以煤焦油为原料生产专用船用重质燃料油的方法技术

本发明专利技术涉及生产船用重质燃料油技术领域，具体涉及一种以煤焦油为原料生产专用船用重质燃料油的方法。包括以下步骤：(1)全馏分煤焦油脱水和脱除机械杂质后与氢气进入沸腾床反应器，在选定的工艺条件下，在沸腾床加氢处理催化剂的作用下进行加氢精制反应；(2)对步骤(1)的反应产物依次进行高低压分离，常、减压分馏，得到轻质馏分油和重质馏分油；(3)将步骤(2)得到的重质馏分油引入非临氢降凝固定床反应器，在选定的工艺条件下，通过非临氢降凝催化剂和活性吸附剂进行降凝处理；(4)对步骤(3)的反应产物进行常压分馏处理，得到轻质馏分油和专用船用重质燃料油。本发明专利技术填补了以煤焦油为原料生产专用船用重质燃料油的技术空白。

【技术实现步骤摘要】
以煤焦油为原料生产专用船用重质燃料油的方法
本专利技术涉及生产船用重质燃料油
，具体涉及一种以煤焦油为原料生产专用船用重质燃料油的方法。
技术介绍
我国国防建设领域需要一种专用船用重质燃料油，因其特殊的性能要求(见表6专用船用重质燃料油技术指标)，目前大多使用环烷基原油的减压蜡油馏分油为原料，采用溶剂抽提工艺技术路线提取出少部分馏分油作为专用船用重质燃料油。由于满足生产的这种船用重质燃料油的原材料比较少，因此，极大限制了专用船用重质燃料油的大规模生产。随着MAPPOL公约对船用重质燃料油含硫量的限制要求，上述工艺生产的专用船用重质燃料油还需再经加氢精制脱硫处理后，才能满足当前对船用重质燃料油含硫量的限制要求，这大大提高了船用重质燃料油的生产成本。近年来，国防建设对专用船用重质燃料油的需求量越来越多，开拓船用重质燃料油新的原料来源、开发新的生产专用船用重质燃料油工艺技术，提高专用船用重质燃料油的产量，对我国国防建设是非常紧迫的大事。煤焦油是煤焦化、低温干馏、煤气化等煤炭加工过程的副产品，煤焦油硫、氮、氧含量高，含有大量的稠环芳烃、机械杂质、胶质和重金属，粘度和密度大，碳氢比大，易缩合生焦，是一种价格低廉、难以直接用作燃料油的原料。目前，国内煤焦油都是经加氢处理后生产石脑油馏分油、柴油馏分油和煤沥青。由于煤焦油加氢制车用燃料油项目的轻质油收率不高，石脑油馏分油的辛烷值和柴油馏分油的十六烷值等主要指标达不到汽、柴油产品标准，只能作为调和油出售，经济效益较差。尤其是当原油价格处于低位时，煤焦油加氢装置多处于亏损的状态。开拓由煤焦油加氢处理生产专用船用重质燃料油技术，对保证国家能源安全、满足市场对专用船用重质燃料油紧迫需求、提高煤焦油加氢产品的市场价值，均具有非常重要的意义。CN103695031A公开了一种由煤焦油原料生产柴油兼产船用燃料油调和组分的方法。具体为煤焦油全馏分原料与氢气混合后进入浆态床反应器进行预加氢反应，预加氢产物经气液分离和分馏后，分出轻组分和重组分，其中部分重组分作为船用燃料油，其余重组分和轻组分进一步进行加氢提质以生产清洁柴油。该技术采用浆态床加氢方法，产生大量固渣废物，且加氢生产的船用燃料油的倾点、粘度达不到专用船用重质燃料油指标。CN111088068A公开了一种由煤焦油与催化油浆混合(混合比例1:10-1:30)沉降分离后，通过沸腾床预加氢处理和沸腾床主加氢处理，反应得到的液相流出物进入澄清单元，分离后得到的澄清油进一步经固液分离得到净化油浆，净化油浆与劣质原料加氢尾油混合后得到低硫船用燃料油。该技术加工的煤焦油作为一种少量助剂加入反应系统，采用两个加氢反应单元处理，反应产物中携带有大量的催化剂颗料需要经过澄清单元静置沉降和离心机分离除杂，工艺复杂，能耗高。而且从公开案例中的产品性质看，产品的粘度和密度均达不到专用船用重质燃料油指标。
技术实现思路
针对目前以煤焦油为原料经加氢处理生产专用船用重质燃料油的技术空白，本专利技术的目的是提供一种以煤焦油为原料生产专用船用重质燃料油的方法，采用沸腾床加氢处理和固定床非临氢降凝处理组合工艺技术，加工处理全馏分煤焦油连续化生产专用船用重质燃料油。本专利技术所述的以煤焦油为原料生产专用船用重质燃料油的方法，包括以下步骤：(1)全馏分煤焦油脱水和脱除机械杂质后与氢气进入沸腾床反应器，在选定的工艺条件下，在沸腾床加氢处理催化剂的作用下进行加氢精制反应；(2)对步骤(1)的反应产物依次进行高低压分离，常、减压分馏，得到轻质馏分油和重质馏分油；(3)将步骤(2)得到的重质馏分油引入非临氢降凝固定床反应器，在选定的工艺条件下，通过非临氢降凝催化剂和活性吸附剂进行降凝处理；(4)对步骤(3)的反应产物进行常压分馏处理，得到轻质馏分油和专用船用重质燃料油。本专利技术方法对步骤(1)所述的全馏分煤焦油脱水和脱除机械杂质的原料预处理方法没有限定，可采用离心机分离脱水，脱除≥25μm的固体颗粒杂质，离心分离出来的煤焦油作为沸腾床反应器的进料。本专利技术方法步骤(1)所述的沸腾床加氢处理催化剂为市售催化剂，其中，催化剂以氧化铝、氧化铝-氧化硅或氧化铝-氧化硅-氧化钛为载体，负载镍元素和钼元素为活性组分，催化剂的组成中氧化镍含量为1.0-5.0wt％，氧化钼含量为8.0-25.0wt％，催化剂外形为直径0.80-1.2mm球形，磨耗<0.1wt％，破碎强度>10.0N/粒，堆密度0.6-0.9g/ml，孔容积0.3-0.6ml/g，比表面积150-250m2/g。所述的沸腾床加氢处理催化剂可以采用专利CN201710240112.8中的催化剂，物化性质及其更详细的描述见专利中的记载。本专利技术方法步骤(1)所述的选定的工艺条件，即沸腾床加氢处理工艺条件为：系统总压力为12.0-20.0MPa，反应温度为320-415℃，液空速为0.3-1.0h-1，氢油比为600-1200/1，氢气纯度为85.0-99.0v％。优选地，沸腾床反应器加氢处理工艺条件为：系统总压力为14.0-16.0MPa，反应温度为330-400℃，液空速为0.5-0.8h-1，氢油比为800-1000/1，氢气纯度为95.0-99.0v％。本专利技术方法步骤(1)所述，在沸腾床反应器中装入预硫化处理的沸腾床加氢处理催化剂，预处理后的煤焦油经升温增压后，从沸腾床反应器底部进入反应器，在沸腾床加氢处理催化剂的催化作用下，加氢脱除原料油中含有的金属离子、胶质、沥青质、残碳、氧、硫、氮及杂环芳烃；反应产物从沸腾床反应器顶部流出，进入步骤(2)所述的分离单元。本专利技术方法步骤(2)所述，沸腾床加氢处理的反应产物经过高低压分离冷却后，气相分离出氢气进入循环氢系统与新鲜氢气混合后循环使用；液相进行常、减压分馏出轻质馏分油和重质馏分油，轻质馏分油作为生产低凝点柴油或低冰点航煤的优质原料或普通燃料油原料进入下游深加工装置或出售，重质馏分油进入步骤(3)进行降凝处理。本专利技术方法步骤(2)所述的常压分馏条件：分馏温度为300-345℃，分馏出轻质馏分油和剩余馏分油。优选地，分馏温度为320℃。本专利技术方法步骤(2)所述的减压分馏条件：常压分馏剩余馏分油在0.01-0.07kPa的减压条件下，分馏温度为300-345℃，分馏出轻质馏分油和重质馏分油。优选地，在0.03kPa的减压条件下，分馏温度为330℃。本专利技术方法步骤(2)分馏出的重质馏分油中含有微量的催化剂细粉、原料油加氢脱除的金属元素和加氢生成的有机碳化颗粒物。重质馏分油加热后从非临氢降凝固定床反应器顶部进入反应器，进料油依次经过活性吸附剂、非临氢降凝催化剂、活性吸附剂流出反应器。重质油中的催化剂细粉、金属杂质等被多孔吸附剂拦截吸附后得到净化。在临氢降凝催化剂的作用下，净化后的重质油中的直链烃组分选择性地裂变为小分子烃类，从而降低重质馏分油的凝点。本专利技术方法步骤(3)所述的非临氢降凝固定床反应器中活性吸附剂和非临氢降凝催化剂的装填级配方法为：反应器上部装填活本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以煤焦油为原料生产专用船用重质燃料油的方法，其特征在于：包括以下步骤：/n(1)全馏分煤焦油脱水和脱除机械杂质后与氢气进入沸腾床反应器，在选定的工艺条件下，在沸腾床加氢处理催化剂的作用下进行加氢精制反应；/n(2)对步骤(1)的反应产物依次进行高低压分离，常、减压分馏，得到轻质馏分油和重质馏分油；/n(3)将步骤(2)得到的重质馏分油引入非临氢降凝固定床反应器，在选定的工艺条件下，通过非临氢降凝催化剂和活性吸附剂进行降凝处理；/n(4)对步骤(3)的反应产物进行常压分馏处理，得到轻质馏分油和专用船用重质燃料油。/n

【技术特征摘要】
1.一种以煤焦油为原料生产专用船用重质燃料油的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)全馏分煤焦油脱水和脱除机械杂质后与氢气进入沸腾床反应器，在选定的工艺条件下，在沸腾床加氢处理催化剂的作用下进行加氢精制反应；
(2)对步骤(1)的反应产物依次进行高低压分离，常、减压分馏，得到轻质馏分油和重质馏分油；
(3)将步骤(2)得到的重质馏分油引入非临氢降凝固定床反应器，在选定的工艺条件下，通过非临氢降凝催化剂和活性吸附剂进行降凝处理；
(4)对步骤(3)的反应产物进行常压分馏处理，得到轻质馏分油和专用船用重质燃料油。


2.根据权利要求1所述的以煤焦油为原料生产专用船用重质燃料油的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的沸腾床加氢处理催化剂，以氧化铝、氧化铝-氧化硅或氧化铝-氧化硅-氧化钛为载体，负载镍元素和钼元素为活性组分，催化剂的组成中氧化镍含量为1.0-5.0wt％，氧化钼含量为8.0-25.0wt％，催化剂外形为直径0.80-1.2mm的球形，磨耗<0.1wt％，破碎强度>10.0N/粒，堆密度0.6-0.9g/ml，孔容积0.3-0.6ml/g，比表面积150-250m2/g。


3.根据权利要求1所述的以煤焦油为原料生产专用船用重质燃料油的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的选定的工艺条件为：系统总压力为12.0-20.0MPa，反应温度为320-415℃，液空速为0.3-1.0h-1，氢油比为600-1200/1，氢气纯度为85.0-99.0v％。


4.根据权利要求1所述的以煤焦油为原料生产专用船用重质燃料油的方法，其特征在于：步骤(1)中，在沸腾床反应器中装入预硫化处理的沸腾床加氢处理催化剂，预处理后的煤焦油经升温增压后，从沸腾床反应器底部进入反应器，在沸腾床加氢处理催化剂的催化作用下，加氢脱除原料油中含有的金属离子、胶质、沥青质、残碳、氧、硫、氮及杂环芳烃；反应产物从沸腾床反应器顶部流出，进入步骤(2)的分离单元。


5.根据权利要求1所述的以煤焦油为原料生产专用船用重质燃料油的方法，其特征在于：步骤(2)中，沸腾床加氢处理的反应产物经过高低压分离冷却后，气相分离出氢气进入循环氢系统与新鲜氢气混合后循环使用；液相进行常、减压分馏出轻质馏分...

【专利技术属性】
技术研发人员：万超，冯亮，万慧一，
申请(专利权)人：内蒙古晟源科技有限公司，青岛汇益明催化新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15