一种煤焦油生产柴油和重质燃料油的方法技术

本发明专利技术公开了一种煤焦油生产柴油和重质燃料油的方法，所述的方法包括下述步骤：①煤焦油的预处理：将煤焦油预脱水至含水率为２－３ｗｔ％后，再加入占煤焦油重量０．５－１％的碳酸钠溶液进行脱盐处理，然后加热到１１０－１３０℃，泵入到一段蒸发单元，以除去煤焦油中的水分，使煤焦油中的水含量下降到０．５％以下；②柴油和重质燃料油的制备：将预处理后的煤焦油预热到３５０－４００℃后进入常压蒸馏单元，收集沸点小于３００℃的轻馏分，经碱洗、酸洗、碱洗和精制处理得到柴油；收集沸点在３００℃以上的重馏分，调质处理后得到重质燃料油。本发明专利技术具有产品质量好、生产成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及中温煤焦油深加工的方法，具体涉及。
技术介绍
随着世界经济的发展，燃料油的需求量越来越大，同时对燃料油的质量要求也越来越高 。由于世界政治格局的变化，石油资源开采量及石油储量的限制，原油的价格持续上扬。据权威预测机构评估，由于美元的持续贬值，世界原油价格在2008年会稳定在150美元每桶以 上。同时，环保法规日益严格，石化企业必须生产高环保要求的清洁燃料，导致炼油厂的生 产成本增加，由此导致的结果是由石油生产清洁燃料的价格越来越高，因此给石油替代能源 的发展带来了契机。中温煤焦油是半焦生产企业的副产品，无论从馏程还是从组成来看，中温煤焦油较其它 替代能源更接近于柴油的组成，因此由中温煤焦油生产柴油替代产品更简便，也更具有经济 性。由于中温煤焦油的组成以芳香烃为主，而且硫、氮、氧等杂质元素的含量高，不能直接 满足发动机燃料的要求，需要进一步深加工后才有可能作为柴油替代产品使用。随着世界轻质原油的减少，劣质原料如重油或渣油进行深加工是必然面对的问题。同时 ，为了提高汽柴油产量，各个炼油厂都在努力将重油进行催化裂化或进行延迟焦化以多生产 汽柴油。就我国而言，由于原油供应量不足， 一些炼油厂的催化裂化装置是以进口的燃料重 油作为催化裂化原料，例如以从俄罗斯进口的M100燃料重油为催化裂化原料，该原料重油的 氢含量低，Ni、 V、 Fe、 Na等金属含量高，稠环芳烃含量高，S、 N含量高，密度大，残炭值 大，难以裂解。这类原料的性质与中温煤焦油的性质相似。催化裂化装置需要甩出10-15%左 右的油浆，其结果是液体产品(液化气、汽油、柴油)的收率仅为75%左右。而且得到的催 化裂化柴油的耐氧化稳定性和耐光稳定性很差，比重大于0.9，十六烷值小于25。即使进行4加氢精制，也只能解决耐光稳定性的问题，比重仍然降不下来，十六烷值几乎无任何提高。 大多数炼油厂将催化裂化柴油与直馏柴油调合作为商品柴油出厂。因此，中温煤焦油只作为 催化裂化原料是不合适的，必须和其它的加工工艺配套，才能使液态产品的附加值得到提高加氢裂化技术是重质油轻质化的最主要手段之一，而且它也是重质油直接生产清洁燃料 的最佳技术，世界各国几乎所有的大型炼油厂都建设有加氢裂化装置。对于煤焦油进行加氢 裂化的技术主要有中国专利技术专利CN1464031A公开了一种煤焦油加氢工艺及催化剂，该技术要求采用专用催 化剂，而且只对原料进行了改质。另外加氢改质催化剂中含有分子筛，对煤焦油加氢生成的 水敏感，由于水蒸汽的存在使得催化剂的寿命降低，严重时会使催化剂结构发生坍塌，导致 催化剂床层压降上升，造成装置停车。中国专利技术专利CN1351130A公开了一种煤焦油加氢生产柴油的方法，该方法描述的是煤焦 油先经过分馏，得到的轻组分进行加氢处理，采用两段级配或三段级配方案。两段级配方案 加工得到的柴油馏分只能作为柴油产品的调和组分，三段级配方案在最下部装填有脱芳催化 剂，使芳香烃加氢饱和，通过添加十六烷值改进剂后可以得符合国家标准的Ott柴油。但是也 没有对煤焦油进行完全利用，导致整体效益降低。中国专利技术专利CN1876767A公开了一种煤焦油加氢生产柴油的方法，主要特点在于将煤焦 油与氢气混合进入加氢预处理反应器，得到的生成油进入热高压分离器，上部物流分离得到 轻质油品和水和富氢气体，下部物流继续与氢气混合进入加氢裂化反应器，得到的液体在分 馏塔中得到液化气、汽油、柴油以及尾油。该技术要求有预加氢保护剂、脱金属催化剂和加 氢脱硫、脱氮和脱氧催化剂，以及加氢裂化保护剂、加氢裂化预处理剂和加氢裂化催化剂。 但其缺点在于加氢温度高、操作压力大、投资较大。US4855037介绍了一种加氢处理煤焦油的催化剂和生产液体产品的方法，加氢后的产品 主要用于延迟焦化，该方法主要用于延迟焦化的预处理，并不生产汽、柴油等目标产品。煤炭干馏生产半焦或焦炭、煤气，同时副产煤焦油，煤焦油的特点是碳氢比比石油的碳 氢比高、多环芳香烃和苯酚含量高。因此，对煤焦油进行加氢精制需防止催化剂的结焦，并 使芳香烃饱和。中国专利技术专利CN1147575C公开了一种煤焦油加氢生产柴油的方法，该专利技术公开了一种加 入脱芳催化剂的方案，使芳香烃加氢饱和生成环烷烃，生产的柴油加入十六烷值改进剂后可以达到0tt柴油的标准。其缺点在于，加氢使芳烃饱和导致柴油收率降低，同时催化剂结焦现 象严重，投资成本及生产成本高。高温煤焦油的加工，过去主要集中于生产化工产品方面，如通过蒸馏把它分成轻油、酚 油、萘油、洗油、蒽油和沥青，然后从不同窄馏分中分离出粗化工产品或精化工产品。随着 柴油需求量的增大，由煤焦油生产各类燃料油，特别是柴油又受到了极大的重视。冶金部建 筑研究总院环保所、太原理工大学煤化所，以低温煤焦油为原料，切割相应馏分后经过酸碱 洗涤，白土吸附脱色，其性能效果与普通柴油组分一样，合乎国家标准。哈尔滨气化厂科实 公司，对低温煤焦油的37(TC前的馏分进行加氢精制，在中压下生产的柴油组分，可以满足 国际0tt柴油的指标。中国专利技术专利CN92110407. 3， CN93107496. 7等公开了传统的酸碱精制工 艺，但上述方法存在酸碱液用量大、酸碱液浓度高，不利于环境保护的缺点。综上所述，煤焦油加工方法有常规酸碱洗涤、催化裂化、加氢裂化等工艺。众所周知的 是，烃类的催化裂化遵循碳正离子反应机理。烷烃主要发生分解反应生成更小分子的烷烃和 烯烃，烯烃发生分解反应、异构化以及氢转移和芳构化反应，环烷烃发生开环生成链状烯烃 或发生氢转移生成芳香烃，芳香烃不发生开环反应只发生断侧链反应。因此，中温煤焦油由 于含有大量的芳香烃，催化裂化工艺必须结合其它工艺，才能得到质量好的柴油组分。煤焦油的加氢裂化的难点是， 一是设备投资大，需采用大型高压反应器(15 — 18MPa) 、高压换热器以及高压机泵等昂贵设备，二是耗氢量大，需配备制氢装置，制氢所用原料， 需耗用高价的石脑油或天然气。造成设备投资以及生产成本高，不适合于小型炼油厂。因此 ，常规的酸碱洗涤是小型煤焦油加工企业可以考虑采用的技术，但是已有的专利技术中，酸 碱洗涤酸碱液用量大、产生的酸碱渣多，不利于环境保护，经济效益少。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种煤焦油经过非加氢技术转化为柴油以及重质燃料油的方法，具 有产品质量好、没有环境污染的优点。为实现上述专利技术目的，本专利技术的专利技术人在现有技术的基础上进行了大量的研究和创造性 的劳动，研制出了一种煤焦油，尤其是中温煤焦油生产柴油和重质燃料油的方法，所述的方 法包括下述步骤①煤焦油的预处理将煤焦油预脱水至含水率为2-3wty。后，再加入碳酸钠溶液进行脱盐处理，然后加热到110-130°C，泵入到一段蒸发单元，以除去煤焦油中的水分，使煤焦油中的水含量下降到 0.5%以下，其中碳酸钠溶液中的碳酸钠为煤焦油重量的O. 5-1%; ②柴油和重质燃料油的制备将预处理后的煤焦油预热到350-40(TC后进入常压蒸馏单元，收集沸点小于30(TC的轻馏分，经碱洗、酸洗、碱洗和精制处理得到柴油；收集沸点在30(TC以上的重馏分，调质处理后得到重质燃料油。所述的步骤①中的煤焦油预脱水是在温度为80-9(TC条件下静置25-45小时。所述的步骤②中的碱洗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤焦油生产柴油和重质燃料油的方法，其特征在于所述的方法包括下述步骤：　①煤焦油的预处理：　将煤焦油预脱水至含水率为２－３ｗｔ％后，再加入碳酸钠溶液进行脱盐处理，然后加热到１１０－１３０℃，泵入到一段蒸发单元，以除去煤焦油中的 水分，使煤焦油中的水含量下降到０．５％以下，其中碳酸钠溶液中的碳酸钠为煤焦油重量的０．５－１％；　②柴油和重质燃料油的制备：　将预处理后的煤焦油预热到３５０－４００℃后进入常压蒸馏单元，收集沸点小于３００℃的轻馏分，经碱洗、酸洗 、碱洗和精制处理得到柴油；收集沸点在３００℃以上的重馏分，调质处理后得到重质燃料油。

【技术特征摘要】
1.一种煤焦油生产柴油和重质燃料油的方法，其特征在于所述的方法包括下述步骤①煤焦油的预处理将煤焦油预脱水至含水率为2-3wt％后，再加入碳酸钠溶液进行脱盐处理，然后加热到110-130℃，泵入到一段蒸发单元，以除去煤焦油中的水分，使煤焦油中的水含量下降到0.5％以下，其中碳酸钠溶液中的碳酸钠为煤焦油重量的0.5-1％；②柴油和重质燃料油的制备将预处理后的煤焦油预热到350-400℃后进入常压蒸馏单元，收集沸点小于300℃的轻馏分，经碱洗、酸洗、碱洗和精制处理得到柴油；收集沸点在300℃以上的重馏分，调质处理后得到重质燃料油。2, 根据权利要求l所述的方法，其特征在于所述的步骤①中的煤焦油 预脱水是在温度为80-9(TC条件下静置25-45小时。3, 根据权利要求l所述的方法，其特征在于所述的步骤②中的碱洗是 在温度为30 — 40°C条件下加入混合碱液反应3 — 4小时，所述的混合碱液为强碱和弱碱的混合 溶液，其用量为轻馏分的O. 5-5wt%。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的混合碱液的用量为 轻馏分的l-3wt。/。。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述混合碱液的用量为轻 馏分的l-2wt呢。6.根据权利要求3 — 5任一权利要求所述的方法，其特征在于所述的 强碱为10-35wt。/。氢氧化钠和/...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖钢，侯晓峰，闫涛，
申请(专利权)人：汉能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]