一種煤焦油加氫處理方法和一種煤焦油加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種煤焦油加氫處理方法，本發(fā)明還涉及一種煤焦油加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 煤焦油市場(chǎng)價(jià)格較低，采用石油加氫技術(shù)，將其制成清潔燃料油將具有顯著的經(jīng) 濟(jì)效益和社會(huì)效益。近年來，我國(guó)煤化工技術(shù)高速發(fā)展，煤焦油加氫改質(zhì)生產(chǎn)清潔燃料技術(shù) 已成為煤炭清潔、高效綜合利用項(xiàng)目不可缺少的組成部分。
[0003] 煤焦油加氫技術(shù)主要存在以下難點(diǎn)：一、煤焦油中灰分、金屬雜質(zhì)和游離碳粉含量 高，如果將煤焦油全餾分或重餾分直接采用滴流床工藝進(jìn)行加氫處理，易造成催化劑床層 壓降升高；二、煤焦油加氫精制反應(yīng)過程中的放熱大、溫升高，影響操作安全；三、煤焦油加 氫精制反應(yīng)過程中生成2-8重量％的水，因此要求催化劑有較好的水熱穩(wěn)定性；四、煤焦油 穩(wěn)定性較差，加氫精制裝置難以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。因此，煤焦油加氫技術(shù)的關(guān)鍵是如何 進(jìn)行原料預(yù)處理，以獲得較高的加氫利用率，同時(shí)確保加氫精制裝置能夠長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。
[0004] 針對(duì)煤焦油加氫技術(shù)存在的上述難點(diǎn)，研究人員提出了很多技術(shù)方案， CN1351130A公開了一種煤焦油加氫處理方法，該方法包括以下步驟：
[0005] (1)將煤焦油經(jīng)蒸餾分離成渣油和餾分油；
[0006] (2)將步驟（1)的餾出油在加氫精制裝置中進(jìn)行加氫，得到氣、液兩相產(chǎn)物；
[0007] (3)將步驟（2)中的液相產(chǎn)物送入汽提塔，經(jīng)汽提得到汽油、柴油；
[0008] 其中，步驟（1)中所述蒸餾為常壓蒸餾，將小于370°C的組分作為餾出油。但是，該 方法只對(duì)煤焦油中小于370°C的組分進(jìn)行加工，煤焦油中大量存在(一般為煤焦油的30-70 重量％)的重餾分沒有進(jìn)行加氫。
[0009] CN1597866A公開了一種從煤焦油生產(chǎn)化工品及燃料油的方法，該方法以低溫、中 溫和高溫煤焦油以及從它們中提取部分化工原料后的剩余混合餾分油，包括輕、重煤焦油 為原料，將加氫精制工藝與煉焦工藝或加氫精制工藝與延遲焦化工藝進(jìn)行組合，并且配合 添加一種防止加熱爐管和反應(yīng)器床層積炭的生焦抑制劑的生產(chǎn)化工品酚、萘及燃料油包括 汽油、柴油或輕質(zhì)燃料油的方法。該方法的具體工藝步驟為：
[0010] I、將原料煤焦油經(jīng)蒸餾分出小于360°c的輕質(zhì)煤焦油和大于360°C的焦油浙青， 同時(shí)從輕煤焦油中切取170-2KTC和210-230°C兩個(gè)餾分，分別去生產(chǎn)工藝酚和工藝萘；
[0011] II、將生產(chǎn)酚和萘所剩余的餾分、其它輕質(zhì)焦油和延遲焦化生成的輕質(zhì)焦油混合 作為加氫精制的原料，其中，加氫反應(yīng)器為典型的滴流床反應(yīng)器，催化劑采用分級(jí)裝填技 術(shù)，原料經(jīng)加氫精制得到溶劑油、柴油或輕質(zhì)燃料油；
[0012] III、上述I中焦油浙青灰分含量為0. 5-1. 0%、揮發(fā)分高達(dá)50%以上，返回?zé)捊範(fàn)t與 焦煤在800-90(TC條件下裂解與縮聚再生成部分輕質(zhì)焦油和焦炭，焦油浙青還可以作為延 遲焦化的原料，經(jīng)裂解和縮聚生產(chǎn)更多輕質(zhì)焦油和優(yōu)質(zhì)焦炭；
[0013] IV、在煤焦油加氫后生成的餾分中加入一種為了防止加熱爐和催化劑床層積 炭的抑制劑，所述抑制劑的有效成分主要為：四氫萘（0.4-4%)、十氫萘（0.3-3%)、二氫蒽 (I. 3-8%)ο
[0014] 但是，CN1597866A公開的方法存在步驟較為繁瑣的問題。
[0015] CN101250432A公開了一種煤焦油加氫改質(zhì)生產(chǎn)燃料油的方法，該方法包括以下步 驟：
[0016] (1)煤焦油進(jìn)行預(yù)處理后得到煤焦油加氫進(jìn)料；
[0017] (2)煤焦油加氫進(jìn)料進(jìn)入裝有加氫保護(hù)劑、預(yù)加氫催化劑的反應(yīng)器中進(jìn)行預(yù) 加氫反應(yīng)，其中，操作條件為：反應(yīng)溫度170-260 °C，反應(yīng)壓力7. 0-18. OMPa，液時(shí)空速 0. 8-6. OtT1，氫油比 800 :1 至 2400 :1 ;
[0018] (3)預(yù)加氫生成油進(jìn)入裝有主加氫催化劑的反應(yīng)器中進(jìn)行主加氫反應(yīng)，其操作條 件為：反應(yīng)溫度300-420°C，反應(yīng)壓力7. 0-18. OMPa，液時(shí)空速為0. 3-2. OtT1，氫油比800 :1 至 2400 :1 ;
[0019] (4)主加氫生成油進(jìn)入分餾系統(tǒng)，得到輕質(zhì)油品和燃料油。
[0020] 在該方法中，煤焦油的預(yù)處理包括首先將煤焦油原料分餾成輕、重餾分，輕餾分提 酚、萘等化工產(chǎn)品，重餾分進(jìn)行萃取，再將脫酚后的輕餾分和萃取后的重餾分混合均勻。
[0021] CN1766058A公開了一種煤焦油全饋分加氫處理方法，該方法包括：
[0022] a、將煤焦油原料直接進(jìn)入、或與均相催化劑混合均勻后進(jìn)入懸浮床加氫反應(yīng)器， 在氫氣存在下進(jìn)行加氫預(yù)處理和輕質(zhì)化反應(yīng)；
[0023] b、從懸浮床反應(yīng)器出來的液體產(chǎn)物流經(jīng)沉降罐進(jìn)蒸餾裝置切割，切出水、輕質(zhì)餾 分油和尾油；
[0024] c、將輕質(zhì)餾分油加入到裝有加氫精制催化劑的固定床反應(yīng)器，進(jìn)行進(jìn)一步精制；
[0025] d、精制后的物流進(jìn)入蒸餾裝置，切割出汽油餾分和柴油餾分；
[0026] 可選擇步驟e、柴油餾分通入固定床脫芳反應(yīng)器，進(jìn)一步脫除芳烴含量，提高柴油 的十六烷值，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)柴油餾分；
[0027] f、將步驟b所述尾油全部或部分循環(huán)回懸浮床反應(yīng)器，使其轉(zhuǎn)化成餾分油。盡管 懸浮床加氫工藝具有原料適應(yīng)強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，但是存在催化劑回收困難、操作過程不穩(wěn)定、反應(yīng) 條件苛刻、投資高和安全風(fēng)險(xiǎn)大等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0028] 由于煤焦油的灰分含量高，因此直接將煤焦油全餾分或重餾分進(jìn)行滴流床加氫， 灰分易于沉積在催化劑床層中，導(dǎo)致反應(yīng)器壓降升高?，F(xiàn)有的煤焦油加氫技術(shù)中，煤焦油原 料預(yù)處理的方法一般為將煤焦油進(jìn)行蒸餾或者萃取，但是采用蒸餾的方法對(duì)煤焦油進(jìn)行預(yù) 處理時(shí)，一般只是將蒸餾得到的輕餾分直接進(jìn)行加氫，蒸餾得到的重餾分仍然不適于直接 進(jìn)行加氫，通常是進(jìn)行延遲焦化后，將焦化得到的液體產(chǎn)物進(jìn)行加氫；采用萃取的方法對(duì)煤 焦油進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，將萃取物進(jìn)行加氫得到的加氫產(chǎn)物的品質(zhì)也還有待于進(jìn)一步提高。
[0029] 本發(fā)明的發(fā)明人針對(duì)煤焦油加氫工藝存在的上述不足，進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)：將 氫氣通過納米尺寸的孔送入煤焦油中，能夠?qū)⒏嗟臍錃馊芙庠诿航褂椭校慈芙獾臍錃?則能高度分散在煤焦油中，溶解并分散在煤焦油中的氫氣能夠?yàn)槊航褂图託漕A(yù)處理過程提 供足量的氫氣，以使煤焦油加氫預(yù)處理在液相中進(jìn)行，這樣煤焦油中的灰分在加氫過程中 為處于液相中，隨液相物流排出反應(yīng)器，從而能夠有效地避免將煤焦油(特別是煤焦油全餾 分或者重餾分）直接進(jìn)行滴流床加氫預(yù)處理時(shí)，灰分易于沉積在催化劑床層中，造成反應(yīng)器 壓降升高的問題，并能夠最終得到品質(zhì)更高的加氫精制產(chǎn)物和加氫裂化產(chǎn)物。
[0030] 基于上述發(fā)現(xiàn)完成了本發(fā)明。
[0031] 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。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的煤焦油加氫處理方法，通過平均尺寸為納米尺寸的孔將氫氣送入煤 焦油中，能夠使氫氣更好地溶解并分散在煤焦油中，從而確保加氫處理過程能夠在液相中 進(jìn)行，這樣在加氫處理過程中，煤焦油中的灰分能夠隨液相物料被排出反應(yīng)器，不會(huì)或基本 不會(huì)沉積在催化劑床層中，從而避免采用滴流床加氫工藝進(jìn)行加氫處理時(shí)易于出現(xiàn)的催化 劑床層堵塞，反應(yīng)器壓降上升的問題，實(shí)現(xiàn)直接對(duì)煤焦油全餾分或重餾分進(jìn)行加氫處理。
[0033] 本發(fā)明的煤焦油加氫處理方法，通過平均孔徑為納米尺寸的孔將氫氣送入煤焦油 中，氫氣能夠更好地溶解并分散在煤焦油中，即使不向煤焦油中添加旨在提高氫氣攜帶量 的循環(huán)油和/或稀釋油，也能夠?yàn)榧託涮幚硖峁┳懔康臍錃?，因而加氫處理的有效處理?更高。
[0034] 本發(fā)明的煤焦油加氫處理方法能夠獲得好的加氫處理效果。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，本發(fā)明提供了 一種煤焦油加工方法，該方法包括預(yù)加 氫步驟、加氫精制步驟以及可選在所述預(yù)加氫步驟前進(jìn)行的第一萃取步驟以及可選在所述 預(yù)加氫步驟后進(jìn)行的第二萃取步驟：
[0036] 在所述第一萃取步驟中，將煤焦油進(jìn)行萃取，得到第一萃取劑可溶物；
[0037] 在所述預(yù)加氫步驟中，采用本發(fā)明的第一個(gè)方面提供的方法將煤焦油或者所述第 一萃取劑可溶物與氫氣混合，將得到的含氫煤焦油進(jìn)行加氫預(yù)處理，得到預(yù)加氫生成油；
[0038] 在所述第二萃取步驟中，將所述預(yù)加氫生成油進(jìn)行萃取，得到第二萃取劑可溶 物；
[0039] 在所述加氫精制步驟中，在加氫精制條件下，將所述預(yù)加氫生成油或者所述第二 萃取劑可溶物與加氫精制催化劑接觸。
[0040] 采用本發(fā)明的加工方法對(duì)煤焦油(特別是煤焦油全餾分或者含重餾分的煤焦油） 進(jìn)行加工，能有效地降低煤焦油的灰分含量和水含量，從而為后續(xù)的加氫精制提供合格的 原料。并且，本發(fā)明的煤焦油加工方法，能