CN101781577B

CN101781577B - 利用混合煤焦油生产轻质燃料油的方法

Info

Publication number: CN101781577B
Application number: CN 200910163207
Authority: CN
Inventors: 李桂成; 罗国林
Original assignee: QUJIN ZHONGYI FINECHEMICAL CO Ltd
Current assignee: QUJIN ZHONGYI FINECHEMICAL CO Ltd
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2029-12-21
Also published as: CN101781577A

Abstract

本发明公开了一种利用混合煤焦油生产轻质燃料油的方法，利用高、中、低温煤焦油及其混合煤焦油通过加氢精制和加氢裂化两段反应，即第一段加氢精制反应脱除原料中的N、S；第二段加氢裂化反应对油品进行改质成为清洁轻质燃料油。本发明高效加氢催化剂和适宜的加工流程，通过工艺参数的优化，使混合煤焦油完全转化为清洁燃料油的调和组分。本发明对原料油的选择性不高，高、中、低温煤焦油或混合煤焦油均可作为生产原料，而且产品轻质燃料油的收率高达99％以上。本发明方法反应高效，工艺稳定，是一种高效利用低(劣)质煤焦油生产高附加值轻质燃料油的工艺，具有广泛的推广应用价值。

Description

利用混合煤焦油生产轻质燃料油的方法

技术领域

本发明属于煤化工技术领域，具体涉及一种利用高、中、低温煤焦油及其混合煤焦油生产轻质燃料油的方法。

背景技术

我国是缺油、少气、煤炭资源相对丰富的国家，发展以煤为主的化学工业是必然趋势，更是我国化学工业的基本特色。煤在炼焦过程中，约有80％转化为焦炭，有15％转化为煤气，5％转化为焦油和苯。高温煤焦油中的蒽油组份富含蒽、菲、咔唑、萤蒽和芘等三环和四环芳烃化合物。目前，蒽油主要用作炭黑原料、木材防腐油或低档燃料油，存在附加值低和污染环境等问题。即使采用物理分离方法对其进行深加工，通常也只能得到蒽、咔唑等粗产品，综合经济性仍然较差。发达国家由于炼钢工业的技术进步，化工合成水平的日益提高，煤焦油资源量小以及环保法规日益严格等因素，无法建设蒽油加氢装置。近几年我国兰炭迅速发展，中低温煤焦油产量提高，相继建设了中低温煤焦油加氢装置，生产清洁燃料调和组分。由于中低温煤焦油在硫、氮、芳烃含量及组成上与蒽油存在较大差异，其所采用的工艺条件和催化剂无法处理像蒽油这样较重质的煤焦油。为此，本发明人经过大量的试验研究，成功开发出了一种低、中、高温煤焦油或混合煤焦油加氢生产清洁燃料油调和组分技术，即利用利用混合煤焦油生产轻质燃料油的方法，有利于扩大加氢原料的来源。

发明内容

本发明的目的在于开发一种工艺简便，能够利用高、中、低温煤焦油及其混合煤焦油生产轻质燃料油的方法。

本发明的目的是这样实现的，包括下列工序：

A、原料油同氢气混合后进入加氢精制单元，进行加氢脱硫、脱氮、脱氧反应，同时使部分芳烃饱和；

B、加氢精制单元生成油经过热高压分离器进行气液分离，分离的富氢气体循环到反应器入口，液体进入热低压分离器，从热低压分离器分离出的低压分离气作为燃料气使用；低压分离液体经脱水后部分返回原料循环使用，部分去加氢裂化单元；

C、加氢裂化单元生成油经过冷高压分离器、冷低压分离器后，高压分离的富氢气体循环使用，高压分离的液体进入冷低压分离器，从冷低压分离器分离出的低压分离气作为燃料气使用，低压分离的液体进入汽提分离塔、分馏塔分离出清洁汽油调和组分和清洁柴油调和组分。

煤焦油具有芳烃含量高、C/H比高和密度大等特点，而柴油产品要求密度相对较小，芳烃含量低，C/H比低，尤其含分支度高的烷烃是柴油的理想组分。煤焦油加氢处理的目的是选用适宜的催化剂及工艺条件，对高含量的芳烃进行加氢饱和、开环及裂化反应，使部分嵌在芳核中的S、N和O原子以H₂S、NH₃和H₂O的形式脱除，生成柴油理想组分，但由于单环环烷烃和芳烃的加氢相对化学反应速率常数较小，所以对于煤焦油而言，则最大可能生成的柴油组分是带有侧链的单环烃类。

蒽加氢裂化反应的主要历程是通过1，2，3，4-四氢化蒽一部分异构化成5，6-苯并茚满后再裂化为烷基萘，另一部分加氢生成四氢化萘，再一部分异构成茚满并得到烷基苯，而且随着温度的升高，反应向着生成少环芳烃的方向进行，C₁-C₄气体的量也相应增加，且生成异丁烷是其特征反应。反应初期，有相当量的9，10-二氢化蒽存在，其中一部分变成了二苯基甲烷，但大部分再次脱氢又变回了蒽，提高压力有利于二氢化蒽的生成。

在加氢裂化反应阶段，芳烃深度加氢饱和、开环裂化反应，以降低目的产物密度和提高十六烷值。其中菲的加氢裂化中间产物有正丁基四氢化萘及正丁苯，最终产物中含有大量正丁烷，故认为菲的端环加氢饱和及开环是主要反应途径，产品中只有少量联苯和2-乙其联苯，中间环饱和也是次要的。

本发明采用专用加氢催化剂和适宜的加工流程，通过工艺参数的优化，使混合煤焦油完全转化为清洁燃料油的调和组分。本发明方法对原料油的选择性不高，即可是低温煤焦油，也可以是高温煤焦油，或高、中、低温煤焦油的混合煤焦油，相对于原料油产品轻质油液体的收率高达99％以上。本发明方法反应高效，工艺稳定，是一种高效利用低质煤焦油生产高附加值轻质燃料油的工艺，具有广泛的推广应用价值。

附图说明

附图为本发明工艺流程图；

图中：1-原料贮管，2-缓冲管，3-加热炉，4-新氢压缩机，5-热高压分离器，6-热低压分离器，7-冷高压分离器，8-冷低压分离器，9-汽提分离塔，10-分馏塔，11-循环氢压缩机，12-精制单元，13-裂化单元。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。

如附图所示，本发明方法包括下列工序：

A、原料油同氢气混合后进入加氢精制单元12，进行加氢脱硫、脱氮、脱氧反应，同时使部分芳烃饱和；

B、加氢精制单元12生成油经过热高压分离器5进行气液分离，分离的富氢气体循环到反应器入口，液体进入热低压分离器6，从热低压分离器6分离出的低压分离气作为燃料气使用；低压分离液体经脱水后部分返回原料循环使用，部分去加氢裂化单元13；

C、加氢裂化单元13生成油经过冷高压分离器7、冷低压分离器8后，高压分离的富氢气体循环使用，高压分离的液体进入冷低压分离器8，从冷低压分离器8分离出的低压分离气作为燃料气使用，低压分离的液体进入汽提分离塔9、分馏塔10分离出清洁汽油调和组分和清洁柴油调和组分。

所述的加氢精制催化剂为氧化钼、氧化钨、氧化镍、氧化铝、硅铝一种或一种以上的组合。

所述的加氢精制反应压力为150MPa-200MPa；加氢精制反应温度为300℃-400℃；加氢精制氢油比(V/V)为800∶1-1200∶1；加氢精制总体空速为0.1-0.5。

所述的加氢裂化催化剂为氧化钨、氧化镍、氧化铝、硅铝一种或一种以上的组合。

所述的加氢裂化反应压力为150MPa-200MPa；加氢裂化反应温度为300℃-400℃；加氢裂化氢油比(V/V)为800∶1-1200∶1；加氢裂化总体空速为0.1-0.5。

实施例1

中温煤焦油经蒸馏除去沥青质后，通过本发明工艺，加氢精制条件为温度300℃，操作压力150MPa，氢油比800∶1，加氢精制总体空速为0.5，加裂化条件为温度300℃，操作压力150MPa，氢油比1200∶1，加氢裂总体空速为0.5，得到产品石脑油收率(重量比)25％，柴油调合份收率74％。

实施例2

高温煤焦油中蒽油馏份通过本发明工艺，加氢精制条件为温度400℃，操作压力180MPa，氢油比1100∶1，加氢精制总体空速为0.3，加裂化条件为温度400℃，操作压力150MPa，氢油比800∶1，加氢裂总体空速为0.1，得到产品石脑油收率(重量比)18％，柴油调合份收率80％。

实施例3

中温煤焦油与高温煤焦油分别除去沥青制质后按1∶1(V/V)混合通过本发明工艺，加氢精制条件为温度350℃，操作压力200MPa，氢油比1200∶1，加氢精制总体空速为0.3，加裂化条件为温度360℃，操作压力170MPa，氢油比1000∶1，加氢裂总体空速为0.3，得到产品石脑油收率(重量比)20％，柴油调合份收率78％。

本发明的特点：

1、本发明加氢精制工艺生产的加氢汽油和柴油馏分的硫含量符合欧III排放标准，是生产清洁汽油和柴油产品的理想调和组分。

2、本发明加氢精制-加氢裂化工艺生产的加氢汽油和加氢柴油馏分的硫含量符合欧IV排放标准；本发明在生产清洁燃料油调和组分的同时，也实现了蒽油完全加氢转化的目的，可谓一举两得。

3、本发明工艺简便，工作稳定，反应条件平和易于控制。

Claims

1.一种利用混合煤焦油生产轻质燃料油的方法，其特征在于包括下列工序：

A、原料油同氢气混合后进入加氢精制单元(12)，进行加氢脱硫、脱氮、脱氧反应，同时使部分芳烃饱和；

B、加氢精制单元(12)生成油经过热高压分离器(5)进行气液分离，分离的富氢气体循环到反应器入口，液体进入热低压分离器(6)，从热低压分离器(6)分离出的低压分离气作为燃料气使用；低压分离液体经脱水后部分返回原料循环使用，部分去加氢裂化单元(13)；

C、加氢裂化单元(13)生成油经过冷高压分离器(7)、冷低压分离器(8)后，高压分离的富氢气体循环使用，高压分离的液体进入冷低压分离器(8)，从冷低压分离器(8)分离出的低压分离气作为燃料气使用，低压分离的液体进入汽提分离塔(9)、分馏塔(10)分离出清洁汽油调和组分和清洁柴油调和组分。

2.根据权利要求1所述的利用混合煤焦油生产轻质燃料油的方法，其特征在于加氢精制催化剂为氧化钼、氧化钨、氧化镍、氧化铝、硅铝中的一种或一种以上的组合。

3.根据权利要求1所述的利用混合煤焦油生产轻质燃料油的方法，其特征在于加氢精制反应压力为150MPa-200MPa；加氢精制反应温度为300℃-400℃；加氢精制氢油比(V/V)为800∶1-1200∶1；加氢精制总体空速为0.1-0.5。

4.根据权利要求1所述的利用混合煤焦油生产轻质燃料油的方法，其特征在于加氢裂化催化剂为氧化钨、氧化镍、氧化铝、硅铝中的一种或一种以上的组合。

5.根据权利要求1所述的利用混合煤焦油生产轻质燃料油的方法，其特征在于所述的加氢裂化反应压力为150MPa-200MPa；加氢裂化反应温度为300℃-400℃；加氢裂化氢油比(V/V)为800∶1-1200∶1；加氢裂化总体空速为0.1-0.5。