[發明專利]一種處理煤焦油的系統和方法

有效

• 申請號: 201610899089.9
• 申請日: 2016-10-14
• 公開（公告）號: CN106281440B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 閆琛洋;朱元寶;許梅梅;杜少春;史雪君;薛遜;吳道洪
• 申請（專利權）人: 神霧科技集團股份有限公司
• 主分類號: C10G65/12
• 分類號: C10G65/12
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙)11446
• 代理人: 劉國偉,武玉琴

技術領域

本發明屬于劣質油品加工方法技術領域，特別涉及一種處理煤焦油的系統和方法。

背景技術

隨著現代工業的迅速發展，在相當長的時期內對化石能源的需求將會日益增加。我國“富煤、貧油、少氣”的能源格局，決定了煤炭在我國能源戰略中的主導地位，煤炭的清潔高效利用直接關系著國民經濟的可持續發展。當前，我國石油對外依存度已近60％，因此通過煤炭生產清潔燃料是降低石油對外依存度的有效途徑。在煤的煉焦及煤炭分質分級利用過程中生產較多的煤焦油，煤焦油深加工則是煤生產清潔燃料的一種重要方式。

根據煤干餾溫度的不同，煤焦油可分為低溫焦油(450～650℃)、中低溫焦油(600～800℃)、中溫焦油(700～900℃)以及高溫焦油(900～1000℃)。煤焦油與常規石油有較大不同，隨著煤處理溫度的升高，煤焦油中的芳烴、膠質、瀝青質以及雜原子(硫、氮、氧、金屬)含量增加。煤焦油只有很少一部分被深加工利用，大部分作為燃料直接燃燒，不僅造成環境污染而且也是一種極大的資源浪費。隨著環保法規的日益嚴苛和對車用燃料需求的增加，煤焦油通過加氫技術生產輕質燃料日益受到人們的關注。

現有技術提出一種煤焦油加氫改質生產燃料油的方法，將預處理全餾分煤焦油與稀釋油按比例混合后，依次經過裝有加氫保護劑、預加氫催化劑的淺度加氫單元和裝有主加氫催化劑的深度加氫單元，最終獲得輕質油品。該方法中使用稀釋油來源于石油全餾分油、石油直餾餾分油或者煤焦油加氫輕生成油等，防結焦效果有限，煤焦油中重質組分轉化率低。該方法的缺點是需要在焦油處理過程中引入一定量的稀釋油這樣做即增加了原料成本，又降低了焦油的處理量，影響了焦油處理的效率。

現有技術還提出一種重、渣油輕質化方法，重、渣油經懸浮床加氫方法裂解為輕質產品，該方法選用加氫處理后的柴油餾分(170～350℃)作為供氫劑循環回懸浮床加氫反應器。該方法類同于加入稀釋劑的加工方法，且加氫柴油循環量較大，并且在處理過程中降低了裝置的處理效率。

現有技術還提出一種煤焦油處理方法，選用四氫萘或十氫萘作為供氫劑，煤焦油與供氫劑按一定的比例混合后進行加氫處理，其中供氫劑需在超臨界狀態或接近超臨界狀態條件下參與反應，降低結焦率。在煤焦油和供氫劑反應體系中加入水，在高溫、高壓條件下水與生成焦炭反應生成氫氣用來恢復供氫劑的供氫能力。該方法中需要額外添加供氫劑，且在反應體系中供氫劑的供氫能力恢復程度不能保證，需不斷補加新鮮供氫劑，而供氫劑價格相對較高，這樣就造成了處理成本的居高不下。

發明內容

在懸浮床反應器中的反應為三相反應，氣相、液相和固相互相接觸傳質。這樣在對催化劑進行過濾處理時，催化劑表面仍然殘留大量的油品未能充分利用。本發明旨在提供一種系統和方法，可以將此油品進行再次利用，并且不需要引入外來萃取劑。

為實現上述目的，本發明提出了一種處理煤焦油的系統，包括加氫反應器、過濾單元、固體抽提單元和固定床反應器；其中，

所述加氫反應器包括原料油入口、氫氣入口、重質組分和催化劑出口以及輕烴出口，所述加氫反應器用于煤焦油和氫氣在催化劑下的加氫反應；

所述過濾單元包括重質組分和催化劑入口、過濾后油品出口和固體殘渣出口，所述過濾單元用于重質組分和催化劑的過濾分離；

所述固體抽提單元包括輕烴入口、固體殘渣入口和抽提后油品出口，所述固體抽提單元用于加氫裝置餾出的輕質組分對固體殘渣的抽提處理；

所述固定床反應器包括過濾后油品入口和抽提后油品入口，所述固定床反應器用于對油品進行加氫精制和加氫裂化反應；

所述重質組分和催化劑出口和所述重質組分和催化劑入口相連，所述輕烴出口和所述輕烴入口相連，所述過濾后油品出口和所述過濾后油品入口相連，所述固體殘渣出口和所述固體殘渣入口相連，所述抽提后油品出口和所述抽提后油品入口相連。

具體地，所述加氫反應器為漿態床，并且帶有輕烴分離部件。裂解氣體通過該部件能將壓力能和內能轉化為動能，達到回收輕烴的目的。

進一步地，所述固定床反應器為固定床催化反應器。

本發明還提供一種處理煤焦油的方法，包括如下步驟：

A.加氫反應：將煤焦油和氫氣分別由所述原料油入口和所述氫氣入口輸至所述加氫反應器，加入催化劑進行加氫反應，通過塔頂輕烴分離部件生成的輕烴組分輸至所述固體抽提單元，重質組分和催化劑輸至所述過濾單元；

B.過濾：對所述重質組分和催化劑進行分離，得到過濾后油品和固體殘渣，將所述過濾后油品輸至所述固定床反應器，所述固體殘渣輸至所述固體抽提單元；