[發(fā)明專利]一種重油和煤共裂解的加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110074482.1
• 申請日: 2011-03-24
• 公開（公告）號: CN102453512A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱丙田;侯栓弟;王亞民;申海平;張占柱;武雪峰;王樹青
• 申請（專利權(quán)）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石油化工科學(xué)研究院
• 主分類號: C10G55/04
• 分類號: C10G55/04;C10G1/00;C10J3/66;C10J3/54;C10J3/46
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種重質(zhì)油和煤共裂解的加工方法。

背景技術(shù)

我國是貧油富煤的國家，原油日趨重質(zhì)化、劣質(zhì)化，有些原油中的重質(zhì)組分殘?zhí)亢徒饘俸烤芨撸脗鹘y(tǒng)的加工方法很難高效地對其進(jìn)行綜合利用；同時，我國的煤炭資源極為豐富，其可開采儲量占世界的49.6％，而其中煙煤產(chǎn)量約占全國煤炭總產(chǎn)量的75％。目前我國能源消費量的76％是煤炭，主要用于直接燃燒。從而使其中所含的化工資源無法得到有效利用。

煤氣化和煤液化是由煤制得氣體燃料、合成氣以及液體燃料的重要方法，此外還有一種更經(jīng)濟(jì)的方法：煤干餾法，即將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過程，也叫煤的焦化。煤干餾過程主要經(jīng)歷如下變化：當(dāng)煤料的溫度高于100℃時，煤中的水分蒸發(fā)出來，溫度升高到200℃以上時，煤中結(jié)合水釋出，高達(dá)350℃以上時，粘結(jié)性煤開始軟化，并進(jìn)一步形成粘稠的膠質(zhì)體(泥煤、褐煤等不發(fā)生此現(xiàn)象)；至400-500℃大部分煤氣和焦油析出，稱為一次熱分解產(chǎn)物；在450-550℃，熱分解繼續(xù)進(jìn)行，殘留物逐漸變稠并固化形成半焦；高于550℃，半焦繼續(xù)分解，析出余下的揮發(fā)物(主要成分是氫氣)半焦失重同時進(jìn)行收縮，形成裂紋；溫度高于800℃，半焦體積縮小變硬形成多孔焦炭。當(dāng)干餾在干餾爐內(nèi)進(jìn)行時，一次熱分解產(chǎn)物與熾熱焦炭及高溫爐壁接觸，發(fā)生二次熱分解，形成二次熱分解產(chǎn)物。

干餾終溫低于700℃為低溫干餾，干餾終溫高于900℃稱為煉焦或高溫干餾。低溫干餾可以獲得焦油、煤氣和半焦。高溫干餾主要獲得焦炭。與原煤相比，半焦含有的污染物少于原煤，對環(huán)境保護(hù)有利。對于單位熱量來說，煤焦油和煤氣比半焦具有更高的經(jīng)濟(jì)價值。低溫干餾煤焦油和煤直接加氫液化第一階段所得油料的性質(zhì)大致相似，煤焦油再加氫精制可得燃料油，與液化相比，成本相對較低。

我國煤炭資源豐富，原煤除部分用于煉焦、轉(zhuǎn)化加工外，絕大部分用于直接燃燒。將煤直接燃燒不但熱效率低、對環(huán)境的破壞嚴(yán)重，而且煤中具有較高經(jīng)濟(jì)價值的富氫組分得不到合理利用。因此，開發(fā)出把煤炭轉(zhuǎn)化為潔凈燃料和多種化工產(chǎn)品的工藝過程具有重要的現(xiàn)實意義。中國石油資源短缺，煤的高效、綜合利用在一定程度上可以減少對進(jìn)口石油、天然氣的依賴。因此，在將原煤燃燒之前，使其在較溫和的條件下提取出部分液體燃料和精細(xì)化學(xué)品具有重要的意義。例如，CN?101016482A中公開了一種以熱解為第一級的粉煤分級潔凈多聯(lián)利用技術(shù)，包括原煤加工制備、熱解、燃燒或氣化，熱解工序上設(shè)有煤化工分離凈化系統(tǒng)，其中，原煤經(jīng)加工制備后以一定粒度的粉煤進(jìn)入熱解工序進(jìn)行熱解，熱解后的氣相產(chǎn)物進(jìn)入煤化工分離凈化系統(tǒng)，獲得高附加值的烴類化工產(chǎn)品、凈煤氣；熱解后的固相產(chǎn)物半焦粉的后續(xù)工藝如下選擇：(1)進(jìn)入燃燒工序燃燒，利用熱能發(fā)電、供熱；(2)進(jìn)入氣化工序氣化，生產(chǎn)合成原料氣；(3)同時分別進(jìn)入燃燒工序燃燒、氣化工序氣化。

目前處理重質(zhì)油常用的工藝是延遲焦化，該工藝通過使重質(zhì)油熱裂化得到部分焦化汽油、焦化柴油、焦化餾分油、氣態(tài)烴及焦炭等產(chǎn)品。該工藝中，由于重質(zhì)油需要在高溫下經(jīng)過較長的時間通過熱裂化生成較輕的油品，當(dāng)原料殘?zhí)亢芨邥r，生焦量很大。為了解決這一問題，已經(jīng)開發(fā)了反應(yīng)溫度較高、停留時間較短的重質(zhì)油裂解工藝。例如，CN?1504404A公開了一種煉油與氣化相結(jié)合的工藝方法，其中，該方法包括以下步驟：(1)石油烴與焦炭轉(zhuǎn)移劑在反應(yīng)器內(nèi)接觸、反應(yīng)；(2)分離生成的反應(yīng)油氣和反應(yīng)后積炭的焦炭轉(zhuǎn)移劑，反應(yīng)油氣送入后續(xù)烴類產(chǎn)品分離系統(tǒng)，積炭的焦炭轉(zhuǎn)移劑經(jīng)汽提后送至氣化爐；(3)在氣化爐內(nèi)，積炭的焦炭轉(zhuǎn)移劑與水蒸汽和含氧氣體在氣化條件下接觸，以生成合成氣體，同時使積炭的焦炭轉(zhuǎn)移劑得到再生；(4)經(jīng)步驟(3)再生后的焦炭轉(zhuǎn)移劑返回步驟(1)所述的反應(yīng)器中循環(huán)使用。

然而，在上述兩篇專利文獻(xiàn)中公開的煤裂解和重質(zhì)油裂解的方法都需要外部供熱，而且，所述煤裂解和重質(zhì)油裂解過程中產(chǎn)生的固體產(chǎn)物的熱量不能循環(huán)利用，從而導(dǎo)致熱量回收效率不高。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有的煤裂解方法和重質(zhì)油裂解方法各自存在的上述缺陷，提供了一種煤裂解和重質(zhì)油共裂解的加工方法，采用該方法能夠同時實現(xiàn)煤裂解和重質(zhì)油裂解，同時使得煤裂解和重質(zhì)油裂解過程中各自產(chǎn)生的固體產(chǎn)物能夠作為熱載體而循環(huán)使用，從而大大節(jié)省了能耗。

本發(fā)明提供了一種煤和重質(zhì)油共裂解的加工方法，包括以下步驟：

(1)重油和煤粉在裂解器內(nèi)與來自燃燒器的高溫焦粉接觸并反應(yīng)，生成裂解油氣和半焦、焦炭等固體產(chǎn)物，氣固分離后，分離出的油氣進(jìn)入后續(xù)分離系統(tǒng)，分離出的固體產(chǎn)物進(jìn)入燃燒器。