煤焦油重馏分悬浮床加氢裂化方法及系统技术方案

本发明专利技术属煤化工技术领域。煤焦油重馏分悬浮床加氢裂化方法，将原料煤焦油重馏分与催化剂和硫化剂混合成为均匀的混合物料；在氢的作用下，对混合物料中的催化剂进行硫化；硫化后的混合物料进行预热，然后进入悬浮床反应器进行加氢裂化反应；由悬浮床反应器出来的产物经分馏得到气态烃、汽油馏分、柴油馏分、尾油。本发明专利技术采用煤焦油重馏分悬浮床直接进行加氢裂化的方法及系统，可使煤焦油重馏分轻质化，有效的提高煤焦油加氢生成燃料油品的产率。悬浮床加氢反应器结构简单，没有床层，不存在反应器床层堵塞、压降增大和超温等现象。并且还具有操作弹性大、开工周期长、安全稳定、易控制等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属煤化工
，具体涉及煤焦油重馏分悬浮床加氢裂化的方法及系 统。
技术介绍
在煤焦油加工过程中，一般将煤焦油中> 350°C以上馏分称为重馏分。煤焦油重 馏分主要由芳香烃、胶质、浙青质和杂质等组成，多为三环和四环以上的芳烃化合物，密度 大于l.Og/cm3，其中氮含量、氧含量和杂质含量均较高。早在1938年，德国就以褐煤焦油 重馏分(彡325°C馏分)为原料，进行了悬浮床加氢裂化的工业化生产，采用Fe (OH) 2_半 焦为催化剂，操作压力为30MPa、反应温度为465 470°C。1959年我国抚顺石油三厂以烟 煤低温焦油重馏分(彡325°C馏分)为原料，在20MPa、460 480°C、MoO3-半焦催化剂作用 下，进行了悬浮床加氢裂化的工业化生产。上述技术的主要问题是反应压力和温度过高， 所用催化剂活性低、用量大，加之催化剂颗粒过大，在生产中难以分离，易造成设备和管道 堵塞。在专利ZL02122573. 7(2008-08-20)中，是将煤焦油全馏分先经闪蒸脱除小于C5烃 后，再由4台切换保护反应器进行预加氢精制，然后进入悬浮床加氢反应器，在MoO3- WO3-NiO-P-TiOJI化剂作用下，加氢反应器入口压力不大于15. OMPa (氢分压)，初始反应温度 为，300 390°C (催化剂床层平均温度)，体积空速0. 4 4. Oh1,氢油比500 3000Nm3/ m3。该生产方法实际是固定床与悬浮床联合工艺过程，但由于焦油中杂质含量高，易发生床 层阻塞现象，要保持长周期运转，需经常更换催化剂，催化剂用量大，增加了成本，使工艺复 杂，增加了设备和操作费用。加之切换反应器出来的产物含有相当量的水分，未经处理直接 进入加氢反应器，对催化剂(尤其是含有分子筛的催化剂)活性影响很大，会导致催化剂活 性大大降低。1987年澳大利亚H E Jemes等(Jemes H E, Schluter k,Relph J T. Upgrading of flash pyrolysis tars to synthetic crude oil. 4. Hydrotreatment with iron catalyst in a slurry-phase reactor. Fuel, 1987，66:637-642.)以烟煤低温焦油全溜 分为原料，进行了悬浮床加氢裂化的研究。用赤泥和处理后的赤泥做催化剂，反应压力为 13. 8MPa、反应温度为419 462°C、氢油比为3. 2Nm3/kg、焦油空速为0. 451Γ1。研究结果表 明，产物油相对密度高达0. 98，C1 C4气态烃产率为10% 13. 4%，生成油产率较低。专利 CN1766058A(2006-05-03)对煤焦油全馏分直接进行悬浮床加氢进行了介绍。采用均相催化 剂为元素周期表第VI B、VD B和第VDI族一种或多种金属的化合物或水溶液，其中较好的为含 有Mo、Ni、Co、W、Cr、Fe等金属元素的物质。催化剂总加入量以金属计为50 200 μ g/g。悬 浮床加氢处理和轻质化的条件为温度320 420°C、压力6 18MPa、液时空速0. 5 3. 0 K1、氢油体积比400 2000。由于上述煤焦油全馏分中含有小于350°C以前的轻馏分，在悬 浮床加氢裂化反应中，易生成气态烃产物，其产率也较高，从而降低了目的产物石脑油或汽 油馏分、柴油馏分的产率，从技术经济来看是不尽合理的。专利CN101240191A(2008-08-13) 和专利CN101240192A (2008-08-13)提供了一种煤焦油重馏分生产轻质燃料油和优质柴油 的方法，该两项专利采用加氢精制_加氢裂化组合工艺和加氢精制_加氢裂化_改质组合工艺，均采用固定床加氢。由于煤焦油重组分在高温下结焦较快，易使床层堵塞，造成床层 压力增大，使生产操作难以控制，加之也易发生超温现象，大大降低了催化剂的使用寿命。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种煤焦油重馏分悬浮床加氢裂化方法，将 煤焦油重馏分直接进行悬浮床加氢裂化，具有工艺流程简单、转化率高、运转安全稳定、易 操作和控制的特点。另外本专利技术还提供煤焦油重馏分悬浮床加氢裂化系统，设备布置合理、 紧凑，易于操作。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是煤焦油重馏分悬浮床加氢裂化方 法，将原料煤焦油重馏分与催化剂和硫化剂混合成为均勻的混合物料；在氢的作用下，对 混合物料中的催化剂进行硫化；硫化后的混合物料进行预热，然后进入悬浮床反应器进行 加氢裂化反应；由悬浮床反应器出来的产物经分馏得到气态烃(C1 C4)、汽油馏分(C5 160°C馏分)、柴油馏分(160 350°C )、尾油(大于350°C )。所述分馏得到的尾油，一部分作为循环尾油返回到预热设备中循环利用，另一部 分尾油作为输出尾油送出。所述煤焦油重馏分为低温煤焦油重馏分、中温煤焦油重馏分、中低温煤焦油重馏 分、高温煤焦油重馏分。所述催化剂采用水溶性均相催化剂，加入稀土元素Ce ；催化剂的组成Mo含量为 4% 12%，优选为6% 8% ；Ni含量为0. 1% 1%，优选为0. 3% 0. 7% ；Ce含量为0. 1% 0. 8%,优选为0. 3% 0. 6% ；P含量为0. 2% 0. 8%,优选为0. 3% 0. 5%。催化剂以金属计 总加入量为100 800 μ g · g—1，优选为200 500 μ g · g—1 (以原料煤焦油重馏分的质量为 计算标准)。所述硫化剂是各种含硫的物质，如硫、二硫化碳(CS2)，二甲基硫醚(DMS)，二甲基 二硫化物(DMDS)等中的一种，硫化剂的加入量为0. 05% 0. 8%，优选为0. 1% 0. 5% (以 原料煤焦油重馏分的质量为计算标准)。所述硫化采用分段硫化第一阶段硫化时压力为0. 3 0. 7MPa,优选0. 4 0. 6MPa，温度200 240°C，原料煤焦油重馏分在硫化器中的空速为0. 2 0. 5 h—1 (以硫化 器的有效体积为计算基准)；第二阶段硫化时与第一阶段硫化压力和空速相同，硫化温度为 300 360°C。硫化进料方式采用混合物料下流式方式进料，氢气上流式方式进入，二者形 成逆流接触；也可以采用并流进料形式；氢油体积比均为350 950。所述预热时预热温度为360 430°C，悬浮床加氢裂化的反应压力8 16MPa，温 度380 450°C，液时空速0.5 2. 5 1Γ1，氢油体积比为900 1600。本专利技术煤焦油重馏分悬浮床加氢裂化系统，混合器(混合器可以是多级剪切泵、强 力搅拌器、乳化器和胶体磨等)出口连通硫化器进料口，硫化器还带有低压氢入口，硫化器 出料口连通预热炉进料口，预热炉出料口连通悬浮床反应器进料口，悬浮床反应器出料口 与高压分离器进料口连通，高压分离器气相出口连通高压氢供给设备，高压氢供给设备连 通预热炉进料口，高压分离器液相出口连通分馏塔，分馏塔连接各馏分收集器。所述分馏塔尾油出口一部分连接尾油收集器，一部分经安装有尾油循环泵的管路 连通预热炉进料口。4所述高压分离器气相出口经安装有循环氢压缩机的管路连通高压氢供给设备。所述硫化器气体出口经安装有冷凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
煤焦油重馏分悬浮床加氢裂化方法，其特征是：将原料煤焦油重馏分与催化剂和硫化剂混合成为均匀的混合物料；在氢的作用下，对混合物料中的催化剂进行硫化；硫化后的混合物料进行预热，然后进入悬浮床反应器进行加氢裂化反应；由悬浮床反应器出来的产物经分馏得到气态烃、汽油馏分、柴油馏分、尾油。

【技术特征摘要】
煤焦油重馏分悬浮床加氢裂化方法，其特征是将原料煤焦油重馏分与催化剂和硫化剂混合成为均匀的混合物料；在氢的作用下，对混合物料中的催化剂进行硫化；硫化后的混合物料进行预热，然后进入悬浮床反应器进行加氢裂化反应；由悬浮床反应器出来的产物经分馏得到气态烃、汽油馏分、柴油馏分、尾油。2.根据权利要求1所述的煤焦油重馏分悬浮床加氢裂化方法，其特征是分馏得到的 尾油，一部分作为循环尾油返回到预热炉中循环利用，另一部分尾油作为输出尾油送出。3.根据权利要求1所述的煤焦油重馏分悬浮床加氢裂化方法，其特征是煤焦油重馏 分为低温煤焦油重馏分、中温煤焦油重馏分、中低温煤焦油重馏分、高温煤焦油重馏分。4.根据权利要求1所述的煤焦油重馏分悬浮床加氢裂化方法，其特征是催化剂采用 水溶性均相催化剂，加入稀土元素Ce ；催化剂的组成Mo含量为4% 12%，优选为6% 8% ； Ni含量为0. 1% 1%，优选为0. 3% 0. 7% ；Ce含量为0. 1% 0. 8%,优选为0. 3% 0. 6% ； P含量为0. 2% 0. 8%,优选为0. 3% 0. 5% ；催化剂以金属计总加入量为100 800 μ g · 优选为200 500 μ g · g—1 (以原料煤 焦油重馏分的质量为计算标准)。5.根据权利要求1所述的煤焦油重馏分悬浮床加氢裂化方法，其特征是硫化剂是各 种含硫的物质，如硫、二硫化碳，二甲基硫醚，二甲基二硫化物等中的一种，硫化剂的加入 量为0. 05% 0. 8%，优选为0. 1% 0. 5% (以原料煤焦油重馏分的质量为计算标准)。6.根据权利要求1所述的煤焦油重馏分悬浮床加氢裂化方法，其特征是硫化采用分 段...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秋民，马宝岐，关珺，何德民，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]