本发明专利技术涉及一种全馏分煤焦油分级加工利用的系统和方法，该系统主要由焦油精制部分、石脑油催化重整部分、航空煤油加氢改质部分以及油渣气化制氢部分构成，主要工艺过程为：以全馏分煤焦油为原料，油气混合后通过加氢精制得到石脑油馏分、航空煤油馏分、船舶残渣燃料油产品以及尾油，之后石脑油馏分经催化重整得到BTX产品，航空煤油馏分经过加氢改质得到合格航空煤油产品，尾油采用油渣气化工艺制氢气，本发明专利技术能够在显著降低反应苛刻度的条件下，实现装置低成本、目标产品高转化率、处理量增大的目的，大大提高了煤焦油利用的经济价值。
A system and method of classification processing and utilization of full fraction coal tar
【技术实现步骤摘要】
一种全馏分煤焦油分级加工利用的系统和方法
本专利技术涉及煤焦油加氢
，特别涉及一种全馏分煤焦油分级加工利用的系统和方法。
技术介绍
煤焦油是煤热解等低阶煤加工改质过程中的液体产物，含有大量的硫、氮、氧等杂原子以及金属、稠环芳香物，其中胶质、沥青质占到50％以上。目前，煤焦油加氢技术已成为一种对其进行利用的有效方法，具有显著的经济效益和社会效益。煤焦油加氢技术主要是通过加氢反应脱除硫、氮、氧和金属等杂质，生产清洁燃料油或精细化工原料，主要包括煤焦油全馏分固定床加氢技术、宽馏分加氢技术、延迟焦化加氢裂化技术、悬浮床加氢技术等。生焦反应是烯烃过度脱氢以及沥青质等稠环芳香分缩聚引起的加氢过程副反应，现阶段随着国家环保和安全政策的陆续实施，如何抑制生焦实现装置长周期稳定运转和高压反应条件下安全生产是各种煤焦油加氢技术，尤其是全馏分煤焦油加氢技术亟需解决的问题。苯、甲苯、二甲苯(BTX)是重要的基础有机化工原料，全世界所需的BTX约有70％来自催化重整。煤焦油加氢制石脑油馏分中富含大量芳烃和环烷烃，芳潜值很大，其芳潜值一般能达到70％～85％，远远高于直馏石脑油和加氢裂化石脑油等，是催化重整理想的原料。煤基石脑油组成和性质与传统石油基石脑油存在很大差别，其组分更加复杂，但同时也说明其可开发的产品种类将更多。目前已能延伸分离出的产品有纯苯、甲苯、二甲苯、三甲苯，汽油调和料等，产品链得到了进一步延伸，应用领域也更加广泛。航空煤油主要作为喷气式发动机的燃料，要求其具有良好的低温流动性能、较高的净热值和密度、较高的燃烧程度以及良好的安定性。随着国民经济和航空技术的高速发展，对航空煤油的需求量日益增加，对产品质量的要求也更趋于严格。航空煤油馏分主要来源于常压精馏装置切割组分和重油催化或加氢裂化馏分。航空煤油馏分需要进行加氢精制脱除硫醇硫和杂质组分，降低对喷气式发动机燃料系统的腐蚀性，提高航空煤油的安定性。近年来，为降低燃油成本不断上升的压力，船舶燃料逐步向重质化、劣质化和调和油的方向发展。船舶燃料油质量必须遵行国际海事组织制定的标准，与航空煤油的情况较为相似。2020年起国际海事组织(IMO)即将对全球所有船舶实行的环保限制，从2020年1月1日全球海域开始执行0.5％的燃油硫含量标准，控制排放区(ECAs)仍然执行0.1％的燃油硫含量标准。目前中国对沿海停泊的船只的环保限制，比IMO的要求更为严格。自2019年1月1日起，海船进入排放控制区，应使用硫含量不大于0.5％的船用燃油，2020年1月1日起，海船进入内河控制区，应使用硫含量不大于0.1％的船用燃油。随着船舶燃料油消费迅速增长和环保政策的限制，国内外市场对低硫船舶燃料油的需求量将进一步增加。CN105419864A公开了一种全氢型煤焦油制备高辛烷值汽油、航煤和环烷基基础油的系统及方法，该系统由煤焦油精制装置、馏分油深度精制、异构降凝和后精制装置、石脑油脱氢和芳烃抽提装置构成。该工艺技术流程复杂，反应条件苛刻度非常高，这也导致系统装置成本比较高。CN101892078A公开了一种用于生产催化重整高芳香潜含量石脑油的方法，但其仅限于生产用于催化重整的石脑油原料，并没有对催化重整工艺以及后期高含量芳烃的液体产品进行研究。另外该方法在将煤直接液化生产的全馏分液化油进行了两次加氢精制且初次加氢精制时采用的是膨胀床与固定床结合的加氢精制方式，投资较高，取得的效果并不明显。CN103789034B公开了一种以中低温煤焦油加氢生产大比重航空煤油的方法，将本中低温煤焦油分馏得到轻馏分和重馏分，轻馏分进行加氢精制反应得到140～290℃煤油馏分，经过加氢改质和补充精制反应后分离得到大比重航空煤油。CN102888244B公开了一种船舶燃料油生产方法，包括催化油浆过滤、加氢精制、加氢裂化等工艺过程。该方法工艺过程繁琐，油浆利用率低，调和油各项指标和性能不够出色。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种全馏分煤焦油分级加工利用的系统和方法，旨在低苛刻度条件下，开发一种低成本、高效的全馏分煤焦油分级加工利用的系统和方法来生产芳烃、航空煤油、船舶燃料油产品以及氢气。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种全馏分煤焦油分级加工利用的系统，包括煤焦油预处理装置1，煤焦油预处理装置1的入口与煤焦油管线连通，出口与新氢管线和焦油加热炉2输入口连通，所述焦油加热炉2出口与一级超扩散气液混合装置3油路入口连通，所述一级超扩散气液混合装置3气路入口与氢气加热炉4出口管线连通，所述氢气加热炉4入口和新氢管线连通；所述一级超扩散气液混合装置3油气混合出口与煤焦油一级反应器5入口连通，所述煤焦油一级反应器5出口与焦油加热炉6入口连通，所述焦油加热炉6与二级超扩散气液混合装置7油路入口连通，所述二级超扩散气液混合装置7气路入口与所述氢气加热炉4出口管线连通，所述二级超扩散气液混合装置7油气混合出口与煤焦油二级反应器8入口连通，所述煤焦油二级反应器8出口通过生成油管线连接高压分离塔9入口，高压分离塔9顶端出口连接循环氢管线，高压分离塔9底端出口连接常压分馏塔10入口；所述常压分馏塔10上部设置有小于145℃馏分输出管线，中部设置有145～280℃馏分输出管线，下部设置有大于280℃馏分输出管线；所述小于145℃馏分管线出口连接催化重整装置11入口，所述催化重整装置11上部氢气出口与循环氢管线连接，下部液体产物出口与BTX(苯、甲苯和二甲苯)抽提塔12入口连接，所述BTX抽提塔12设置有BTX产物出口管线和高辛烷值汽油组分即抽余油出口管线；所述145～280℃馏分管线出口与新氢管线连接，混氢后连通航煤加氢改质装置13入口，所述航煤加氢改质装置13出口与常压分馏塔14入口连接，所述常压分馏塔14上部出口设置有副产品出口管线，下部设置有航空煤油产品出口管线；所述大于280℃馏分管线出口与减压分馏塔15连接，所述减压分馏塔15上部设置有280～510℃馏分即船舶残渣燃料油产品输出管线，下部设置有大于510℃馏分即尾油输出管线；所述尾油输出管线出口与油渣气化装置16入口连接，所述油渣气化装置16出口与循环氢管线连接。所述煤焦油预处理装置1包括电脱盐、脱水、脱渣处理工艺，经过预处理后焦油满足系统进料要求(水含量≤0.3％，盐含量≤3mg/L，金属含量≤50μg/g)。所述煤焦油一级反应器5和二级反应器8为固定床反应器。所述煤焦油一级反应器5下部装填有保护剂，上部装填有脱金属剂，主要进行烯烃饱和脱金属反应，所述煤焦油二级反应器8上部装有精制剂1，下部装有精制剂2，主要进行脱硫、脱氮、芳烃饱和以及少量脱沥青、脱残炭反应。一种全馏分煤焦油分级加工利用的方法，包括以下步骤；(1)将预处理后的煤焦油与氢气一次混合后加热到220～260℃，之后进入一级超扩散气液混合装置3进行二次气液高效扩散混合；将混合后油气通入煤焦油一级反应器5中进行初步加氢精制，得到一级加氢精制油；(2)将步骤本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种全馏分煤焦油分级加工利用的系统，其特征在于，包括煤焦油预处理装置(1)，煤焦油预处理装置(1)的入口与煤焦油管线连通，出口与新氢管线和焦油加热炉(2)输入口连通，所述焦油加热炉(2)出口与一级超扩散气液混合装置(3)油路入口连通，所述一级超扩散气液混合装置(3)气路入口与氢气加热炉(4)出口管线连通，所述氢气加热炉(4)入口和新氢管线连通；所述一级超扩散气液混合装置(3)油气混合出口与煤焦油一级反应器(5)入口连通，所述煤焦油一级反应器(5)出口与焦油加热炉(6)入口连通，所述焦油加热炉(6)与二级超扩散气液混合装置(7)油路入口连通，所述二级超扩散气液混合装置(7)气路入口与所述氢气加热炉(4)出口管线连通，所述二级超扩散气液混合装置(7)油气混合出口与煤焦油二级反应器(7)入口连通，所述煤焦油二级反应器(8)出口通过生成油高压分离塔(9)分别与循环氢管线和常压分馏塔(10)入口连接；所述常压分馏塔(10)上部设置有小于145℃馏分输出管线，中部设置有145～280℃馏分输出管线，下部设置有大于280℃馏分输出管线；/n所述小于145℃馏分管线出口连接催化重整装置(11)入口，所述催化重整装置(11)上部氢气出口与循环氢管线连接，下部液体产物出口与BTX抽提塔(12)入口连接，所述BTX抽提塔(12)设置有BTX产物出口管线和高辛烷值汽油组分即抽余油出口管线；/n所述145～280℃馏分管线出口与新氢管线连接，混氢后连通航煤加氢改质装置(13)入口，所述航煤加氢改质装置(13)出口与常压分馏塔(14)入口连接，所述常压分馏塔(14)上部出口设置有副产品出口管线，下部设置有航空煤油产品出口管线；/n所述大于280℃馏分管线出口与减压分馏塔(15)连接，所述减压分馏塔(15)上部设置有280～510℃馏分即船舶残渣燃料油产品输出管线，下部设置有大于510℃馏分即尾油输出管线。/n...
【技术特征摘要】
1.一种全馏分煤焦油分级加工利用的系统，其特征在于，包括煤焦油预处理装置(1)，煤焦油预处理装置(1)的入口与煤焦油管线连通，出口与新氢管线和焦油加热炉(2)输入口连通，所述焦油加热炉(2)出口与一级超扩散气液混合装置(3)油路入口连通，所述一级超扩散气液混合装置(3)气路入口与氢气加热炉(4)出口管线连通，所述氢气加热炉(4)入口和新氢管线连通；所述一级超扩散气液混合装置(3)油气混合出口与煤焦油一级反应器(5)入口连通，所述煤焦油一级反应器(5)出口与焦油加热炉(6)入口连通，所述焦油加热炉(6)与二级超扩散气液混合装置(7)油路入口连通，所述二级超扩散气液混合装置(7)气路入口与所述氢气加热炉(4)出口管线连通，所述二级超扩散气液混合装置(7)油气混合出口与煤焦油二级反应器(7)入口连通，所述煤焦油二级反应器(8)出口通过生成油高压分离塔(9)分别与循环氢管线和常压分馏塔(10)入口连接；所述常压分馏塔(10)上部设置有小于145℃馏分输出管线，中部设置有145～280℃馏分输出管线，下部设置有大于280℃馏分输出管线；
所述小于145℃馏分管线出口连接催化重整装置(11)入口，所述催化重整装置(11)上部氢气出口与循环氢管线连接，下部液体产物出口与BTX抽提塔(12)入口连接，所述BTX抽提塔(12)设置有BTX产物出口管线和高辛烷值汽油组分即抽余油出口管线；
所述145～280℃馏分管线出口与新氢管线连接，混氢后连通航煤加氢改质装置(13)入口，所述航煤加氢改质装置(13)出口与常压分馏塔(14)入口连接，所述常压分馏塔(14)上部出口设置有副产品出口管线，下部设置有航空煤油产品出口管线；
所述大于280℃馏分管线出口与减压分馏塔(15)连接，所述减压分馏塔(15)上部设置有280～510℃馏分即船舶残渣燃料油产品输出管线，下部设置有大于510℃馏分即尾油输出管线。
2.根据权利要求1所述的一种全馏分煤焦油分级加工利用的系统，其特征在于，所述尾油输出管线出口与油渣气化装置(16)入口连接，所述油渣气化装置(16)出口与循环氢管线连接。
3.根据权利要求1所述的一种全馏分煤焦油分级加工利用的系统，其特征在于，所述煤焦油预处理装置(1)包括电脱盐、脱水、脱渣处理工艺，经过预处理后焦油满足系统进料要求。
4.根据权利要求1所述的一种全馏分煤焦油分级加工利用的系统，其特征在于，所述煤焦油一级反应器(5)和二级反应器(8)为固定床反应器。
5.根据权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱永红，黄传峰，杨天华，李伟，杨涛，杨程，刘亚青，戴鑫，任彩玲，
申请(专利权)人：陕西延长石油集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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