CN103450936A - 一种煤焦油重油处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种煤焦油重油处理方法是将提取了煤焦油中轻油的重油经加热到360～380℃后，输送到间歇式捏合机反应器中进行负压蒸馏、分离获得的轻油返回轻油加氢装置，将剩余的沥青为粒径为3～5mm之间的高附加值改质沥青送入液氮装置中冷却到-15～-20℃以下，然后送入转速为800～1200r/min的高速旋转式磨机中，冷却后的沥青粒通过转子和定子间隙时，被粉碎成0.063mm～0.15mm的粉末。本发明具有流程短，易操作，轻油产率高的优点。

Description

一种煤焦油重油处理方法
技术领域
本发明属于一种煤焦油的处理方法，具体涉及一种煤焦油重油的处理方法。
背景技术
2011年我国原油进口量占总消费量的56%，使得各种非常规石油资源加工生产轻质燃料油的技术成为热点。我国是以煤炭为主要能源，所以发展煤化工成为必然，特别是在煤炭价格相对低廉煤炭主产区发展煤化工具备经济上的可行性。此外，国际油价将长期处于高位，地方政府和企业出于能源安全、经济发展、提高原料多元化率等多方面的考虑，大力发展煤化工。所以从战略角度讲，我国健康发展煤化工意义重大，它将成为石油化工的有益补充。
但是煤直接液化和间接液化制油项目是各种煤制能源产品中能耗最高的项目，需谨慎发展。我国低阶煤干馏提质、炼焦等过程中，副产的煤焦油加氢分离可以生产石脑油、汽油和柴油，在一定程度上可以缓解我国石油对外的依存度。
文献：煤焦油深加工综述（刘延华，山东化工，2012，（6）：43-47）中讲述煤焦油加氢精制和加氢改质特点是第一步首先对煤焦油进行精制，去除煤焦油中的杂质，然后采用减压蒸馏提取小于360℃的轻馏分进行加氢改质生产石脑油和柴油，只能处理轻油组分；大于360℃的重油的利用仍然有一个有待解决的问题。此工艺运行装置内蒙古庆华10万吨高温煤焦油加氢装置（油产率一般在40－45%之间，重油在输送过程中容易冷凝造成管道堵塞等问题）。所以煤焦油深加工还存在一些问题，特别是重油处理技术。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种流程短，易操作，轻油产率高的煤焦油重油处理方法。
本发明提供了一种煤焦油重油处理的方法。该方法的宗旨是解决目前煤焦油处理工艺中油产率低、重油输送管道堵塞的问题，具体讲是以提取了煤焦油中轻油的重油为原料，经过加热器加热到360～380℃后，输送到间歇式捏合机反应器中，在压力为-20～-30mbar，温度为360～420℃的条件下，停留5～15min，进行深度分离出残留在重油中的轻油，间歇式捏合机反应器中剩余的为粒径是3～5mm之间的高附加值改质沥青，经过低温粉碎后获得0.063mm～0.15mm的沥青粉末。
本发明的具体实施步骤如下：
1）将提取了煤焦油中轻油的重油经加热到360～380℃后，输送到间歇式捏合机反应器中进行负压蒸馏、分离；
2）间歇式捏合机反应器操作压力为-20～-30mbar，温度为360～420℃，停留5～15min进行深度分离，获得的轻油返回轻油加氢装置，可以使煤焦油轻油产率提高10～18wt%；剩余的沥青为粒径为3～5mm之间的高附加值改质沥青；
3）将间歇式捏合机反应器获得3～5mm的改质沥青送入液氮装置中冷却到-15～-20℃以下，然后送入转速为800～1200r/min的高速旋转式磨机中，冷却后的沥青粒通过转子和定子间隙时，被粉碎成0.063mm～0.15mm的粉末。
如上所述的煤焦油为低温煤焦油、中温煤焦油和高温煤焦油中的一种或几种的混合物。
如上所述的间歇式捏合机反应器是由瑞士利斯特（LIST）公司制造的。
1）间歇式捏合机反应器同时具备加热、冷凝和抽真空三个功能。
2）间歇式捏合机反应器对高粘度及超高粘度的弹塑性物料具有很好的混炼、捏合、破碎、分散、蒸发和干燥功能。
3）间歇式捏合机反应器是在负压下操作，避免煤焦油在高温下缩聚、结焦，而且负压操作更具有节能、降耗效果。
如上所述的低温粉碎法是该发明的关键技术，该技术是利用液氮冷冻，使煤沥青冷至玻璃化温度以下，然后用高速旋转式磨机粉碎。
1）沥青低温粉碎法使用的冷剂为液氮，由空气分离制取，原料资源丰富，价格便宜，化学性质稳定，可以直接输入粉碎机内，从而可以减少预冷时间。
2）沥青低温粉碎法使用的粉碎机是高速旋转研磨机，是由带有合金刀具的锥形转子和带有齿形耐磨衬板的定子构成。
本发明有益效果:
1）该发明是提供一种高粘度、难处理煤焦油重油处理技术，形成一种流程更短、轻油产率更高的重油处理方法，克服目前煤焦油处理工艺中油产率低、重油输送管道堵塞的问题，解决煤沥青品质低、不宜粉碎等难题。
2）油产率高。经过间歇式捏合机反应器深度分离得到的轻油，返回轻油加氢装置，可以使煤焦油轻油产率提高了10～18wt%。
3）沥青品质高。可以获得指标为二级以上（软化点为100～120℃，β树脂的含量大于16%（质量分数），α树脂含量在6%～15%（质量分数）的优质沥青）的改制沥青，并且是0.063mm～0.15mm的粉末。
4）原料适用范围宽。可适用低温煤焦油、中温煤焦油和高温煤焦油中的一种或两种及两种以上的重油处理工艺。
具体实施方式
为了使本发明的目的、工艺路线以及工艺优点更加清楚明白地被理解，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述，但不应该将此理解为本发明主题范围仅限于下述实施例。
实施例1
以提取了低温煤焦油中轻油的重油为原料，经过加热器加热到365℃后，输送到由瑞士利斯特（LIST）公司制造的间歇式捏合机反应器中，在操作压力为-28.5mbar，温度为370℃，停留7.5min进行深度分离，获得的轻油返回轻油加氢装置，可以使煤焦油轻油产率提高16.2wt%。间歇式捏合机反应器中剩余的沥青为粒径3～5mm之间的高附加值改质沥青送入液氮冷却装置中冷却到-18.5℃，然后送入转速为900r/min的高速旋转式磨机中，通过转子和定子间隙被粉碎成粒径为0.078～0.13mm的优质沥青粉。经测试优质沥青粉的软化点为108℃，β树脂的含量为16.5%（质量分数），α树脂含量为8.5%（质量分数）。
实施例2
以提取了中、低温煤焦油中轻油的重油为原料，经过加热器加热到368℃后，输送到由瑞士利斯特（LIST）公司制造的间歇式捏合机反应器中，在操作压力为-27mbar，温度为390℃，停留9min进行深度分离，获得的轻油返回轻油加氢装置，可以使煤焦油轻油产率提高16.5wt%。间歇式捏合机反应器中剩余的沥青为粒径3～5mm之间的高附加值改质沥青送入液氮冷却装置中冷却到-16.5℃，然后送入转速为1000r/min的高速旋转式磨机中，通过转子和定子间隙被粉碎成粒径为0.072～0.12mm的优质沥青粉。经测试优质沥青粉的软化点为110℃，β树脂的含量为17.5%（质量分数），α树脂含量为7.5%（质量分数）。
实施例3
以提取了中温煤焦油中轻油的重油为原料，经过加热器加热到378℃后，输送到由瑞士利斯特（LIST）公司制造的间歇式捏合机反应器中，在操作压力为-24.5mbar，温度为398℃，停留14.2min进行深度分离，获得的轻油返回轻油加氢装置，可以使煤焦油轻油产率提高13.5wt%。间歇式捏合机反应器中剩余的沥青为粒径3～5mm之间的高附加值改质沥青送入液氮冷却装置中冷却到-16.5℃，然后送入转速为1100r/min的高速旋转式磨机中，通过转子和定子间隙被粉碎成粒径为0.068mm～0.10mm的优质沥青粉。经测试优质沥青粉的软化点为113℃，β树脂的含量为18.5%（质量分数），α树脂含量为10.5%（质量分数）。
实施例4
以提取了中、高温煤焦油中轻油的重油为原料，经过加热器加热到369℃后，输送到由瑞士利斯特（LIST）公司制造的间歇式捏合机反应器中，在操作压力为-28.5mbar，温度为410℃，停留14.5min进行深度分离，获得的轻油返回轻油加氢装置，可以使煤焦油轻油产率提高12.5wt%。间歇式捏合机反应器中剩余的沥青为粒径3～5mm之间的高附加值改质沥青送入液氮冷却装置中冷却到-17.5℃，然后送入转速为1100r/min的高速旋转式磨机中，通过转子和定子间隙被粉碎成粒径为0.078～0.13mm的优质沥青粉。经测试优质沥青粉的软化点为115℃，β树脂的含量为19.5%（质量分数），α树脂含量为10.5%（质量分数）。
实施例5
以提取了高温煤焦油中轻油的重油为原料，经过加热器加热到375℃后，输送到由瑞士利斯特（LIST）公司制造的间歇式捏合机反应器中，在操作压力为-28mbar，温度为415℃，停留12min进行深度分离，获得的轻油返回轻油加氢装置，可以使煤焦油轻油产率提高12.3wt%。间歇式捏合机反应器中剩余的沥青为粒径3～5mm之间的高附加值改质沥青送入液氮冷却装置中冷却到-19℃，然后送入转速为1150r/min的高速旋转式磨机中，通过转子和定子间隙被粉碎成粒径为0.063mm～0.098mm的优质沥青粉。经测试优质沥青粉的软化点为108℃，β树脂的含量为17.3%（质量分数），α树脂含量为12.3%（质量分数）。

Claims (3)

1.一种煤焦油重油处理方法，其特征在于包括如下步骤：
1）将提取了煤焦油中轻油的重油经加热到360～380℃后，输送到间歇式捏合机反应器中进行负压蒸馏、分离；
2）间歇式捏合机反应器操作压力为-20～-30mbar，温度为360～420℃，停留5～15min进行深度分离，获得的轻油返回轻油加氢装置，可以使煤焦油轻油产率提高10～18wt%；剩余的沥青为粒径为3～5mm之间的高附加值改质沥青；
3）将间歇式捏合机反应器获得3～5mm的改质沥青送入液氮装置中冷却到-15～-20℃以下，然后送入转速为800～1200r/min的高速旋转式磨机中，冷却后的沥青粒通过转子和定子间隙时，被粉碎成0.063mm～0.15mm的粉末。
2.如权利要求1所述的一种煤焦油重油处理方法，其特征在于所述的煤焦油为低温煤焦油、中温煤焦油和高温煤焦油中的一种或几种的混合物。
3.如权利要求1所述的一种煤焦油重油处理方法，其特征在于所述的间歇式捏合机反应器是由瑞士利斯特公司制造的。
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