CN101519338B

CN101519338B - 一种焦化粗苯加氢精制工艺

Info

Publication number: CN101519338B
Application number: CN2009100104974A
Authority: CN
Inventors: 金月昶; 曾蓬; 李柏; 苏波; 张淑荣
Original assignee: FUSHUN BRANCH CHINA PETROLEUM GROUP ENGINEERING DESIGN Co Ltd
Current assignee: Liaoning Branch,China Huanqiu Engineering Co., Ltd.
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2029-02-25
Also published as: CN101519338A

Abstract

本发明公开了一种焦化粗苯加氢精制工艺，由原料预分离、加氢精制、预蒸馏、萃取蒸馏、芳烃精制、二甲苯蒸馏单元组成；反应所需的补充氢由外界提供；加氢精制中的反应部分采用三段加氢反应，二段加氢及三段加氢反应的温度分别为230-290℃及220-315℃。本发明采用的二、三段加氢反应温度，均大大低于现有工艺的反应温度，有效地减少了苯转化为环己烷和环己烷发生二次裂解反应，减少了芳烃化合物的损失，提高了芳径的保有率，可达到99.6％以上；同时，由于反应部分采用三段加氢反应，延长了加氢反应过程，保证了含硫含氮有机化合物在更低的温度下，也能转化为无机硫、无机氮化合物，从而达到净化的目的，加氢精制后的产物中总硫、总氮含量均小于1ppm。

Description

一种焦化粗苯加氢精制工艺

一、技术领域

本发明属于煤化工技术领域，具体涉及一种焦化粗苯加氢精制工艺。

二、背景技术

近年来，随着国民经济的不断发展，国家对焦炭的需求量快速增长，导致焦化粗苯等资源型副产品的产量不断提高。由于焦化粗苯中含有一些不饱和烃和含硫含氮有机化合物，如直链烷烃硫醇、芳香基硫醇、硫醚、噻吩、二苯并噻吩、硫茚、吡啶等，无法直接作为有机合成原料使用，只有将上述杂质脱除后方可使用。焦化粗苯传统的脱杂方法为酸洗法，该方法虽然能部分的脱除粗苯中的含硫化合物(主要是噻吩)和其它一些杂质。但在加工过程中芳烃化合物损失较大(10％～20％)；副产废物酸焦油和残渣尚无有效的治理办法，造成环境污染；最终产品质量与石油级产品质量差异较大，使用方面有较大的局限性；附加值低，经济效益相对较差。发达国家早已淘汰此方法。目前，较为先进的脱杂方法为焦化粗苯加氢精制工艺，该工艺生产的产品能够达到石油级芳烃质量要求，产品应用范围广阔，环保效应突出，能够有效提升煤化工行业产品结构。其原理是：通过加氢将不饱和烃类化合物转化成饱和烷烃和烷烃类化合物，将含氮、含硫有机化合物转化为无机硫、无机氮化合物，从而达到净化的目的。该工艺首先由发达国家研究开发并工业化。以美国技术为代表的Litol法即高温法，其特点是加氢反应温度600℃～630℃与反应压力6.0MPa都很高、对设备要求也高，制造难度与投资较大、操作运转过程危险性相对较高；以德国技术为代表的K.K法即低温法，其由粗苯原料预分离、加氢精制、预蒸馏、萃取蒸馏、芳烃精制、二甲苯蒸馏单元组成，加氢精制单元又分为反应部分及稳定部分。反应部分采用预加氢及主加氢二段加氢反应，反应所需的补充氢由外界提供。其特点是反应条件比较温和，反应温度320℃～380℃、反应压力3.0MPa～3.5MPa、投资相对较低、操作安全性高。比较而言，低温法是较理想的工艺方法。但该种低温法加氢所需温度仍然要达到320℃～380℃，在该温度下苯会转化为极易发生二次裂解的环己烷，芳烃化合物损失较大，降低了芳烃保有率。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种芳烃化合物损失少，芳烃保有率高的焦化粗苯加氢精制工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案：该工艺由原料预分离、加氢精制、预蒸馏、萃取蒸馏、芳烃精制、二甲苯蒸馏单元组成；加氢精制单元又分为反应部分及稳定部分，反应所需的补充氢由外界提供；其特点是：反应部分采用三段加氢反应，一段加氢反应为预加氢反应，二、三段加氢反应为主加氢反应；二段加氢反应的温度为230-290℃，三段加氢反应的温度为220-315℃。

上述二段加氢反应催化剂为NiMo催化剂，反应压力为2.4～3.0MPa，体积空速为3～7h^-1，氢油体积比为300～600∶1。

上述三段加反应催化剂为CoMo催化剂，反应压力2.4～3.0MPa，体积空速为3～7h^-1，氢油体积比为300～600∶1。

本发明加氢精制发生如下反应：

二烯烃等不饱和物的加成转化反应：

烯烃的加成反应：

加氢脱硫反应：

加氢脱氮反应：

加氢脱氧反应：

副反应、芳香烃氢化反应：

本发明采用三段加氢精制工艺，其中二、三段的反应温度分别为230-290℃及220-315℃，大大低于现有工艺的反应温度，有效地减少了苯转化为环己烷和环己烷发生二次裂解反应，减少了芳烃化合物的损失，提高了芳径的保有率，可达到99.6％以上，效果十分显著；同时，由于反应部分采用三段加氢反应，延长了加氢反应过程，保证了含硫含氮有机化合物在更低的温度下，也能转化为无机硫、无机氮化合物，从而达到净化的目的，加氢精制后的产物中总硫、总氮含量均小于1ppm。

四、具体实施方式

本发明工艺包括如下单元：

1、原料预分离单元：

焦化粗苯在该单元中首先脱除碳九以上重组分，再经多级蒸发后，进入加氢精制单元的反应部分。

2、加氢精制单元，分为反应部分及稳定部分：

该单元的反应部分采用低温低压高空速三段加氢精制的工艺，一段加氢反应为预加氢反应，二、三段加氢反应为主加氢反应。粗苯加氢所产生的含H₂S气体从稳定塔顶分离出来。稳定塔底三苯馏分BTXS送往预蒸馏单元。

3、预蒸馏单元：

三苯馏分BTXS在预蒸馏单元分成含有苯、甲苯的BT馏分和含有二甲苯的XS馏分，BT馏分送入芳烃抽提蒸馏和芳烃精制部分，而XS馏分送入二甲苯蒸馏部分。

4、萃取蒸馏单元：

预蒸馏塔顶出料，进入萃取精馏塔，萃取精馏塔顶出料为抽提溶剂油，塔底为富含芳烃、萃取剂的混合油，经换热后进入萃取剂回收塔，经萃取剂回收塔分离后，塔顶为BT，并含有少量的烷烃，塔底为萃取剂，萃取剂经换热后返回萃取精馏塔。

5、芳烃精制单元：

萃取剂回收塔塔顶蒸出的BT及少量的烷烃进入精苯塔，精苯塔塔顶蒸出纯苯，塔釜出料为甲苯和少量的苯、甲基环己烷。将该物料送入甲苯塔，在甲苯塔的塔顶蒸出少量的苯、甲基环己烷混合物，循环回前工段，塔釜为合格甲苯产物。

6、二甲苯蒸馏单元：

预蒸馏塔底出料进入二甲苯蒸馏塔，塔顶采出C8馏分，塔釜采出C9馏分，塔的侧线采出二甲苯产品。

实施例1：原料焦化粗苯是本钢焦化厂生产的焦化粗苯，其性状见下表：

焦化粗苯组成	数据
		总硫，ppm	6775.01
总氮，ppm	905.2
		酸度，mgKOH/100ml	1.08
胶质，mg/100ml	97.4
		密度，20℃，g/ml	0.8889

反应部分采用三段加氢反应，一段加氢反应为预加氢反应，二、三段加氢反应为主加氢反应。二段加氢反应催化剂为NiMo催化剂，工艺条件为反应温度290℃，反应压力2.6MPa，体积空速为3.5h^-1，氢油体积比为500∶1。三段加氢反应催化剂为CoMo催化剂，工艺条件为反应温度235℃，反应压力2.6MPa，体积空速为5h^-1，氢油体积比为500∶1。

加氢精制后产物性状如下表：

	二段加氢产物	三段加氢产物
			总硫，ppm	343.1	0.7
总氮，ppm	14.88	＜0.5
			芳烃保有率％	99.671	99.662

从上表可知：焦化粗苯通过加氢精制后，能够达到石油苯、石油甲苯、石油混合二甲苯国家标准的质量要求。

实施例2：

焦化粗苯原料同实施例1。反应部分采用三段加氢反应，一段加氢反应为预加氢反应，二、三段加氢反应为主加氢反应。二段加氢反应催化剂为NiMo催化剂，工艺条件为反应温度285℃，反应压力2.6MPa，体积空速为4.0h^-1，氢油体积比为500∶1。三段加氢反应催化剂为CoMo催化剂，工艺条件为反应温度260℃，反应压力2.6MPa，体积空速为5h^-1，氢油体积比为500∶1。加氢精制后产物性状如下表：

	二段加氢产物	三段加氢产物
			总硫，ppm	350	0.9
总氮，ppm	20	＜0.5
			芳烃保有率％	99.68	99.665

Claims

1.一种焦化粗苯加氢精制工艺，由原料预分离、加氢精制、预蒸馏、萃取蒸馏、芳烃精制、二甲苯蒸馏单元组成；加氢精制单元又分为反应部分及稳定部分，反应所需的补充氢由外界提供；其特征是：反应部分采用三段加氢反应，一段加氢反应为预加氢反应，二、三段加氢反应为主加氢反应；二段加氢反应的温度为230-290℃，三段加氢反应的温度为220-315℃；所述的二段加氢反应催化剂为NiMo催化剂；所述的三段加氢反应催化剂为CoMo催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种焦化粗苯加氢精制工艺，其特征是：所述的二段加氢反应压力为2.4～3.0MPa，体积空速为3～7h^-1，氢油体积比为300～600∶1。

3.根据权利要求1所述的一种焦化粗苯加氢精制工艺，其特征是：所述的三段加氢反应压力为2.4～3.0MPa，体积空速为3～7h^-1，氢油体积比为300～600∶1。