[發明專利]一種煤焦油預處理方法

有效

• 申請號: 201611052216.8
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN108102690B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 張慶軍;宋永一;劉繼華;方向晨;劉文潔;孫凱
• 申請（專利權）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撫順石油化工研究院
• 主分類號: C10G53/02
• 分類號: C10G53/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種煤焦油預處理的方法，屬于煤化工技術領域。所述預處理方法包括如下內容：煤焦油原料經加熱后進入預處理反應器，與預處理氣體接觸進行反應，反應后得到的預處理后煤焦油與處理劑充分混合，混合均勻后進入分離器，分離后得到水上油，水相溶液和水下油。與現有技術相比，本發明方法脫金屬率高，預處理過程煤焦油損失少，煤焦油回收率在90%以上，可顯著延長煤焦油加氫裝置運轉周期，工藝流程簡單，設備投資少，操作條件溫和，生產運行成本低。

技術領域

本發明涉及煤化工技術領域，具體涉及一種全餾分煤焦油預處理的方法。

背景技術

世界石油資源的日益匱乏，使得各種非常規石油資源加工生產輕質燃料油的技術成為熱點，其中的技術之一是以煤為原料生產清潔燃料。煤焦油是煤煉焦、干餾和氣化過程中得到的液體產物，是一種具有極大發展潛力的替代能源，常溫下煤焦油是一種黑色粘稠液體，密度較高，主要由多環芳香族化合物組成，煤焦油的組成極為復雜。根據煤干餾溫度和過程不同，可以得到低溫焦油、中溫焦油和高溫焦油。

目前，世界經濟發展迅速，對液體燃料油品的需求越來越多，而且對燃料質量的要求也越來越嚴格。液體燃料油品絕大多數都是由石油獲得。由于煤炭的儲存量非常豐富，在目前的形勢下，充分利用煤干餾副產品煤焦油，采用適宜的加工方案，改善煤焦油安定性，降低硫含量，可獲得低硫石腦油和清潔燃料油，使其實現清潔化、輕質化，既能滿足國家環保法規的需要，也可以提高其經濟價值，為企業增加經濟效益，并可以有效地解決困擾煤焦油加工的難題。

現有煤焦油加氫技術多采用減壓蒸餾預處理或延遲焦化預處理工藝，切除低價值殘渣或焦炭，存在能耗高、液體收率低的缺陷。與傳統煤焦油切割后輕餾分加工工藝相比，煤焦油全餾分加氫改質生產清潔燃料油工藝具有技術合理可行、資源利用率高等特點，是緩解國內石油緊缺、資源浪費和環境污染的重要途徑。煤焦油是一種性質差，稠環芳烴，膠質和瀝青質含量高，水分、機械雜質、金屬含量（尤其是鐵、鈣和鈉）、氧、氮含量很高的非天然油品，其預處理過程不能簡單套用現有的石油加工中使用的技術方案。煤焦油原料中含有的水、無機氯離子和鐵、鈣、鈉、鎂等金屬雜質對后續催化劑中毒和裝置腐蝕非常嚴重。在加氫過程中，油品中的金屬尤其是Fe、Ca、Na會對加氫精制、加氫裂化催化劑產生嚴重危害，Fe、Ca、Na離子會轉化為金屬硫化物，最終沉積在催化劑床層上或催化劑孔道和表面上，造成床層壓降升高，引起催化劑表面積、比表面積和孔體積的降低。另外還會引起催化劑的中毒、結塊或失活，減小催化劑使用壽命, 縮短運行周期，增加加氫成本。因此在煤焦油催化加氫制備清潔燃料之前必須對全餾分煤焦油進行預處理以脫除金屬雜質。大量研究表明：鐵、鈣、鈉、鎂、鋁主要以環烷酸鹽、羧酸鹽、酚酸鹽等有機物的形式溶于煤焦油中，難以采用常規的方法如電脫鹽或水洗方法脫除。

針對現有技術中煤焦油全餾分金屬含量很高（通常高于200μg/g，有的甚至高達400μg/g以上），嚴重制約了加氫裝置運行周期的問題，國內外研究人員采用了沉降分離、離心分離、電脫鹽脫水、化學分離、溶劑萃取、旋流分離、蒸餾分離、過濾分離等多種預處理方法和技術，均未能很好地解決這一問題。這些分離方法和技術都存在分離效果差、效率低等缺陷，而最大的問題是現有分離方法和技術均無法將煤焦油中的雜質，尤其是金屬元素（鐵、鈣、鈉、鎂、鎳、銅、砷）分層分離出來，凈化分離效果差、效率低，不能滿足后續加氫生產裝置對煤焦油的進料要求，無法解決煤焦油全餾分加氫過程中床層阻塞，不能長周期運轉的問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明公開了一種全餾分煤焦油預處理方法，與現有技術相比，本發明方法脫金屬率高，預處理過程煤焦油損失少（煤焦油回收率在90%以上），可顯著延長煤焦油加氫裝置運轉周期；工藝流程簡單，設備投資少，操作條件溫和，生產運行成本低，易于工業放大；處理劑用量少、廉價易得，并且可循環使用，既避免了對環境的污染，又實現了資源的高效利用。