專利名稱：一種富氧煤焦油加氫轉(zhuǎn)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種富氧煤焦油加氫轉(zhuǎn)化方法。
背景技術(shù)：
專利CN 1676583A一種兩段法中高溫煤焦油加氫裂化工藝，涉及一種富氧煤焦油加氫轉(zhuǎn)化方法。按照其實(shí)施例，原料氧含量達(dá)～8.1％(對原料重量)，原料20℃密度為1.0426g/cm3、原料沸程為128(初餾點(diǎn))～455℃(80％餾出點(diǎn))。第一段為加氫精制，反應(yīng)條件為保護(hù)劑與精制劑串聯(lián)級(jí)配，催化劑體積空速為1.0hr-1/0.8hr-1、溫度為240℃/370℃、壓力為128MPa、氫氣/原料油體積比為1200∶1，生成水量達(dá)9.12％(對原料重量)，精制油密度0.885g/cm3。其第一段反應(yīng)(加氫精制)生成油在分餾部分分離出氣體產(chǎn)品、汽油、柴油和更重餾分(尾油，常規(guī)沸點(diǎn)高于370℃)，其分餾部分存在柴油餾分和尾油的分離步驟；該更重餾分作為第二段反應(yīng)(加氫裂化)過程的原料油。第二段為加氫裂化，裂化反應(yīng)條件為催化劑體積空速為0.8hr-1、溫度為380℃、壓力為128MPa、氫氣/原料油體積比為800∶1，大于370℃餾分轉(zhuǎn)化率為～65％(對裂化原料重量)，加氫裂化部分有大于370℃餾分未轉(zhuǎn)化油，其分餾部分沸點(diǎn)最高的產(chǎn)品不是柴油餾分，欲得到柴油餾分，其分餾部分存在柴油餾分和未轉(zhuǎn)化油的分離步驟。同時(shí)，專利CN 1676583A中兩段的生成油共用一個(gè)分餾塔，一段和兩段的質(zhì)量不同的汽油、柴油組分無法分開。
專利CN 1676583A的方法，沒有合理利用原料中的含氧化合物(大部分屬于酚類)，而是作為加氫原料，加劇了加氫原料受熱縮合；酚類進(jìn)入加氫過程以耗氫為代價(jià)，轉(zhuǎn)化為水和烴，酚類加氫轉(zhuǎn)化過程為降值過程；同時(shí)正由于原料有機(jī)氧含量高、產(chǎn)物水含量高，為降低加氫過程水分壓被迫采用過大的氫氣/原料油體積比、且精制和裂化過程不宜(甚至不能)采用一段串聯(lián)流程(對裂化催化劑造成水熱失活效應(yīng)，催化劑壽命明顯縮短)，從而大大增加了工程投資。
本發(fā)明的目的在于提供一種富氧煤焦油加氫轉(zhuǎn)化方法，將富氧煤焦油先經(jīng)脫氧分餾過程分離為富氧餾分和脫氧餾分，得到的脫氧餾分在加氫單元進(jìn)行加氫反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一種富氧煤焦油加氫轉(zhuǎn)化方法，其特征在于包含以下步驟①在分餾單元，富氧煤焦油分離為富氧餾分和脫氧餾分；②在加氫單元，對所述脫氧餾分完成加氫反應(yīng)，得到一個(gè)富氫氣相產(chǎn)物和一個(gè)主要由常規(guī)液體烴組成的加氫生成油液相產(chǎn)物。
本發(fā)明特征進(jìn)一步在于加氫單元采用一段串聯(lián)流程，使用加氫脫金屬催化劑和加氫精制催化劑。
本發(fā)明特征進(jìn)一步在于加氫單元采用一段串聯(lián)流程，使用加氫脫金屬催化劑、加氫精制催化劑和加氫裂化催化劑。
本發(fā)明特征進(jìn)一步在于反應(yīng)部分操作條件為溫度為200～440℃、壓力為6.0～25.0MPa、催化劑體積空速為0.05～2.0hr-1、氫氣/原料油體積比為500∶1～3000∶1。
具體實(shí)施例方式
以下詳細(xì)描述本發(fā)明。
本發(fā)明所述的常規(guī)沸點(diǎn)指的是物質(zhì)在一個(gè)大氣壓力下的汽、液平衡溫度。本發(fā)明所述的常規(guī)液體烴指的是常規(guī)條件下呈液態(tài)的烴類，包括戊烷及其沸點(diǎn)更高的烴類。本發(fā)明所述的比重，除非特別說明，指的是常壓、15.6℃條件下液體密度與常壓、15.6℃條件下水密度的比值。本發(fā)明所述的組分的組成或濃度或含量值，除非特別說明，均為重量基準(zhǔn)值。
本發(fā)明所述富氧煤焦油，指的是富含有機(jī)氧的煤焦油且適合于加氫處理，是來自煤熱解或煤造氣或其它過程的富氧煤焦油產(chǎn)品，通常是來自煤焦油產(chǎn)品的比煤瀝青組分輕的富氧輕餾分。因此，可以是煤造氣的副產(chǎn)物(低溫煤焦油)的輕餾分(由常規(guī)沸點(diǎn)溫度低于450℃餾分組成)、也可以是煤煉焦煤熱解過程(包括低溫?zé)捊?、中煉焦、高溫?zé)捊惯^程)副產(chǎn)物煤焦油或煤焦油輕餾分，其常規(guī)沸點(diǎn)溫度通常低于530℃，本發(fā)明所述富氧煤焦油還可以是上述煤焦油的混合油。由于萘價(jià)格高(約7000元/噸)，對于高溫煤焦油餾分，進(jìn)入加氫裝置之前，通常已將其中的萘分離回收。
由于原煤性質(zhì)和煉焦或造氣工藝條件均在一定范圍內(nèi)變化，煤焦油的性質(zhì)也在一定范圍內(nèi)變化。本發(fā)明所述富氧煤焦油的性質(zhì)，有機(jī)氧含量通常為2.5～11％、特別地為3.5～10％、更特別地為5～10％，比重通常為0.92～1.25，常規(guī)沸點(diǎn)一般為60～530℃通常為120～510℃，通常金屬含量為5～80PPm、硫含量為0.4～0.8％、氮含量為0.6～1.4％、通常無機(jī)水含量為0.2～5.0％。
按照本發(fā)明，在分餾單元，富氧煤焦油分離為富氧餾分和脫氧餾分。富氧煤焦油中的有機(jī)氧，多數(shù)(通常占50～85％)分布在酚類化合物中，這些酚類化合物沸點(diǎn)集中在160～250℃范圍內(nèi)、特別是集中在180～220℃范圍內(nèi)。采用常用的煤焦油蒸餾方法，將其分離為富氧餾分(酚油)并進(jìn)一步得到粗酚，粗酚價(jià)格約4000～5000元/噸。分餾單元同時(shí)具有脫水功能。富氧煤焦油進(jìn)入分餾單元前通常經(jīng)過物理脫水和過濾除固體顆粒的過程。
按照本發(fā)明，在加氫單元，對所述脫氧餾分完成加氫反應(yīng)，得到一個(gè)富氫氣相產(chǎn)物和一個(gè)主要由常規(guī)液體烴組成的加氫生成油液相產(chǎn)物。在加氫單元通常采用一段串聯(lián)流程，使用加氫脫金屬催化劑和加氫精制催化劑，進(jìn)行加氫精制反應(yīng)。所述加氫精制催化劑可以是一種或兩種或多種催化劑的串聯(lián)組合和混裝。加氫精制催化劑可以是合適的石油煉制柴油和/或蠟油的加氫精制過程使用的加氫脫硫劑、加氫脫氮?jiǎng)?、加氫芳烴飽和劑等加氫精制催化劑及其組合。由于富氧煤焦油金屬含量通常較高，故在加氫精制催化劑前使用加氫脫金屬劑。
按照本發(fā)明，由于降低了加氫原料的氧含量，因此有以下優(yōu)點(diǎn)①降低了原料酸值，減輕了設(shè)備和器材的腐蝕；②降低了加氫反應(yīng)器原料油加熱過程縮合物的產(chǎn)量，利于延長裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期，提高換熱器、加熱爐等設(shè)備的效率；③降低了氫氣耗量；④降低了反應(yīng)生成水?dāng)?shù)量，降低了水蒸汽分壓，可降低氫氣/原料油體積比，降低循環(huán)氫用量，降低氫氣循環(huán)系統(tǒng)規(guī)模，降低工程投資，降低能耗；⑤當(dāng)脫氧餾分的氧含量降低至預(yù)期水平使加氫裂化催化劑和加氫精制催化劑可以一段串聯(lián)使用時(shí)，比如降低至氧含量小于2.0％甚至小于1.5％時(shí)，本發(fā)明加氫單元可采用一段流程，串聯(lián)使用加氫脫金屬催化劑、和加氫裂化催化劑(比如無定型硅鋁加氫裂化催化劑，主要對大分子進(jìn)行裂化)，不采用二段流程，可大幅度降低工程投資。
按照本發(fā)明，加氫單元反應(yīng)部分操作條件通常為溫度為200～440℃、壓力為6.0～25.0MPa、催化劑體積空速為0.05～2.0hr-1、氫氣/原料油體積比為500∶1～3000∶1。
實(shí)施例富氧中溫煤焦油加氫裝置，處理能力為60萬噸/年，原料煤焦油有機(jī)氧含量為7.6％，在分餾部分分為富氧餾分(酚油)和脫氧餾分(有機(jī)氧含量為2.1％)，富氧餾分(酚油)分離為粗酚和脫酚油，脫酚油作為脫氧餾分的一部分使用。脫氧餾分在加氫單元，采用“加氫脫金屬--加氫精制”一段串聯(lián)加氫工藝，進(jìn)行加氫處理。脫氧餾分加氫處理工藝與富氧煤焦油加氫處理工藝相比，優(yōu)點(diǎn)如下①降低了原料酸值，減輕了設(shè)備和器材的腐蝕；②降低了加氫反應(yīng)器原料油加熱過程縮合物的產(chǎn)量，利于延長裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期，提高換熱器、加熱爐等設(shè)備的效率，加氫脫金屬反應(yīng)器入口溫度從241℃升至265℃，提高了催化劑效率；③氫氣耗量降低了～6.8％；④反應(yīng)生成水?dāng)?shù)量降低了～70％，降低了水蒸汽分壓，反應(yīng)器入口氫氣/原料油體積比由1550∶1降低至1100∶1，占原設(shè)計(jì)反應(yīng)器入口氫氣/原料油體積比的29％，降低了循環(huán)氫用量，降低了氫氣循環(huán)系統(tǒng)規(guī)模，降低了工程投資，降低了能耗；⑤在分餾部分對原料進(jìn)行深度脫氧，提高酚回收率，使脫氧餾分的有機(jī)氧含量小于1.5％時(shí)，本發(fā)明加氫單元采用一段流程，串聯(lián)使用加氫脫金屬催化劑、和無定型硅鋁加氫裂化催化劑，不采用二段流程，大幅度降低了工程投資。
權(quán)利要求
1.一種富氧煤焦油加氫轉(zhuǎn)化方法，其特征在于包含以下步驟①在分餾單元，富氧煤焦油分離為富氧餾分和脫氧餾分；②在加氫單元，對所述脫氧餾分完成加氫反應(yīng)，得到一個(gè)富氫氣相產(chǎn)物和一個(gè)主要由常規(guī)液體烴組成的加氫生成油液相產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于加氫單元采用一段串聯(lián)流程，使用加氫脫金屬催化劑和加氫精制催化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于加氫單元采用一段串聯(lián)流程，使用加氫脫金屬催化劑、加氫精制催化劑和加氫裂化催化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于反應(yīng)部分操作條件為溫度為200～440℃、壓力為6.0～25.0MPa、催化劑體積空速為0.05～2.0hr-1、氫氣/原料油體積比為500∶1～3000∶1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于富氧煤焦油有機(jī)氧含量大于5％。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于富氧煤焦油有機(jī)氧含量大于3.5％。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于富氧煤焦油有機(jī)氧含量大于2.5％。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于富氧煤焦油有機(jī)氧含量大于5％。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于富氧煤焦油有機(jī)氧含量大于3.5％。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于富氧煤焦油有機(jī)氧含量大于2.5％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種富氧煤焦油加氫轉(zhuǎn)化方法。富氧煤焦油在分餾單元分離為富氧餾分和脫氧餾分，脫氧餾分在加氫單元完成加氫反應(yīng)，得到一個(gè)富氫氣相產(chǎn)物和一個(gè)主要由常規(guī)液體烴組成的加氫生成油液相產(chǎn)物。對富氧煤焦油的加氫轉(zhuǎn)化過程，本發(fā)明可大幅度降低投資、并可延長操作周期。
文檔編號(hào)C10G65/00GK101037616SQ200610070879
公開日2007年9月19日 申請日期2006年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月16日
發(fā)明者何巨堂 申請人:何巨堂