[發明專利]焦化粗苯全餾分加氫精制裝置、方法和催化劑

無效

• 申請號: 201210290143.1
• 申請日: 2012-08-15
• 公開（公告）號: CN102766007A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 李匯豐;許春建;梁長海
• 申請（專利權）人: 河南寶舜化工科技有限公司;天津大學;大連理工大學
• 主分類號: C07C7/163
• 分類號: C07C7/163;C07C15/04;C07C15/06;C07C15/08;B01J27/051;B01J27/049
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

技術領域

本發明屬于煤化工領域，具體涉及煤焦化過程副產的焦化粗苯全餾分加氫精制裝置、方法和催化劑。

背景技術

焦化粗苯是煤焦化過程的副產物，經洗油洗滌煤氣而得到，為焦炭產量的1%左右。焦化粗苯主要含有三苯類物質：苯65%，甲苯15.6%，二甲苯和乙苯5%；異聚合物：環戊二烯0.9%，苯乙烯2.5%，茚2.5%，古馬隆0.9%；高沸點物質：萘2.6%，甲基萘0.7%；硫氮化合物：噻吩、硫醇和吡啶喹啉等。為了得到高純度的苯、甲苯和二甲苯產品，需要脫除粗苯中的烷烴、硫氮類物質。

焦化粗苯精制的傳統方法是酸洗法，由于其所生產產品的純度達不到石油級芳烴產品的質量且造成污染，目前已逐漸被加氫精制所替代，焦化粗苯加氫精制已成為占主導地位的加工方法。加氫工藝有采用高溫、高壓的litol法和中溫、中壓的KK法，其中litol法的操作壓力為6.0MPa，操作溫度為600℃，并伴有甲苯和二甲苯的脫烷基反應，產品為單一的純苯。KK法采用中壓和中溫加氫工藝，操作壓力為3.5MPa，操作溫度350℃，加氫條件溫和。這兩種加氫精制方法均需要對原料進行預處理，脫除茚、古馬隆等容易樹脂化的重苯，避免上述活性物質在蒸發器中結焦，從而只對苯、甲苯和二甲苯餾分段進行加氫精制。

重苯一般占粗苯餾分的6%-8%，但因其中含有硫、氮類化合物，味道重，顏色深，經濟價值低，是粗苯加工企業的副產物，售價低于粗苯原料。一方面，粗苯的預蒸餾增加了能耗，減少了加氫原料；另外一方面，隨著粗苯加氫裝置的產能過剩，出現了因原料緊張而造成的開工不足。因此，將粗苯全餾分進行加工精制，既可緩解粗苯原料的不足，又可以增加碳九芳烴、萘和甲基萘等化學產品，提高粗苯加工企業的經濟效益。

中國專利CN102336622A公開了粗苯加氫重組分殘液的回收裝置及分離方法，從加氫后的重組分中回收三甲苯、茚滿、四氫化萘和萘，增加了粗苯加氫精制的產品，有利于提高裝置的經濟效益，但是專利中沒有提及含重組分的加氫過程。

中國專利CN102320910A公開了一種液相一段加氫精制粗苯全餾分的方法，將新鮮氫與粗苯原料混合，在4.0-7.0MPa的壓力和320-340℃的條件下進行反應，得到凈化的苯、甲苯、二甲苯和高沸點餾分。但是該方法采用一段加氫，勢必會造成反應器的溫升較大，造成反應器設計和制造的難度，粗苯溶解氫氣時雖然有60-80%的加氫油循環使用，但是在管式爐中加熱到320℃以上時，會有結焦的趨勢。該方法設置了一開一備的加氫反應器，可能是對加氫反應器中的結焦的應對方法。

對粗苯進行加氫精制時時，如果采用傳統的兩段氣相加氫，因粗苯中的苯乙烯、茚和古馬隆等不飽和物質的存在，容易在蒸發器中聚合，造成裝置運行不穩定。因此，開發一種能對全餾分進行加氫精制，又可避免聚合的新工藝和催化劑，是很有必要的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型的粗苯全餾分加氫流程和催化劑，采用高壓、低溫液相加氫和中壓、中溫氣相加氫相結合的兩段加氫技術，實現對粗苯全餾分的加氫精制，豐富加氫的原料，提高裝置的經濟效益。

本發明的焦化粗苯全餾分加氫精制技術的主要特點是加氫的粗苯為全餾分，不需要進行預先脫除重組分。為了避免易聚合物質在高溫下的聚合造成設備的堵塞，采用一段液相加氫和二段氣相加氫相結合的工藝，主要包括一段液相加氫反應器、二段氣相加氫反應器，輸送泵、壓縮機、高壓閃蒸槽和相關換熱器等設備。

本發明的焦化粗苯全餾分加氫精制裝置如下：

新氫壓縮機1設有新鮮氫氣S1的進口，新氫壓縮機1的出口連接到一段加氫反應器5的頂部入口，粗苯預熱器2設有粗苯全餾分S2的入口，粗苯預熱器2的出口連接到一段加氫反應器5的上部入口，一段加氫反應器5的底部出口分別連接到一段加氫反應器循環泵4的入口和混合器6的入口，一段加氫反應器循環泵4的出口連接到一段加氫產物冷卻器3的入口，一段加氫產物冷卻器3的出口連接到一段加氫反應器5的上部入口；混合器6的出口連接到換熱器7的管程入口，換熱器7的管程出口連接到二段加氫反應器9的頂部入口，二段加氫反應器9的底部連接到換熱器7的殼程入口，換熱器7的殼程出口連接到二段加氫產物冷卻器8的入口，二段加氫產物冷卻器8的出口連接到高壓閃蒸罐10的入口；高壓閃蒸罐10的頂部連接到循環氫壓縮機11的入口，底部采出加氫產物；循環氫壓縮機11的出口連接到混合器6的頂部入口。

本發明的焦化粗苯全餾分加氫精制方法如下：