烃含量高、馏分较重的特点，选择耐氮和耐水性能好、裂化性能适宜的含无定形硅铝和分子筛的加氢裂化催化剂，不但加氢裂化催化剂抗氮和抗水能力强，装置的运转周期长，而且能生产出合格的适于在寒冷地区使用的优质低凝柴油，柴油十六烷值大于45，且凝点小于-40℃。此外，本专利技术还有如下优点：1、本专利技术仅将大于柴油干点的重馏分进裂化反应区，这样有助于提高轻质油收率，减少加氢裂化装置负荷和节省能源。2、该方法直接处理煤焦油蒸馏所得的重馏分，不需对原料进行如切割等预处理，简化操作步骤，降低生产成本。3、本专利技术为附加值较低的煤焦油重馏分提供了一种提高其经济性的加工手段；在日益紧张的原油供给现状下，为低凝柴油生产提供了新的原料来源。4、本专利技术除了得到合格的低凝柴油产品外，还副产部分重整原料油。附图说明图1为本专利技术的采用一套氢气系统的流程示意图。-->具体实施方式本专利技术方法中的加氢精制催化剂为常规的加氢裂化预处理催化剂，一般以第VIB族和/或第VIII族金属为活性组分，以氧化铝或含硅氧化铝为载体，第VIB族金属一般为Mo和/或W，第VIII族金属一般为Co和/或Ni。以催化剂的重量计，第VIB族金属含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤焦油重馏分加氢生产优质燃料油的方法，包括：煤焦油重馏分与氢气混合进入加氢精制反应区，与加氢精制催化剂接触进行加氢精制反应，所得的加氢精制反应流出物经分离系统后，得到富氢气体、石脑油、柴油、重馏分和水，其中石脑油和柴油作为产品直接出装置，重馏分进入加氢裂化反应区，与加氢裂化催化剂接触进行加氢裂化反应，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。

【技术特征摘要】
1. 一种煤焦油重馏分加氢生产优质燃料油的方法，包括：煤焦油重馏分与
氢气混合进入加氢精制反应区，与加氢精制催化剂接触进行加氢精制反应，所
得的加氢精制反应流出物经分离系统后，得到富氢气体、石脑油、柴油、重馏
分和水，其中石脑油和柴油作为产品直接出装置，重馏分进入加氢裂化反应区，
与加氢裂化催化剂接触进行加氢裂化反应，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。
2. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的煤焦油重馏分是指初馏
点为180～260℃，干点为400～600℃。
3. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的加氢裂化催化剂为含无
定形硅铝和分子筛为酸性裂化组分的加氢裂化催化剂。
4. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的加氢裂化反应区装填一
种加氢裂化催化剂，或采用两种或多种加氢裂化催化剂级配装填。
5. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的轻重馏分以柴油为准，
柴油及比柴油更轻的组分计为轻馏分，重于柴油的馏分计为重馏分。
6. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的原料通过加氢精制床层
时的条件为：总压5.0MPa～18.0MPa，平均反应温度为300...

【专利技术属性】
技术研发人员：关明华，许杰，刘平，陈松，王立言，
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抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]