一种用于劣质重油、煤共炼生产油品和化工品的方法技术

本发明专利技术提供了一种用于劣质重油、煤共炼生产油品和化工品的方法，将煤粉、供氢溶剂油和催化剂混合制备油煤浆，在煤油共炼反应器中裂解，对裂解产物分离得到热高分油O1，对热高分油O1进行减压分馏得到含固残油，将含固残油进行固液分离得到残油；将劣质重油与残油混合在沸腾床反应器中加氢裂化，对裂化产物分离得到热高分油O2，对热高分油O2进行减压分馏，在分馏塔侧线采出减压蜡油，将减压蜡油作为供氢溶剂油循环进入油煤浆的制备；本发明专利技术所述的一种用于劣质重油、煤共炼生产油品和化工品的方法，提高了煤转化率及油品产率，缓解了系统的结焦问题，延缓了催化剂失活，有利于延长生产设备的运转周期，降低生产成本。

A method for co-refining inferior heavy oil and coal to produce oil and chemical products

【技术实现步骤摘要】
一种用于劣质重油、煤共炼生产油品和化工品的方法
本专利技术涉及一种用于劣质重油、煤共炼生产油品和化工品的方法，属于石油化工和煤化工
，更属于清洁煤利用

技术介绍
煤直接液化和煤、油共炼技术是半焦技术的两个重要领域。煤直接液化工艺是将粉煤与循环溶剂混合，在一定的温度、压力条件下与氢气反应，使煤的有机质直接转化为液化油；再通过脱硫、脱氮，进一步改善液化油质量，使产品能在一般炼油厂中加工生产出运输燃料和化工产品。煤直接液化的优点是油收率高，热效率高；主要缺点是加氢工艺的操作条件较苛刻。而煤、油共炼技术是在煤直接液化技术的基础上发展起来的一种煤与重油共同加工的技术，该技术具有同时完成重油改质和煤液化两个过程的特点，是有效利用煤和劣质重油的重要手段。与煤直接液化技术相比，煤、油共炼技术具有如下优势：可以充分利用反应器的有效容积，提高生产装置的处理能力以及该工艺过程的生产效率；同时煤与重油之间的协同效应，使得煤油共炼的生成油更易加工成为合格的汽油、柴油等油品；渣油中的氢元素比煤的氢元素含量高，在煤、油共炼过程中，氢耗降低，氢利用率大幅度提高，能有效减少能耗和设备投资；重油中的微量金属元素(如铁、镍等)可作为加氢活性组分，促进了加氢反应的进行，有效的提高了油品的质量。煤、油共炼是在高温、高压的条件下，在煤的薄弱交联键处发生断裂，形成大小不等的煤自由基碎片，煤自由基碎片在供氢溶剂和氢氛围中接受氢，或发生煤分子内氢重排转移，并进行一系列平行顺序的氢解、裂解和自稳定化反应，生成分子量较低的产物。在煤、油共炼过程中，煤与重油并不完全各自独立反应，而有很强的交互作用。重油既是反应物，在进行加氢裂化反应的同时，又作为煤液化的溶剂，影响着煤的转化过程。如果所用重油具有良好的供氢能力，煤与重油有良好的协同效应，煤、油共炼制油技术在一定程度上优于常规煤直接液化技术；但是如果所用重油不具有良好的供氢能力，不仅不能提高油产率，还会降低油产率，甚至导致结焦现象的发生，造成反应器堵塞，加剧催化剂的失活情况，从而影响实际生产过程中的装置生产周期，不利于生产能耗及生产成本的降低。因此，在煤、油共炼技术中，如何对重油进行有效地处理，制取出合适的油组分作为供氢溶剂是煤油共炼新技术开发的重点之一。现有技术中，主要通过热裂化来降低重质油的粘度，将重质油中的稠环芳烃加氢成部分饱和的供氢溶剂。CN104178197A公开的煤焦油与煤共反应制备液体燃料的方法，包括如下步骤：(1)将煤粉、煤焦油、加氢催化剂混合得到油煤浆；(2)将上述油煤浆预热至350～410℃后，依次进行一级加氢和二级加氢反应；(3)经二级加氢反应后的产物进行一级气液分离，得到气相物质和液相物质，所述气相物质再经二级气液分离得到氢气和轻质油；所述至少一部分液相物质经减压蒸馏得到重油和液化残渣；(4)将所述步骤(3)中的所述重油和所述轻质油混合后再经加氢反应，制备得到液体燃料。该方法采用煤焦油和悬浮床加氢反应后生成的部分重质油作为煤油共炼反应的供氢溶剂。中低温煤焦油原料本身就是以短侧链稠环芳烃为主的烃类结构组成，经过一次热裂化后，饱和烃侧链基本断裂，生成油是更短和更少侧链的稠环芳烃混合物，将这样结构的生成油循环回悬浮床反应器，部分油还不止一次循环回悬浮床反应器进行反应，只会更大比例发生缩合反应生成结焦或维持分子结构不变，从而降低油品产率，结焦的产生容易造成煤油共炼反应器的堵塞。CN106433775A公开的一种煤焦油共炼方法及其装置，其中，共炼方法包括将重质油、未加氢循环溶剂以及第一催化剂混合，制成油浆，得到的油浆在浆态床或鼓泡床反应器中进行加氢裂解反应，反应产物分离，得到第一轻质馏分油和第一重质馏分油；将第一重质馏分油、煤粉、第二催化剂混合，制成油煤浆，在浆态床反应器中进行第二次加氢裂解反应，将反应产物进行分离，得到第二轻质馏分油、第二重质馏分油和残渣；第二重质馏分油作为未加氢循环溶剂，用于油浆的制备；将第一轻质馏分油与第二轻质馏分油在固定床反应器中进行第三加氢提质，反应产物分离，得到液体燃料。该法将经过浆态床反应器加氢裂化反应后未加氢的重质油后续又送入浆态床或鼓泡床反应器进行加氢裂化，其目的是把重质油中的大分子沥青尽可能多的裂化成小分子轻质油产品，但是这种裂化反应发生的比例较小，热裂化温度较高，重质油容易出现结焦现象，使总体油收率降低。CN104087339A公开了一种杂油、煤和煤焦油加氢共炼的方法，该方法先对煤焦油原料进行蒸馏处理，分为≤320℃的轻质馏分和＞320℃的重质馏分油；将得到的重质馏分油与煤、杂油和催化剂混合制成油煤浆后进入浆态床反应器，在反应温度400～455℃、反应压力8～19MPa和氢油体积比为800～1200的条件下反应，反应产物进行分离，分离得到的减压油和≤320℃轻质馏分进入固定床进行加氢精制，最终分馏得到汽油、柴油和350～500℃的重质油；该重质油作为循环供氢溶剂再循环回油煤浆制备单元。后续加工轻质油和减压油的加氢改制单元采用本领域内熟知的固定床加氢工艺，当原料中含有高金属、高沥青质或高胶质时，装置会存在催化剂失活快、易结焦、床层压力升降快、装置运行周期短、原料适应范围窄等弊端。CN107987861A公开了一种高芳烃油加氢过程和煤加氢直接液化过程的组合方法，将高芳烃油如煤焦油AF分馏为蒸馏油AFD和渣油AFV，蒸馏油AFD经加氢精制反应过程AHR转化为富含供氢烃组分的物流ASH，物流ASH与煤粉ACF配制油煤浆进入煤加氢直接液化过程BHR，AFV可进入HBR联合加工；最好与煤粉BCF、煤粉BCF的煤加氢直接液化过程所得循环供氢溶剂BFKSH联合操作。该方法中对高芳烃油采用分馏处理得到的组分，尤其是渣油组分，均作为循环供氢溶剂进入煤加氢直接液化过程，并在系统中进行循环使用，这不仅不利于确保循环供氢溶剂的供氢能力，还会发生缩合反应造成结焦，加剧催化剂的失活，不利于提高油品产率，甚至造成反应器堵塞。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种用于劣质重油、煤共炼生产油品和化工品的方法，以解决现有的煤油共炼技术中存在的油品产率较低以及装置易结焦的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种用于劣质重油、煤共炼生产油品和化工品的方法，将煤粉、供氢溶剂油和催化剂混合制备油煤浆，在煤油共炼反应器中裂解，对裂解产物分离得到热高分油O1，对热高分油O1进行减压分馏得到含固残油，将含固残油进行固液分离得到残油；将劣质重油与残油混合在沸腾床反应器中加氢裂化，对裂化产物分离得到热高分油O2，对热高分油O2进行减压分馏，在分馏塔侧线采出减压蜡油，将减压蜡油作为供氢溶剂油循环进入油煤浆的制备。进一步的，所述煤粉包括泥煤、烟煤、褐煤中的至少一种；所述劣质重油包括稠原油、常压渣油、减压渣油、催化裂化油浆、脱沥青油、减粘重油、焦化重油、页岩油、油砂沥青油中的至少一种；其中，所述劣质重油的固含量≥10g/L，康氏残炭值为10wt％～25wt％，甲苯不溶物含量为1wt％～5wt％。进一步的，所述的一种用于劣质重油、煤共炼生产油品和化工品的方法，包括以下步骤：S1、将煤粉、供氢溶剂油和催化剂混合制成油煤浆；S2、油煤浆与氢气混合预热后，进入煤油共炼反应器进行临氢热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于劣质重油、煤共炼生产油品和化工品的方法，其特征在于，将煤粉、供氢溶剂油和催化剂混合制备油煤浆，在煤油共炼反应器中裂解，对裂解产物分离得到热高分油O1，对热高分油O1进行减压分馏得到含固残油，将含固残油进行固液分离得到残油；将劣质重油与残油混合在沸腾床反应器中加氢裂化，对裂化产物分离得到热高分油O2，对热高分油O2进行减压分馏，在分馏塔侧线采出减压蜡油，将减压蜡油作为供氢溶剂油循环进入油煤浆的制备；所述方法包括以下步骤：S1、将煤粉、供氢溶剂油和催化剂混合制成油煤浆；S2、油煤浆与氢气混合预热后，进入煤油共炼反应器进行临氢热裂解反应；S3、煤油共炼反应器中的反应产物，经热高压分离器分离，得到热高分气G1和热高分油O1；S4、步骤S3中的热高分油O1进入减压蒸馏系统进行分馏，分离出轻质油、中质油、含固残油；S5、含固残油经固液分离系统分离出残油和半焦；S6、劣质重油和步骤S5中的残油一起进入沸腾床系统进行加氢；S7、沸腾床反应器反应产物经热高压分离器进行分离，得到热高分气G2和热高分油O2；S8、步骤S7中的热高分油O2送至减压分馏塔进行分离，在分馏塔侧线采出减压蜡油，在分馏塔塔底采出沸腾床加氢尾油；S9、步骤S8中的减压蜡油循环回步骤S1中作为供氢溶剂油进行油煤浆制备；S10、步骤S3中的热高分气G1、步骤S4中的轻质油、中质油和步骤S7中的热高分气G2一起送入固定床加氢系统，制备油品；步骤S6包括：S601、对劣质重油的康氏残炭值、甲苯不溶物含量进行检测；S602、将劣质重油与步骤S5中的残油混合，对混合物进行预处理；S603、判断是否劣质重油中康氏残炭值与甲苯不溶物含量之和≤14％；是，则进行步骤S605；否，则进行步骤S604；S604、判断是否劣质重油中康氏残炭值与甲苯不溶物含量之和≥25％；是，则进行步骤S606；否，则进行步骤S607；S605、经预处理后的混合物投入沸腾床系统进行加氢，其中，沸腾床系统仅使用一台沸腾床；S606、经预处理后的混合物投入沸腾床系统进行加氢，其中，沸腾床系统至少使用三台沸腾床；S607、经预处理后的混合物投入沸腾床系统进行加氢，其中，沸腾床系统使用两台沸腾床。...

【技术特征摘要】
1.一种用于劣质重油、煤共炼生产油品和化工品的方法，其特征在于，将煤粉、供氢溶剂油和催化剂混合制备油煤浆，在煤油共炼反应器中裂解，对裂解产物分离得到热高分油O1，对热高分油O1进行减压分馏得到含固残油，将含固残油进行固液分离得到残油；将劣质重油与残油混合在沸腾床反应器中加氢裂化，对裂化产物分离得到热高分油O2，对热高分油O2进行减压分馏，在分馏塔侧线采出减压蜡油，将减压蜡油作为供氢溶剂油循环进入油煤浆的制备；所述方法包括以下步骤：S1、将煤粉、供氢溶剂油和催化剂混合制成油煤浆；S2、油煤浆与氢气混合预热后，进入煤油共炼反应器进行临氢热裂解反应；S3、煤油共炼反应器中的反应产物，经热高压分离器分离，得到热高分气G1和热高分油O1；S4、步骤S3中的热高分油O1进入减压蒸馏系统进行分馏，分离出轻质油、中质油、含固残油；S5、含固残油经固液分离系统分离出残油和半焦；S6、劣质重油和步骤S5中的残油一起进入沸腾床系统进行加氢；S7、沸腾床反应器反应产物经热高压分离器进行分离，得到热高分气G2和热高分油O2；S8、步骤S7中的热高分油O2送至减压分馏塔进行分离，在分馏塔侧线采出减压蜡油，在分馏塔塔底采出沸腾床加氢尾油；S9、步骤S8中的减压蜡油循环回步骤S1中作为供氢溶剂油进行油煤浆制备；S10、步骤S3中的热高分气G1、步骤S4中的轻质油、中质油和步骤S7中的热高分气G2一起送入固定床加氢系统，制备油品；步骤S6包括：S601、对劣质重油的康氏残炭值、甲苯不溶物含量进行检测；S602、将劣质重油与步骤S5中的残油混合，对混合物进行预处理；S603、判断是否劣质重油中康氏残炭值与甲苯不溶物含量之和≤14％；是，则进行步骤S605；否，则进行步骤S604；S604、判断是否劣质重油中康氏残炭值与甲苯不溶物含量之和≥25％；是，则进行步骤S606；否，则进行步骤S607；S605、经预处理后的混合物投入沸腾床系统进行加氢，其中，沸腾床系统仅使用一台沸腾床；S606、经预处理后的混合物投入沸腾床系统进行加氢，其中，沸腾床系统至少使用三台沸腾床；S607、经预处理后的混合物投入沸腾床系统进行加氢，其中，沸腾床系统使用两台沸腾床。2.如权利要求1所述的一种用于劣质重油、煤共炼生产油品和化工品的方法，其特征在于，所述煤粉包括泥煤、烟煤、褐煤中的至少一种；所述劣质重油包括稠原油、常压渣油、减压渣油、催化裂化油浆、脱沥青油、减粘重油、焦化重油、页岩油、油砂沥青油中的至少一种；其中，所述劣质重油的固含量≥10g/L，康氏残炭值为10wt％～25wt％，甲苯不溶物含量为1wt％～5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小英，
申请(专利权)人：上海英保能源化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31