夠有效地降低加氫精制催化劑生焦的趨勢，延長 加氫精制催化劑的使用壽命以及加氫精制裝置的穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間，實(shí)現(xiàn)采用固定床加氫精制 裝置對煤焦油全餾分進(jìn)行處理。采用本發(fā)明的加工方法對煤焦油進(jìn)行加工得到的產(chǎn)物的品 質(zhì)
【附圖說明】
[0041] 附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具 體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
[0042] 圖1用于示意性地說明本發(fā)明使用的氣液混合器中鄰接液體通道和氣體通道的 構(gòu)件的一種優(yōu)選實(shí)施方式。
[0043] 圖2為圖1示出的構(gòu)件的一種橫截面示意圖。
[0044] 圖3為圖1示出的構(gòu)件的另一種橫截面示意圖。
[0045] 圖4為本發(fā)明使用的氣液混合器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046] 圖5為本發(fā)明的煤焦油加氫處理方法的一種實(shí)施方式。
[0047] 圖6為本發(fā)明的煤焦油加氫處理方法的另一種實(shí)施方式。
[0048] 圖7為本發(fā)明的煤焦油加氫處理方法的又一種實(shí)施方式。
[0049] 圖8用于說明氣液混合器與管式反應(yīng)器之間的連接關(guān)系。
[0050] 附圖標(biāo)記說明
[0051] 1:通道2:管壁
[0052] 3 :多孔膜4 :用于鄰接液體通道和氣體通道的構(gòu)件
[0053] 5 :殼體6 :氣體入口
[0054] 7 :液體入口 8 :液體出口
[0055] 9 :氣液混合器10 :氫氣
[0056] 11:煤焦油12:管式反應(yīng)器
[0057] 13 :法蘭盤14 :法蘭盤
[0058] 15 :法蘭盤16 :法蘭盤
【具體實(shí)施方式】
[0059] 根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種煤焦油加氫處理方法，該方法包括 通過平均孔徑為納米尺寸的孔將氫氣送入煤焦油中，得到含氫煤焦油；將得到的含氫煤焦 油以向上流動(dòng)的方式送入管式反應(yīng)器中，在液相加氫處理?xiàng)l件下與裝填在所述管式反應(yīng)器 中的加氫催化劑接觸。
[0060] 本發(fā)明中，所述平均孔徑為納米尺寸的孔的平均孔徑一般可以為Inm至lOOOnm， 優(yōu)選為30nm至1000 nm,更優(yōu)選為30nm至800nm，進(jìn)一步優(yōu)選為50nm至500nm。所述平均孔 徑采用掃描電鏡法測定。
[0061] 從進(jìn)一步提高氫氣在煤焦油中的分散混合效果，進(jìn)而使得氫氣能更快更均勻地分 散在煤焦油中的角度出發(fā)，孔徑處于50-500nm范圍內(nèi)的孔的數(shù)量占總孔數(shù)量的比例為95% 以上。
[0062] 可以將氫氣注入為靜止的煤焦油中，也可以將氫氣注入處于流動(dòng)狀態(tài)的煤焦油 中。優(yōu)選將氫氣注入處于流動(dòng)狀態(tài)的煤焦油中，這樣能夠在輸運(yùn)煤焦油的同時(shí)，將氫氣注入 煤焦油中，從而獲得進(jìn)一步提高的生產(chǎn)效率。在將氫氣注入處于流動(dòng)狀態(tài)的煤焦油中時(shí)，所 述氫氣的注入速度為Vl并以g · IT1 · πΓ2 (表示在單位時(shí)間內(nèi)，通過單位面積上孔的氫氣的 總量）計(jì)，煤焦油的流速為V2并以kg ·πΓ2 (表示單位時(shí)間內(nèi)單位截面上通過的煤焦油 的質(zhì)量)計(jì)，V1ZV2優(yōu)選為〇. 000625-0. 6,這樣能夠獲得進(jìn)一步提高的氫氣分散溶解效果。更 優(yōu)選地，V1ZV2=0.00 5-0. 5,這樣不僅能夠獲得好的氫氣分散溶解效果，而且能夠獲得較高的 生產(chǎn)效率。
[0063] 可以采用各種方法將氫氣通過平均孔徑為納米尺寸的孔注入煤焦油中。
[0064] 在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，氫氣通過一種氣液混合器被注入煤焦油中，所 述氣液混合器包括至少一個(gè)用于容納煤焦油的液體通道和至少一個(gè)用于容納氫氣的氣體 通道，所述液體通道和所述氣體通道之間通過一構(gòu)件鄰接，所述構(gòu)件的至少部分為有孔區(qū)， 所述有孔區(qū)具有所述平均孔徑為納米尺寸的孔，氫氣通過所述平均孔徑為納米尺寸的孔被 注入煤焦油中。本發(fā)明中，術(shù)語"液體通道"是指能夠容納煤焦油的空間；術(shù)語"氣體通道" 是指能夠容納氫氣的空間。
[0065] 所述構(gòu)件的至少部分為有孔區(qū)，所述有孔區(qū)沿所述構(gòu)件的長度方向延伸。優(yōu)選地， 所述有孔區(qū)覆蓋整個(gè)構(gòu)件（即，所述液體通道和所述氣體通道之間通過具有所述平均孔徑 為納米尺寸的孔的構(gòu)件鄰接，氫氣通過所述孔而被注入煤焦油中）。所述有孔區(qū)具有所述 平均孔徑為納米尺寸的孔，以使氫氣通過所述具有平均孔徑為納米尺寸的孔被注入煤焦油 中。所述有孔區(qū)的孔隙率優(yōu)選為5-75%，這樣能夠?qū)⒆懔康臍錃飧玫胤稚⒉⑷芙庠诿航褂?中。所述有孔區(qū)的孔隙率更優(yōu)選為25-45%。所述孔隙率是指有孔區(qū)中的孔隙體積占有孔區(qū) 的總體積的百分?jǐn)?shù)，采用氮?dú)馕椒y定。
[0066] 所述構(gòu)件可以為各種能夠使容納于所述氣體通道內(nèi)的氫氣通過所述平均孔徑為 納米尺寸的孔而進(jìn)入容納于液體通道內(nèi)的煤焦油中的構(gòu)件。在一個(gè)實(shí)例中，所述構(gòu)件由多 孔材料形成，其中的孔的平均孔徑為納米尺寸。在另一個(gè)實(shí)例中，所述構(gòu)件包括基體以及附 著在所述基體上的多孔膜，所述基體具有通孔，所述多孔膜可以位于所述基體的與容納于 所述液體通道內(nèi)的煤焦油接觸的表面上和/或位于所述基體的與容納于所述氣體通道內(nèi) 的氫氣接觸的表面上。優(yōu)選地，所述多孔膜位于所述基體的與容納于所述液體通道內(nèi)的煤 焦油接觸的表面上。所述多孔膜中的孔為前文所述的平均孔徑為納米尺寸的孔。所述基體 上的通孔的平均孔徑?jīng)]有特別限定，只要能夠通過氣體即可。優(yōu)選地，所述基體上的通孔的 平均孔徑為Inm至1000 μ m，如50-150 μ m。
[0067] 所述構(gòu)件的形狀可以根據(jù)液體通道和氣體通道的位置關(guān)系進(jìn)行選擇，以能夠使得 所述液體通道和所述氣體通道通過該構(gòu)件鄰接為準(zhǔn)。
[0068] 在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述構(gòu)件為具有至少一個(gè)通道的管道。所述管道的 管壁上具有通孔，且所述通孔的平均孔徑為前文所述的納米尺寸。
[0069] 在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，所述構(gòu)件為具有至少一條通道的管道，所述管道 的外壁和/或通道的內(nèi)壁上附著有多孔膜，所述管壁具有通孔，所述多孔膜上的孔為平均 孔徑為納米尺寸的孔，以下將這種構(gòu)件稱為膜管。具體地，如圖1-3所示，所述構(gòu)件為具有 至少一個(gè)通道的膜管。所述膜管以管壁2上具有通孔的管道作為基體，所述管道具有至 少一條通道1，所述管道的通道1的內(nèi)壁和/或管道的外壁上附著有多孔膜3。管壁2上 的通孔的平均孔徑?jīng)]有特別限定，只要能使氫氣通過即可，一般可以為Inm至1000 μ m，如 50-150 μ m ;所述多孔膜上的孔為前文所述的平均孔徑為納米尺寸的孔。
[0070] 在上述兩種實(shí)施方式中，所述管道或所述膜管上的通道的數(shù)量優(yōu)選為至少兩條， 如4-20條。
[0071] 在實(shí)際操作過程中，在所述構(gòu)件為管道或膜管時(shí)，如圖4所示，構(gòu)件4可以與一殼 體5配合使用。即，所述混合裝置還可以包括殼體5,將至少一個(gè)構(gòu)件4置于殼體5中，并使 構(gòu)件4的外壁與殼體5的內(nèi)壁之間存在空間。所述構(gòu)件上的通道作為用于容納煤焦油的所 述液體通道，所述構(gòu)件的外壁與所述殼體的內(nèi)壁形成的空間作為用于容納氫氣的所述氣體 通道；或者，所述構(gòu)件上的通道作為用于容納氫氣的所述氣體通道，所述構(gòu)件的外壁與所述 殼體的內(nèi)壁形成的空間作為用于容納煤焦油的所述液體通道。優(yōu)選地，所述構(gòu)件上的通道 作為用于容納煤焦油的所述液體通道，所述構(gòu)件的外壁與所述殼體的內(nèi)壁形成的空間作為 用于容納氫氣的所述氣體通道。
[0072] 所述構(gòu)件在所述殼體中的填充率一般可以為20-50%。所述填充率是指構(gòu)件占據(jù)的 空間與殼體的總?cè)莘e的百分比值。
[0073] 在所述構(gòu)件上的通道作為用于容納煤焦油的液體通道，所述構(gòu)件的外壁與所述殼 體的內(nèi)壁形成的空間作為用于容納氫氣的氣體通道時(shí)，如圖4所示，可以在殼體5上設(shè)置氣 體入口 6、液體入口 7和液體出口 8,將氫氣通過氣體入口 6送入殼體5中，將煤焦油送入構(gòu) 件4的通道中，在壓力差的作用下，使氫氣通過管壁上的孔進(jìn)入所述煤焦油中，從而得到含 氫煤焦油。
[0074] 形成所述構(gòu)件的材料可以為無機(jī)材料(如無機(jī)陶瓷)，也可以為有機(jī)材料，只要形 成該構(gòu)件的材料不會(huì)與氫氣以及煤焦油發(fā)生化學(xué)相互作用即可。
[0075] 送入煤焦油中的氫氣的量可以根據(jù)加氫處理的目的進(jìn)行選擇?，F(xiàn)有的固定床加氫 工藝中，氫氣的用量大，氫氣與煤焦油的體積比高；現(xiàn)有的液相加氫工藝，出于為加氫處理 提供足夠的氫源的目的，需要大量使用稀釋油和/或循環(huán)油。本發(fā)明的方法將氫氣通過平 均孔徑為納米尺寸的孔送入煤焦油中，能夠使氫氣高度分散并溶解在煤焦油中，從而為加 氫反應(yīng)提供足夠的氫源。因此，本發(fā)明的方法即使不向煤焦油中大量送入氫氣，同時(shí)不使 用稀釋油和/或循環(huán)油，也能獲得良好的加氫處理效果，并降低催化劑生焦的趨勢。根據(jù)本 發(fā)明方法，在加氫處理為旨在降低煤焦油的灰分并對煤焦油的極性進(jìn)行調(diào)節(jié)的加氫預(yù)處理 時(shí)，氫氣與煤焦油的體積比為50-300 :1即可。優(yōu)選地，氫氣與煤焦油的體積比為200 :1以 下。
[0076] 根據(jù)本發(fā)明的加氫處理方法，優(yōu)選將氫氣送入加熱的煤焦油中，這樣能夠使氫氣 更好地溶解并分散在煤焦油中，并且也有利于煤焦油的輸運(yùn)。優(yōu)選地，將氫氣送入溫度和壓 力處于加氫溫度和加氫壓力下的煤焦油中，這樣能夠進(jìn)一步降低氫氣從