一種油煤混合加氫煉制技術及設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種油、煤漿態床加氨煉制技術,屬于原油深加工和煤制油領域。
【背景技術】
[0002] 我國是一個富煤貧油的國家,在應對當今石油供需矛盾和貫徹節能減排政策中, 煤炭液化不僅具有重大的環保意義,而且具有保障能源安全的戰略意義。對煤資源進行再 認識,實現煤資源與石油資源的有機綜合利用,構建石油化工與煤化工深度一體化發展模 式,既是石化產業實現可持續發展的有效措施,也是提高資源利用效率、促進資源安全的重 要選擇。
[0003] 油、煤加氨煉制工藝有W下特點;(1)轉化率高;煤的轉化率和重油的轉化率都超 過90%,遠大于煤單獨加氨液化和重油直接加氨裂解時的轉化率。(2)存在協同效應:煤和 重油之間由于協同效應的存在,使得煤油共處理時生成油的總量高于單獨加工煤和重油時 生成油的總量;除此之外煤的存在還能防止了催化劑積碳,有利于脫除重油中的金屬元素。 進而可W延長催化劑的使用壽命,降低生產成本,提高企業的經濟效益。(3)油品產率高: 與煤液化相比,由于只是一次通過,生產裝置的油品產量大大提高。(4)氨耗量低;相對煤 直接液化,油煤共煉的化學氨耗較低,氨利用率大幅度提高,有利減少能耗,減小設備的投 資。(5)加入的煤粉既是反應原料,同時可W吸附反應系統中的膠質和漸青質,成為結焦的 聚核和載體,有效防止系統結焦。(6)油品質量較好:煤油共處理產品油與煤直接液化油相 比,油品的質量較大提高,氨含量增加、芳姪含量降低,更容易加工成為合格的汽油、柴油等 油品。(7)競爭力強;由于轉化率的提高、產率的提高、氨耗量的減少和較好的油品質量等 因素,使得煤油共處理的生產成本從多個方面降低,煤油共處理比煤炭直接液化有更強的 市場競爭力。
[0004] 另一方面,目前原油加工過程主要的問題是渣油加工的輕油收率過低、焦炭生產 過多,導致原油未得到充分利用、效益不佳。特別是我國進口的原油多為含硫量較高的重質 油,煉油過程中產生的渣油平均為30%,許多地方煉廠直接從國外進口重油進行加工,因為 技術原因渣油(重油)的利用率不高,有較大的提升空間。
[0005] 如此一來,煉油企業通過采用煤、油共煉的技術一是解決了重油輕質化的問題,再 者,也大大地提高了輕質油的收率;第H,通過采用該項技術可W很好地提高企業的經濟效 益。
[0006] 油、煤漿態床加氨煉制技術是基于石油工業重油加氨裂化工藝發展形成的一種煤 制油技術,主要是將石油中的重油、渣油產品作為溶劑,配入煤粉形成油煤漿通過高溫高壓 加氨而生產液體燃料油。由于煤具有"富芳構貧氨"的特點,而重油或渣油具有"貧芳構富 氨"的特點,將煤與重油或渣油共煉時,可通過調節共處理過程條件,大大降低煤直接液化 過程的苛刻度。
[0007] 目前國內利用油和煤共煉工藝主要包括如下步驟;(1)煤粉、催化劑與重油混合 制漿;(2)油煤漿預熱后,進入反應器進行反應;(3)反應產物進行分離,分離出氣態物質、 輕質油、水和重質混合物,分離出的氣態物質通過變壓吸附提氨,提純的氨氣返回到反應器 中循環使用,其余氣體經凈化后用作燃料;分離出的輕質油和水進行油水分離,得到輕質油 和水;(4)重質混合物進入蒸觸培,經蒸觸分離得到粗油和培底產物;(5)將粗油和輕質油 混合,經提質加工可得汽油、煤油、柴油、燃料油等液體燃料;(6)培底產物經處理,得漸青 類鋪路材料。上述技術通過將"富芳構貧氨"的煤和"貧芳構富氨"的重油W及催化劑有機 結合,通過調節共處理過程,在大大降低了煤直接液化過程的苛刻度的條件下,制備得到液 體燃料和漸青類鋪路材料,在一定程度上提高了煤直接液化的經濟性。
[0008] 國外有兩段式煤、油共處理工藝,該工藝是將重油和煤制成漿液,進料中煤和重油 的質量比為1:2~11:9,升壓后與氨氣一起預熱,在435~445C、15~20MPa條件下,進入 一段沸騰床反應器,在Co、M0/AI2O3催化劑作用下,進行加氨裂化反應,反應后的產物進入 第二段沸騰床反應器,在Ni、Mo/Al2〇3催化劑作用下深度加氨,脫除硫、氮、氧和重金屬(Ni、 V)等,產物經分離器分離出氣體,并回收其中的氨和硫,氨氣循環使用;液體產物經常壓蒸 觸W及減壓蒸觸得到目的產品。該工藝具有過程簡單,技術可靠,原料適應范圍廣,油收率 高,重油脫金屬率高等特點;該技術由于沒有脫灰工段,所W其耗氨量少,氨利用率高。
[0009] 但是上述煤油共煉技術采用重油與煤共煉制備液體燃料,都不可避免地會碰到該 樣一個問題;由于石油重油的粘度很大,當把石油重油作為溶劑油直接用于配制煤漿時,為 了保證煤漿具有良好的穩定性和流動性,通常需要降低油煤漿的固含量,而油煤漿的固含 量降低會影響煤油共液化時液體燃料的收率,現有技術的固含量最高僅能達到35%左右。
【發明內容】
[0010] 為了解決現有煤油加氨共煉技術加工黏度大、催化劑成本高等問題,本發明提供 一種油煤混合加氨煉制技術及設備。
[0011] 技術方案部分:
[0012] 一種油煤混合加氨煉制技術,其特征在于包括W下步驟:
[0013] 首先,將煤磨成煤粉,干燥;將所述煤粉與減壓渣油、常壓渣油、流化催化裂化油 漿、重質原油或焦油砂漸青中的一種或者幾種的混合物W及蠟油加入煤油混合制漿裝置中 制成油煤漿;可用油煤漿粟將油煤漿升到反應壓力,同催化劑及添加劑、氨氣混合,經過預 熱器,進入漿態床反應器進行熱裂化及加氨反應,反應過程中的焦炭、漸青質和重金屬均吸 附在催化劑、添加劑及未反應的煤粉上,然后所有產物進入熱高壓分離器,固體從底部分 離,氣體從頂部分離后再進入固定床反應器進一步加氨裂化或精制,得到的觸分油進入分 觸培,培底的蠟油循環至所述煤油混合制漿裝置;其中所述催化劑為鋼酸鹽與鐵的混合物, 所述添加劑為硫化劑,所述漿態床反應器內的反應壓力為17-20MPa,所述煤粉、渣油進料比 例為15:85-60:40,所述催化劑、添加劑與煤油漿原料的添加比例為0. 8-1. 2 ;2-4 ; 100。
[0014] 所述煤粉優選的顆粒粒徑范圍為50-200 y m。
[0015] 所述添加劑優選為二硫化碳、二甲基硫離、二甲基二硫化物、正下基硫醇和硫化軸 中的一種或幾種。
[0016] 優選的所述催化劑為將鐵粉與鋼酸饋溶液混合噴霧造粒制成,所述催化劑的顆粒 大小為小于10 y m。
[0017] 優選的所述鋼酸饋溶液的質量百分比濃度為10% -50%,鐵與有效活性組分鋼的 物質的量的比為1:150~1:200。
[0018] 所述蠟油添加量優選為總進料的8-20%。
[0019] 所述油煤漿制備過程可分為潤濕、分散和溶脹H個步驟。
[0020] -種油煤混合加氨煉制設備,其特征在于煤油混合制漿裝置經煤油漿輸送管道首 先連接催化劑和添加劑的加劑裝置,再與氨氣輸送管道匯合后連接加熱爐,然后連接漿態 床反應器;漿態床反應器進一步連接熱高壓分離器,所述熱高壓分離器上方連接固定床反 應器,下方連接減壓閃蒸培;所述固定床反應器進一步連接冷高壓分離器,所述冷高壓分離 器上方連接氣體凈化裝置,下方鏈接分觸培,所述漿態床反應器內部只設介質分布器,不設 床層支撐板,內壁為陶瓷,所述分觸培出蠟油處同時也連接煤油混合制漿裝置。
[0021] 優選的所述加劑裝置位于煤油漿輸送管道的支管道上,一部分煤油漿在支管道上 的加劑裝置與催化劑和添加劑混合后再與主煤油漿輸送管道匯合。
[0022] 所述氣體凈化裝置優選的通過循環氣壓縮機連接加熱爐回收氨氣。
[002引本發明技術效果:
[0024] 本發明的油煤共煉技術采用"漿態床+固定床"反應器的流程,油煤漿原料、添加 劑、催化劑及氨氣混合升溫升壓后進入漿態床反應器,在此發生的是高氨分壓下的熱裂化 反應和催化反應。反應過程中