一種中低溫煤焦油加氫方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種中低溫煤焦油的加氫方法，屬于煤化工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 煤焦油是煤氣化、生產(chǎn)焦炭、生產(chǎn)半焦（蘭炭）以及低階煤加工改質(zhì)過程中的液體 產(chǎn)品。煤焦油原料一般含有較多的水、煤粉、氯化物、硫化物、氧化物、多烯及堿金屬等雜質(zhì)， 根據(jù)生產(chǎn)方法的不同可得到以下四種焦油：高溫煤焦油，簡稱高溫焦油（900°C-1000°C); 中溫立式爐煤焦油，簡稱中溫煤焦油（700°C-90(TC);低溫、中溫發(fā)生爐煤焦油，簡稱中低 溫煤焦油（600°C-800°C);低溫?zé)峤饷航褂?，簡稱低溫焦油（450°C_650°C)。
[0003]近些年來，隨著我國煤熱解產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，煤焦油年產(chǎn)量已達1300萬噸以上。 現(xiàn)多數(shù)企業(yè)以中/低溫煤焦油替代石油，經(jīng)催化加氫生產(chǎn)燃料油品，對緩解我國石油供應(yīng) 不足具有重要意義。
[0004]CN1876767A公開了一種煤焦油加氫裂化方法。將煤焦油全餾分先經(jīng)加氫預(yù)處理反 應(yīng)器，再進入加氫裂化反應(yīng)器，然后將生成的產(chǎn)物經(jīng)分餾后制得汽油和柴油。CN100345946C 公開了一種煤焦油全餾分加氫處理工藝。將煤焦油全餾分先進入懸浮床加氫裝置，其反應(yīng) 生成的產(chǎn)物經(jīng)蒸餾裝置切割出水、< 370°C餾分和> 370°C的尾油，其中< 370°C餾分進入 固定床反應(yīng)器經(jīng)加氫精制反應(yīng)后，然后將精制后的產(chǎn)物切割出< 150°C汽油和150-370°C 柴油，同時將> 370°C的尾油循環(huán)回懸浮床反應(yīng)器進一步轉(zhuǎn)化成輕質(zhì)油品。CN101781577A 公開了一種利用混合煤焦油生產(chǎn)輕質(zhì)燃料油的方法，采用專用的催化劑和優(yōu)化工藝參數(shù)， 使混合煤焦油轉(zhuǎn)化為清潔燃料油的調(diào)和組分。雖然上述方法均實現(xiàn)了煤焦油全餾分的加 氫催化，但是仍然存在一些缺陷：如催化劑的使用壽命較短，活性較低；反應(yīng)裝置復(fù)雜，投 資大；沒有高溫煤焦油，需要經(jīng)常停工檢修；特別是CN101781577A所述工藝中加氫過程中 新鮮水耗量非常大；從一段精制出來油品經(jīng)熱低壓分離液體經(jīng)脫水后部分返回原料循環(huán) 使用，部分去二段裂化反應(yīng)，精制段有返回循環(huán)線，說明其催化劑作用效果并不理想，相應(yīng) 地需要增大設(shè)備尺寸和催化劑用量，循環(huán)量的增加也會減少催化劑的使用周期，增加運行 能耗，造成資源浪費；而且該工藝一段精制出來部分進入二段裂化反應(yīng)，油品中含有小于 330°C合格產(chǎn)品油，不經(jīng)過切割分離進入二段裂化反應(yīng)，導(dǎo)致部分合格產(chǎn)品油被裂化生成氣 體，減少油品收率，增加耗氫量，增加了運行成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服上述存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種中低溫煤焦油的加氫方法，采用 兩段并聯(lián)不同壓力等級加氫技術(shù)，提高二段裂化壓力，有效提高裂化深度，減少尾油的循環(huán) 量；同時也進一步提高了產(chǎn)品質(zhì)量，能夠得到優(yōu)質(zhì)的燃料油能夠。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種中低溫煤焦油的加氫方法，包括以下工序：
[0008] 步驟1、將中低溫煤焦油混合，所得原料油經(jīng)一級過濾、三級脫鹽處理、二級過濾、 脫水；
[0009] 步驟2、脫水后的原料油與氫氣混合后依次進入1號反應(yīng)器、2號反應(yīng)器、3號反應(yīng) 器，并進入熱高壓分離器；
[0010] 步驟3、從加氫精制階段的熱高壓分離器分離的氣體進入加氫精制階段的冷高壓 分離器，分離的液體與從加氫裂化階段的熱高壓分離器分離的液體尾油一起進入加氫精制 階段的熱低壓分離器；從加氫精制階段的冷高壓分離器分離的氣體循環(huán)至1號反應(yīng)器入 口，分離的液體與加氫精制階段的熱低壓分離器分離的氣體以及加氫裂化階段的冷高壓分 離器分離的液體混合后一起進入加氫精制階段的冷低壓分離器，分離后得到的氣體脫硫后 作為燃料氣；從加氫精制階段的熱低壓分離器分離的液體與加氫精制階段的冷低壓分離器 分離的液體混合后進入蒸餾塔；從蒸餾塔頂部采出的石腦油組分，中部采出柴油組分；
[0011] 步驟4、蒸餾塔底部尾油與氫氣混合依次進入4號反應(yīng)器、5號反應(yīng)器進行加氫裂 化，5號反應(yīng)器的尾油再進入加氫裂化階段的熱高壓分離器，分離出的氣體進入冷高壓分離 器，分離出的液體返回到加氫精制階段的熱低壓分離器中；從冷高壓分離器分離的液體返 回到加氫精制階段的冷低壓分離器中。
[0012] 采用本發(fā)明所述方案處理中低溫煤焦油，可節(jié)省原料，降低成本，同時得到優(yōu)質(zhì)重 整料及歐四標(biāo)準(zhǔn)車用燃料油。
[0013] 在上述加氫過程中，步驟1)中，所述一級過濾處理后，原料油中顆粒小于25um;所 述二級過濾處理后，原料油中顆粒小于l〇um。
[0014] 在步驟3)中，所述熱低壓分離器的入口壓力為0· 3-0. 4MPa;蒸餾塔的進口溫度為 200-300。。。
[0015] 通過對預(yù)處理步驟的控制及熱、冷高低分離器的合理布設(shè)，有利于保護反應(yīng)器的 安全及正常運行，同時設(shè)置兩套分離系統(tǒng)，可以保整最佳的分離效果。
[0016] 在上述加氫過程中，1號反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度230-270°C;壓力12MPa; 氫油體積比1800-2600:1 ;液時體積空速0. 5/h;優(yōu)選氫油體積比2100-2200:1。
[0017] 2號反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度330-350°C;壓力12Mpa;氫油體積比 1600-2800:1 ;液時體積空速 0· 4-0. 5/h;氫油體積比 2100-2250:1。
[0018] 3號反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度340-350°C;壓力12Mpa;氫油體積比 1700-2800:1 ;液時體積空速 0· 4-0. 6/h;氫油體積比 2200-2700:1。
[0019] 4號反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度410-420°C;壓力16Mpa;氫油體積比 1600-2000:1 ;液時體積空速 0· 5-0. 7/h;氫油體積比 1600-1800:1。
[0020] 5號反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度370-4KTC;壓力16Mpa;氫油體積比 1600-2200:1 ;液時體積空速 1. 0-1. 5/h;氫油體積比 1600-1800:1。
[0021] 在上述輕質(zhì)化方法中，所述1-5號反應(yīng)器中采用的催化劑級配方案如下：
[0022] 1號反應(yīng)器中催化劑：以催化劑重量計，載體氧化鋁占80 %，活性組分NiO、M〇03、 PA分別占10 %，8 %，2 % ;孔容1.lmL/g，比表面積150m2/g，孔直徑為30-100nm;優(yōu)選孔直 徑為30-40nm，孔直徑為38nm的孔占總孔容的60 %。
[0023]2號反應(yīng)器中催化劑：以催化劑重量計，載體二氧化鈦7 %，載體氧化鋁占60 %，活 性組分附0、]?〇03、？205、(：。 203、冊3、]\%0分別占4%，9%，6.5%，1.5%，10%，2% ;孔容0.511117 g，比表面積175m2/g，孔直徑為8-100nm;優(yōu)選孔直徑為8-10nm，孔直徑為10nm的孔占總孔 容的65%。
[0024] 3號反應(yīng)器中催化劑：以催化劑重量計，載體二氧化鈦5 %，載體氧化鋁占70 %，活 性組分附0、]?〇03、？205、(：。20 3、恥3、]\%0分別占2%，5%，2%，3%，10%，3%;孔容0.811117 8， 比表面積155m2/g，孔直徑為10-100nm;優(yōu)選孔直徑為15-25nm，孔直徑為20nm的孔占總孔 容的70%。
[0025]4號反應(yīng)器中催化劑：以催化劑重量計，載體氧化鋁占70%，活性組分NiO、冊3、 M〇03分別占5 %，5 %，20 %;孔容0. 58mL/g，比表面積320m2/g，孔直徑為8-100nm;優(yōu)選孔直 徑為15-20nm，孔直徑為18nm的孔占總孔容的62%。
[0026] 5號反應(yīng)器中催化劑：以催化劑重量計，載體氧化鋁占70%，活性組分NiO、冊3、 M〇03分別占10%，5%，150%;孔容0· 61mL/g，比表面積350m2/g，孔直徑為8-100nm;優(yōu)選孔 直徑為20-25nm，孔直徑為24nm的孔占總孔容的73 %。
[0027] 在上述工藝流程中，所述加氫精制階段的冷高壓分離器與1號反應(yīng)器之間設(shè)一 循環(huán)氫壓縮機，出口壓力為12MPa，從壓縮機出來的氫氣與新氫混合后作為該段精制循環(huán) 氫；所述加氫裂化階段的冷高壓分離器與4號反應(yīng)器之間設(shè)一循環(huán)氫壓縮機，出口壓力為 16MPa，從壓縮機出來的氫氣與新氫混合后作為該段裂化循環(huán)氫。
[0028] 本發(fā)明的有益效果：
[0029] 1、本發(fā)明所述方法采用多級過濾+三級電脫鹽工序相結(jié)合，控制固體微粒處理粒 度在10um以下，能夠有效過濾出煤焦油中的雜質(zhì)顆粒，延長催化劑的使用壽命。
[0030] 2、本發(fā)明所述方法采用兩段并聯(lián)不同壓力等級的中低溫煤焦油加氫技術(shù)，一段 12Mpa加氫精制和二段16Mpa加氫裂化，提高二段裂化壓力，能夠有效的提高裂化深度，減 少尾油的循環(huán)量；同時也進一步提高了產(chǎn)品質(zhì)量，能夠得到優(yōu)質(zhì)的燃料油。
[0031] 3、本發(fā)明所述加氫方法中二段加氫僅設(shè)置高壓分離器，并與一段加氫精制段共用 低壓分離部分和分餾部分，油水分離好、不存在油水乳化現(xiàn)象，熱能利用好，裝置投資低，裝 直占地面積等。
[0032] 4、采用本發(fā)明所述加氫方法對于中低溫煤焦油的混合比例無需特殊限定，兩者可 任意比例混合，經(jīng)加氫處理后得到優(yōu)質(zhì)重整料及歐四標(biāo)準(zhǔn)車用燃料油。
【附圖說明】
[0033] 圖1為本發(fā)明中低溫煤焦油的加氫方法流程示意圖。
【具體實施方式】
[0034] 以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0035] 實施例1
[0036] -種中低溫煤焦油的加氫方法，包括以下工序：
[0037] 步驟1、將中低溫煤焦油按照重量比5:7比例混合，混合后的原料油性能指標(biāo)如表 1所示。
[0038] 表 1
[0039]
[0040]步驟2、混合后的原料油經(jīng)一級過濾（過濾出煤焦油中大于25um的顆粒雜質(zhì)）、三 級脫鹽處理、二級過濾（過濾后煤焦油中顆粒雜質(zhì)小于l〇um的）、脫水（170°C進入脫水塔， 脫水塔頂部控制溫度l〇5°C，塔底通入低壓蒸汽保證塔底21(TC);
[0041] 步驟3、脫水后的原料油與氫氣混合后依次進入1號反應(yīng)器、2號反應(yīng)器、3號反應(yīng) 器，并進入熱高壓分離器；
[0042] 其中，1號反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度250°C;壓力12MPa;氫油體積比2100: 1 ;液時體積空速〇. 5/h。
[0043] 2號反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度340°C;壓力12Mpa;氫油體積比2250:1;液時 體積空速0. 5/h。
[0044] 3號反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度350°C;壓力12Mpa;氫油體積比2700:1;液時 體積空速0. 5/h。
[0045] 步驟4、從熱高壓分離器分離的氣體進入冷高壓分離器，分離的液體與從加氫裂 化階段的熱高壓分離器分離的液體尾油一起進入熱低壓分離器；從冷高壓分離器分離的氣 體循環(huán)至1號反應(yīng)器入口，分離的液體與熱低壓分離器分離的氣體以及加氫裂化階段的冷 高壓分離器分離的液體混合后一起進入冷低壓分離器，分離后得到的氣體脫硫后作為燃料 氣；從熱低壓分離器分離的液體與冷低壓分離器分離的液體混合后進入蒸餾塔，其進口溫 度260°C;從蒸餾塔頂部采出的石腦油組分，中部采出柴油組分；
[0046] 步驟5、蒸餾塔底部尾油與氫氣混合依次進入4號反應(yīng)器、5號反應(yīng)器進行加氫裂 化，5號反應(yīng)器的尾油再進入加氫裂化階段的熱高壓分離器，分離出的氣體進入冷高壓分離 器，分離出的液體返回到加氫精制階段