中低温煤焦油两段加氢处理工艺及其系统技术方案

本发明专利技术涉及一种中低温煤焦油两段加氢处理工艺及其系统，技术方案包括依次连接的预处理系统、沸腾床加氢系统和固定床加氢系统，所述预处理系统还与提酚系统连接，所述提酚系统的脱酚油出口与沸腾床加氢系统连接。所述工艺包括预处理工序、提酚工序、沸腾床加氢工序和固定床加氢工序。本发明专利技术煤焦油利用率高、设备不易堵塞、使用寿命长、对环境友好、设备投资和生产成本低。

Two stage hydrotreating process and system for medium and low temperature coal tar

The invention relates to a medium and low temperature coal tar two stage hydrotreating process and its system. The technical scheme includes a preprocessing system, a fluidized bed hydrogenation system and a fixed bed hydrogenation system. The pretreatment system is connected with the extraction of the phenol system, and the dehydrating oil outlet of the system is connected with the boiling bed hydrogenation system. The process includes pretreatment process, phenol extraction process, boiling bed hydrogenation process and fixed bed hydrogenation process. The invention has the advantages of high utilization rate of coal tar, difficult blockage of equipment, long service life, friendly environment, low investment in equipment and low production cost.

【技术实现步骤摘要】
中低温煤焦油两段加氢处理工艺及其系统
本专利技术涉及一种煤焦油加氢处理工艺及其系统，具体的说是一种中低温煤焦油两段加氢处理工艺及其系统。
技术介绍
煤焦油作为煤炭热解过程中产生的主要液体产品，按照热解温度的不同，可以分为高温煤焦油、中温煤焦油和低温煤焦油，其热解温度分别为900～1000℃，650～900℃和450～650℃。中低温煤焦油的H/C(原子比)分别为1.25～1.42，而煤炭和石油的H/C(原子比)分别在0.2-1.0和1.6-2.0。当H/C(原子比)>0.8时，加氢相对容易且可以减少反应过程的氢耗量，另外，对于煤焦油中一定量的N、O、S等杂原子，加氢脱除是最为有效的工艺方法。煤焦油加氢制备燃料油的技术始于20世纪30年代的德国，当时由于反应压力很高，没有实现产业化，随后由于石油的发现和大量开采，煤焦油加氢技术的研发工作被迫停止。进入21世纪后，我国煤化工产业的快速发展再一次促进了国内中低温煤焦油加氢技术的研发工作。CN101629099A公开了一种两段法煤焦油加氢转化方法。煤焦油烃类在加氢精制部分转化为所含烃类常规沸点均低于370℃的加氢精制反应流出物，并经分离得到至少一种加氢精制柴油；至少一部分加氢精制柴油在加氢改质部分转化为加氢改质反应流出物，并经分离得到加氢改质柴油。该方法仅利用煤焦油的沸点低于370℃的馏分，煤焦油利用率低。CN1676583A介绍了一种中高温煤焦油加氢裂化工艺。工艺过程为：中高温煤焦油经加热炉加热到250～300℃，与氢气混合后进入加氢精制反应器，精制生成油，经蒸馏装置，分馏出汽油、柴油、润混油及加氢尾油，加氢尾油经裂化加热炉加热后，与氢气混合后进入裂化反应器，进一步生产汽柴油馏分。该工艺煤焦油直接进入高温加热炉会导致炉管结焦，影响装置的正常运转周期。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种煤焦油利用率高、设备不易堵塞、使用寿命长、对环境友好、设备投资和生产成本低的中低温煤焦油两段加氢处理工艺。本专利技术还提供一种用于上述工艺的中低温煤焦油两段加氢处理系统。本专利技术系统包括依次连接的预处理系统、沸腾床加氢系统和固定床加氢系统，所述预处理系统还与提酚系统连接，所述提酚系统的脱酚油出口与沸腾床加氢系统连接。所述预处理系统包括依次连接的预处理装置和预处理分馏塔，所述提酚系统连接包括依次连接的清洁提酚装置和粗酚精制装置，所述沸腾床加氢系统包括依次连接的沸腾床加氢装置和沸腾床分馏塔，所述固定床加氢系统包括依次连接的固下床加氢装置和固定床分馏塔；所述预处理分馏塔的酚油出口分别与清洁提酚装置和预处理装置连接，所述预处理分馏塔的重油出口和清洁提酚装置的脱酚油出口连接沸腾床加氢装置。所术沸腾床加氢装置包括顶部设有催化剂接入管线和出口管线，底部设有原料管线、回流管线和催化剂卸出管线的反应器和三相分离器，所述反应器自下而上分为高压室、反应段、扩径段以及沉淀段，所述反应段底部设有气液分布器，所述三相分离器被两块挡板分隔为接入部分、中间部分和输出部分，所述接入部分经所述出口管线与所述反应器顶部连接，所述输出部分经回流管线与所述反应器底部连接，所述输出部分还设有气相输出管线和液相输出管线，所述回流管线上设有循环泵。所述沉淀段直径为反应段直径的1.5-2倍；所述反应段的高度应为催化剂床层高度的1.1-1.5倍；沉淀段高度为反应段高度的1/3-1/2；扩径段与水平面的角度为40-75°；所述催化剂接入管线的出口端位于催化剂床层高度的1/2-2/3处，所述催化剂卸出管线的入口端位于催化剂床层高度的1/3-1/2处。所述三相分离器中第一挡板的垂直高度为所述三相分离器垂直高度的2/3-5/6，所述第二挡板的垂直高度为所述三相分离器垂直高度的1/2-2/3。本专利技术低温煤焦油两段加氢处理工艺，包括以下步骤：(1)预处理工序：将煤焦油原料送入预处理系统进行脱渣、电脱盐和分馏处理，得到酚油和重油；(2)沸腾床加氢工序：将所述重油送入沸腾床加氢系统进行加氢处理、分馏后得到含硫含氨气体、改质重油2和残渣；(3)固定床加氢工序：将改质重油2送入固定床加氢系统进行加氢处理、分馏后得到液化气、石脑油、柴油和尾油。还包括有提酚工序：将预处理工序中得到的酚油部分回送预处理系统，其余部分送入提酚系统进行清洁提酚得到粗酚和脱酚油，粗酚进一步精制得到苯酚、邻甲酚、间对苯酚和二甲基苯酚；所述脱酚油送入沸腾床加氢系统。所述预处理工序中：所述预处理系统包括预处理装置和预处理分馏塔，在预处理装置中所述煤焦油原料首先进行脱渣处理，脱除≥80um的固体微粒后再进行电脱盐处理，得到盐含量≤5ppm的煤焦油送入预处理分馏塔中进行分馏处理，得到酚油和分馏重油。所述提酚工序中，所述提酚系统包括清洁提酚装置和粗酚精制装置，出所述预处理分馏塔中酚油部分回预处理装置进行电脱盐，其余部分先经清洁提酚装置进行清洁提酚得到粗酚和脱酚油，粗酚送入粗酚精制装置进一步精制得到苯酚、邻甲酚、间对苯酚和二甲基苯酚；所述脱酚油送入沸腾床加氢系统。所述沸腾床加氢工序中，所述沸腾床加氢系统包括沸腾床加氢装置和沸腾床分馏塔，所述重油和脱酚油先送入沸腾床加氢装置进行加氢预处理，得到改质重油1以及含硫含氨的气体副产品；所述改质重油1进入沸腾床分馏塔进行分馏，得到含硫含氨气体、改质重油2和残渣。所述固定床加氢工序中，所述固定床加氢系统包括固定床加氢装置和固定床分馏塔，所述改质重油2先在固定床加氢装置中进行加氢处理，得到改质重油3，然后进入固定床分馏塔进行分馏，得到液化气、石脑油、柴油和尾油。所述沸腾床加氢工序的加氢反应条件为：反应温度为300～500℃，反应压力为10～22MPa，氢油体积比为800～1500，液时体积空速为0.3～5h-1。所述固定床加氢工序的加氢反应条件为：反应温度为300～450℃，反应压力为5～18MPa，氢油体积比为500～2000，液时体积空速为0.1～5h-1。由于煤焦油中含固体颗粒较多，一方面造成后续设备和管道的磨蚀，一方面容易吸附在催化剂表面，造成催化剂失活，因此需要先进行预处理，所述预处理系统包括了预处理装置和预处理分馏塔，通过预处理装置先进行除渣，脱除≥80um的固体颗粒，使煤焦油的20℃密度稳定在0.75～1g/cm3，再进行电脱盐，所述电脱盐优选采用三级电脱盐，以脱除煤焦油原料中的水和铁、钙、镁和钠等金属杂质，电脱盐处理后指标要求为盐含量≤5ppm，所述预处理分馏塔酚油最好保证终馏点≤230℃，以保证酚油以及副产品的质量。所述提酚工序包含清洁提酚工序和粗酚精制工序，所述清洁提酚工序可以采用现有各种清洁提酚方法，也可以采用加入络合分离剂进行络合分离反应、再进行加热、析出的方法，如申请号为“201711105488.4”的“煤焦油及煤直接液化产物中酚类化合物的分离方法”，该方法具有对环境友好、无废水排放、络合分离剂可循环使用等优点。通过对预处理工序分离出的酚油进行提酚处理后，获得酚类副产品后再将脱酚油和重油一起送入沸腾床加氢系统，从而大大提高了煤焦油的利用率，并获得有利的酚类副产品。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)对中低温煤焦油进行全馏分加工，大幅度提高了中低温煤焦油的利用效率以及轻油的液体收率。(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中低温煤焦油两段加氢处理系统，其特征在于，包括依次连接的预处理系统、沸腾床加氢系统和固定床加氢系统，所述预处理系统还与提酚系统连接，所述提酚系统的脱酚油出口与沸腾床加氢系统连接。

【技术特征摘要】
1.一种中低温煤焦油两段加氢处理系统，其特征在于，包括依次连接的预处理系统、沸腾床加氢系统和固定床加氢系统，所述预处理系统还与提酚系统连接，所述提酚系统的脱酚油出口与沸腾床加氢系统连接。2.如权利要求1所述的中低温煤焦油两段加氢处理系统，其特征在于，所述预处理系统包括依次连接的预处理装置和预处理分馏塔，所述提酚系统连接包括依次连接的清洁提酚装置和粗酚精制装置，所述沸腾床加氢系统包括依次连接的沸腾床加氢装置和沸腾床分馏塔，所述固定床加氢系统包括依次连接的固下床加氢装置和固定床分馏塔；所述预处理分馏塔的酚油出口分别与清洁提酚装置和预处理装置连接，所述预处理分馏塔的重油出口和清洁提酚装置的脱酚油出口连接沸腾床加氢装置。3.如权利要求1所述的中低温煤焦油两段加氢处理系统，其特征在于，所术沸腾床加氢装置包括顶部设有催化剂接入管线和出口管线，底部设有原料管线、回流管线和催化剂卸出管线的反应器和三相分离器，所述反应器自下而上分为高压室、反应段、扩径段以及沉淀段，所述反应段底部设有气液分布器，所述三相分离器被两块挡板分隔为接入部分、中间部分和输出部分，所述接入部分经所述出口管线与所述反应器顶部连接，所述输出部分经回流管线与所述反应器底部连接，所述输出部分还设有气相输出管线和液相输出管线，所述回流管线上设有循环泵。4.如权利要求3所述的中低温煤焦油两段加氢处理系统，其特征在于，所述沉淀段直径为反应段直径的1.5-2倍；所述反应段的高度应为催化剂床层高度的1.1-1.5倍；沉淀段高度为反应段高度的1/3-1/2；扩径段与水平面的角度为40-75°；所述催化剂接入管线的出口端位于催化剂床层高度的1/2-2/3处，所述催化剂卸出管线的入口端位于催化剂床层高度的1/3-1/2处。5.如权利要求3或4所述的中低温煤焦油两段加氢处理系统，其特征在于，所述三相分离器中第一挡板的垂直高度为所述三相分离器垂直高度的2/3-5/6，所述第二挡板的垂直高度为所述三相分离器垂直高度的1/2-2/3。6.一种中低温煤焦油两段加氢处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)预处理工序：将煤焦油原料送入预处理系统进行脱渣、电脱盐和分馏处理，得到酚油和重油；(2)沸腾床加氢工序：将所述重油送入沸腾床加氢系统进行加氢处理、分馏后得到含硫含氨气体、改质重油2和残渣；(3)固定床加氢工序：将改质重油2送...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘庆亮，庞昆，徐建民，夏吴，余化，李繁荣，黄彪，
申请(专利权)人：中国五环工程有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42