一種煤焦油分步裂解、臨氫焦化工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種中低溫煤焦油資源優(yōu)化利用的技術(shù)方法。該方法可以顯著改善煤焦油加工工藝，提高液收。本發(fā)明目的充分利用煤焦油特性，進(jìn)行差別化處理，優(yōu)化煤焦油加工工藝。本發(fā)明煤焦油加工工藝，包括煤焦油分步裂解、輕組分先分離和臨氫焦化。先將煤焦油送至加熱爐對(duì)流段加熱后進(jìn)入裂解反應(yīng)器進(jìn)行初步裂解反應(yīng)，易裂解組分裂解產(chǎn)生較輕組分和煤焦油中輕組分從反應(yīng)器頂部進(jìn)入分餾塔；反應(yīng)器中重組分與分餾塔底生成油混合后用泵送入加熱爐輻射段進(jìn)一步加熱進(jìn)入焦炭塔進(jìn)行臨氫焦化反應(yīng)，生成油氣和焦炭；在輻射段入口注入氫氣。反應(yīng)產(chǎn)生的油氣進(jìn)入分餾塔進(jìn)行分離，得到汽油、柴油、蠟油組分送加氫，富氣可用于制氫或作為加熱爐燃料。較現(xiàn)有技術(shù)相比具有工藝合理、液收高、能耗低。
【專利說(shuō)明】一種煤焦油分步裂解、臨氫焦化工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種煤焦油資源優(yōu)化利用的技術(shù)方法。該方法可以顯著改善煤焦油加 工工藝，提高液收。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的煤焦油加工延遲焦化預(yù)處理工藝采用常規(guī)渣油延遲焦化加工工藝。
[0003] 煤焦油延遲焦化預(yù)處理工藝采用常規(guī)渣油加工工藝，沒(méi)有很好地利用煤焦油特 性，進(jìn)行差別化處理。主要缺陷有：①部分易裂解、縮合組分沒(méi)有先進(jìn)行低溫反應(yīng)，一同進(jìn)入 加熱爐輻射段，容易造成爐管結(jié)焦，影響長(zhǎng)周期運(yùn)行；②輕組分沒(méi)有分離都進(jìn)加熱爐，能耗 高；③由于煤焦油富含氧，裂解、縮合過(guò)程中部分變成水，使得煤焦油中寶貴的氫進(jìn)一步減 少；④采用加熱爐注水（或蒸汽）工藝，由于水熱焓較高，能耗高；⑤煤焦油中輕組分組分 不先行分離而一同進(jìn)入加熱爐和焦炭塔，部分輕組分在高溫下發(fā)生部分裂解產(chǎn)生富氣，使 得煤焦油中本來(lái)就很少的氫組分進(jìn)一步減少，同時(shí)減少液收；
[0004] 由于我國(guó)石油資源短缺，進(jìn)口依賴程度高，煤制油在高油價(jià)背景下，成為新的熱 點(diǎn)。為了提高煤焦油的利用效率，緩解能源矛盾，煤焦油加工工藝改進(jìn)顯得越來(lái)越迫切。對(duì) 于煤焦油，按照其特性尋找合理加工工藝，提高利用率、節(jié)能降耗尤為重要。
[0005] 中國(guó)專利CN1485404A公開(kāi)用將煤焦油預(yù)熱至300-380°C的中低溫煤焦油引入加 熱爐，經(jīng)加熱爐加熱至480- 550°C后進(jìn)入焦炭塔，在0. 8 - 2. OMpa的壓力下進(jìn)行焦化反應(yīng)， 焦炭塔中生成的焦炭排出焦炭塔，經(jīng)焦化后的生成油進(jìn)入抽提塔，在抽提塔中加入堿溶液， 抽提出的酚類物質(zhì)出抽提塔，抽提出酚類物質(zhì)后的餾份油進(jìn)入分餾塔，分別分離出碳鏈長(zhǎng) 度小于5的輕烴類物質(zhì)、石腦油和柴油調(diào)和組份。
[0006] 中國(guó)專利CN1664068A公開(kāi)用將煤焦油經(jīng)加熱爐加熱至500- 520°C后進(jìn)入焦炭 塔，在0. 22- 0. 26Mpa的壓力下進(jìn)行焦化反應(yīng)，經(jīng)焦化得到的燃料油、液化氣及焦炭。采用 全餾分延遲焦化工藝。
[0007] 中國(guó)專利CN101429456A發(fā)明提供的是一種煤焦油延遲焦化和加氫的組合工藝方 法。該發(fā)明對(duì)煤焦油采用延遲焦化和加氫的方法，進(jìn)行延遲焦化、加氫和后精制，加氫包括 加氫處理、加氫精制和加氫裂化。該發(fā)明的關(guān)鍵是利用延遲焦化和加氫組合工藝技術(shù)，調(diào)整 延遲焦化和加氫工藝的工藝條件，實(shí)現(xiàn)煤焦油改質(zhì)的最終目的。
[0008] 然而上述專利所公開(kāi)采用的技術(shù)沒(méi)有充分利用煤焦油特性，進(jìn)行差別化處理。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種對(duì)煤焦油加工工藝優(yōu)化的 利用技術(shù)。
[0010] 與減壓渣油相比，中低溫煤焦油組分復(fù)雜、分布廣，碳?xì)浔雀?，富含氧，輕組分高， 組分物理性質(zhì)和裂解、縮合等化學(xué)反應(yīng)性能差異大。
[0011] 本發(fā)明目的充分利用煤焦油特性，進(jìn)行差別化處理，優(yōu)化煤焦油加工工藝。本發(fā)明 煤焦油加工工藝，包括煤焦油分步裂解、輕組分先行分離和臨氫焦化。
[0012] 本發(fā)明提供的煤焦油分步裂解、臨氫焦化工藝包括如下步驟：
[0013] ①先將煤焦油送至加熱爐對(duì)流段加熱至200?350°C，進(jìn)入裂解反應(yīng)器進(jìn)行初步 裂解反應(yīng)，反應(yīng)器操作壓力為：〇? 05?0? 5MPa ;
[0014] ②步驟①得到的易裂解組分裂解產(chǎn)生較輕組分和煤焦油中輕組分從反應(yīng)器頂部 進(jìn)入分餾塔；
[0015] ③步驟①得到的重組分用加熱爐進(jìn)料泵送入加熱爐輻射段進(jìn)一步加熱到350? 480°C，0. 1?0. 5MPa進(jìn)入焦炭塔進(jìn)行焦化反應(yīng)，循環(huán)比：0. 1?0. 6,生成油氣和焦炭；
[0016] ④在福射段入口注入氫氣（加氫裝置來(lái)的循環(huán)氫），注入氫氣量為進(jìn)料量的〇. 1? 0. 5% (m)；
[0017] ⑤反應(yīng)產(chǎn)生的油氣進(jìn)入分餾塔進(jìn)行分離，得到汽油、柴油、蠟油組分送下游加氫裝 置，富氣可用于制氫或作為加熱爐燃料。
[0018] 作為進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案，所述的裂解反應(yīng)器中初步裂解反應(yīng)溫度優(yōu)先為 280?350°C，反應(yīng)壓力優(yōu)先為0. 1?0. 3MPa ;為了達(dá)到更好的分離效果，裂解反應(yīng)器中 下部設(shè)置塔盤；所述的加熱爐出口溫度優(yōu)先為440?470°C，焦炭塔焦化反應(yīng)壓力優(yōu)先為 0. 1?0. 3MPa，循環(huán)比優(yōu)先為0. 2?0. 4,注入氫氣量?jī)?yōu)先為進(jìn)料量的0. 1?0. 3 % (m);
[0019] 本發(fā)明的核心是采用分步裂解、輕組分先分離和臨氫焦化。充分利用煤焦油特性 進(jìn)行差別化處理，部分易裂解組分先進(jìn)行低溫裂解反應(yīng)，同時(shí)控制溫度，不讓其中的易縮合 組分發(fā)生縮合反應(yīng)生成焦炭。將煤焦油中易裂解組分裂解產(chǎn)生較輕組分和煤焦油中輕組分 從反應(yīng)器頂部進(jìn)入分餾塔，一方面避免這部分餾分高溫下深度裂解產(chǎn)生富氣，減少氣相收 率，增加液收；另一方面有效減少加熱爐負(fù)荷，節(jié)約能耗。
[0020] 在輻射段入口注入氫氣（加氫裝置來(lái)的循環(huán)氫），首先提高加熱爐爐管流速，防止 爐管結(jié)焦，其次降低油氣分壓，輕組分易氣化成油氣，第三減少煤焦油脫氫碳化反應(yīng)，降低 焦炭產(chǎn)率，提高液收。另外，由于煤焦油富含氧，在裂解、縮合反應(yīng)過(guò)程中生成水，使得煤焦 油中寶貴的氫進(jìn)一步減少。在臨氫條件下，部分富氧和氫氣反應(yīng)，可以有效減少煤焦油中氫 損失。與注水（水蒸氣）相比較，氫氣熱焓低，加熱、冷卻需要的熱負(fù)荷較小，節(jié)能。較現(xiàn)有 技術(shù)不僅具有工藝合理、液收高、能耗低；并且本發(fā)明輔助原料氫氣是來(lái)自加氫裝置的循環(huán) 氫，價(jià)格低廉，不需特別的處理，降低了成本。
[0021] 采用本發(fā)明增加液收原理如下：在輻射段注入氫氣，減少煤焦油脫氫碳化反應(yīng)，降 低焦炭產(chǎn)率，提高液收；煤焦油中輕組分從裂解反應(yīng)器中分離出來(lái)，避免這部分餾分進(jìn)加熱 爐、焦炭塔后在高溫下裂解產(chǎn)生富氣，減少氣相收率，增加液收。
[0022] 采用本發(fā)明節(jié)能原理如下：煤焦油中輕組分從裂解反應(yīng)器中分離出來(lái)，加熱爐進(jìn) 料量減少，有效減少加熱爐負(fù)荷；加熱爐改注氫氣，與注水（水蒸氣）相比較，氫氣熱焓低， 加熱、冷卻需要的熱負(fù)荷較小，節(jié)約能耗。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1為本發(fā)明中低溫煤焦油分步裂解、臨氫焦化工藝的流程圖。
[0024] 圖中代號(hào)說(shuō)明：1-煤焦油/產(chǎn)品換熱器；2-裂解反應(yīng)器；3-加熱爐進(jìn)料泵；4-加 熱爐；5_焦炭塔；6-循環(huán)油泵；7-分餾塔；8-分餾塔頂冷凝器；9-分餾塔頂氣液分離罐

【具體實(shí)施方式】
[0025] 圖1為本發(fā)明中低溫煤焦油分步裂解、臨氫焦化工藝的流程圖。煤焦油經(jīng)煤焦 油-產(chǎn)品換熱器1換熱后進(jìn)入進(jìn)入加熱爐4對(duì)流段，經(jīng)煙氣加熱到200?350°C，0. 05? 0. 5MPa下進(jìn)入裂解反應(yīng)器2中進(jìn)行初步裂解反應(yīng)，易裂解組分裂解產(chǎn)生較輕組分和煤焦油 中輕組分從反應(yīng)器頂部進(jìn)入分餾塔7 ;反應(yīng)器2中重組分經(jīng)加熱爐進(jìn)料泵3送入加熱爐4輻 射段進(jìn)一步加熱到350?500°C，0. 1?0. 5MPa下進(jìn)入焦炭塔5進(jìn)行焦化反應(yīng)，生成油氣和 焦炭；在輻射段入口注入氫氣（加氫裝置高分來(lái)的循環(huán)氫）。反應(yīng)產(chǎn)生的油氣進(jìn)入分餾塔7 進(jìn)行分離，得到柴油、蠟油組分，分餾塔頂出來(lái)的油氣經(jīng)過(guò)冷卻、分離得到汽油和富氣。
[0026] 表1原料油性質(zhì)
[0027]

【權(quán)利要求】
1. 一種煤焦油分步裂解、臨氫焦化工藝，充分利用煤焦油特性，進(jìn)行差別化處理，優(yōu)化 煤焦油加工工藝。本發(fā)明煤焦油加工工藝，包括煤焦油分步裂解、輕組分先行分離和臨氫焦 化。其特征在于包括如下步驟： ① 先將煤焦油送至加熱爐對(duì)流段加熱至200?350°C，進(jìn)入裂解反應(yīng)器； ② 步驟①得到的煤焦油中較輕組分從裂解反應(yīng)器頂部進(jìn)入分餾塔； ③ 步驟①得到的煤焦油中重組分用加熱爐進(jìn)料泵送入加熱爐進(jìn)一步加熱到350? 480°C，0. 1?0. 5MPa進(jìn)入焦炭塔進(jìn)行焦化反應(yīng)，循環(huán)比：0. 1?0. 6,生成油氣和焦炭； ④ 在加熱爐福射段入口注入氫氣（循環(huán)氫），注入氫氣量為進(jìn)料量的〇. 1?0.5 % (m); ⑤ 步驟③、④得到的反應(yīng)產(chǎn)生的油氣進(jìn)入分餾塔進(jìn)行分離，得到柴油、蠟油組分送加氫 裝置生產(chǎn)燃料油； ⑥ 步驟⑤得到的塔頂油氣經(jīng)分餾塔頂空冷器、水冷器冷卻進(jìn)入分餾塔頂油氣分離罐進(jìn) 行油、氣、水分離，汽油由汽油泵抽出送加氫裝置生產(chǎn)燃料油； ⑦ 步驟⑤得到的塔底生成油經(jīng)循環(huán)泵升壓后返回到原料油進(jìn)料線與煤焦油混合，進(jìn)入 裂解反應(yīng)器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤焦油分步裂解、臨氫焦化工藝，其特征在于煤焦油送至加 熱爐對(duì)流段加熱，進(jìn)入裂解反應(yīng)器，先進(jìn)行初步裂解；裂解反應(yīng)器反應(yīng)溫度優(yōu)先為為280? 350°C，反應(yīng)壓力優(yōu)先為為0? 1?0? 3MPa。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤焦油分步裂解、臨氫焦化工藝，其特征在于先分離裂解產(chǎn) 生較輕組分和煤焦油中輕組分，然后焦化。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤焦油分步裂解、臨氫焦化工藝，其特征在于在輻射段入口 注入氫氣（加氫裝置來(lái)的循環(huán)氫），注入氫氣量?jī)?yōu)先為進(jìn)料量的〇. 1?〇. 3% (m)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤焦油分步裂解、臨氫焦化工藝，其特征在于加熱爐出 口溫度優(yōu)先為為440?470°C，焦炭塔頂壓力優(yōu)先為為0. 1?0. 3MPa，循環(huán)比優(yōu)先為0. 2? 0? 5〇
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤焦油分步裂解、臨氫焦化工藝，其特征在于塔底生成油返 回裂解反應(yīng)器，與煤焦油混合進(jìn)入加熱爐。
【文檔編號(hào)】C10G69/00GK104449843SQ201310452684
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】王長(zhǎng)壽 申請(qǐng)人:安徽實(shí)華工程技術(shù)股份有限公司