一种煤焦油加氢处理方法技术

本发明专利技术公开了一种煤焦油加氢处理方法。本发明专利技术方法将杂质、胶质、沥青质和氧元素等含量高的煤焦油泵送入预加氢反应器进行加氢预处理，经过滤分离出生成油中悬浮的细小杂质，再依次通过加氢脱金属和深度加氢精制反应，反应生成的物流分离出水和轻质组分后，进入加氢裂化反应器，再经蒸馏装置，切割出汽油馏分，柴油和加氢裂化尾油。其中预加氢反应器装填的是磁性催化剂，采用磁稳定床的方式进行操作。与现有技术相比，本发明专利技术方法可以保证装置的长周期稳定运转。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别是以煤焦油的馏分油或煤焦油全馏分为原料，采用磁稳定床预处理与固定床催化剂级配装填的多段加氢工艺生产清洁轻质燃料的工艺过程。
技术介绍
煤焦油是煤炼焦、干馏和气化的副产物。煤焦油不同于天然石油，组成复杂，稠环芳烃、胶质和浙青质含量高，含有大量的含氧极性物质和一定量的不饱和烃及硫、氮和金属等杂质。同时，煤焦油中含有大量细小的无机杂质和有机杂质，无机杂质主要是颗粒直径约为IOMffl铁屑及其氧化物粉末，有机杂质主要为平均粒径为O. 5Mm的煤中芳烃分子的高温热聚物，上述细小杂质在极性物质的作用下均匀分散在煤焦油中，采用常规的过滤、沉降和离心分离等手段很难脱除。这些杂质的存在及原料中含有的大量稠环芳烃会使采用常规的固定床、沸腾床和悬浮床加工煤焦油馏分油或全馏分都存在一定困难，例如固定床容易发生固体物质阻塞床层问题；沸腾床要求反应器中的气液流速在一定操作区间，催化剂的沸腾状态对物流的组成、流速和催化剂性质依赖性很强；而悬浮床加氢效果不显著，不利于进料中杂质的脱除，并且加入的催化剂与加氢尾油的分离仍是目前无法妥善解决的难题。CN1464031A介绍了一种煤焦油加氢工艺和催化剂。该专利中提到直接加工未经处理的煤焦油时，在加氢反应器前增设一到四个切换保护反应器。切换保护反应器内装有加氢预精制催化剂。该催化剂以氧化铝和氧化钛的混合物为载体，以钥、镍、钴等的金属硫化物为活性金属组分。加氢反应器可以为悬浮床反应器、固定床反应器、移动床反应器或沸腾床反应器，反应器中使用以氧化铝和氧化钛为载体，钥、镍、钴等的金属硫化物为活性金属组分，分子筛为助催化剂的负载型催化剂。该工艺中虽然在加氢处理反应器前设置了保护反应器，但保护反应器如果采用固定床操作则很容易发生堵塞，如采用悬浮床操作则会遇到含有固体的尾油难分离及加氢后物流杂质脱除率低的问题，如采用沸腾床操作需要控制气液流速在规定的操作区间，如果气液流速不在该控制范围将影响装置的稳定运转。CN101962572A介绍了煤焦油重馏分沸腾床加氢裂化方法和系统。沸腾床虽然对原料适应性强，但要保持反应器中的催化剂处于沸腾状态要求气液流速在一定操作区间，对反应器中物流的组成、流速、性质和催化剂性质依赖性很强，具有一定的操作局限性，并且沸腾床与固定床相比较而言，其杂质脱除率相对较低。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种煤焦油加氢处理工艺，尤其是设置一个煤焦油预加氢处理段，该段使用磁稳定床反应器和具有铁磁性的加氢催化剂。该预处理段可以使大量的细小固体杂质穿过或滞留在催化剂空隙中，同时含氧等极性物质加氢脱除氧， 这可以避免杂质在催化剂床层上的积累，保证装置的长周期运转。本专利技术的煤焦油加氢 处理方法，包括以下内容(a)、在磁稳定床反应器中，将煤焦油原料与氢气的混合物和具有铁磁性的加氢催化剂接触，在压力3 16MPa，温度150 280°C，氢油体积比200 2000，液时体积空速为O.1 101Γ1，磁场强度为50 1000奥斯特的反应条件下进行不饱和烃以及含氧等物质的加氢反应，释放出该物质包裹的细小杂质；其中所述的磁稳定床反应器为内部存在均匀磁场、且装填了具有铁磁性的加氢催化剂的反应器；(b)、步骤(a)得到预加氢处理反应生成油分离出油中悬浮的细小固体颗粒；(C)、分离出细小固体颗粒后的物流进行加氢脱金属反应；(d)、步骤(C)所得加氢脱金属反应流出物进行加氢精制反应；(e)、步骤(d)所得加氢精制反应流出物经分离，分离出水及轻组分和重组分；按照本专利技术的煤焦油加工处理方法，其中还包括步骤(f):步骤(e)分离出的重组分进行加氢裂化反应；和步骤(g):步骤(f)所得加氢裂化产物经蒸馏装置切割出汽油馏分、柴油馏分和裂化尾油。其中步骤(a)所述的预加氢处理段采用磁稳定床反应器，反应器中装填具有铁磁性的加氢催化剂，该加氢催化剂由于磁场的磁化作用而相互吸引并稳定存在于反应器中。 所述的具有铁磁性的加氢催化剂为由磁性颗粒组成的磁性载体负载加氢活性金属的催化剂，催化剂的颗粒大小为10 1000 μ m。其中磁性载体由Si02、Al2O3或其混合物与磁性颗粒组成，其中的磁性颗粒由SiO2包覆层和磁性微粒内核组成。其中的磁性微粒可以选自磁性金属铁(居里温度为1043K)、钴(居里温度为1388K)和镍(居里温度为627K)及其合金和含铁氧化物中的一种或几种，优选为Fe、Fe304 (居里温度为820 986K)和、-Fe2O3 (居里温度为850K)中的一种或几种。其中磁性微粒的粒径为O. 02 200 μ m，选择铁粉时粒径优选为20 150 μ m ;对于Fe3O4和、-Fe2O3粒径优选为3 50nm。催化剂的加氢活性组分组成以重量百分比计为氧化钥1% 5%，氧化镍O. 1% 4%，还可以含有常规助剂，其余为含硅氧化铝或氧化铝等耐熔氧化物载体。本专利技术方法中所说的磁稳定床反应器由反应器和外加磁场构成，外加磁场为沿反应器轴向的均勻稳定磁场，均勻磁场由直流电源和一系列与反应器同轴设置的赫姆霍兹线圈或均匀密绕螺线管提供，反应器和反应器其它部件由透磁性良好的材料制成。所述的预加氢处理操作条件为压力3 16MPa，温度150 280°C，优选180 260°C，氢油体积比200 2000，液时体积空速为O.1 lOh—1，磁场强度为50 1000奥斯特(0e)。步骤(b)所述从预处理生成油中分离出悬浮的细小固体颗粒可以采用各种分离装置，如过滤装置或离心分离装置等。步骤(C)所说加氢脱金属反应使用固定床反应器，选择的催化剂为常规加氢脱金属催化剂，催化剂组成以重量百分比计为氧化钥1% 10%，氧化镍O. 1% 5%，可以含有常规助剂，其余为含硅氧化铝或氧化铝等耐熔氧化物载体。催化剂孔容为O. 20 O. 70mL/g, 比表面为100 200m2/g。步骤(d)所述的 深度加氢精制反应使用固定床反应器，选择的催化剂为常规加氢精制催化剂，催化剂组成以重量百分比计为氧化钥5% 25%，氧化镍1% 10%，可以含有常规助剂，其余为含硅氧化铝或氧化铝等耐熔氧化物载体。催化剂孔容为O. 20 O. 50mL/ g，比表面为100 200m2/g。步骤(e)所述分离的装置可以是高压分离器或闪蒸塔等，其中轻组分与重组分的切割点为130 210。。。步骤(f)所述的加氢裂化反应使用固定床反应器，选择的催化剂为加氢裂化催化齐U。催化剂组成以重量百分比计为氧化钨10% 30%，氧化镍5% 15%，可以含有一定量的分子筛，如Y型分子筛和β分子筛中的一种或两种，一般可含分子筛1% 30%，其余为无定形硅铝、含硅氧化铝、氧化铝等耐熔氧化物载体。催化剂孔容为O. 10 O. 50 mL/g,比表面为 120 350 m2/g。以上所说加氢脱金属催化剂和深度加氢精制催化剂可以装填在同一反应器中，或使用多个反应器。步骤(c)中所述的固定床加氢脱金属反应的反应条件为压力10 20MPa，温度 300 380°C，氢油体积比200 3000，体积空速为O.1 IOh'步骤(d)中所述的固定床深度加氢精制反应段的反应条件为压力10 20MPa，温度:340 400°C，氢油体积比200 3000，体积空速为O.1 IO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤焦油加氢处理方法，包括以下内容：（a）、在磁稳定床反应器中，将煤焦油原料与氢气的混合物和具有铁磁性的加氢催化剂接触，在压力3～16MPa，温度150～280℃，氢油体积比200～2000，液时体积空速为0.1～10h?1，磁场强度为50～1000奥斯特的反应条件下进行不饱和烃及含氧物质的加氢反应，释放出该物质包裹的细小杂质；其中所述的磁稳定床反应器为内部存在均匀磁场、且装填了具有铁磁性的加氢催化剂的反应器；（b）、步骤（a）得到预加氢处理反应生成油分离出油中悬浮的细小固体颗粒；（c）、分离出细小固体颗粒后的物流进行加氢脱金属反应；（d）、步骤（c）所得加氢脱金属反应流出物进行加氢精制反应；（e）、步骤（d）所得加氢精制反应流出物经分离，分离出水及轻组分和重组分。

【技术特征摘要】
2011.10.21 CN 201110321338.31.一种煤焦油加氢处理方法，包括以下内容(a)、在磁稳定床反应器中，将煤焦油原料与氢气的混合物和具有铁磁性的加氢催化剂接触，在压力3 16MPa，温度150 280°C，氢油体积比200 2000，液时体积空速为O.1 101Γ1，磁场强度为50 1000奥斯特的反应条件下进行不饱和烃及含氧物质的加氢反应，释放出该物质包裹的细小杂质；其中所述的磁稳定床反应器为内部存在均匀磁场、且装填了具有铁磁性的加氢催化剂的反应器；(b)、步骤(a)得到预加氢处理反应生成油分离出油中悬浮的细小固体颗粒；(C)、分离出细小固体颗粒后的物流进行加氢脱金属反应；(d)、步骤(C)所得加氢脱金属反应流出物进行加氢精制反应；(e)、步骤(d)所得加氢精制反应流出物经分离，分离出水及轻组分和重组分。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤(f):步骤(e)分离出的重组分进行加氢裂化反应；和步骤(g):步骤(f)所得加氢裂化产物经蒸馏装置切割出汽油馏分、柴油馏分和裂化尾油。3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的具有铁磁性的加氢催化剂包括磁性载体和负载的加氢活性金属，其中磁性载体包括SiO2和/或Al2O3,以及磁性微粒内核，所述的磁性微粒选自铁、钴和镍及其合金和含铁氧化物中的一种或几种。4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，所述具有铁磁性加氢催化剂的颗粒大小为10 1000 μ m,磁性微粒的粒径为O. 02 200 μ m。5.按照权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述的磁性微粒为铁粉，粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾丽，陈永光，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：