CN101781575A - 中低温煤焦油制取高清洁燃料油的方法 - Google Patents

中低温煤焦油制取高清洁燃料油的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种中低温煤焦油制取高清洁燃料油的方法，涉及煤焦油再加工技术，是将溶剂与煤焦油搅拌混合萃取，静置后的上层轻液经蒸发回收溶剂后，得到清洁轻质燃料油，下层重液经蒸发回收溶剂后，得到重质燃料油。溶剂回收后可循环利用。本发明方法已经过了中试，经一年的运行证明，是一种工艺简单、生产运行成本低、可得到高清洁燃料油的工艺方法。本发明方法作为煤焦油加氢预处理的工艺非常好，是通过溶剂萃取的方式从中低温煤焦油中得到高清洁燃料油，生产的燃料油是加氢制取汽油柴油工艺的原料，也可以作为组分油，和渣油调和成180CST船用燃料油。

Description

中低温煤焦油制取高清洁燃料油的方法
技术领域
本发明涉及煤焦油再加工技术领域，更具体的说，是一种中低温煤焦油制取高清洁燃料油的方法。
技术背景
随着我国国民经济的快速发展，石油作为一种不可再生的自然资源正在日益减少，石油已成为制约我国经济发展的关键因素之一。
煤焦油为煤干馏过程中所得到的一种液体产物，它主要是由烷烃、芳香烃、胶质和沥青组成的有机物。煤焦油与石油外观相似，都是黑色粘稠液体，但是煤焦油的成分要比石油复杂的多。
煤焦油加工制取燃料油的方法，国内外有很多成熟的工艺和方法，主要有蒸馏分离法，萃取分离法等等。煤焦油蒸馏是比较传统的工艺，能很好的切出各段馏分油，蒸馏到360度后剩下的是沥青，但是耗能较大，需要把原料加热到360～380℃，同时还有部分长链烷烃未能分离出来。为了得到某一种特殊的产品，往往使用萃取法，例如2004年S1期刊登的伍林的《10Kg/次煤焦油溶剂萃分离系统与工艺》中介绍的是采用工业酒精萃取煤焦油中的1～4环化合物，有很好的分离效果。
目前煤焦油加氢的预处理工艺主要有
1、蒸馏法，脱出沥青后去加氢；
2、专利公开号CN 100999675A的煤焦油的电场净化方法，去除水分、各种金属离子杂质；
3、专利公开号CN 101250432A中用炼油厂催化柴油作为稀释油萃取的馏分作为加氢的原料。
第一种方法虽然脱出沥青干净，但耗能较大；第二种方法需要采用电场，虽然较好的脱出金属离子但不能很好的脱出多环芳烃；第三种方法不能很好的稠环芳烃，影响加氢催化的效果。
发明内容
本发明的目的是克服上述煤焦油加氢预处理加工处理方法的缺点，提供一种中低温煤焦油制取高清洁燃料油的方法，是利用一种萃取剂得到一种能脱出稠环芳烃并同时脱出其金属离子的制取高清洁燃料油的方法。这种方法工艺流程简单、生产运行成本低。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的；
一种中低温煤焦油制取高清洁燃料油的方法，其包括以下步骤：
A、萃取剂：
为工业级正己烷，或化工溶剂6#溶剂油其中之一；
B、对煤焦油过滤脱杂；
C、搅拌混合萃取，将A、B步得到的煤焦油与萃取剂按体积比1∶1～2的比例放入搅拌罐，搅拌30～50分钟，温度40～60℃；
D、静置分离，将C步中搅拌好的混合液打入静置罐，静置40～60分钟后，将分层的上层轻液用泵打入轻液缓冲罐，下层重液打入重液缓冲罐；
E、轻液清洁轻质燃料油提取，先将轻液输入蒸发器，用蒸汽加热至100℃～120℃，使萃取剂蒸发，轻液蒸发完萃取剂后，剩余的油是清洁轻质燃料油；
F、重液重质燃料油提取，再将重液输入蒸发器，用蒸汽加热至100℃～120℃，使萃取剂蒸发，重液蒸发完萃取剂后，剩余的油是含有大量稠环芳烃和杂质的重质燃料油。
所述的中低温煤焦油制取高清洁燃料油的方法，其所述煤焦油，为中低温煤焦油，20℃的密度不大于1100Kg/m3，包括生产兰炭的副产品：水上和水下中低温煤焦油，鲁奇加压气化法生产水煤气的副产品煤焦油，及混合中低温煤焦油。
所述的中低温煤焦油制取高清洁燃料油的方法，其还包括：
G、在E、F步中使萃取剂蒸发后，用冷凝器回收，再送至油水分离器，分水后的萃取剂送回萃取剂缓冲罐循环使用。
所述的中低温煤焦油制取高清洁燃料油的方法，其所述A步中，若采用工业级正己烷为萃取剂，萃取轻质油的密度略小一些，采用化工溶剂6#溶剂油为萃取剂，萃取油的密度略大些。
本发明的中低温煤焦油制取高清洁燃料油的方法，可以作为煤焦油加氢装置的预处理工艺；本发明方法生产的轻质燃料油可以作为焦油加氢的脱沥青油，直接去加氢生产汽油、柴油，可以防止对设备的腐蚀，防止催化剂的中毒，避免加氢反应器床层堵塞，延长焦油加氢装置的运行周期。本发明方法生产的轻质燃料油也可以作为组分油，和渣油调和成180CST船用燃料油。
附图说明
图1是本发明的中低温煤焦油制取高清洁燃料油的方法流程图。
具体实施方式
见图1，是一种中低温煤焦油制取高清洁燃料油的方法流程图，其中，煤焦油1、溶剂2、混合槽3、沉降分离槽4、轻液蒸发回收系统5、轻液回收的溶剂6、轻质燃料油7、重液蒸发回收系统8、重液回收的溶剂9、重质燃料油10。
本发明的方法包括以下步骤：
1、搅拌混合萃取
首先对煤焦油进行机械过滤脱出杂质，然后将煤焦油与萃取剂按体积比1∶1～2的比例分别打入搅拌罐，用搅拌机搅拌混合30～50分钟。萃取最佳温度40～60℃。
上述煤焦油原料为焦化厂所产的各种中低温煤焦油，20℃的密度不大于1100Kg/m3，主要包括生产兰炭副产的各种水上和水下中低温煤焦油、鲁奇加压气化法生产水煤气副产的煤焦油以及各种混合中低温煤焦油。
本发明中的萃取剂有两种：
A.工业级正己烷；或B.化工溶剂6#溶剂油；
采用工业级正己烷为萃取剂，萃取轻质油的密度略小一些，采用化工溶剂6#溶剂油为萃取剂，萃取油的密度略大些。
2、静置分离
将搅拌好的混合液打入静置罐，静置分离40～60分钟左右，将分层的上层轻液用泵打入轻液缓冲罐；下层重液打入重液缓冲罐。
3、轻液溶剂回收
将轻液用泵打入用蒸发器，用蒸汽加热至100℃～120℃，溶剂蒸发并用冷凝器回收后，送至油水分离器；分水后的溶剂送回溶剂缓冲罐循环利用。轻液蒸发完溶剂剩余的油就是清洁轻质燃料油。这种燃料油中的水分、胶质、固体杂质、灰分及金属含量都非常低。
4、重液溶剂回收
将重液用泵打入用蒸发器，用蒸汽加热至100℃～120℃，溶剂蒸发并用冷凝器回收后，送至油水分离器。分水后的溶剂送回溶剂缓冲罐循环利用。重液蒸发完溶剂后所得到的油是含有大量稠环芳烃和杂质的重质燃料油。
本发明中的轻质燃料油的用途有几种方式：
1、作为焦油加氢的脱沥青油，直接去加氢；
2、加入部分渣油调成180CST船用燃料油。
下面是本发明给出的具体实例，由此可以进一步清楚了解本发明。
实施例一
本实例的煤焦油1为中温煤焦油，其性质见表1.
其加工步骤如下：
1.搅拌混合萃取
萃取剂采用工业正己烷，放入溶剂罐待用；
对煤焦油1用过滤器脱出杂质，然后将煤焦油与已经配制好的萃取剂按体积比2∶3的比例分别打入搅拌罐，用搅拌机搅拌混合40分钟；其萃取的温度为45℃。
2、静置分离
将搅拌好的混合液打入静置罐，静置分离50分钟，将分层的上层轻液用泵打入轻液缓冲罐；下层重液打入重液缓冲罐。
3、轻液萃取溶剂回收
将轻液用泵打入用蒸发器，用蒸汽加热至115℃，溶剂蒸发并用冷凝器回收后，送至油水分离器；分水后的溶剂送回溶剂缓冲罐循环利用。轻液蒸发完溶剂剩余的油就是清洁轻质燃料油。这种萃取的燃料油中的水分、胶质、固体杂质、灰分及金属含量都比原料低很多，萃取轻质燃料油的物理性质见表1。
4、重液萃取溶剂回收
将重液用泵打入用蒸发器，用蒸汽加热至115℃，溶剂蒸发并用冷凝器回收后，送至油水分离器。分水后的溶剂送回溶剂缓冲罐循环利用。重液蒸发完溶剂后所得到的油是含有大量稠环芳烃和杂质的重质燃料油。
本实例已经有一套年处理焦油5万吨/年的中试装置在运行。
经实际测定，轻质燃料油的萃取比例为原料焦油的55％，即产品中轻质燃料油与重质油的比例为55∶43(原料有2％的的水分被回收溶剂时蒸出)。
表1煤焦油1及萃取的轻质燃料油的主要物性
Figure G2009100775292D0000061
实施例二
本实例的煤焦油2为低温煤焦油，其性质见表2；
其加工步骤如下：
1.搅拌混合萃取
萃取溶剂采用化工溶剂6#溶剂油，放入溶剂罐待用；
对煤焦油2采用过滤器脱出杂质，然后将煤焦油与已经配制好的萃取剂按体积比1∶1的比例分别打入搅拌罐，用搅拌机搅拌混合30分钟；其萃取的温度为45℃。
2、静置分离
将搅拌好的混合液打入静置罐，静置分离50分钟，将分层的上层轻液用泵打入轻液缓冲罐；下层重液打入重液缓冲罐。
3、轻液萃取溶剂回收
将轻液用泵打入用蒸发器，用蒸汽加热至105℃，溶剂蒸发并用冷凝器回收后，送至油水分离器；分水后的溶剂送回溶剂缓冲罐循环利用。轻液蒸发完溶剂剩余的油就是清洁轻质燃料油。这种萃取的燃料油中的水分、胶质、固体杂质、灰分及金属含量都比原料低很多，萃取轻质燃料油的物理性质见表2。
4、重液萃取溶剂回收
将重液用泵打入用蒸发器，用蒸汽加热至110℃，溶剂蒸发并用冷凝器回收后，送至油水分离器。分水后的溶剂送回溶剂缓冲罐循环利用。重液蒸发完溶剂后所得到的油是含有大量稠环芳烃和杂质的重质燃料油。
经实际测定，轻质燃料油的萃取比例为原料焦油的85％，即产品中轻质燃料油与重质油的比例为85∶13(原料有2％的的水分被回收溶剂时蒸出)。
表2煤焦油2及萃取的轻质燃料油的主要物性
Figure G2009100775292D0000071

Claims (4)

1.一种中低温煤焦油制取高清洁燃料油的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、萃取剂：
为工业级正己烷，或化工溶剂6#溶剂油其中之一；
B、对煤焦油过滤脱杂；
C、搅拌混合萃取，将A、B步得到的煤焦油与萃取剂按体积比1∶1～2的比例放入搅拌罐，搅拌30～50分钟，温度40～60℃；
D、静置分离，将C步中搅拌好的混合液打入静置罐，静置40～60分钟后，将分层的上层轻液用泵打入轻液缓冲罐，下层重液打入重液缓冲罐；
E、轻液清洁轻质燃料油提取，先将轻液输入蒸发器，用蒸汽加热至100℃～120℃，使萃取剂蒸发，轻液蒸发完萃取剂后，剩余的油是清洁轻质燃料油；
F、重液重质燃料油提取，再将重液输入蒸发器，用蒸汽加热至100℃～120℃，使萃取剂蒸发，重液蒸发完萃取剂后，剩余的油是含有大量稠环芳烃和杂质的重质燃料油。
2.如权利要求1所述的中低温煤焦油制取高清洁燃料油的方法，其特征在于，所述煤焦油，为中低温煤焦油，20℃的密度不大于1100Kg/m3，包括生产兰炭的副产品：水上和水下中低温煤焦油，鲁奇加压气化法生产水煤气的副产品煤焦油，及混合中低温煤焦油。
3.如权利要求1所述的中低温煤焦油制取高清洁燃料油的方法，其特征在于，还包括：
G、在E、F步中使萃取剂蒸发后，用冷凝器回收，再送至油水分离器，分水后的萃取剂送回萃取剂缓冲罐循环使用。
4.如权利要求1所述的中低温煤焦油制取高清洁燃料油的方法，其特征在于，所述A步中，若采用工业级正己烷为萃取剂，萃取轻质油的密度略小一些，采用化工溶剂6#溶剂油为萃取剂，萃取油的密度略大些。
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