以芳烴為導向的低溫煤焦油多級深加工裝置制造方法

以芳烴為導向的低溫煤焦油多級深加工裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種以芳烴為導向的低溫煤焦油多級深加工裝置，其包括分餾裝置、抽提裝置、加氫裂化裝置、懸浮床加氫處理裝置和芳烴聯合裝置，在生產對二甲苯的同時，副產苯、化工輕油及部分輕烴、燃料氣等產品，最大程度的對低溫煤焦油進行深加工，實現加工工藝之間有效地物料利用與熱集成，在提高產品收率、降低能耗的同時減少環境污染。
【專利說明】以芳烴為導向的低溫煤焦油多級深加工裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種以芳烴為導向的低溫煤焦油多級深加工裝置，屬煤化工【技術領域】。

【背景技術】
[0002]對二甲苯(PX)是重要的基本有機原料。隨著國內PX下游PTA、聚酯生產能力的迅速擴張(年均增長率超過20% )，市場上PX供給嚴重不足，至2012年，我國對二甲苯對外依存度已高達44.1%，供需缺口進一步加大，對外依存度逐年提高。面對石油短缺，石油路線受原材料限制較多的情況下，基于我國“缺油、少氣、富煤”的基本國情，考慮煤基原料生產對二甲苯PX及其他芳烴衍生物具有重要的現實意義。
[0003]低溫煤焦油主要是以不粘煤和弱粘煤等含有豐富有機質的非主焦煤為原料，通過低溫干餾和氣化所得到，是一種優質的原料油，可以生產成品油，也是燃料油的替代產品。作為煤炭大國，近年來煤化工行業得到了迅速發展，全國低溫煤焦油的產能約為400萬t/年，具有非常大的開發潛力。
[0004]低溫煤焦油是干餾等過程的熱裂化產物，因此組成非常復雜，主要組分有:芳香族化合物和烯烴；具有弱酸性的各種酚類等含氧化合物；具有弱堿性的吡啶喹啉及其衍生物等含氮氧化物；噻吩、硫醇、硫酚、硫醚等含硫化合物等。如果對其進行有效地深加工，可以分離得到輕油、酚、萘、咔唑、浙青等系列產品，可以進行更深度的加工，作為基礎原料生產合成塑料、合成纖維、染料等高附加值下游化工品。總體而言，低溫煤焦油是一種有價值的化工原料，在提供多環芳烴和高碳原料方面具有不可替代的作用。
[0005]目前國內低溫煤焦油加工技術的研究仍相對較少，處在發展的瓶頸期，各焦油加工裝置的規模普遍偏小，工藝落后，加工深度不夠，高質量、高附加值產品較少，加工過程污染環境，因此生產企業適應市場能力較差。近年來，廣大研究者對低溫煤焦油加工工藝進行了深入的研究，并開發了多種加工技術。對低溫煤焦油進行加氫精制、加氫裂化、延遲焦化，抽提等深加工，提高了低溫煤焦油的利用率。但是由于低溫煤焦油的特殊性質及組分組成，單一裝置或者多裝置的組合并不能完全實現其有效利用。現有技術路線存在以下多種不足:
[0006](I)延遲焦化路線:低溫煤焦油的密度大，黏度、殘碳和灰分都較高，性質與重質油類似。但是全餾分低溫煤焦油進行延遲焦化會使其中的輕餾分變成重餾分或干氣，影響收率；如預先將其中的輕餾分分離，只將重餾分進行焦化反應，則會顯著提升輕油收率；
[0007](2)加氫精制/加氫裂化路線:全餾分低溫煤焦油通過加氫精制/加氫裂化過程，重油或浙青轉化成輕餾分油、石腦油和柴油，最大限度的提高輕油收率。但是其中的重組分會導致氣產率提高，輕油收率降低，高附加值酚類產品損失，氫耗提高，過程操作不穩定。
[0008](3)抽提+延遲焦化路線:低溫煤焦油中含有的酚類是腐蝕性物質，通過抽提將其分離有利于防止設備腐蝕，但是分立后的脫酚油屬于輕質餾分油，對其進行延遲焦化降低了輕油收率。
[0009]煤焦油芳烴潛含量高，適宜走芳烴路線。如果能通過有效手段對其進行深加工，最大量的多產石腦油，作為生產芳烴原料，充分挖掘其芳烴潛力，能夠實現多產對二甲苯及其他芳烴衍生物聯產輕質油的目的，同時聯產部分輕質油品，最大程度的提高高附加值產品的生產，實現了資源的高效利用，會創造顯著的經濟效益，也會創造明顯的社會效益。
[0010]此外，懸浮床加氫裂化技術已經得到了廣泛研究與初步應用，該技術是在高溫高氫壓下的渣油臨氫熱裂化工藝，少量催化劑與原料渣油和氫氣在反應器中充分接觸，呈全返混狀態，呈溶解狀態的催化劑抑制了渣油在裂化過程中的生焦，從而實現高轉化率、低生焦量生產，具有輕油收率高，柴汽比高、產品質量好，適宜加工劣質稠油等優點。
實用新型內容
[0011]本發明的目的在于提供一種以芳烴為導向的低溫煤焦油多級深加工方法，以彌補現有加工技術的不足，最大程度的對低溫煤焦油進行深加工，盡可能多地提供石腦油原料，生產高附加值的對二甲苯產品同時聯產部分化工輕油、輕烴與燃料氣，實現加工工藝之間有效地物料利用與熱集成，在提高產品收率、降低能耗的同時減少環境污染。
[0012]本實用新型所采用的技術方案:
[0013]一種以芳烴為導向的低溫煤焦油多級深加工裝置，其包括
[0014]分餾裝置，用于對低溫煤焦油進行分餾，根據低溫煤焦油中組分餾出點不同，得到輕質酚油、輕中餾分與重餾分，設有輕質酚油輸出裝置、輕中餾分輸出裝置與重餾分輸出裝置；
[0015]抽提裝置，用于對所述分餾裝置輸出的輕質酚油進行抽提，得到酚類產品與脫酚油，設有酚類產品輸出裝置與脫酚油輸出裝置，所述分餾裝置的輕質酚油輸出裝置接入所述抽提裝置；
[0016]加氫裂化裝置，用于對所述分餾裝置輸出的輕中餾分與所述抽提裝置輸出的脫酚油共同進行加氫裂化，得到加氫石腦油、輕烴及燃料氣，設有加氫石腦油輸出裝置與輕烴及燃料氣輸出裝置，所述分餾裝置的輕中餾分輸出裝置與所述抽提裝置的脫酚油輸出裝置接入所述加氫裂化裝置；
[0017]懸浮床加氫處理裝置，用于對所述分餾裝置輸出的重餾分進行懸浮床加氫裂化處理，得到加氫石腦油、輕烴、燃料氣、柴油、蠟油和尾油，設有加氫石腦油輸出裝置、輕烴及燃料氣輸出裝置、柴油蠟油輸出裝置及尾油輸出裝置，所述分餾裝置的重餾分輸出裝置接入所述懸浮床加氫處理裝置；
[0018]芳烴聯合裝置，用于對所述加氫裂化裝置輸出的加氫石腦油與所述懸浮床加氫處理裝置輸出的加氫石腦油共同進行芳烴聯合反應及分離，生成苯、對二甲苯、重芳烴及化工輕油，設有苯輸出裝置、對二甲苯輸出裝置、重芳烴輸出裝置及化工輕油輸出裝置，所述加氫裂化裝置的加氫石腦油輸出裝置與所述懸浮床加氫處理裝置的加氫石腦油輸出裝置接入所述芳烴聯合裝置。
[0019]優選地，所述芳烴聯合裝置的重芳烴輸出裝置、所述懸浮床加氫處理裝置的柴油蠟油輸出裝置也接入所述加氫裂化裝置也接入所述加氫裂化裝置。
[0020]優選地，所述分餾裝置的前面設有預處理裝置，用于對分餾前的低溫煤焦油進行預處理，脫除其中含有的機械雜質與水分，設有預處理后低溫煤焦油輸出裝置，所述低溫煤焦油輸出裝置接入所述分餾裝置。
[0021]優選地，所述預處理裝置包括電脫鹽脫水裝置、旋液分離裝置和離心過濾裝置。
[0022]優選地，所述分餾裝置采用常壓分餾塔和/或減壓分餾塔。
[0023]優選地，所述抽提裝置為采用酸堿抽提方法進行脫酚處理的抽提裝置。
[0024]優選地，所述加氫裂化裝置可以采用固定床加氫裂化裝置。
[0025]優選地，所述加氫裂化裝置還可以采用流化床加氫裂化裝置。
[0026]優選地，所述芳烴聯合裝置包含重整單元、抽提單元、歧化單元、異構化單元、吸附分離單元和二甲苯分餾單元。
[0027]優選地，所述芳烴聯合裝置的重整單元設有氫氣回收管道，所述重整單元的氫氣回收管道接入回收氫氣凈化和提濃系統。
[0028]優選地，所述回收氫氣凈化和提濃系統設有凈化濃縮氫氣輸出管道，所述凈化濃縮氫氣輸出管道連接所述加氫裂化裝置的氫氣入口。
[0029]本實用新型的有益效果為:
[0030](I)整個工藝以利用芳烴含量高的低溫煤焦油生產高附加值的對二甲苯為目的，抽提、加氫裂化、懸浮床加氫過程不以生產汽油、柴油、蠟油等輕質油組分為目的，而是最大程度的調整工藝過程和生產參數，控制中間產品循環加工深度，為芳烴聯合裝置生產對二甲苯提供盡可能多的高芳潛含量的石腦油原料。在生產對二甲苯的同時，副產苯、化工輕油及部分輕烴、燃料氣等產品。
[0031](2)對低溫煤焦油進行分餾預處理，依據其終餾點不同將其分為輕質酚油、輕中餾分與重餾分，有利于依據其組分特性選擇合適的后續工藝對其進行分別加工。
[0032](3)在原料進行加氫及焦化深加工之前，對分離出的酚油進行抽提，得到酚類產品以及脫酚油，即實現了對具有高附加值但同時又有強腐蝕作用的酚類產品的提取，減少了對后續設備的腐蝕，延長了全裝置的使用壽命，又為有效地繼續深加工提供了輕組分原料。
[0033](4)脫酚油與分餾生產的輕中餾分進行加氫裂化，通過操作參數的調整及反應條件的控制，采取適當加氫深度，脫除其中硫、氧、氮及金屬雜質等有害組分，控制保留單環芳烴，不產出汽油、柴油、等輕組分油品，而是最大程度地生產加氫石腦油，有效地提高了輕質組分的利用率。
[0034](5)低溫煤焦油分餾得到的重餾分油進行懸浮床加氫處理，利用懸浮床加氫技術的獨特優點將其中的柴油、蠟油等組分進一步分離，并送至加氫裂化裝置，進一步為芳烴聯合裝置補充提供了石腦油原料，又出產了一部分輕烴、燃料氣，充分提高了裝置的物料利用率。采用懸浮床加氫裂化，省去了渣油加氫、延遲焦化等重餾分加工步驟，有效地減少了設備投資與消耗。
[0035](6)加氫裂化裝置原料為低溫煤焦油的輕中餾分、輕質酚油抽提后的脫酚油以及懸浮床加氫產生的柴油、蠟油，通過調整生產參數，不產生加氫尾油，有效提高了原料的利用率。
[0036](7)芳烴聯合裝置生產對二甲苯作為主要產品的同時，產生的重芳烴返回至加氫裂化過程，作為加氫原料繼續生產石腦油，單元之間的物流聯合提高了產品的利用率，進而提聞了廣品的收率。
[0037](8)重整單元副產氫氣，延遲焦化、煤干餾、煤氣化等過程也產生部分氫氣，高純度的氫氣可直接送往加氫裂化單元作為氫源參與反應，低濃度氫氣經過變壓吸附提濃后送往上述用氫單元，產物的回收利用提高了反應原料與產物的利用率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1是本實用新型的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0039]參見圖1，用作原料的低溫煤焦油經低溫煤焦油管道I先進入預處理裝置60進行預處理，所述預處理為通過電脫鹽脫水、旋液分離、離心過濾脫除水分及機械雜質，預處理后的低溫煤焦油經低溫煤焦油輸出裝置61進入分餾裝置10進行進行減壓蒸餾，根據組分性質不同分餾出輕質酚油(終餾點為250°C )、輕中餾分(250-500°C )和重餾分(初餾點高于500°C )，經分餾得到的輕質酚油經輕質酚油輸出裝置11送入抽提裝置20進行抽提分離，所述抽提裝置優選采用酸堿抽提方法進行脫酚處理的抽提裝置，操作溫度為60°C，NaOH質量分數為20%，H2SO4質量分數為60%，抽提時間lOmin，分離后得到的酚類產品作為粗酚產品經酚類產品輸出裝置21送出，進入酚精制裝置進行進一步的酚類精制，從分餾裝置得到的輕中餾分與從抽提裝置得到的脫酚油分別通過輕中餾分輸出裝置12和脫酚油輸輸出裝置22送入加氫裂化裝置30，在加氫裂化裝置中共同進行加氫裂化處理，得到加氫石腦油、輕烴和燃料氣，所述加氫裂化裝置可以固定床加氫裂化裝置，也可以流化床加氫裂化裝置，采用固定床操作的反應溫度為390°C、壓力ll.0MPa，氫油比為1000:1，液時體積空速0.5h-l。分餾裝置得到的重餾分經重餾分輸出裝置13進入懸浮床加氫處理裝置40進行加氫裂化處理，得到輕烴、燃料氣、柴油、蠟油及排出尾油，懸浮床加氫處理裝置的加氫反應溫度為445°C、壓力12.0MPa，氫油比為800:1，液時體積空速1.2h_l，加氫裂化裝置得到的加氫石腦油和懸浮床加氫處理裝置得到加氫石腦油分別經過各自的加氫石腦油輸出裝置32、44進入芳烴聯合裝置50，經過一系列處理后生成苯、對二甲苯、重芳烴及化工輕油，所述的芳烴聯合裝置為常規裝置，包含重整、抽提、歧化、異構化、吸附分離、二甲苯分餾單元，具體流程同常規芳烴聯合裝置，芳烴聯合裝置生產出來的苯、對二甲苯及化工輕油分別經過各自的輸出裝置52、53、54送出，芳烴聯合裝置輸出的重芳烴經重芳烴輸出裝置51返回加氫裂化裝置，與分餾裝置得到的輕中餾分、抽提裝置得到的脫酚油、懸浮床加氫處理裝置得到的柴油、蠟油共同進行加氫裂化反應，相應的重芳烴輸出裝置、輕中餾分輸出裝置、脫酚油輸出裝置、懸浮床加氫處理裝置的柴油蠟油輸出裝置43均接入加氫裂化裝置，加氫裂化裝置產生的輕烴、燃料氣和懸浮床加氫處理裝置產生的輕烴、燃料氣分別經過各自的輸出裝置31、41送出，所述懸浮床加氫處理裝置產生的尾油經尾油輸出裝置42排出。
[0040]本實用新型涉及的各種優選技術手段的選用不受技術方案中其他技術手段的影響，可以任意組合。
[0041]本實用新型涉及的各種物料處理/反應裝置可以采用現有技術下任意適宜的能夠實現相應處理/反應的裝置，即可以采用現有技術下能夠對相同性質的原料進行相同類型的處理/反應并生成相同性質的產出物的處理/反應裝置，所述物料的性質指與相應反應有關的性質。
[0042]本實用新型涉及的各種物料輸出裝置可以采用現有技術下任意適宜的能夠實現相應物料輸送的裝置，例如對于氣體或液體物料通常可以采用輸送管道(及必要時所需的閥門、泵等)作為其輸出裝置，對于固態物料則可以采用相應的帶傳送裝置、移動料斗及送料小車等輸送裝置作為其輸出裝置。
[0043]本實用新型所稱某輸出裝置接入某裝置是指兩者之間具有能夠使該輸出裝置輸送的物料進入該裝置的聯接方式和/或配套方式，這些聯接方式和/或配套方式可以依據現有技術實現，本實用新型所稱某裝置設有某輸出裝置是指該輸出裝置與該裝置連接或配套，能夠輸出該裝置產出的相應物料。
【權利要求】
1.一種以芳烴為導向的低溫煤焦油多級深加工裝置，其特征在于包括 分餾裝置，設有輕質酚油輸出裝置、輕中餾分輸出裝置與重餾分輸出裝置； 抽提裝置，所述分餾裝置的輕質酚油輸出裝置接入所述抽提裝置； 加氫裂化裝置，設有加氫石腦油輸出裝置與輕烴及燃料氣輸出裝置，所述分餾裝置的輕中餾分輸出裝置與所述抽提裝置的脫酚油輸出裝置接入所述加氫裂化裝置； 懸浮床加氫處理裝置，設有加氫石腦油輸出裝置、輕烴及燃料氣輸出裝置、柴油蠟油輸出裝置及尾油輸出裝置，所述分餾裝置的重餾分輸出裝置接入所述懸浮床加氫處理裝置； 芳烴聯合裝置，設有苯輸出裝置、對二甲苯輸出裝置、重芳烴輸出裝置及化工輕油輸出裝置，所述加氫裂化裝置的加氫石腦油輸出裝置與所述懸浮床加氫處理裝置的加氫石腦油輸出裝置接入所述芳烴聯合裝置。
2.如權利要求1所述的以芳烴為導向的低溫煤焦油多級深加工裝置，其特征在于所述芳烴聯合裝置的重芳烴輸出裝置、所述懸浮床加氫處理裝置的柴油蠟油輸出裝置也接入所述加氫裂化裝置。
3.如權利要求2所述的以芳烴為導向的低溫煤焦油多級深加工裝置，其特征在于所述分餾裝置的前面設有預處理裝置，設有預處理后低溫煤焦油輸出裝置，所述低溫煤焦油輸出裝置接入所述分餾裝置。
4.如權利要求3所述的以芳烴為導向的低溫煤焦油多級深加工裝置，其特征在于優所述預處理裝置包括電脫鹽脫水裝置、旋液分離裝置和離心過濾裝置。
5.如權利要求1、2、3或4所述的以芳烴為導向的低溫煤焦油多級深加工裝置，其特征在于所述分餾裝置采用常壓分餾塔和/或減壓分餾塔。
6.如權利要求1、2、3或4所述的以芳烴為導向的低溫煤焦油多級深加工裝置，其特征在于所述抽提裝置為采用酸堿抽提方法進行脫酚處理的抽提裝置。
7.如權利要求1、2、3或4所述的以芳烴為導向的低溫煤焦油多級深加工裝置，其特征在于所述加氫裂化過程采用固定床加氫裂化裝置。
8.如權利要求1、2、3或4所述的以芳烴為導向的低溫煤焦油多級深加工裝置，其特征在于所述加氫裂化過程采用流化床加氫裂化裝置。
9.如權利要求1、2、3或4所述的以芳烴為導向的低溫煤焦油多級深加工裝置，其特征在于所述芳烴聯合裝置包含重整單元、抽提單元、歧化單元、異構化單元、吸附分離單元和二甲苯分餾單元。
10.如權利要求9所述的以芳烴為導向的低溫煤焦油多級深加工裝置，其特征在于所述芳烴聯合裝置的重整單元設有氫氣回收管道，所述重整單元的氫氣回收管道接入回收氫氣凈化和提濃系統，所述回收氫氣凈化和提濃系統設有凈化濃縮氫氣輸出管道，所述凈化濃縮氫氣輸出管道連接所述加氫裂化裝置的氫氣入口。
【文檔編號】C07C15/04GK204151301SQ201420482098
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年8月25日 優先權日:2014年8月25日
【發明者】周華堂, 許賢文, 勞國瑞, 劉林洋, 孫富偉, 盧秀榮, 劉德新, 李盛興 申請人:中國昆侖工程公司, 中國紡織工業設計院