CN101724461A - 一种多产轻质清洁燃料油的煤焦油催化加氢处理方法 - Google Patents

一种多产轻质清洁燃料油的煤焦油催化加氢处理方法 Download PDF

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Abstract

一种多产轻质清洁燃料油的煤焦油加氢处理方法是将煤焦油经过预分馏，除去沥青等重组分以及重金属盐与固体杂质等，分别切取小于300℃和300～380℃馏分作为加氢原料油，将300～380℃馏分加氢原料油和氢气混合后进入加氢反应器A，将小于300℃的馏分与从加氢反应器B出来的油气混合进入反应器C。反应后该发明可实现在保证反应器对焦油处理量不变的前提下，脱除硫、氮、金属等杂质，发生加氢裂化反应，在保证获得高收率油品的同时，降低油品的密度，同时增强油品的安定性。

Description

一种多产轻质清洁燃料油的煤焦油催化加氢处理方法
技术领域
本发明属于一种燃料化工领域，具体涉及一种多产轻质清洁燃料油的煤焦油加氢方法。
背景技术
煤焦油作为炼焦、煤化工和煤气化等工业的副产品，随着煤化工行业的发展其产量不断增加。现存的煤焦油加工利用途径多是通过简单的酸碱精制后作为劣质燃料燃烧，从而造成严重的环境污染。因此将煤焦油如何能够做到有效利用，成为日益重要的研究开发课题。
煤焦油催化加氢方法是将煤焦油在催化剂催化作用下，通过加氢处理，达到脱硫、脱氮、脱氧、脱金属、不饱和烃饱和以及加氢裂化的目的，改变油品的性能，获得质量更好，更安定的汽油和柴油馏分。因此研究与开发煤焦油加氢方法，将取得重要的经济效益、环境效益与社会效益。
经过多年的研究开发，煤焦油催化加氢方法取得了一定的进展。CN1903994A公开了煤焦油生产燃料油的方法，该法是将脱除水分和灰分的全馏分煤焦油与稀释油按比例混合后，分别经过深度加氢、高压分离、低压分离、分馏等操作，得到低硫、低氮燃料油和轻质油品。CN1752188A介绍了一种燃料油的生产方法，是将煤焦油馏分与氢气一起分别依次进入第一加氢反应器，与Mo-Ni/Al2O3精制催化剂接触反应，第二加氢反应器，与W-Mo-Ni/Al2O3加氢改质催化剂接触反应，达到脱除硫、氮等杂质，芳烃饱和的目的。CN1464031A公开了一种煤焦油加氢工艺及催化剂，该工艺考虑了多种反应器形式，分别采用含氧化钛载体的加氢精制催化剂和含氧化钛与分子筛载体的加氢改质催化剂。总之，以上各项专利技术各具特色，但都存在一定的问题，都没有解决在保证反应器对焦油一定处理量的前提下，获得高收率油品的同时，降低油品的密度。
发明内容
本发明的目的是提出一种降低油品的密度，提高轻质油品收率的多产轻质清洁燃料油的煤焦油加氢处理方法。
本发明煤焦油催化加氢方法包括以下步骤：
(1)、将煤焦油经过预分馏，除去沥青等重组分以及重金属盐与固体杂质等，分别切取小于300℃和300～380℃馏分作为加氢原料油；
(2)、将300～380℃馏分加氢原料油和氢气混合后进入加氢反应器A进行反应，加氢反应器A出来的产物进入加氢反应器B进行反应，将小于300℃的馏分加氢原料油与从加氢反应器B油气混合进入加氢反应器C进行反应；
(3)、从加氢反应器C出来的油气经分离器分离后，分别得到油和气。
得到的油去精馏塔分馏既得汽油和柴油馏分，得到的气部分循环，部分去管网。
所述的煤焦油包括低温煤焦油、中温煤焦油或高温煤焦油。
所述操作条件分别为：
加氢反应器A：反应温度：340～380℃，氢分压：8.0～11.0MPa，氢油比：800～1500∶1，液体重量空速：0.3～0.8h-1。
加氢反应器B：反应温度：360～400℃，氢分压：8.0～11.0MPa，氢油比：800～1500∶1，液体重量空速：0.3～0.8h-1；
加氢反应器C：反应温度：380～430℃，氢分压：8.0～11.0MPa，氢油比：800～1500∶1，液体重量空速：0.3～0.8h-1。
所述的煤焦油加氢催化剂有四种，它们的组分及重量百分比分别为：1号催化剂：氧化镍0.5％～7％，氧化钼1.5％～13％，其余为氧化铝载体；2号催化剂：氧化镍1.5％～10％，氧化钼8％～15％，其余为氧化铝载体；3号催化剂：氧化镍1％～10％，氧化钼5％～10％，氧化钨11％～23％，其余为硅铝氧化物载体；4号催化剂：氧化镍5％～10％，氧化钨5％～20％，其余为硅铝氧化物载体。
所述的三个加氢反应器催化剂装填情况分别如下，反应器A：1号、2号和3号三种催化剂，三种催化剂装填体积比为1号∶2号∶3号＝1∶(1～5)∶(0.5～10)；反应器B：3号催化剂；反应器C：3号和4号催化剂，装填体积比为3号∶4号＝(0.5～10)∶1。
本发明在保证反应器对焦油一定处理量的前提下，获得高收率油品的同时，降低油品的密度，经过加氢油分离后可获得密度较低的汽油馏分和柴油馏分，从而可实现多产轻质清洁油品的目的。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：将煤焦油经预分馏得到的低于300℃和300℃～380℃的两种馏分分别从不同段反应器入口进入，可实现在保证反应器处理量不变的前提下，脱除硫、氮、金属等杂质，发生加氢裂化反应，在保证高收率油品的同时，降低油品的密度，同时增强油品的安定性。
四、具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例1
(1)将全馏分中低温煤焦油经过预分馏，除去沥青等重组分以及重金属盐与固体杂质等，分别切取小于300℃和300～380℃馏分作为加氢原料油；
(2)将300～380℃馏分加氢原料油和氢气混合后进入加氢反应器A，出来后进入加氢反应器B，将小于300℃的馏分加氢原料油与从加氢反应器B出来的油气混合进入加氢反应器C。
(3)加氢反应器催化剂装填情况及体积比分别为，加氢反应器A为1号、2号和3号催化剂，装填体积比为1∶1∶2；加氢反应器B为3号催化剂；加氢反应器C为3号和4号催化剂，装填体积比为3∶1。
(4)四种催化剂组成及重量百分比分别为，1号催化剂：氧化镍2％，氧化钼3.2％，其余为氧化铝载体；2号催化剂：氧化镍1.8％，氧化钼10.3％，其余为氧化铝载体；3号催化剂：氧化镍6.5％，氧化钼5.8％，氧化钨12.7％，其余为硅铝氧化物载体；4号催化剂：氧化镍6.8％，氧化钨7.6％，其余为硅铝氧化物载体。
(5)三个加氢反应器反应条件分别为，加氢反应器A，反应温度：340℃，氢分压：8.0Mpa，氢油比：900∶1，液体重量空速：0.8h-1；加氢反应器B，反应温度：360℃，氢分压：8.0MPa，氢油比：900∶1，液体重量空速：0.8h-1；加氢反应器C，反应温度：380℃，氢分压：8.0MPa，氢油比：900∶1，液体重量空速：0.8h-1。
(6)、反应后的油气经分离后，油可经过分馏塔分馏得到汽油和柴油馏分，得到的气部分循环，部分进入管网。
全馏分中低温煤焦油性质、加氢原料油性质与加氢后油的性质如下表1所示
表1
Figure G2009101753286D00041
实施例2
(1)将全馏分高温煤焦油经过预分馏，除去沥青等重组分以及重金属盐与固体杂质等，分别切取小于300℃和300～380℃馏分作为加氢原料油；
(2)将300～380℃馏分加氢原料油和氢气混合后进入加氢反应器A，出来后进入加氢反应器B，将小于300℃的馏分加氢原料油与从加氢反应器B出来的油气混合进入加氢反应器C。
(3)加氢反应器催化剂装填情况及体积比分别为，加氢反应器A为1号、2号和3号催化剂，装填体积比为1∶2.5∶4；加氢反应器B为3号催化剂；加氢反应器C为3号和4号催化剂，装填体积比为1.5∶1。
(4)四种催化剂组成及重量百分比分别为，1号催化剂：氧化镍6.2％，氧化钼4.3％，其余为氧化铝载体；2号催化剂：氧化镍8％，氧化钼11％，其余为氧化铝载体；3号催化剂：氧化镍7.6％，氧化钼8.8％，氧化钨14.7％，其余为硅铝氧化物载体；4号催化剂：氧化镍8.5％，氧化钨13.6％，其余为硅铝氧化物载体。
(5)三个加氢反应器反应条件分别为，加氢反应器A，反应温度：370℃，氢分压：10.5Mpa，氢油比：1400∶1，液体重量空速：0.4h-1；加氢反应器B，反应温度：390℃，氢分压：10.5MPa，氢油比：1400∶1，液体重量空速：0.4h-1；加氢反应器C，反应温度：420℃，氢分压：10.5MPa，氢油比：1400∶1，液体重量空速：0.4h-1。
(6)、反应后的油气经分离后，油可经过分馏塔分馏得到汽油和柴油馏分，得到的气部分循环，部分进入管网。
全馏分高温煤焦油性质、加氢原料油性质与加氢后油的性质如下表2所示
表2
Figure G2009101753286D00051
实施例3
(1)将高温焦油/中低温焦油质量比为1/1的混合油经过预分馏，除去沥青等重组分以及重金属盐与固体杂质等，分别切取小于300℃和300～380℃馏分作为加氢原料油；
(2)将300～380℃馏分加氢原料油和氢气混合后进入加氢反应器A，出来后进入加氢反应器B，将小于300℃的馏分加氢原料油与从加氢反应器B出来的油气混合进入加氢反应器C。
(3)加氢反应器催化剂装填情况及体积比分别为，加氢反应器A为1号、2号和3号催化剂，装填体积比为1∶2∶2.5；加氢反应器B为3号催化剂；加氢反应器C为3号和4号催化剂，装填体积比为2.2∶1。
(4)四种催化剂组成及重量百分比分别为，1号催化剂：氧化镍3.8％，氧化钼4％，其余为氧化铝载体；2号催化剂：氧化镍6.3％，氧化钼8.4％，其余为氧化铝载体；3号催化剂：氧化镍5.6％，氧化钼8.1％，氧化钨12.5％，其余为硅铝氧化物载体；4号催化剂：氧化镍6.9％，氧化钨12.6％，其余为硅铝氧化物载体。
(5)三个加氢反应器反应条件分别为，加氢反应器A，反应温度：350℃，氢分压：9.5Mpa，氢油比：1100∶1，液体重量空速：0.6h-1；加氢反应器B，反应温度：380℃，氢分压：9.5MPa，氢油比：1100∶1，液体重量空速：0.6h-1；加氢反应器C，反应温度：410℃，氢分压：9.5MPa，氢油比：1100∶1，液体重量空速：0.6h-1。
(6)、反应后的油气经分离后，油可经过分馏塔分馏得到汽油和柴油馏分，得到的气部分循环，部分进入管网。
全馏分高温煤焦油性质、加氢原料油性质与加氢后油的性质如下表3所示
表3
Figure G2009101753286D00061

Claims (5)

1.一种多产轻质清洁燃料油的煤焦油催化加氢处理方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)、将煤焦油经过预分馏，除去沥青等重组分以及重金属盐与固体杂质等，分别切取小于300℃和300～380℃馏分作为加氢原料油；
(2)、将300～380℃馏分加氢原料油和氢气混合后进入加氢反应器A进行反应，加氢反应器A出来的产物进入加氢反应器B进行反应，将小于300℃的馏分加氢原料油与从加氢反应器B油气混合进入加氢反应器C进行反应；
(3)、从加氢反应器C出来的油气经分离器分离后，分别得到油和气。
2.如权利要求1所述的一种多产轻质清洁燃料油的煤焦油催化加氢处理方法，其特征在于还将得到的油去精馏塔分馏既得汽油和柴油馏分，得到的气部分循环，部分去管网。
3.如权利要求1或2所述的一种多产轻质清洁燃料油的煤焦油催化加氢处理方法，其特征在于所述的煤焦油为低温煤焦油、中温煤焦油或高温煤焦油。
4.如权利要求1或2所述的一种多产轻质清洁燃料油的煤焦油催化加氢处理方法，其特征在于所述的反应条件分别为：
加氢反应器A：反应温度：340～380℃，氢分压：8.0～11.0MPa，氢油比：800～1500∶1，液体重量空速：0.3～0.8h-1，1号、2号和3号三种催化剂，三种催化剂装填体积比为1号∶2号∶3号＝1∶1～5∶0.5～10；
加氢反应器B：反应温度：360～400℃，氢分压：8.0～11.0MPa，氢油比：800～1500∶1，液体重量空速：0.3～0.8h-1，3号催化剂；
加氢反应器C：反应温度：380～430℃，氢分压：8.0～11.0MPa，氢油比：800～1500∶1，液体重量空速：0.3～0.8h-1，3号和4号催化剂，装填体积比为3号∶4号＝0.5～10∶1。
5.如权利要求4所述的一种多产轻质清洁燃料油的煤焦油催化加氢处理方法，其特征在于所述的反应煤焦油加氢催化剂有四种，它们的组分及重量百分比分别为：1号催化剂：氧化镍0.5％～7％，氧化钼1.5％～13％，其余为氧化铝载体；2号催化剂：氧化镍1.5％～10％，氧化钼8％～15％，其余为氧化铝载体；3号催化剂：氧化镍1％～10％，氧化钼5％～10％，氧化钨11％～23％，其余为硅铝氧化物载体；4号催化剂：氧化镍5％～10％，氧化钨5％～20％，其余为硅铝氧化物载体。
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