一种煤液化油逆流稳定加氢方法技术

一种煤液化油逆流稳定加氢方法，过滤后的煤液化油和氢气分别从反应器的上部和下部进入稳定加氢反应器，与加氢保护剂、加氢精制催化剂接触，稳定加氢反应器流出物依次经过高压分离器、低压分离器、分馏塔，分离得到轻馏分和尾油馏分；从高压分离器分离出的富氢气流与新鲜氢气混合，循环回稳定加氢反应器。该方法采用逆向流的操作方式，气液接触充分，反应器内温度分布均匀，改善了反应气氛，催化剂的利用效率得到提高，可实现在相对缓和反应条件下煤液化油的加氢脱氮。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种煤液化油逆流稳定加氢方法                       
本专利技术涉及一种对煤破环性加氢得到的液态烃进行加氢处理的方法。更具体地说，是一种煤液化油加氢精制方法。                       
技术介绍
目前，煤和石油是主要的一次能源，随着我国国民经济的发展，对一次能源的需求在持续增长。由于环保意识的加强，在一次能源需求量增加的同时，其消费结构也在发生变化，1996年煤炭与石油占一次能源消费的92％以上，其中石油占17.5％，煤炭占75％；1999年，煤炭与石油占我国一次能源消费的90.5％，其中石油占23.4％，煤炭占67.1％。可见，我国一次能源消费中石油的比例在逐步增加。另一方面，我国的煤炭资源丰富而石油资源相对短缺，石油的进口量在逐年增长。因此，充分利用我国丰富的煤炭资源，通过煤炭直接液化技术将煤炭转化为液体燃料，对解决石油短缺，降低国民经济对进口石油的依赖性具有重大的战略意义。煤炭液化技术已有近百年的历史，德国早在1913年就已经开始了煤直接液化制取液体烃类产品技术的研究，并于1927年将用褐煤直接液化制造汽油的技术工业化。自从1973年发生第一次世界石油危机以来，煤直接液化技术受到发达国家的重视，相继开发了许多煤直接液化工艺，其中比较有代表性的工艺是美国开发的HTI工艺、德国开发的IGOR工艺和日本开发的NEDOL工艺。煤液化技术的关键包括液化部分和液化油的加氢处理部分。液化部分的主要作用是将固态的煤转化为液体烃类，而加氢处理部分可包括脱除液化油中的杂质、提高其稳定性的稳定加氢和进一步改善液化油质量的加氢改质。其中，稳定加氢可以和液化部分串联在一起，称为在线稳定加氢，也可以独立进行，称为离线稳定加氢。在对煤液化油的稳定加氢方面，HTI工艺和IGOR工艺采用了在线加氢方法对煤液化油进行第一步加氢精制，一方面为前面的煤液化部分生产供氢剂，另一方面尽可能脱除产品中的杂原子，降低其烯烃和芳烃含量，提高产品稳定性。NEDOL工艺采用离线稳定加氢方法，将用做供氢剂的煤液化油进行浅度加氢，-->产品改质加工由后续工艺完成。TOP NEDOL工艺也采用离线稳定加氢的方法，但煤液化油都进加氢装置，从加氢后产物中切割出供氢剂。他们的研究思路均是利用现有的石油馏分加氢催化剂(Mo/Ni或Mo/Co型载体催化剂)通过优化加氢反应条件，得出适合于煤液化油第一步加氢精制的工艺路线及条件。US6190542B1公开了一种在线加氢精制煤液化油的工艺。固定床在线加氢装置的进料为石脑油和柴油馏分或煤液化油全馏分，通过在线加氢达到脱除煤液化油中的杂原子，提高煤液化油稳定性的目的，同时为煤液化部分生产供氢剂。US5332489公开了一种用加氢裂化工艺加工煤液化油的方法，此工艺将部分加氢裂化产物做为煤液化部分的供氢剂，其余产物作为煤液化装置的产品出煤液化装置。上述现有技术中煤液化油和氢气在反应器的流动方向相同，即从反应器上部流向下部，气液接触不充分，反应器内温度分布不均匀。                       
技术实现思路
本专利技术的目的是在现有技术的基础上提供一种煤液化油逆流稳定加氢方法。本专利技术提供的方法包括：过滤后的煤液化油和氢气分别从反应器的上部和下部进入稳定加氢反应器，与加氢保护剂、加氢精制催化剂接触，稳定加氢反应器流出物依次经过高压分离器、低压分离器、分馏塔，分离得到轻馏分和尾油馏分；从高压分离器分离出的富氢气流与新鲜氢气混合，循环回稳定加氢反应器。本专利技术对煤液化油采用离线的稳定加氢，稳定加氢反应器采用逆向流的操作方式，气液接触充分，反应器内温度分布均匀，改善了反应气氛，催化剂的利用效率得到提高，可实现在相对缓和反应条件下煤液化油的加氢脱氮。                       附图说明附图是本专利技术提供的煤液化油逆流稳定加氢方法示意图。                     具体实施方式-->本专利技术提供的煤液化油逆流稳定加氢方法工艺路线如下：从煤液化单元出来的煤液化油采取隔绝氧气的措施输送到原料油缓冲罐，经过滤装置过滤脱除煤液化油中夹带的固体颗粒后，由原料泵升压至反应压力后与部分循环氢气混合，这部分循环氢气的作用主要是防止管线结焦。如果设置保护反应器，则煤液化油先进入保护反应器与加氢保护剂接触，保护反应器流出的物流从稳定加氢反应器上部进入该反应器，与加氢精制催化剂接触；如果不设置保护反应器而采用保护床，则煤液化油先与氢气混合再与加氢保护剂接触后直接从稳定加氢反应器上部进入该反应器，与加氢精制催化剂接触；循环氢气从稳定加氢反应器下部进入，液化油与氢气在稳定加氢反应器中进行加氢反应，稳定加氢反应器下部流出物为加氢处理后的精制油，氢气从反应器上部流出；稳定加氢主反应器下部流出的精制油经换热后进入分离系统，精制油进入分离系统的顺序为高压分离器、低压分离器、分馏塔；通过分离系统分离出石脑油馏分、柴油馏分和＞370℃的尾油馏分；从反应器上部流出的氢气经水洗后进入循环氢压缩机，高压分离器分离出的富氢气流与水洗后的氢气混合后一同进入循环氢压缩机，作为循环氢气使用。本专利技术的原料为馏程在C5～500℃的煤液化油，原料中氮含量不大于2.0wt％，硫含量不大于1.0wt％。煤液化单元中一般使用三相流化床作为反应器，本专利技术所用的煤液化油原料就是三相流化床液相流出物，但不包括其所含固相。由于煤液化油中含有大量烯烃、氮含量高，一般在0.5m％以上，还含有一定量氧，若不及时进行预处理，极易生成不利于后续运输和加工的物质，因此要采用加氢的方法对煤液化油进行预处理，饱和煤液化油中的烯烃，最大可能的脱除氮、氧和硫等杂原子，提高煤液化油的稳定性。由于煤液化油中携带大量固体颗粒物，因此本专利技术在加氢精制装置原料泵前加设多级自动反冲洗过滤装置，目的是过滤掉煤液化油中携带的固体颗粒物，防止反应器床层堵塞以及加氢催化剂过快失活，提高装置运转的稳定性和加氢催化剂的寿命。本专利技术煤液化油稳定加氢工艺的反应条件为：氢分压3.0～30.0MPa；反应温度270～450℃；液时空速0.1～10h-1，氢油比300～2800v/v。保护反应器或保护床中装填的加氢保护剂是负载在无定型氧化铝或硅铝载体上的VIB或VIII族非贵金属催化剂或它们的组合。此类保护剂具有较-->大的孔容和比表面积。所述加氢精制催化剂可以是负载在无定型氧化铝或硅铝载体上的VIB或VIII族非贵金属催化剂，具有很强的加氢脱氮活性。保护反应器中或保护床中的保护剂装填量是由煤液化油中杂质含量及装置运转周期确定的，其与加氢精制剂体积比例为0.03～0.35。由于大多数煤液化工艺需要一定量加氢后煤液化油作为供氢剂，有的工艺将作为供氢剂的煤液化油单独加氢，而其余煤液化油作为产品出煤液化装置，有的工艺将煤液化油全部加氢精制，提高稳定性，同时生产供氢剂。本专利技术将全部煤液化油进行稳定加氢处理，较重的部分作为煤液化部分的供氢剂。若以全部煤液化油作为稳定加氢原料，稳定加氢又分为在线和离线两种方式。在线加氢装置与煤液化部分共用一套供氢系统，煤液化油不经缓冲罐直接进稳定加氢装置。离线加氢就是稳定加氢装置有自己独立的氢源和氢气循环系统，煤液化油先进原料缓冲罐，再进稳定加氢装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤液化油逆流稳定加氢方法，其特征在于过滤后的煤液化油和氢气分别从反应器的上部和下部进入稳定加氢反应器，与加氢保护剂、加氢精制催化剂接触，稳定加氢反应器流出物依次经过高压分离器、低压分离器、分馏塔，分离得到轻馏分和尾油馏分；从高压分离器分离出的富氢气流与新鲜氢气混合，循环回稳定加氢反应器。

【技术特征摘要】
1、一种煤液化油逆流稳定加氢方法，其特征在于过滤后的煤液化油和氢气分别从反应器的上部和下部进入稳定加氢反应器，与加氢保护剂、加氢精制催化剂接触，稳定加氢反应器流出物依次经过高压分离器、低压分离器、分馏塔，分离得到轻馏分和尾油馏分；从高压分离器分离出的富氢气流与新鲜氢气混合，循环回稳定加氢反应器。2、按照权利要求1的方法，其特征在于所述的煤液化油馏程为C5～500℃。3、按照权利要求1的方法，其特征在于反应条件为：氢分压3.0～30....

【专利技术属性】
技术研发人员：胡志海，董建伟，石玉林，门卓武，王锦业，聂红，
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：11[中国|北京]