[發明專利]全餾分中低溫煤焦油加氫制取單環芳烴的方法及裝置

有效

• 申請號: 201611266928.X
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN106701181B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 李冬;王莉莎;牛夢龍;崔文崗;李穩宏
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: C10G67/02
• 分類號: C10G67/02
• 代理公司: 西安佩騰特知識產權代理事務所(普通合伙)61226
• 代理人: 張倩

技術領域

本發明屬于化工領域，涉及一種全餾分中低溫煤焦油加氫制取單環芳烴的方法及裝置，尤其涉及一種中低溫煤焦油全餾分為原料經過分餾，輕相進行裂化精制，重相進行兩次裂化后再精制裂化的工藝路線來制取苯、甲苯、二甲苯等單環芳烴的方法及裝置。

背景技術

隨著世界經濟的飛速發展，對各種各樣化工原料的需求也不斷增加，其中苯、甲苯、二甲苯等輕質芳烴作為重要的化工原料，一度成為全球市場長期旺盛需求的產品。

一直以來，我國是一個富煤、少氣、缺油的國家，煤炭儲量遠遠大于石油、天然氣儲量。據統計預測，我國煤炭資源遠景總量為50000×10⁸t以上，隨著煤熱解工藝技術的逐漸增多，煤焦油的產量愈來愈多。從目前的生產現狀來看，BTX芳烴主要來自石腦油餾分催化重整和裂解汽油，少部分來自煤焦油，未能充分利用我國富煤的能源特點，故綜合高效利用煤焦油資源生產輕質芳烴將具有長期穩定的效益。

目前，對煤焦油加工的方法有蒸餾、加氫處理等，然而煤焦油加氫工藝大多是分餾程對煤焦油輕餾分進行加氫精制-加氫裂化，煤焦油并未得到完全充分的利用，因此充分利用煤焦油進行催化加氫并且制取附加值高的化工產品是一項重要的研究課題。

公告號是CN103121895B的發明專利公開了一種稠環芳烴制取單環芳烴方法，該工藝通過自制催化劑使含稠環芳烴的混合物原料與催化劑接觸，生成含苯、甲苯和二甲苯的單環芳烴物流。與本發明所得單環芳烴收率相比，其不足之處在于此工藝過程產物中單環芳烴的收率最高不超過40％，發展前景尤為不佳。

公告號是CN101712889B的發明專利公開了一種煤焦油制取輕質芳烴的方法，該工藝是通過分餾將小于200℃的輕油餾分進行兩段選擇性加氫處理得到所需產品，但是對于大于200℃的重質餾分未充分利用進行制取輕質芳烴，而且所制輕質芳烴收率較低。

制取BTX單環芳烴的論文很多，例如裂解汽油重質餾分輕質化增產BTX芳烴技術展望、菲加氫裂化制BTX的催化反應研究、催化裂化輕循環油生產輕質芳烴的分子水平研究等都能夠制取出一定量的單環芳烴，但是沒有針對我國富煤、少氣、缺油的能源特點做出很好的利用，從長遠的利益與未來的發展前景來看，本發明所研究的課題非常具有研究意義。

此外，煤焦油中含有大量較難轉化的瀝青質，分子量相當高且結構復雜，瀝青質進入加氫系統，不僅會堵塞并腐蝕設備，影響裝置長期安全穩定的運行，還容易引起加氫催化劑的結焦和中毒失活。故一般煤焦油加氫工藝要進行大部分的瀝青焦分離，但分離勢必會浪費一部分瀝青焦資源，對煤焦油的利用率變低。因此一方面需要探索出一種充分利用煤焦油的方法，對煤焦油全餾分進行加氫，來制取單環芳烴。另一方面探究出使瀝青質在加氫過程中發生環烷環開環斷裂和芳香核外側芳香環加氫飽和反應，且對含有5-6個環的瀝青分子轉化為只含有1-2個環的小分子，H/C原子比顯著增加，瀝青質輕質化和雜原子脫除效果明顯的方法就尤為重要。

綜上所述，中低溫全餾分煤焦油制取單環芳烴中整個工藝流程的設計與其催化劑的配套選擇是該發明技術領域亟待解決的難題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種以中低溫煤焦油全餾分為原料經過分餾，輕相進行裂化精制，重相進行兩次裂化后再精制裂化的全餾分中低溫煤焦油加氫制取單環芳烴的方法及裝置，以實現全餾分煤焦油加氫制取苯、甲苯、二甲苯等單環芳烴。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種全餾分中低溫煤焦油加氫制取單環芳烴的方法，其特征在于：所述全餾分中低溫煤焦油加氫制取單環芳烴的方法包括以下步驟：

1)全餾分中低溫煤焦油進入分餾塔進行分餾，從分餾塔底部分餾得到物流Ⅱ以及從分餾塔頂部分餾得到的物流Ⅰ；所述物流Ⅰ直接進入步驟2)；所述物流Ⅱ直接進入步驟3)；所述物流Ⅰ是輕質餾分；所述物流Ⅱ是重質餾分；

2)將步驟1)所得到的物流Ⅰ根據常規工藝制備得到單環芳烴；

3)將步驟1)得到的物流Ⅱ進行加氫裂化，并將加氫裂化后的物流輸送至步驟2)根據常規工藝制備單環芳烴。

上述步驟3)的具體實現方式是：

3.1)將分餾塔底產生的物流Ⅱ經過加熱爐，進入反應器Ⅲ，在溫度380-450℃、反應壓力12-15MPa、液時空速0.3-0.6h^-1、氫油比1200：1-1600：1條件下，物流Ⅱ中高分子稠環芳烴化合物與反應器Ⅲ中的裂化催化劑Ⅱ接觸，反應后生成物流Ⅴ；