用全餾分煤焦油爐前預加氫製備燃料油的方法

2023-05-02 04:48:56 1

專利名稱：用全餾分煤焦油爐前預加氫製備燃料油的方法
技術領域：
本發明屬於煤化工領域，具體涉及一種全餾分煤焦油爐前預加氫制燃料油的方法。
背景技術：
近些年來，我國以低階煤為原料生產半焦、煤焦油、煤氣產業有了迅速發展，由此也推動了煤焦油制燃料油技術的發展。以煤焦油替代石油生產燃料油，對緩解我國石油資源不足具有一定的意義，以全餾分煤焦油為原料，經催化加氫生產燃料油，現已實現工業化生產，該生產技術工藝，不僅可使煤焦油資源得到科學、合理、充分有效的利用，並具有工藝過程較簡單、投資較低、燃料油品收率高、經濟和環境效益顯著的特點。全餾分煤焦油催化加氫生產燃料油的主要工藝過程是:先將全餾分煤焦油經預處理脫水脫渣後，與氫氣一併送入加熱爐加熱升溫，然後送入預加氫反應器加氫(I臺)、加氫改質反應器(2臺)、加氫裂化反應器(I臺)進行串聯反應，其反應生成產物經換熱、冷高分、冷低分、最後將反應生成油送入蒸餾塔分離，製得液化氣、石腦油和柴油餾分等產品。該生產工藝過程稱為「爐後預加氫生產燃料油方法」。但在生產實踐中發現，由於預加氫反應器出口溫度(T1 = 250 260°C )與加氫改質反應器入口溫度(T2 = 310 320°C )的溫差(T2 —T1 = 60°C)偏大，致使從生產開車至穩定加氫改質反應器反應溫度的時間長達48小時以上，不僅在一定程度上降低了加氫改質反應器的生產效率、增加了原材料和動力消耗，同時也給產品質量帶來一定影響。因此，需對「爐後預加氫生產燃料油方法」工藝進行改造。

發明內容
為了解決現有技 術中的爐後預加氫生產燃料油的方法所存在的不足，本發明提供了可以有效提高加氫改質反應器的生產效率、降低原材料和動力消耗、提高產品質量的一種用全餾分煤焦油爐前預加氫製備燃料油的方法。本發明解決上述技術問題所採用的技術方案是由以下步驟組成:( I)按照常規方法將全餾分煤焦油進行脫水脫渣處理；(2)將處理後的全餾分煤焦油與氫氣混合在換熱器中預熱升溫後送入預加氫反應器中，溫度為230 260°C，壓力為12 18MPa，液相空速為0.5 0.91Γ1，油氫體積比為1:800 1200，進行預加氫反應；(3)預加氫反應後的生成物進入加熱爐中，進行加熱，將預加氫反應後的生成物的溫度由250 260°C提升為310 320°C,依次送入第一加氫改質反應器和第二加氫改質反應器中進行加氫改質處理，反應溫度為350 405°C，壓力為12 18MPa，液相空速為0.5
1.1tT1，油氫體積比I:1500 1700 ；(4)加氫改質處理後的中間產物在加氫裂化反應器中進行加氫裂化反應，反應溫度為370 430°C，壓力為12 18MPa，液相空速為0.6 1.21Γ1，油氫體積比為1:1600 1800 ；
(5)裂化反應後的產物進入換熱器中換熱降溫後進入冷高分分離器中進行分離，分離出的氫氣通過管道分別與預加氫反應器、第一加氫改質反應器、第二加氫改質反應器、加氫裂化反應器相聯通，分離出的高分油通過管道進入冷低分分離器中進行冷低分分離，分離出燃料油，從冷高分分離器和冷低分分離器的底部輸出的廢水通過管道排出。上述全餾分煤焦油是低溫煤焦油或中溫煤焦油或高溫煤焦油。在上述步驟(2)中，將處理後的全餾分煤焦油與氫氣混合在換熱器中預熱升溫後送入預加氫反應器中，優選條件是 溫度為260V，壓力為14MPa，液相空速為0.91Γ1，油氫體積比為1:1000,進行預加氫反應；在上述步驟(3)中，預加氫反應後的生成物進入加熱爐中，進行加熱，將預加氫反應後的生成物的溫度由260°C提升為320°C,依次送入第一加氫改質反應器和第二加氫改質反應器中進行加氫改質處理，優選條件是:反應溫度為370°C，壓力為14MPa，液相空速為
1.1tT1，油氫體積比I:1600 ；在上述步驟(4)中 ，加氫改質處理後的中間產物在加氫裂化反應器中進行加氫裂化反應，優選條件是:反應溫度為390°C，壓力為14MPa，液相空速為0.61Γ1，油氫體積比為1:1600。本發明提供的用全餾分煤焦油爐前預加氫製備燃料油的方法是將加熱爐設置在預加氫反應器之後，預加氫反應器的反應溫度相對較低，可使全餾分煤焦油在加氫過程中，不僅能有效脫除全餾分煤焦油中的金屬、硫化物等雜質，並能對烯烴進行飽和，防止聚合物的產生，有利於後續反應器催化劑的保護，而且第一加氫改質反應器、第二加氫改質反應器和加氫裂化反應器均在相對較高的溫度條件下反應，不僅可有效的使全餾分煤焦油中所含的芳烴、膠質和浙青質得到充分轉化生成燃料油，還能保證後續的產品液化氣、石腦油和柴油餾分的質量得到進一步提高，本發明的工藝操作簡單，反應時間大大縮短，降低工藝成本。


圖1為實施例1的爐前預加氫法製備燃料油的工藝流程。
具體實施例方式結合附圖和實施例對本發明做進一步詳細說明，但本發明不限於這些實施例。實施例1結合圖1，現以低溫煤焦油為例，爐前預加氫法製備燃料油的方法由以下步驟組成:( I)按照常規方法將全餾分低溫煤焦油I進行脫水脫渣處理。(2)將處理後的全餾分低溫煤焦油I與氫氣2在管道中混合送入換熱器3中進行預熱升溫後送入預加氫反應器4中，預加氫反應器4內裝填預加氫催化劑，入口溫度為240°C,壓力為12MPa,液相空速為0.61Γ1,油氫體積比為1:800,進行預加氫反應。(3)預加氫反應後的生成物進入加熱爐5中，進行加熱，將預加氫反應後的生成物的溫度由255°C提升為第一加氫改質反應器6的入口溫度即315°C,依次送入第一加氫改質反應器6和第二加氫改質反應器7中進行加氫改質處理，反應溫度為350°C，壓力為12MPa，液相空速為0.51Γ1，油氫體積比1:1500。(4)加氫改質處理後的中間產物在加氫裂化反應器8中進行加氫裂化反應，反應溫度為370°C，壓力為12MPa，液相空速為0.81Γ1，油氫體積比為1:1700。(5)裂化反應後的產物進入換熱器3中換熱降溫後進入冷高分分離器9中進行分離，分離出的氫氣2通過冷高分分離器9頂部的管道分別通入預加氫反應器4、第一加氫改質反應器6、第二加氫改質反應器7、加氫裂化反應器8中，分離出的高分油通過冷高分分離器9中部的管道進入冷低分分離器10中進行冷低分分離，分離出燃料油，進蒸餾裝置分離製得液化氣、石腦油和柴油餾分，從冷高分分離器9和冷低分分離器10的底部輸出的含鹽廢水通過管道排至汙水處理站，由冷低分分離出的低分氣通過管道輸送至制氫裝置進一步回收利用。實施例2現以低溫煤焦油為例，爐前預加氫法製備燃料油的方法由以下步驟組成:( I)按照常規方法將全餾分低溫煤焦油I進行脫水脫渣處理。(2)將處理後的全餾分低溫煤焦油I與氫氣2在管道中混合送入換熱器3中進行預熱升溫後送入預加氫反應器4中，預加氫反應器4內裝填預加氫催化劑，入口溫度為260°C,壓力為14MPa,液相空速為0.91Γ1,油氫體積比為1: 1000,進行預加氫反應。(3)預加氫反應後的生成物進入加熱爐5中，進行加熱，將預加氫反應後的生成物的溫度由260°C提升為第一加氫改質反應器6的入口溫度即320°C,依次送入第一加氫改質反應器6和第二加氫改質反應器7中進行加氫改質處理，反應溫度為370°C，壓力為14MPa，液相空速為1.lh—1，油氫體積比1:1600。(4)加氫改質處理後的 中間產物在加氫裂化反應器8中進行加氫裂化反應，反應溫度為390°C，壓力為14MPa，液相空速為0.61Γ1，油氫體積比為1:1600。步驟(5)與實施例1相同，得到燃料油。實施例3現以低溫煤焦油為例，爐前預加氫法製備燃料油的方法由以下步驟組成:( I)按照常規方法將全餾分低溫煤焦油I進行脫水脫渣處理。(2)將處理後的全餾分低溫煤焦油I與氫氣2在管道中混合送入換熱器3中進行預熱升溫後送入預加氫反應器4中，預加氫反應器4內裝填預加氫催化劑，溫度為230°C，壓力為18MPa,液相空速為0.91Γ1,油氫體積比為1: 1200,進行預加氫反應。(3)預加氫反應後的生成物進入加熱爐5中，進行加熱，將預加氫反應後的生成物的溫度由250°C提升為第一加氫改質反應器6的入口溫度即310°C,依次送入第一加氫改質反應器6和第二加氫改質反應器7中進行加氫改質處理，反應溫度為405°C，壓力為18MPa，液相空速為1.0h—1，油氫體積比1:1700。(4)加氫改質處理後的中間產物在加氫裂化反應器8中進行加氫裂化反應，反應溫度為430°C，壓力為18MPa，液相空速為1.21Γ1，油氫體積比為1:1800。步驟(5)與實施例1相同，得到燃料油。實施例4在上述實施例1 3中，所用原料全餾分低溫煤焦油I可以用等量的高溫煤焦油或者中溫煤焦油來替換，其它的步驟與相應實施例相同。
權利要求
1.一種用全餾分煤焦油爐前預加氫製備燃料油的方法，其特徵在於由以下步驟組成: (1)按照常規方法將全餾分煤焦油進行脫水脫渣處理； (2)將處理後的全餾分煤焦油與氫氣混合在換熱器中預熱升溫後送入預加氫反應器中，溫度為230 260°C，壓力為12 18MPa，液相空速為0.5 0.91Γ1，油氫體積比為1:.800 1200，進行預加氫反應； (3 )預加氫反應後的生成物進入加熱爐中，進行加熱，將預加氫反應後的生成物的溫度由250 260°C提升為310 320°C,依次送入第一加氫改質反應器和第二加氫改質反應器中進行加氫改質處理，反應溫度為350 405°C，壓力為12 18MPa，液相空速為0.5 .1.1tT1，油氫體積比I:1500 1700 ； (4)加氫改質處理後的中間產物在加氫裂化反應器中進行加氫裂化反應，反應溫度為.370 430°C，壓力為12 1810^，液相空速為0.6 1.21Γ1，油氫體積比為1:1600 1800 ； (5)裂化反應後的產物進入換熱器中換熱降溫後進入冷高分分離器中進行分離，分離出的氫氣通過管道分別與預加氫反應器、第一加氫改質反應器、第二加氫改質反應器、加氫裂化反應器相聯通，分離出的高分油通過管道進入冷低分分離器中進行冷低分分離，分離出燃料油，從冷高分分離器和冷低分分離器的底部輸出的廢水通過管道排出。
2.根據權利要求1所述的用全餾分煤焦油爐前預加氫製備燃料油的方法，其特徵在於:所述全餾分煤焦油是低溫煤焦油或中溫煤焦油或高溫煤焦油。
3.根據權利要求1所述的用全餾分煤焦油爐前預加氫製備燃料油的方法，其特徵在於:在步驟(2)中，將處理後的全餾分煤焦 油與氫氣混合在換熱器中預熱升溫後送入預加氫反應器中,溫度為260°C,壓力為14MPa,液相空速為0.此―1,油氫體積比為1:1000,進行預加氫反應； 在步驟(3)中，預加氫反應後的生成物進入加熱爐中，進行加熱，將預加氫反應後的生成物的溫度由260°C提升為320°C，依次送入第一加氫改質反應器和第二加氫改質反應器中進行加氫改質處理，反應溫度為370°C，壓力為14MPa，液相空速為1.11Γ1，油氫體積比1:.1600 ； 在步驟(4)中，加氫改質處理後的中間產物在加氫裂化反應器中進行加氫裂化反應，反應溫度為390°C，壓力為14MPa，液相空速為0.61Γ1，油氫體積比為1:1600。
全文摘要
本發明涉及一種用全餾分煤焦油爐前預加氫製備燃料油的方法，其是將加熱爐設置在預加氫反應器之後，預加氫反應器的反應溫度相對較低，可使全餾分煤焦油在加氫過程中，不僅能有效脫除全餾分煤焦油中的金屬、硫化物等雜質，並能對烯烴進行飽和，防止聚合物的產生，有利於後續反應器催化劑的保護，而且第一加氫改質反應器、第二加氫改質反應器和加氫裂化反應器均在相對較高的溫度條件下反應，不僅可有效的使全餾分煤焦油中所含的芳烴、膠質和瀝青質得到充分轉化生成燃料油，還能保證後續的產品液化氣、石腦油和柴油餾分的質量得到進一步提高，本發明的工藝操作簡單，反應時間大大縮短，降低工藝成本。
文檔編號C10G67/02GK103184072SQ20131010384
公開日2013年7月3日 申請日期2013年3月28日 優先權日2013年3月28日
發明者楊佔彪, 王樹寬 申請人:王樹寬