專利名稱：煤焦油重餾分沸騰床加氫裂化方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬煤化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及煤焦油重餾分沸騰床加氫裂化的方法及系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在石油加工過程中，沸騰床加氫裂化是各種劣質(zhì)重油和渣油輕質(zhì)化的主要方法之 一。為了滿足市場(chǎng)對(duì)輕質(zhì)燃料油需求的快速增長，目前世界各國已有20余套重油和渣油沸 騰床加氫裂化裝置投入工業(yè)化生產(chǎn)。沸騰床加氫裂化技術(shù)具有對(duì)高黏度、高殘?zhí)?、高浙青?高金屬渣油適應(yīng)性廣、反應(yīng)器內(nèi)溫度均勻，催化劑利用率高，運(yùn)轉(zhuǎn)周期長，裝置操作靈活的 顯著特點(diǎn)。沸騰床加氫裂化技術(shù)，已成為今后重油和渣油加氫裂化的主要發(fā)展方向之一。在煤焦油加工過程中，一般將煤焦油中> 350°C以上餾分稱為重餾分。煤焦油重餾 分主要由芳香烴、膠質(zhì)、浙青質(zhì)和雜質(zhì)等組成，多為三環(huán)和四環(huán)以上的芳烴化合物，密度大 于1. Og/cm3，其中氮含量、氧含量和雜質(zhì)含量均較高。由于煤焦油重餾分原料與重油和渣油 的性質(zhì)及組成具有相似性，因此采用沸騰床加氫裂化技術(shù)，以煤焦油重餾分為原料，進(jìn)行加 氫裂化生產(chǎn)輕質(zhì)燃料油，對(duì)促進(jìn)以煤焦油替代石油發(fā)展我國的燃料工業(yè)具有一定的現(xiàn)實(shí)意 義。在專利ZL02122573. 7 (2008-08-20)中，是將煤焦油全餾分先經(jīng)閃蒸脫除小于C5輕烴 后，再由4臺(tái)切換保護(hù)反應(yīng)器進(jìn)行預(yù)加氫精制，然后進(jìn)入沸騰床加氫反應(yīng)器，在MoO3- WO3-NiO-P-TiOJI化劑作用下，加氫反應(yīng)器入口壓力不大于15. OMPa (氫分壓)，初始反應(yīng)溫度 為300 390°C (催化劑床層平均溫度)，體積空速0. 4 4. Oh—1，氫油比500 3000Nm3/ m3。該生產(chǎn)方法實(shí)際是固定床與沸騰床聯(lián)合工藝過程，但由于焦油中雜質(zhì)含量高，并且在高 溫條件下反應(yīng)易結(jié)焦，導(dǎo)致催化劑床層阻塞現(xiàn)象嚴(yán)重，要保持長周期運(yùn)轉(zhuǎn)，需經(jīng)常更換催化 劑，催化劑用量大，增加了成本，使工藝復(fù)雜。加之切換反應(yīng)器出來的產(chǎn)物含有相當(dāng)量的水， 未經(jīng)處理直接進(jìn)入加氫反應(yīng)器，對(duì)催化劑(尤其是含有分子篩的催化劑)活性影響很大，會(huì) 導(dǎo)致催化劑活性大大降低。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種煤焦油重餾分沸騰床加氫裂化的方法， 具有工藝流程簡單、轉(zhuǎn)化率高、操作靈活、易控制、催化劑利用率高、運(yùn)轉(zhuǎn)周期長、安全穩(wěn)定 等特點(diǎn)。另外本發(fā)明還提供了一種煤焦油重餾分沸騰床加氫裂化的系統(tǒng)，設(shè)備布置合理，占 地面積小，工藝控制方便。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是煤焦油重餾分沸騰床加氫裂化的方 法，將原料煤焦油重餾分與氫氣混合，從沸騰床反應(yīng)器底部進(jìn)入沸騰床反應(yīng)器，負(fù)載型催化 劑從沸騰床反應(yīng)器上部進(jìn)入，在負(fù)載型催化劑的作用下，煤焦油重餾分和氫氣在沸騰床反 應(yīng)器中進(jìn)行加氫裂解反應(yīng)；反應(yīng)產(chǎn)物由沸騰床反應(yīng)器頂部送出后進(jìn)行氣-液分離，分離出 的氫返回沸騰床反應(yīng)器循環(huán)利用，分離出的液相產(chǎn)物進(jìn)行蒸餾分離，得到氣態(tài)烴(C1 c4)、 汽油餾分(C5 170°C餾分)、柴油餾分(170 350°C餾分)、尾油(大于350°C )。
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所述尾油一部分作為循環(huán)尾油返回沸騰床反應(yīng)器進(jìn)行循環(huán)利用，另一部分作為輸 出尾油送出。所述的煤焦油重餾分為低溫煤焦油重餾分、中溫煤焦油重餾分、中低溫煤焦油重 餾分或高溫煤焦油重餾分。所述負(fù)載型催化劑為渣油加氫領(lǐng)域常規(guī)的加氫裂化催化劑，其中催化劑的活性金 屬可以為鎳，鈷，鉬或鎢中的一種或幾種。如催化劑組成以質(zhì)量百分比計(jì)可以包括鎳或鈷 為0. 4% 10% (按其氧化物來計(jì)算)，鉬或鎢為0. 9% 18% (按其氧化物來計(jì)算)，載體采用 氧化鋁，氧化硅，氧化鋁-氧化硅，氧化鈦等中的一種或幾種。催化劑為擠出物或球形。負(fù) 載型催化劑的堆密度為0. 6 0. 9g/cm3，催化劑顆粒直徑(球形直徑或條形直徑)為0. 06 1. Omm,比表面積為100 300m2/g?？左w積為0. 3 0. 6mL/g,催化劑加入量為100 800yg. g-1,優(yōu)選為200 600 μ g · g—1 (以煤焦油重餾分質(zhì)量為計(jì)算基準(zhǔn))。所述加氫裂解反應(yīng)條件為反應(yīng)壓力8 15MPa，溫度380 450°C，液時(shí)空速 0. 2 2. 5 IT1，氫油體積比為800 1600。本發(fā)明所述煤焦油重餾分沸騰床加氫裂化系統(tǒng)，包括沸騰床反應(yīng)器、高壓分離器 及分餾塔，沸騰床反應(yīng)器底部設(shè)有物料入口，頂部設(shè)有催化劑入口和反應(yīng)產(chǎn)物出口，反應(yīng)產(chǎn) 物出口與高壓分離器入口連通，高壓分離器設(shè)有氣相出口和液相出口，氣相出口連通物料 入口，液相出口連通分餾塔進(jìn)口，分餾塔分餾的餾分接各收集器。所述高壓分離器氣相出口分離出來的循環(huán)氫6經(jīng)安裝有循環(huán)氫壓縮機(jī)7的管路連 通沸騰床反應(yīng)器的物料入口。所述收集器是指氣態(tài)烴收集器、汽油餾分收集器、柴油餾分收集器和尾油收集器。所述尾油出口管路一部分連通尾油收集器，一部分通過安裝有尾油循環(huán)泵的管路 連通沸騰床反應(yīng)器物料入口。本發(fā)明煤焦油重餾分沸騰床加氫裂化方法及系統(tǒng)，可使煤焦油重組分輕質(zhì)化，有 效的提高煤焦油加氫生成燃料油品的產(chǎn)率。工藝簡單合理，直接進(jìn)行沸騰床加氫裂化，有效 解決催化劑床層阻塞現(xiàn)象，可以長周期運(yùn)轉(zhuǎn)，催化劑用量小，成本低，工藝流程中產(chǎn)物循環(huán) 利用，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本及后處理成本，更重要的是產(chǎn)物生成油收率高，質(zhì)量佳。本發(fā)明 提供的系統(tǒng)，流程設(shè)計(jì)緊湊，占地面積小，易于操作控制，投資成本小。


圖1為本發(fā)明煤焦油重餾分直接進(jìn)行沸騰床加氫裂化方法及系統(tǒng)的工藝流程方案圖。圖中1是高壓氫，2是煤焦油重餾分，3是沸騰床反應(yīng)器，4是催化劑，5是高壓分 離器，6是循環(huán)氫，7是循環(huán)氫壓縮機(jī)，8是氣態(tài)烴，9是汽油餾分，10是柴油餾分，11是分餾 塔，12是尾油，13是尾油循環(huán)泵，14是循環(huán)尾油，15是輸出尾油。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示的煤焦油重餾分沸騰床加氫裂化系統(tǒng)，沸騰床反應(yīng)器3底部設(shè)有物料入口， 沸騰床反應(yīng)器3頂部帶有催化劑入口和反應(yīng)物出口，反應(yīng)物出口與高壓分離器5入口連通， 高壓分離器設(shè)有氣相出口和液相出口，氣相出口將分離出來的循環(huán)氫6經(jīng)安裝有循環(huán)氫壓 縮機(jī)7的管路連通沸騰床反應(yīng)器的物料入口，液相出口連通分餾塔進(jìn)口，分餾塔分餾的餾 分接各收集器，收集器是指氣態(tài)烴收集器、汽油餾分收集器、柴油餾分收集器和尾油收集 器，其中尾油出口管路一部分作為輸出尾油連通尾油收集器，一部分通過安裝有尾油循環(huán)
4泵13的管路連通沸騰床反應(yīng)器3物料入口。為了進(jìn)一步說明本發(fā)明煤焦油重餾分沸騰床加氫裂化方法及系統(tǒng)，結(jié)合以下具體 實(shí)施例進(jìn)行舉例說明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。以下實(shí)施例中涉及的百分比均為質(zhì)量百分比(m%)。實(shí)驗(yàn)使用的煤焦油重餾分 (彡350°C餾分)的性質(zhì)如表1所示。表1煤焦油重餾分(彡350°C餾分)性質(zhì)
權(quán)利要求
煤焦油重餾分沸騰床加氫裂化的方法，其特征是將原料煤焦油重餾分與氫氣混合，從沸騰床反應(yīng)器底部進(jìn)入沸騰床反應(yīng)器，負(fù)載型催化劑從沸騰床反應(yīng)器上部進(jìn)入，在負(fù)載型催化劑的作用下，煤焦油重餾分和氫氣在沸騰床反應(yīng)器中進(jìn)行加氫裂解反應(yīng)；反應(yīng)產(chǎn)物由沸騰床反應(yīng)器頂部送出后進(jìn)行氣 液分離，分離出的氫返回沸騰床反應(yīng)器循環(huán)利用，分離出的液相產(chǎn)物進(jìn)行蒸餾分離，得到氣態(tài)烴、汽油餾分、柴油餾分、尾油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤焦油重餾分沸騰床加氫裂化的方法，其特征是尾油一部 分作為循環(huán)尾油返回沸騰床反應(yīng)器進(jìn)行循環(huán)利用，另一部分作為輸出尾油送出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤焦油重餾分沸騰床加氫裂化的方法，其特征是煤焦油重 餾分為低溫煤焦油重餾分、中溫煤焦油重餾分、中低溫煤焦油重餾分或高溫煤焦油重餾 分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤焦油重餾分沸騰床加氫裂化的方法，其特征是負(fù)載型催 化劑的活性金屬采用鎳，鈷，鉬或鎢中的一種或幾種，如催化劑組成以質(zhì)量百分比計(jì)可以包 括鎳或鈷為0. 4% 10%(按其氧化物來計(jì)算)，鉬或鎢為0. 9% 18%(按其氧化物來計(jì)算)， 載體采用氧化鋁，氧化硅，氧化鋁_氧化硅，氧化鈦等中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤焦油重餾分沸騰床加氫裂化的方法，其特征是負(fù)載型催 化劑為擠出物或球形，負(fù)載型催化劑的堆密度為0. 6 0. 9g/cm3，催化劑顆粒直徑(球形直 徑或條形直徑)為0. 06 1. Omm,比表面積為100 300m2/g ；孔體積為0. 3 0. 6mL/g,催化劑加入量為100 800 μ g · g—1，優(yōu)選為200 600 μ g · g-1 (以煤焦油重餾分質(zhì)量為計(jì)算基準(zhǔn))。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤焦油重餾分沸騰床加氫裂化的方法，其特征是加氫裂解 反應(yīng)條件為反應(yīng)壓力8 15MPa，溫度380 450°C，液時(shí)空速0. 2 2. 5 h—1，氫油體積比 為 800 1600。
7.煤焦油重餾分沸騰床加氫裂化系統(tǒng)，其特征是系統(tǒng)包括沸騰床反應(yīng)器、高壓分離 器及分餾塔，沸騰床反應(yīng)器底部設(shè)有物料入口，頂部設(shè)有催化劑入口和反應(yīng)物出口，反應(yīng)物 出口與高壓分離器入口連通，高壓分離器設(shè)有氣相出口和液相出口，氣相出口連通物料入 口，液相出口連通分餾塔進(jìn)口，分餾塔分餾的餾分接各收集器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的煤焦油重餾分沸騰床加氫裂化系統(tǒng)，其特征是高壓分離器 氣相出口分離出來的循環(huán)氫6經(jīng)安裝有循環(huán)氫壓縮機(jī)7的管路連通沸騰床反應(yīng)器的物料入
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的煤焦油重餾分沸騰床加氫裂化系統(tǒng)，其特征是收集器是指 氣態(tài)烴收集器、汽油餾分收集器、柴油餾分收集器和尾油收集器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的煤焦油重餾分沸騰床加氫裂化系統(tǒng)，其特征是尾油出口管 路一部分連通尾油收集器，一部分通過安裝有尾油循環(huán)泵的管路連通沸騰床反應(yīng)器物料入
全文摘要
本發(fā)明涉及煤化工領(lǐng)域。煤焦油重餾分沸騰床加氫裂化的方法，將原料煤焦油重餾分與氫氣混合，從沸騰床反應(yīng)器底部進(jìn)入沸騰床反應(yīng)器，負(fù)載型催化劑從沸騰床反應(yīng)器上部進(jìn)入，在負(fù)載型催化劑的作用下，煤焦油重餾分和氫氣在沸騰床反應(yīng)器中進(jìn)行加氫裂解反應(yīng)；反應(yīng)產(chǎn)物由沸騰床反應(yīng)器頂部送出后進(jìn)行氣-液分離，分離出的氫返回沸騰床反應(yīng)器循環(huán)利用，分離出的液相產(chǎn)物進(jìn)行蒸餾分離，得到氣態(tài)烴、汽油餾分、柴油餾分、尾油。本發(fā)明使煤焦油重組分輕質(zhì)化，提高煤焦油加氫生成燃料油品的產(chǎn)率。工藝簡單合理，直接進(jìn)行沸騰床加氫裂化，有效解決催化劑床層阻塞現(xiàn)象，可以長周期運(yùn)轉(zhuǎn)，催化劑用量小，成本低，產(chǎn)物生成油收率高，質(zhì)量佳。
文檔編號(hào)C10G67/02GK101962572SQ20101052514
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者何德民, 關(guān)珺, 張秋民, 馬寶岐 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)