全餾分煤焦油加氫制燃料油和潤滑油基礎油的方法

2023-10-06 15:06:44 1

專利名稱：全餾分煤焦油加氫制燃料油和潤滑油基礎油的方法
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加氫制燃料油和潤滑油基礎油的方法。
背景技術：
近些年來，我國煤焦油加氫制燃料油產業的快速發展，對緩解我國石油短缺具有一定的意義。我國目前已實現工業生產的煤焦油加氫技術主要有:煤焦油的輕餾分油 3700C )加氫工藝、煤焦油延遲焦化加氫組合工藝、全餾分煤焦油加氫工藝(張曉靜.中低溫煤焦油加氫技術，煤炭學報，2011年，第5期840 — 844)。但在實際生產過程中，會副產8%左右的煤焦油加氫尾油，通常是將其低價外銷，沒有進一步合理利用，使其生產經濟效益難以進一步提高。此外隨著我國汽車、機械、交通運輸等行業的快速發展，我國現已成為僅次於美國的世界第二大潤滑油消費國，而潤滑油的主體是潤滑油基礎油，但生產基礎油的原料是石油，由於我國石油資源的短缺，致使我國基礎油供應不足。因此，尋找一種用全餾分煤焦油加氫制燃料油還能夠聯產潤滑油基礎油的方法成為研究的重要課題。

發明內容
針對現有煤焦油加氫生產燃料油的工藝所存在的不足，本發明提供了一種工藝流程簡單，易控制，產品質量好，安全運行穩定的全餾分煤焦油加氫制燃料油和潤滑油基礎油的方法。本發明解決上述技術問題所採用的技術方案由以下步驟組成:( 1)按常規方法將全餾分煤焦油進行脫水脫渣後處理；(2)脫水脫渣後的全餾分煤焦油與氫氣混合後送入第一加氫反應器中，加氫保護劑的入口溫度為230 240°C，加氫脫金屬劑的反應溫度為240 260°C，壓力為12 18MPa，液體空速為0.2 0.9h-1，油氫體積比1:1500 2600，送入第二加氫反應器中，加氫脫硫劑的反應溫度為310 350°C，加氫改質催化劑的反應溫度為380 420°C，壓力為12 18MPa，液體空速為0.2 0.91Γ1，油氫體積比1: 1500 2600，在加氫反應器中脫除雜質，得到加氫產物；(3)加氫產物通過減壓閥降壓後在閃蒸塔中將輕質產物與重質產物分離，輕質產物從閃蒸塔的頂部出口通過管道進入熱高分分離器中，重質產物由閃蒸塔底部出口通過管道進入精製異構脫蠟反應器中進行反應，反應溫度為360 400°C，壓力為10 16.5MPa，液體空速為0.2 0.9h-1，油氫體積比為1:1500 2600，反應產物通過管道進入熱高分分離器中與閃蒸塔輸出的輕質產物混合，且在熱高分分離器中分離出氣相產物和液相產物；(4)氣相產物通過管道進入冷高分分離器，在冷高分分離器中分離出氫氣通過管道返回到加氫反應器和異構脫蠟反應器中，分離出來的高分油通過管道進入冷低分分離器中，在冷低分分離器中分離出低分油與熱高分分離器分離出的液相產物在管道中混合進入分餾塔中分離，製得燃料油和潤滑油基礎油。上述全餾分煤焦油是低溫煤焦油、中溫煤焦油或高溫煤焦油。在上述步驟(2)中，脫水脫渣後的全餾分煤焦油與氫氣混合後送入第一加氫反應器中，優選條件為:油氫體積比1:1500，加氫保護劑的入口溫度為230°C，加氫脫金屬劑的反應溫度為250°C,壓力為14MPa,液體空速為0.21Γ1,送入第二加氫反應器中，油氫體積比1:1500，加氫脫硫劑的反應溫度為320°C，加氫改質催化劑的反應溫度為390°C，壓力為14MPa，液體空速為0.21Γ1，在加氫反應器中脫除雜質，得到加氫產物。在上述步驟(3)中，加氫產物通過減壓閥降壓後在閃蒸塔中輕質產物與重質產物分離，輕質產物從閃蒸塔的頂部出口通過管道進入熱高分分離器中，重質產物由閃蒸塔底部出口通過管道進入精製異構脫蠟反應器中進行反應，優選條件為:油氫體積比為1:1700，反應溫度為370°C，壓力為12MPa，液體空速為0.41Γ1，反應產物通過管道進入熱高分分離器中與閃蒸塔輸出的輕質產物混合，且在熱高分分離器中分離出氣相產物和液相產物。本發明的全餾分煤焦油加氫制燃料油和潤滑油基礎油的方法是將全餾分煤焦油加氫處理後通過減壓閥降壓後閃蒸分離出輕質產物與重質產物，重質產物進一步異構脫蠟，再與輕質產物相繼經過熱、冷高分分離器、冷低分分離器以及分餾塔分餾，從而得到質量好，達到國家標準要求的燃料油和潤滑油基礎油，而且本發明的工藝流程簡單，易控制，運行安全穩定且不僅可使全餾分煤焦油得到科學合理的利用，進一步提高了生產經濟效益，而且對緩解我國潤滑油基礎油的不足具有一定的積極作用。


圖1為實施例1的工藝流程圖。
具體實施例方式現結合附圖對本發明的技術方案進行進一步說明，但是本發明不僅限於下述的實施方式。實施例1現以全餾分低溫煤焦油I為例，參見圖1，加氫制燃料油和潤滑油基礎油的方法由以下步驟組成:(I)按常規方法將全餾分低溫煤焦油I進行脫水脫渣後處理；(2)脫水脫洛後的低溫煤焦油I與氫氣2混合後送入第一加氫反應器3中，第一加氫反應器3中裝填TK-10加氫保護劑(Topsoe公司)、RN_5030加氫脫金屬劑(Criterion公司)，TK-10加氫保護劑的入口溫度為230°C，RN-5030加氫脫金屬劑的反應溫度為240°C，壓力為12MPa,液體空速為0.31Γ1,油氫體積比1: 1500,反應完之後送入第二加氫反應器4中，第二加氫反應器4中添裝ICR-137加氫脫硫劑(Chevron公司)、TK_555加氫改質催化劑(Topsoe公司)，ICR-137加氫脫硫劑的反應溫度為310°C， TK_555加氫改質催化劑的反應溫度為380°C，壓力為12MPa，液體空速為0.31Γ1，油氫體積比1:1500，脫除金屬、硫、氮等雜質，得到加氫產物；(3)加氫產物通過減壓閥5降壓後送入閃蒸塔6中，在閃蒸塔6中將水、氨和輕烴等輕質產物與重質產物分離，輕質產物從閃蒸塔6頂部的出口通過管道進入熱高分分離器8中，重質產物由閃蒸塔6底部的出口通過管道進入精製異構脫蠟反應器7中在異構脫蠟催化劑ICR-142 (Chevron公司)的催化作用下進行異構裂化反應，反應溫度為360°C，壓力為lOMPa，液體空速為0.21Γ1，油氫體積比為1:1500，反應產物通過管道進入熱高分分離器8中與閃蒸塔6輸出的輕質產物混合，且在熱高分分離器8中分離出氣相產物和液相產物；(4)氣相產物通過管道進入冷高分分離器9，在冷高分分離器9中分離出氫氣2通過管道返回到第一、第二加氫反應器3、4和異構脫蠟反應器7中，進行循環利用，在冷高分分離器9分離出來的高分油通過管道進入冷低分分離器10中，在冷低分分離器10中分離出低分氣11通過管道送入制氫裝置中回收利用，冷低分分離器10分離出的低分油與熱高分分離器8分離出的液相產物在管道中混合進入分餾塔10中分離，製得燃料油和潤滑油基礎油14。該燃料油主要是汽油餾分12和柴油餾分13，冷高分分離器9與冷低分分離器10底部的含鹽汙水15通過管道排入制氫裝置進行回收處理。實施例2現以全餾分低溫煤焦油I為例，加氫制燃料油和潤滑油基礎油的方法由以下步驟組成:( I)按常規方法將全餾分低溫煤焦油I進行脫水脫渣後處理；(2)脫水脫洛後的低溫煤焦油I與氫氣2混合後送入第一加氫反應器3中，第一加氫反應器3中裝填加氫保護劑、加氫脫金屬劑，加氫保護劑的入口溫度為230°C，加氫脫金屬劑的反應溫度為250°C，壓力為14MPa，液體空速為0.21Γ1，油氫體積比1:1500，反應完之後送入第二加氫反應器4中，第二加氫反應`器4中添裝加氫脫硫劑、加氫改質催化劑，加氫脫硫劑的反應溫度為320°C，加氫改質催化劑的反應溫度為390°C，壓力為14MPa，液體空速為0.21Γ1，油氫體積比1: 1500，脫除金屬、硫、氮等雜質，得到加氫產物；(3)加氫產物通過減壓閥5降壓後送入閃蒸塔6中，在閃蒸塔6中將水、氨和輕烴等組成的輕質產物與重質產物分離，輕質產物從閃蒸塔6頂部的出口通過管道進入熱高分分離器8中，重質產物由閃蒸塔6底部的出口通過管道進入精製異構脫蠟反應器7中在異構脫蠟催化劑的催化作用下進行異構裂化反應，反應溫度為370°C，壓力為12MPa，液體空速為0.41Γ1，油氫體積比為1:1700，反應產物通過管道進入熱高分分離器8中與閃蒸塔6輸出的輕質產物混合，且在熱高分分離器8中分離出氣相產物和液相產物；步驟(4)與實施例1相同，製得燃料油和潤滑油基礎油。實施例3現以全餾分低溫煤焦油I為例，加氫制燃料油和潤滑油基礎油的方法由以下步驟組成:( I)按常規方法將全餾分低溫煤焦油I進行脫水脫渣後處理；(2)脫水脫洛後的低溫煤焦油I與氫氣2混合後送入第一加氫反應器3中,第一加氫反應器3中裝填加氫保護劑、加氫脫金屬劑，加氫保護劑的入口溫度為240°C，加氫脫金屬劑的反應溫度為260°C，壓力為16MPa，液體空速為0.51Γ1，油氫體積比1:1800，反應完之後送入第二加氫反應器4中，第二加氫反應器4中添裝加氫脫硫劑、加氫改質催化劑，加氫脫硫劑的反應溫度為330°C，加氫改質催化劑的反應溫度為400°C，壓力為16MPa，液體空速為0.51Γ1，油氫體積比1: 1800，脫除金屬、硫、氮等雜質，得到加氫產物；
(3)加氫產物通過減壓閥5降壓後送入閃蒸塔6中，在閃蒸塔6中將水、氨和輕烴等組成的輕質產物與重質產物分離，輕質產物從閃蒸塔6頂部的出口通過管道進入熱高分分離器8中，重質產物由閃蒸塔6底部的出口通過管道進入精製異構脫蠟反應器7中在異構脫蠟催化劑的催化作用下進行異構裂化反應，反應溫度為420°C，壓力為14MPa，液體空速為0.61Γ1，油氫體積比為1:2200，反應產物通過管道進入熱高分分離器8中與閃蒸塔6輸出的輕質產物混合，且在熱高分分離器8中分離出氣相產物和液相產物；步驟(4)與實施例1相同，製得燃料油和潤滑油基礎油。實施例4本實施例中，步驟(2)脫水脫渣後的低溫煤焦油I與氫氣2混合後送入第一加氫反應器3中，第一加氫反應器3中裝填加氫保護劑、加氫脫金屬劑，加氫保護劑的入口溫度為230°C，加氫脫金屬劑的反應溫度為250°C，壓力為18MPa，液體空速為0.91Γ1，油氫體積比1:2600，反應完之後送入第二加氫反應器4中，第二加氫反應器4中添裝加氫脫硫劑、加氫改質催化劑，加氫脫硫劑的反應溫度為350°C，加氫改質催化劑的反應溫度為420°C，壓力為18MPa，液體空速為0.91Γ1，油氫體積比1:2600，脫除金屬、硫、氮等雜質，得到加氫產物；(3)加氫產物通過減壓閥5降壓後送入閃蒸塔6中，在閃蒸塔6中將水、氨和輕烴等組成的輕質產物與重質產物分離，輕質產物從閃蒸塔6頂部的出口通過管道進入熱高分分離器8中，重質產物由閃蒸塔6底部的出口通過管道進入精製異構脫蠟反應器7中在異構脫蠟催化劑的催化作用下反應，反應溫度為400°C，壓力為16.5MPa，液體空速為0.91Γ1，油氫體積比為1:2600，反應產物通過管道進入熱高分分離器8中與閃蒸塔6輸出的輕質產物混合，且在熱高分分離器8中分離出氣相產物和液相產物；其它的步驟與實施例1相同，製得燃料油和潤滑油基礎油。實施例5 本實施例中，步驟(2)脫水脫渣後的低溫煤焦油I與氫氣2混合後送入第一加氫反應器3中，第一加氫反應器3中裝填加氫保護劑、加氫脫金屬劑，加氫保護劑的入口溫度為230°C，加氫脫金屬劑的反應溫度為240°C，壓力為15MPa，液體空速為0.1W1,油氫體積比1:2200，反應完之後送入第二加氫反應器4中，第二加氫反應器4中添裝加氫脫硫劑、加氫改質催化劑，加氫脫硫劑的反應溫度為330°C，加氫改質催化劑的反應溫度為410°C，壓力為15MPa，液體空速為0.71Γ1，油氫體積比1:2200，脫除金屬、硫、氮等雜質，得到加氫產物；(3)加氫產物通過減壓閥5降壓後送入閃蒸塔6中，在閃蒸塔6中將水、氨和輕烴等組成的輕質產物與重質產物分離，輕質產物從閃蒸塔6頂部的出口通過管道進入熱高分分離器8中，重質產物由閃蒸塔6底部的出口通過管道進入精製異構脫蠟反應器7中在異構脫蠟催化劑的催化作用下進行異構裂化反應，反應溫度為395°C，壓力為14MPa，液體空速為0.61Γ1，油氫體積比為1:2000，反應產物通過管道進入熱高分分離器8中與閃蒸塔6輸出的輕質產物混合，且在熱高分分離器8中分離出氣相產物和液相產物；其它的步驟與實施例1相同，製得燃料油和潤滑油基礎油。實施例6本實施例中，步驟(2)脫水脫渣後的低溫煤焦油I與氫氣2混合後送入第一加氫反應器3中，第一加氫反應器3中裝填加氫保護劑、加氫脫金屬劑，加氫保護劑的入口溫度為230°C，加氫脫金屬劑的反應溫度為240°C，壓力為13MPa，液體空速為0.41Γ1，油氫體積比1:1700,反應完之後送入第二加氫反應器4中,第二加氫反應器4中添裝加氫脫硫劑、加氫改質催化劑，加氫脫硫劑的反應溫度為310°C，加氫改質催化劑的反應溫度為380°C，壓力為13MPa，液體空速為0.41Γ1，油氫體積比1: 1700，脫除金屬、硫、氮等雜質，得到加氫產物；(3)加氫產物通過減壓閥5降壓後送入閃蒸塔6中，在閃蒸塔6中將水、氨和輕烴等組成的輕質產物與重質產物分離，輕質產物從閃蒸塔6頂部的出口通過管道進入熱高分分離器8中，重質產物由閃蒸塔6底部的出口通過管道進入精製異構脫蠟反應器7中在異構脫蠟催化劑的催化作用下進行異構裂化反應，反應溫度為360°C，壓力為llMPa，液體空速為0.21Γ1，油氫體積比為1:1500，反應產物通過管道進入熱高分分離器8中與閃蒸塔6輸出的輕質產物混合，且在熱高分分離器8中分離出氣相產物和液相產物；其它的步驟與實施例1相同，製得燃料油和潤滑油基礎油。實施例7在上述實施例1 6中，將原料全餾分低溫煤焦油I用等量的全餾分中溫煤焦油或全餾分的高溫煤焦油來替換，其它的步驟與相應實施例相同，製得燃料油和潤滑油基礎油。依據國家標準《車用汽油》(GB/T17930-2006)、《車用柴油》(GB/T19147 — 2003)以及《通用潤滑油基礎油》Q/SY44-2009 (HV1-400)中對相應的車用汽油、車用柴油以及潤滑油基礎油的質量要求的相關規定，發明人依據對實施例1所製得的汽油餾分、柴油餾分、潤滑油基礎油分別按照標準相關規定進行檢測，結果分別如下表1、表2、表3:表I實施例1中汽油餾分的主要性質
權利要求
1.一種全餾分煤焦油加氫制燃料油和潤滑油基礎油的方法，其特徵在於由以下步驟組成: (1)按常規方法將全餾分煤焦油進行脫水脫渣後處理； (2)脫水脫渣後的全餾分煤焦油與氫氣混合後送入第一加氫反應器中，油氫體積比1:1500 2600，加氫保護劑的入口溫度為230 240°C，加氫脫金屬劑的反應溫度為240 260°C，壓力為12 18MPa，液體空速為0.2 0.91Γ1，送入第二加氫反應器中，油氫體積比1:1500 2600，加氫脫硫劑的反應溫度為310 350°C，加氫改質催化劑的反應溫度為380 420°C，壓力為12 18MPa，液體空速為0.2 0.91Γ1，在加氫反應器中脫除雜質，得到加氫產物； (3)加氫產物通過減壓閥降壓後在閃蒸塔中輕質產物與重質產物分離，輕質產物從閃蒸塔的頂部出口通過管道進入熱高分分離器中，重質產物由閃蒸塔底部出口通過管道進入精製異構脫蠟反應器中進行反應，反應溫度為360 400°C，壓力為10 16.5MPa，液體空速為0.2 0.91Γ1,油氫體積比為1:1500 2600,反應產物通過管道進入熱高分分離器中與閃蒸塔輸出的輕質產物混合，且在熱高分分離器中分離出氣相產物和液相產物； (4)氣相產物通過管道進入冷高分分離器，在冷高分分離器中分離出氫氣通過管道返回到加氫反應器和異構脫蠟反應器中，分離出來的高分油通過管道進入冷低分分離器中，在冷低分分尚器中分尚出低分油與熱聞分分尚器分尚出的液相產物在管道中混合進入分餾塔中分離，製得燃料油和潤滑油基礎油。
2.根據權利要求1所述的全餾分煤焦油加氫制燃料油和潤滑油基礎油的方法，其特徵在於:所述全餾分·煤焦油是低溫煤焦油、中溫煤焦油或高溫煤焦油。
3.根據權利要求1所述的全餾分煤焦油加氫制燃料油和潤滑油基礎油的方法，其特徵在於:在步驟(2)中，脫水脫渣後的全餾分煤焦油與氫氣混合後送入第一加氫反應器中，油氫體積比1:1500，加氫保護劑的入口溫度為230°C，加氫脫金屬劑的反應溫度為250°C，壓力為14MPa，液體空速為0.21Γ1，送入第二加氫反應器中，油氫體積比1:1500，加氫脫硫劑的反應溫度為320°C，加氫改質催化劑的反應溫度為390°C，壓力為14MPa，液體空速為0.21Γ1，在加氫反應器中脫除雜質，得到加氫產物。
4.根據權利要求1所述的全餾分煤焦油加氫制燃料油和潤滑油基礎油的方法，其特徵在於:在步驟(3)中，加氫產物通過減壓閥降壓後在閃蒸塔中輕質產物與重質產物分離，輕質產物從閃蒸塔的頂部出口通過管道進入熱高分分離器中，重質產物由閃蒸塔底部出口通過管道進入精製異構脫蠟反應器中進行反應，油氫體積比為1:1700，反應溫度為370°C，壓力為12MPa，液體空速為0.41Γ1，反應產物通過管道進入熱高分分離器中與閃蒸塔輸出的輕質產物混合，且在熱高分分離器中分離出氣相產物和液相產物。
全文摘要
本發明涉及一種全餾分煤焦油加氫制燃料油和潤滑油基礎油的方法，其是將全餾分煤焦油加氫處理後通過減壓閥降壓後閃蒸分離出輕質產物與重質產物，重質產物進一步異構脫蠟，再與輕質產物相繼經過熱、冷高分分離器、冷低分分離器以及分餾塔分餾，從而得到質量好，達到國家標準要求的燃料油和潤滑油基礎油，而且本發明的工藝流程簡單，易控制，運行安全穩定且不僅可使全餾分煤焦油得到科學合理的利用，進一步提高了生產經濟效益，而且對緩解我國潤滑油基礎油的不足具有一定的積極作用。
文檔編號C10G67/00GK103146424SQ201310103189
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月28日 優先權日2013年3月28日
發明者王樹寬, 楊佔彪 申請人:王樹寬