[发明专利]一种加工煤焦油的组合方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加工煤焦油的组合方法；特别地讲本发明涉及一种将煤焦油分馏、轻油中压加氢精制、中油高压加氢精制和渣油延迟焦化组合在一起的方法。

背景技术

众所周知，来自煤热解或煤造气或其它过程的初始煤焦油，通常含有轻油馏分(常规沸点低于250℃的常规液体烃)、中油馏分(常规沸点介于250～450℃的常规液体烃)和渣油馏分(主要由常规沸点高于450℃的常规液体烃组成)，轻油馏分和中油馏分的组分组成差别很大，对它们进行加氢转化生产清洁油品时，加氢精制过程的反应历程、反应压力和温度、催化剂配置、氢耗、运行周期和产品质量均差别很大。

对各组分而言，分类加工可以实现最佳的工艺操作条件，但是工业装置的工艺设计必须考虑流程简化(即降低投资)和操作功能优化(“安、稳、长、满、优(能耗、液体收率、产品质量)”长期操作效果二者之间的最佳平衡。

对于小规模装置(比如低于10万吨/年加工量)而言，降低投资是工业项目的首要目标，流程简化起着控制作用，因此比较适合于选择联合加工(轻油馏分和重油馏分混合在一起进行加工)。为了减弱轻、重组分反应特性的差异，采用循环部分加氢产品稀释原料油的方法是可取的，因为对于小规模装置而言扩大规模增加的投资相对较少。但是联合加工存在着如下缺点：

①轻油馏分中含有烯烃、低级酚、低级硫化合物等，在中压(4.0～12.0MPa)条件下，其合适的加氢精制反应温度也仅170～250℃；中油馏分含有多环芳烃、胶质，加工时需要高压(15.0～25.0MPa)条件和高温(320～400℃)条件，二者难以调和；

②轻油馏分需要在较低温度下进行反应以防止催化剂床层局部温升过大，但中油馏分中的大分子或胶质在较低反应温度下流动性很差将在在催化剂床层形成很大持液量覆盖催化剂表面，降低催化剂活性利用率，大大降低了催化剂床层空隙率，造成过大压力降；

③由于轻油馏分和中油馏分的分子尺寸和结构差别很大，最合适的催化剂配方必然不同，联合加工无法选择性能最佳的催化剂和操作条件；

④由于轻油馏分和中油馏分的分子尺寸和结构差别很大，联合加工时，如对中油馏分实现合适深度的加氢精制，高的反应温度则必然对轻油馏分形成附加裂化作用，增大氢耗、降低液体产品收率。

煤焦油轻油馏分、中油馏分联合加氢精制时，第一反应器操作温度通常是一个折中温度，对轻油馏分中的烯烃、酚类而言太高从而促进了的热缩合，对中馏分中的胶质而言较低未达到最佳加氢精制温度从而不能彻底抑制胶质的的热缩合，工业经验表明，联合加工时的第一加氢反应器催化剂床层堵塞周期最短时仅3～4个月。

在承认轻油馏分加氢精制条件(压力、温度、催化剂)和中油馏分加氢精制条件差异太大这一事实的前提下，为了减弱或根绝上述问题，必须对轻馏分加氢精制过程和中馏分加氢精制过程选择各自最佳的操作条件(压力、温度、催化剂)。

对于中等规模装置(比如15～50万吨/年加工量)而言，流程简化起着第一控制作用，但是采用大量循环油方案来减弱轻重组分反应特性的差异，将导致投资大幅度增加，随着装置规模扩大越来越不经济且不能彻底解决问题，此时，分类加工的作用必须体现，即必须采用组合式分类加工工艺，兼顾“流程的简单”和“操作功能优化”。

对于大规模装置(比如大于100万吨/年加工量)而言，操作功能优化(“安、稳、长、满、优”长期操作效果最佳)的重要性甚至超过了单纯表观投资的节省，因为操作功能不正常引起的停工时间即使达到正常操作时间的5％所造成的加工损失，也相当于浪费相关整体工程能力对应的的巨额投资(已经大于所谓的表观投资节省)，且导致能源浪费和物质损耗，增加维修工作量或增加事故风险，增加管理成本。

基于上述认识，本发明提出了一种将煤焦油分馏、轻油中压加氢精制、中油高压加氢精制和渣油延迟焦化组合在一起的方法。

本发明的目的在于提供一种加工煤焦油的组合方法，利于优化轻油中压加氢精制、中油高压加氢精制的操作条件。

将轻油和中油的常规沸点分界线确定为约250℃，是为了保证轻油中基本不含三环结构的芳烃，轻油中芳烃仅为二环芳烃和单环芳烃，可以确保中压加氢精制生成油的质量。

表1典型芳烃组分及其对比氢化物沸点、凝点和密度汇总表

发明内容

本发明一种加工煤焦油的组合方法，包括如下步骤：