[发明专利]一种煤焦油加氢工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤焦油加氢工艺，特别是以煤焦油的馏分油或煤焦油全馏 分为原料，采用催化剂级配装填的多段加氢工艺生产清洁轻质燃料工艺过程。

背景技术

煤焦油是煤炼焦、干馏和气化的副产物。煤焦油不同于天然石油，组成复 杂，稠环芳烃、胶质和沥青质含量高，含有大量的含氧极性物质和一定量的不 饱和烃及硫、氮和金属等杂质。同时，煤焦油中含有大量细小的无机杂质和有 机杂质，无机杂质主要是颗粒直径约为10μm铁屑及其氧化物粉末，有机杂质主 要平均粒径为0.5μm的煤中芳烃分子的高温热聚物，上述细小杂质在极性物质 的作用下均匀分散在煤焦油中，采用常规的过滤，沉降和离心分离等手段很难 脱除。这些杂质的存在及原料中含有的大量稠环芳烃会使煤焦油在采用固定床 加氢生产轻质燃料油过程中，迅速阻塞反应器床层，产生床层压降，严重影响 装置的运转周期。

CN1464031A介绍了一种煤焦油加氢工艺和催化剂。该专利中提到直接加工 未经处理的煤焦油时，在加氢反应器前增设一到四个切换保护反应器。切换保 护反应器内装有加氢预精制催化剂。该催化剂以氧化铝和氧化钛的混合物为载 体，以钼、镍、钴等的金属硫化物为活性金属组分。加氢反应器可以为悬浮床 反应器，固定床反应器，移动床反应器或沸腾床反应器，反应器中使用以氧化 铝和氧化钛为载体，钼、镍、钴等的金属硫化物为活性金属组分，分子筛为助 催化剂的负载型催化剂。该工艺中虽然在加氢处理反应器前设置了保护反应器， 但保护反应器中使用的是单一活性和孔径分布的催化剂，脱下的杂质很容易沉 积在催化剂床层，导致反应器床层压降迅速上升，影响装置的运转周期。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种级配装填的煤焦油加氢工艺，尤其 是采用一种煤焦油预加氢处理段，通过将不同活性和孔径的催化剂进行合理级 配装填，使大量的细小固体杂质穿过催化剂床层，同时将极性物质加氢脱除， 避免杂质在催化剂床层上的积累，从而可以保证装置的长周期运转。

本发明煤油油加氢工艺方法如下：

a、将煤焦油原料与氢气的混合物进行预加氢处理，进行不饱和烃以及含 氧等极性物质的加氢反应，释放出极性物质包裹的细小杂质；

b、预加氢处理反应流出物分离出油中悬浮的细小固体颗粒；

c、分离出细小固体颗粒后的物流经加热后进行加氢脱金属反应；

d、加氢脱金属反应流出物进行加氢精制反应；

e、加氢精制反应流出物经分离，分离出水及轻组分和重组分；

分离出的重组分可以按下述步骤处理：

f、分离出的重组分进行加氢裂化反应；

g、加氢裂化产物经蒸馏装置切割出汽油馏分、柴油馏分和裂化尾油；

其中步骤(a)所说的预加氢处理使用固定床反应器，使用至少一种高床层 空隙率的加氢催化剂，优选沿液相物料流动方向使用2～10种活性增加的加氢催 化剂，为操作方便可以使用3～4种活性增加的加氢催化剂。所述的高床层空隙 率的加氢催化剂的床层空隙率一般为0.4～0.7，如可以使用拉西环、巨鞍环、多 孔球和异柱形等中一种或几种形状的加氢催化剂。加氢催化剂活性一般通过调 整催化剂中加氢活性金属的含量来获得，加氢活性金属含量高则催化剂活性高， 加氢活性金属含量低则催化剂活性低，加氢活性金属一般选自VIB族和VIII族中的 一种或几种，通常为W、Mo、Ni和Co中的一种或几种，催化剂中活性金属含 量以氧化物重量计一般为0.1％～15％。相邻催化剂床层活性金属含量可以相差 1％～8％，优选相差2％～5％。催化剂中可以含有通常的助剂，如K、P、Mg、Zr 和Ca等中的一种或几种，催化剂通常以氧化铝为载体。催化剂的孔容一般为 0.6～1.2ml/g，比表面积一般为80～300m²/g。如果使用不同类型的催化剂，则优 选沿液相物流动方向催化剂床层空隙率从大到小再到增大的装填顺序，相邻催 化剂床层的空隙率差为0.05～0.35，优选0.1～0.2。所述的预加氢处理操作条件为： 压力1～10MPa，温度：150～300℃，优选180～280℃，氢油体积比50～5000， 液时体积空速为0.1～10h^-1。

步骤(b)所述的分离可以采用各种分离装置，如过滤装置、离心分离装置 等。