專利名稱：一種煤焦油加氫生產柴油的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種由煤焦油生產柴油的加氫精制工藝。
如何有效的利用煤資源并使其符合環(huán)境保護要求一直是各國的研究方向。用煤生產煤氣，副產煤焦油是一種比較常用的方法。如何有效的利用煤焦油是煤的綜合利用重要環(huán)節(jié)。通常的方法是用化工方法生產苯、吡啶等化工產品，該方法分離或提純難度較大，不易形成規(guī)模。也有經過酸洗、堿洗后作燃料油，但該方法產生的酸渣、堿渣難于處理，燃料油也不符合環(huán)保標準。
加氫方法在處理煤焦油的過程中也有采用，主要用來生產化工產品，通過低壓有選擇的加氫獲得某些化工產品。煤焦油加氫精制生產燃料油的方法在三、四十年代有所研究。限于當時的技術條件，需高溫高壓，且安全性、穩(wěn)定性差，多沒有成功；隨著石油產量的大幅度增長，該技術也少有研究。近年來，柴油的需求量隨經濟的發(fā)展大量增加，受原油處理量和加工能力的限制，柴油產量不能滿足市場的需求，這為煤焦油加氫精制提供了經濟可能性。而加氫精制工藝不斷完善、催化劑活性的改進，也為其提供了技術可能性。
US4855037介紹了一種加氫處理煤焦油的催化劑和方法，加氫處理后的煤焦油用于延遲焦化。該方法主要是通過改進催化劑的孔徑、孔分布和金屬組分，并選擇合適的工藝條件以提高催化劑的穩(wěn)定性，使催化劑在處理煤焦油全餾分或焦油瀝青時可保持長周期運轉，并提高延遲焦化中生成焦的質量。該方法主要用于延遲焦化的預處理，并不生產目的產品。該方法主要處理重質油，操作壓力高，投資較大。
CN88105117介紹了一種柴油代用燃油劑的配方及其配制方法。該發(fā)明以煤焦油為原料，經過精煉，蒸餾一乳化，摻水、提純等工序，制成燃油劑，該產品用做燃料油比較合適，但不適用于柴油機。
本發(fā)明的目的在于通過加氫精制煤焦油生產柴油，為煤焦油的利用提供一種可行的方案。
加工煤炭生產煤氣，同時副產煤焦油。煤焦油其特點是氮含量高、十六烷值低，多環(huán)芳烴和苯酚含量較高，碳氫比高。因此對煤焦油進行加氫精制需防止催化劑的結焦，并使芳烴飽和。
本發(fā)明提供了一種煤焦油的處理方法，包含以下步驟(1)將煤焦油經蒸餾分離成渣油和餾出油；(2)將步驟(1)的餾出油在加氫精制裝置中進行加氫，得到氣、液兩相產物；(3)將步驟(2)中的液相產物送入汽提塔，經汽提得到汽油、柴油。
其中步驟(1)所說的蒸餾為常壓蒸餾，將小于370℃的組分作為餾出油。
步驟(2)中所說的加氫精制裝置采用氣/液并流下流式反應器，在中等壓力條件下操作，反應條件如下所列反應溫度340～370℃、壓力6.0～12.0MPa、氫油體積比600∶1～1200∶1和空速0.5～1.2h-1。優(yōu)選反應條件如下反應溫度350～360℃、壓力8.0～10.0MPa、氫油體積比800∶1～1000∶1和空速0.6～1.0h-1。本發(fā)明選用了三種催化劑供級配裝填。一種是保護劑，可采用任何現(xiàn)有的保護劑，該劑的特點是大孔容，大孔徑。典型組成以重量百分比計為氧化鉬2％～10％，氧化鎳1％～5％，其余為氧化鋁。催化劑孔容為0.50ml/g～0.80ml/g，比表面為140m2/g～230m2/g。該保護劑容納垢物能力強，并有適當的反應活性。一種是加氫精制催化劑，催化劑組成以重量百分比計為氧化鎢15％～25％，氧化鉬6％～12％，氧化鎳2％～8％，其余為含硅氧化鋁。催化劑孔容為0.20ml/g～0.50ml/g，比表面為110m2/g～160m2/g。該催化劑可有效脫除硫、氮等雜質，降低膠質含量以提高柴油質量，并使芳烴飽和。一種是脫芳催化劑，可選用含鎢、鎳或鎢、鉬、鎳等加氫脫芳活性高的催化劑，使芳烴加氫飽和。優(yōu)選含鎢、鎳的加氫脫芳催化劑，其組成以重量百分比計為氧化鎢10％～25％，氧化鎳3％～10％，其余為含硅氧化鋁。該催化劑孔容為0.20ml/g～0.50ml/g，比表面為110m2/g～200m2/g。該催化劑可降低芳烴含量，大幅度提高十六烷值。根據不同情況，本發(fā)明的技術方案可分為兩段級配、三段級配和串聯(lián)三種。
下面結合附圖進一步描述本發(fā)明的技術方案
圖1為本發(fā)明兩段級配方案的工藝流程圖。
圖2為本發(fā)明三段級配方案的工藝流程圖。
圖3為本發(fā)明串聯(lián)方案的工藝流程圖。
兩段級配適合于有其它十六烷值較高的柴油可供調合的情況。其原則工藝流程簡圖(圖1)為原料油經常壓蒸餾裝置1分為餾出油和渣油7，餾出油進入加氫精制反應器2反應，反應產物經分離裝置3分離出氣相8和液相，液相至氣提塔4得到精制柴油10和粗汽油9。所用的催化劑為上部裝部分保護劑5，保護劑的用量為催化劑總體積裝填量的5％～20％，其余裝填加氫精制催化劑6。該方案可生產出除十六烷值外其它指標均符合國家標準的柴油。雖然柴油產品需與其它柴油調配或加十六烷值改進劑，但該方案工藝流程簡單，柴油收率高，適用性較強。
三段級配方案工藝流程與兩段級配方案基本一致，只是在最下部裝填脫芳為主的催化劑11，脫芳催化劑的用量為催化劑總體積裝填量的20％～50％，其特點為加氫脫芳活性高，使芳烴加氫飽和。該方案的工藝流程圖見圖2。該方案可生產通過添加十六烷值改進劑后符合國家標準的0#柴油。該方案工藝操作性較靈活，柴油收率有所降低，此方案適用于無其它柴油可供調合的情況。
串聯(lián)方案就是將上述三種催化劑分裝兩個串聯(lián)的反應器，即反應器2和反應器12，催化劑裝填比例可根據處理不同原料油性質而定，一般一反裝保護劑和加氫催化劑，二反裝脫芳催化劑，工藝流程圖見圖3。該方案工藝操作靈活，可直接生產十六烷值符合國家標準的柴油。不足之處是投資費用大。
從上面的敘述可以看出，本發(fā)明的煤焦油加氫精制工藝具有如下特點1、在現(xiàn)有加氫精制工藝的基礎上，為煤焦油利用提供了一種新途徑。2、充分考慮了煤焦油原料的特點，從工藝流程方面進行了適當的設計。3、本發(fā)明根據不同情況設計了幾種方案，分別適用于處理不同原料油，具有較強的經濟性以及靈活性。4、在原油供應日趨緊張，柴油需求上漲的情況下，提供了新的柴油供應來源。
下面結合實例進一步闡述本發(fā)明的技術方案
權利要求
1.一種煤焦油的加氫處理方法，包含以下步驟(1)將煤焦油經蒸餾分離成渣油和餾出油；(2)將步驟(1)的餾出油在加氫精制裝置中進行加氫，得到氣、液兩相產物；(3)將步驟(2)中的液相產物送入汽提塔，經汽提得到汽油、柴油。
2.按照權利要求1所述的處理方法，其特征在于步驟(1)中所說的蒸餾為常壓蒸餾，將小于370℃的組分作為餾出油。
3.按照權利要求1所述的處理方法，其特征在于步驟(2)中所說的加氫精制裝置的操作條件為反應溫度340～370℃、壓力6.0～12.0MPa、氫油體積比600∶1～1200∶1和空速0.5～1.2h-1。
4.按照權利要求3所述的處理方法，其特征在于所說的操作條件為反應溫度350～360℃、壓力8.0～10.0MPa、氫油體積比800∶1～1000∶1和空速0.6～1.0h-1。
5.按照權利要求1所述的處理方法，其特征在于步驟(2)中所說的加氫精制裝置采取兩段級配的催化劑裝填方案上部裝部分保護劑，其用量為催化劑總體積裝填量的5％～20％，其余裝填加氫精制催化劑。
6.按照權利要求1所述的處理方法，其特征在于步驟(2)中所說的加氫精制裝置采取三段級配的催化劑裝填方案上部裝部分保護劑，其用量為催化劑總體積裝填量的5％～20％，最下部裝填脫芳催化劑，其用量為催化劑總體積裝填量的20％～50％，其余裝填加氫精制催化劑。
7.按照權利要求1所述的處理方法，其特征在于步驟(2)中所說的加氫精制裝置采取串聯(lián)方案將保護劑、加氫精制催化劑以及脫芳催化劑分裝兩個串聯(lián)的反應器。
8.按照權利要求5、6或7所述的處理方法，其特征在于所說的保護劑組成以重量百分比計為氧化鉬2％～10％，氧化鎳1％～5％，其余為氧化鋁。
9.按照權利要求8所述的處理方法，其特征在于所說的保護劑孔容為0.50ml/g～0.80ml/g，比表面為140m2/g～230m2/g。
10.按照權利要求5、6或7所述的處理方法，其特征在于所說的加氫精制催化劑組成以重量百分比計為氧化鎢15％～25％，氧化鉬6％～12％，氧化鎳2％～8％，其余為含硅氧化鋁。
11.按照權利要求10所述的處理方法，其特征在于所說的加氫精制催化劑孔容為0.20ml/g～0.50ml/g，比表面為110m2/g～160m2/g。
12.按照權利要求5、6或7所述的處理方法，其特征在于所說的脫芳催化劑組成以重量百分比計為氧化鎢10％～25％，氧化鎳3％～10％，其余為含硅氧化鋁。
13.按照權利要求12所述的處理方法，其特征在于所說的脫芳催化劑孔容為0.20ml/g～0.50ml/g，比表面為110m2/g～200m2/g。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以煤焦油生產柴油的加氫精制處理方法。將煤焦油分離成渣油和餾出油,該餾出油在加氫精制裝置中進行加氫。反應產物經高分、氣提塔得到汽油、柴油。該方法為煤焦油的利用提供了一種新的途徑,同時在柴油需求持續(xù)上漲的情況下,提供了新的柴油供應來源。
文檔編號C10G67/00GK1351130SQ0012314
公開日2002年5月29日 申請日期2000年10月26日 優(yōu)先權日2000年10月26日
發(fā)明者單江鋒, 劉繼華, 李揚, 郇維方, 佟德群, 王震 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院