一種煤的加工系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種煤的加工系統，屬于煤化工與石油化工技術領域。
【背景技術】
[0002] 煤干餾和煤氣化技術是煤化工的關鍵技術。在中低溫干餾時除能生成半焦外，還 可生成煤氣和煤焦油，煤焦油質量產量一般在8%~20%之間。煤氣化制造煤氣或制合成 氣（C02+H2)生產其他化工產品時，也會產生煤焦油，煤焦油質量產量在4%~12%之間。中 國是富煤貧油的國家，也是煤炭生產和消費大國，同時我國又是世界上最大的焦炭生產國、 消費國和出口國，副產大量的煤焦油。除了蘭炭企業能夠提供大量的中低溫煤焦油外，在技 術上還可以采用多種方法來提高煤炭中低溫熱解的焦油產率，研究表明，在加壓固定床反 應器上，反應溫度在450~650°C之間，通過加氫熱解之后的煤焦油收率可提高至26. 5%。
[0003] 煤焦油是一個組分多達上萬種的復雜混合物，目前已從中分離并認定的單種化合 物約500余種，約占煤焦油總量的55%，其中包括苯、二甲苯、萘等174種中性組分；酚、甲 酚等63種酸性組分和113種堿性組分。煤焦油中的很多化合物是塑料、合成橡膠、農藥、醫 藥、耐高溫材料及國防工業的貴重原料，也有一部分多環烴化合物是石油化工所不能生產 和替代的。同時煤焦油富含芳烴組分，是天然的PX原料。
[0004] 隨著煤化工投資及技術研發的趨勢，隨著可利用煤焦油產量的增加，我國煤焦油 加工規模和技術均取得了一定進展，其中在煤焦油加工分離技術研發上取得的成果，為煤 焦油加工提供了技術支撐。
[0005]目前，煤焦油的加工，國內外工藝大同小異，都是脫水、分餾，加工生產輕油、酚油、 萘油及改質瀝青等，再經深加工后制取苯、酚、萘、蒽等多種化工原料，這種煤焦油加工后產 品利用價值不大，而分離和提濃的難度很大。
[0006] 中國專利CN1205302C和CN102899087A都提出了將中低溫煤焦油分餾，酚油進行 脫酚、制酚，重油進行延遲焦化的加工方案，產品主要有焦化干氣、液化石油氣、焦化石腦 油、焦化柴油、焦化蠟油和石油焦等。這種焦化方案會降低目標產品液收，降低經濟效益，而 且焦化后的餾分油還有較多的烯烴和膠質，影響油品的熱穩定性，品質不佳。還需進一步加 氫精制和加氫裂化。
[0007] 如果煤焦油直接進行加氫裂化加工石腦油和柴油餾分，由于煤焦油中大量的膠 質，常規的固定床加氫裂化和加氫精制裝置的催化劑難以維持長周期運行，僅能加工煤焦 油的輕質組分，通常需要把煤焦油的重組分分離出來另行加工。 【實用新型內容】
[0008] 針對煤干餾或者煤氣化得到的煤焦油加工難、產品附加值低等問題，本實用新型 的目的在于提供一種煤的加工系統。該加工系統可以生產柴油、汽油調和組分、芳烴和烯烴 等高附加值產品，克服煤焦油加工難的問題，是一種煤、油、芳烴和烯烴一體化加工方法。
[0009] 為達到上述目的，本實用新型提供了一種煤的加工系統，其至少包括：煤干餾或者 煤氣化裝置、煤焦油加氫裂化裝置、芳烴聯合裝置、輕烴芳構化裝置、丙烷脫氫裝置和聚丙 烯制備裝置，其中，所述煤干餾或者煤氣化裝置的煤焦油出口連接于所述煤焦油加氫裂化 裝置的原料入口，所述煤焦油加氫裂化裝置的重石腦油出口連接于所述芳烴聯合裝置的原 料入口，所述煤焦油加氫裂化裝置的輕石腦油出口和/或所述芳烴聯合裝置的液化石油氣 出口、戊烷出口和抽余油出口中的一個或幾個連接于所述輕烴芳構化裝置的原料入口，所 述輕烴芳構化裝置的丙烷出口連接于所述丙烷脫氫裝置，所述丙烷脫氫裝置的丙烯出口連 接于所述聚丙烯制備裝置的原料入口。
[0010] 在上述的煤的加工系統中，優選地，所述輕烴芳構化裝置的混合芳烴出口連接于 所述芳烴聯合裝置的原料入口。
[0011] 根據本實用新型的【具體實施方式】，優選地，上述的煤的加工系統還包括至少包含 有變壓吸附設備的制氫裝置，所述至少包含有變壓吸附設備的制氫裝置包括單獨的變壓吸 附設備，所述芳烴聯合裝置、輕烴芳構化裝置和丙烷脫氫裝置的氫氣出口中的一個或幾個 連接于所述變壓吸附設備，所述變壓吸附設備的提純后氫氣出口連接于所述煤焦油加氫裂 化裝置的氫氣入口。
[0012] 在上述的煤的加工系統中，優選地，所述至少包含有變壓吸附設備的制氫裝置包 括煤干餾或者煤氣化煤氣制氫裝置，并且所述煤干餾或者煤氣化裝置的煤氣出口連接于所 述煤干餾或者煤氣化煤氣制氫裝置的原料入口，所述煤干餾或者煤氣化煤氣制氫裝置的氫 氣出口連接于所述煤焦油加氫裂化裝置的氫氣入口。
[0013] 在上述的煤的加工系統中，優選地，所述至少包含有變壓吸附設備的制氫裝置包 括天然氣制氫裝置和/或甲醇制氫裝置，并且所述天然氣制氫裝置和/或甲醇制氫裝置的 氫氣出口連接于所述煤焦油加氫裂化裝置的氫氣入口。
[0014] 在本實用新型的煤的加工系統中，所述至少包含有變壓吸附設備的制氫裝置可以 包括煤干餾或者煤氣化煤氣制氫裝置、天然氣制氫裝置、甲醇制氫裝置、單獨的變壓吸附設 備中的一種或幾種的組合，以使得煤焦油加氫裂化所需的氫氣由芳烴聯合和/或輕烴芳構 化和/或丙烷脫氫中得到的氫氣提供，若不足的話，還可以由煤干餾或者煤氣化得到的煤 氣和/或天然氣和/或甲醇作為原料生產氫氣來提供。
[0015] 根據本實用新型的【具體實施方式】，優選地，上述的煤的加工系統還包括硫磺回收 聯合裝置，所述硫磺回收聯合裝置連接于所述煤干餾或者煤氣化煤氣制氫裝置的含硫、氮 的雜質出口，和/或連接于所述煤焦油加氫裂化裝置的含硫、氮的雜質出口。
[0016] 在本實用新型提供的煤的加工系統中，各裝置之間物料互相供應，實現有機結合， 沒有排放污染，且都實現了各種物料的最大價值。
[0017] 采用本實用新型提供的煤的加工系統進行煤的加工的方法，可以包括以下步驟：
[0018] (1)煤干餾或者煤氣化：使煤通過煤干餾或者煤氣化，至少得到煤氣和煤焦油；
[0019] (2)煤焦油加氫裂化：將步驟（1)中得到的煤焦油通過加氫裂化得到包括輕石腦 油、重石腦油和柴油的產品；
[0020] (3)芳烴聯合：將步驟（2)中得到的重石腦油作為原料，通過芳烴聯合得到包括氫 氣、苯和對二甲苯的產品，以及包括液化石油氣、戊烷、抽余油和重芳烴的副產品；
[0021] (4)輕烴芳構化：將步驟⑵中得到的輕石腦油和/或將步驟（3)中得到的液化 石油氣、戊烷和抽余油中的一種或幾種的組合作為原料，通過輕烴芳構化得到包括氫氣、丙 燒和混合芳經的廣品；
[0022] (5)丙烷脫氫和聚丙烯的制備：將步驟（4)中得到的丙烷進行丙烷脫氫與聚丙烯 的制備，得到聚丙烯以及氫氣產品。
[0023] 在上述的煤的加工方法中，步驟（1)可以采用本領域常規的煤干餾或者煤氣化工 藝，優選采用煤焦油產量較高的工藝，可以為后續的加工提供較多的原料。例如KBR公司的 TRIG煤氣化技術（可參考《KBR傳輸集成式氣化技術綜述》，作者游偉，《化肥設計》2012年 12月第50卷，第1期）。
[0024] 在上述的煤的加工方法中，優選地，步驟（2)的加氫裂化是采用VCC懸浮床加氫裂 化工藝（可參考發明名稱為"煤焦油重餾分懸浮床加氫裂化方法及系統"的專利申請，公開 號為CN101962571A，申請人為大連理工大學），并且步驟（2)中的柴油產品的全部或部分在 所述的加氫裂化中循環使用。
[0025] 在本實用新型中，步驟（2)優選采用VCC懸浮床加氫裂化工藝，該工藝可以加工全 餾分煤焦油，且> 525°C餾分可達到95%的轉化率。VCC懸浮床加氫裂化采用"懸浮床+固 定床"反應器的流程。在懸浮床反應器中，原料中的殘炭、瀝青質、金屬等均吸附在添加劑上 發生裂化等反應，重金屬和生成的焦炭最終沉積到添加劑上，添加劑隨后在熱高壓分離器 底部分離。懸浮床熱裂化清潔的氣體產物再去固定床反應器進一步加氫裂化和加氫精制， 生產出優質的石腦油和柴油。VCC懸浮床加氫裂化技術可解決固定床加氫裂化無法長周期 運行的難題，且該工藝生產的柴油調和產品硫含量達到《輕型汽車污染物排放限值及測量 方法（中國第五階段）》排放標準（即國V標準）。
[0026] 而且，步驟（2)中的柴油產品的全部或部分可以在加氫裂化中循環使用，可以通 過調節柴油循環量的方式，根據市場需要，調整產品分配，進而可以多產柴油、或者多產石 腦油以多產芳烴和烯烴、或者不產柴油，全部生產芳烴和烯烴。
[0027] 在上述的煤的加工方法中，優選地，步驟（3)的芳烴聯合包括連續重整、催化劑再 生、芳烴抽提、歧化及烷基轉移、吸附分離、異構化和二甲苯精餾，其中，所述連續重整、催化 劑再生、歧化及烷基轉移、吸附分離、異構化可以采用美國U0P(美國U0P的專利技術可以 參考至少以下5項專利：1、催化重整技術參考發明名稱為"以石腦油為原料的催化重整的 方法"的專利申請，公開號為CN1044488A;2、催化劑再生技術參考發明名稱為"用于使催化 劑顆粒再生的方法和設備"的專利申請，公開號為CN103517761A;3、歧化及烷基轉移技術 參考發明名稱為"具有提高的轉化率的芳族化合物選擇性歧化方法"的專利申請，公開號為 CN101668723A;4、吸附分離技術參考發明名稱為"利用吸附分離和分餾回收產物的方法及 裝置"的專利申請，公開號為CN104159647A;5、異構化技術參考發明名稱為"選擇性二甲苯 異構化和乙苯轉化"