一種煤焦油最大化生產輕質燃料和針狀焦的方法及系統技術方案

本發明專利技術涉及煤焦油最大化生產輕質燃料和針狀焦的方法及系統。本發明專利技術包括：將煤焦油和懸浮床加氫催化劑混合得到混合物料，將混合物料送入懸浮床加氫反應器進行加氫裂化反應，得到裂化產物；將裂化產物分離得到裂化氣體產物和裂化液體產物，裂化液體產物過濾得到液相和含油殘渣；將液相、氫氣送入加氫精制反應器中，在加氫精制催化劑作用下進行加氫精制反應，得到精制產物，分離得到精制氣體產物和精制液體產物，精制液體產物蒸餾得到石腦油餾分、柴油餾分、重質餾分；重質餾分送入延遲焦化反應器，得到針狀焦、焦化氣體、焦化液體；焦化液體和含油殘渣進行混合攪拌，過濾得到油相和殘渣。本發明專利技術可實現煤焦油的最大化利用，并具有較優的經濟效益。

A method and system for coal tar light fuel production maximization and needle coke

The present invention relates to a method and system for coal tar light fuel production maximization and needle coke. The present invention includes: coal tar and suspended bed hydrogenation catalyst mixed mixed materials, mixing the material into the suspension bed hydrogenation reactor of hydrocracking reaction, get cracking products; the cracking products isolated from cracking gas products and cracking liquid products, cracking liquid product filtering liquid and oily liquid residue; phase, H2 hydrogenation reaction, hydrogenation refining reaction in hydrotreating catalyst, refined products, refined products and gas separation and refining of liquid products, refined liquid product distilled naphtha, diesel oil, heavy fraction; heavy fraction into delayed coking reactor, get the needle coke, coking gas, liquid and liquid coking; coking residue oil mixing, filtering oil and residue. The invention can realize the maximum utilization of coal tar, and has better economic benefit.

【技術實現步驟摘要】
一種煤焦油最大化生產輕質燃料和針狀焦的方法及系統
本專利技術涉及煤化工領域，尤其涉及一種煤焦油最大化生產輕質燃料和針狀焦的方法及系統。
技術介紹
煤炭分質利用被認為是實現煤炭清潔高效利用的有效途徑，也是我國“十三五”煤化工重點發展的方向。煤炭的分質利用就是通過熱解將煤炭中的煤氣、煤焦油和半焦等進行分離。其中，煤焦油通過加氫可生產出汽油、柴油，半焦通過熱解變為低揮發分、低硫的清潔燃料或原料。若要提取規模產量的煤焦油和煤氣，煤炭分質利用需要實現規模化、大型化。煤熱解技術作為煤炭分質利用的“龍頭”，其中，單套煤熱解裝置規模越來越大型化，且熱解速率也迅速提高，煤在熱解爐中的停留時間僅為幾秒鐘，熱解油氣溢出速度快，且產出的煤焦油多為中低溫煤焦油，其性質與常規焦化產出的煤焦油有較大差別。粉煤進行中低溫快速熱解生成的煤焦油多為水下油，焦油中含有大量的煤粉和煤灰，膠質瀝青質含量高，粘度較大，水含量較高，熱穩定性較差。尤其是在低原油價格時代，對快速熱解煤焦油進行高效經濟的深加工，對于煤炭分質利用的經濟性有著重要意義。因此，對煤焦油加工方法的研究受到了越來越多的關注。現有技術一公開了一種最大化利用煤焦油殘渣的煤焦油加氫工藝，該工藝是將蒸餾得到的重餾分(>320℃或>350℃)采用漿態床加氫反應器進行加氫反應，加氫產物液相經熱高分分離獲得重殘油和輕油，氣相經熱低分獲得輕油，這兩部分輕油與蒸餾輕油(≤320℃或≤350℃)混合作為上述重殘油的萃取劑，經過濾后獲得液相，液相再經蒸餾獲得輕質油、中質油和重質油，輕質油和中質油作為加氫精制原料生產汽油和航空煤油，重質油作為延遲焦化原料生產針狀焦，焦化液相作為漿態床加氫反應進料。但是，輕油對重殘油的萃取效率有限，經蒸餾獲得的重質油中會含有大量的硫、氮等雜原子，以及微量金屬，其直接作為生產針狀焦的原料，會嚴重影響針狀焦的品質。
技術實現思路
本專利技術旨在提供一種煤焦油最大化生產輕質燃料和針狀焦的方法及系統。本專利技術可最大化利用含油殘渣，使得煤快速熱解過程生成的煤焦油獲得綜合利用，并提高經濟效益。本專利技術提出了一種煤焦油最大化生產輕質燃料和針狀焦的方法，所述方法包括以下步驟：步驟A、將煤焦油和懸浮床加氫催化劑混合得到混合物料，并將所述混合物料送入懸浮床加氫反應器進行加氫裂化反應，得到裂化產物；步驟B、將所述裂化產物分離得到裂化氣體產物和裂化液體產物，所述裂化液體產物過濾得到液相和含油殘渣；步驟C、將所述液相、氫氣送入加氫精制反應器中，在加氫精制催化劑作用下進行加氫精制反應，得到精制產物，所述精制產物分離得到精制氣體產物和精制液體產物，所述精制液體產物蒸餾得到石腦油餾分、柴油餾分、重質餾分；步驟D、將所述重質餾分送入延遲焦化反應器，反應得到針狀焦、焦化氣體、焦化液體；步驟E、將所述焦化液體和所述步驟B中的含油殘渣進行混合攪拌，然后過濾得到油相和殘渣。上述由煤焦油最大化生產輕質燃料和針狀焦的方法中，所述懸浮床加氫催化劑為非均相礦物粉末。上述由煤焦油最大化生產輕質燃料和針狀焦的方法中，所述懸浮床加氫催化劑為黃鐵礦、赤泥、赤鐵礦、鎳鐵礦、褐鐵礦、無機鉬鹽、無機鎢鹽中的一種或幾種。上述由煤焦油最大化生產輕質燃料和針狀焦的方法中，所述步驟A中的所述懸浮床加氫催化劑占所述混合物料的百分比為0.1～5wt％。上述由煤焦油最大化生產輕質燃料和針狀焦的方法中，所述加氫裂化反應的壓力為14～26MPa，優選為16～24MPa；所述加氫裂化反應的溫度為390～500℃，優選為400～470℃。上述由煤焦油最大化生產輕質燃料和針狀焦的方法中，所述步驟C中的加氫精制催化劑中含有Ni、Mo、W中的一種或幾種，載體為γ-Al2O3。上述由煤焦油最大化生產輕質燃料和針狀焦的方法中，所述加氫精制反應的壓力為8～15MPa，溫度為380～440℃；所述加氫精制反應過程中液時體積空速為0.5～2.0h-1；所述氫氣與所述液相的體積百分比為(600～1200):1。本專利技術還提出了一種用于上述煤焦油最大化生產輕質燃料和針狀焦的系統，所述系統包括混合罐、懸浮床加氫反應器、第一分離器、第一過濾器、加氫精制反應器、第二分離器、常壓蒸餾塔、延遲焦化反應器、洗滌罐、第二過濾器；所述混合罐具有煤焦油入口、懸浮床加氫催化劑入口、混合物料出口；所述懸浮床加氫反應器具有混合物料入口、氫氣入口、裂化產物出口，該混合物料入口與所述混合罐的混合物料出口連接；所述第一分離器具有裂化產物入口、裂化氣體產物出口、裂化液體產物出口，該裂化產物入口與所述懸浮床加氫反應器的裂化產物出口連接；所述第一過濾器具有裂化液體產物入口、液相出口，該裂化液體產物入口與所述第一分離器的裂化液體產物出口連接；所述加氫精制反應器具有液相入口、氫氣入口、精制產物出口，該液相入口與所述第一過濾器的液相出口連接；所述第二分離器具有精制產物入口、精制氣體產物出口、精制液體產物出口，該精制產物入口與所述加氫精制反應器的精制產物出口連接；所述常壓蒸餾塔具有精制液體產物入口、石腦油餾分出口、柴油餾分出口、重質餾分出口，該精制液體產物入口與所述第二分離器的精制液體產物出口連接；所述延遲焦化反應器具有重質餾分入口、針狀焦出口、焦化氣體出口、焦化液體出口，該重質餾分入口與所述常壓蒸餾器的重質餾分出口連接；所述洗滌罐具有焦化液體入口、含油殘渣入口、混合物料出口，該焦化液體入口與所述延遲焦化反應器的焦化液體出口連接；所述第二過濾器具有混合物料入口，該混合物料入口與所述洗滌罐的混合物料出口連接。進一步的，所述第一過濾器還具有含油殘渣出口。進一步的，所述第二過濾器還具有油相出口和殘渣出口，該油相出口與所述加氫精制反應器的液相入口連接。本專利技術可以利用高粉塵、高金屬、高硫、高氮、高膠質和瀝青質含量的快速熱解煤焦油，來生產輕質燃料和針狀焦。作為生產針狀焦原料的重質餾分，本專利技術可以有效脫除該重質餾分中的膠質、瀝青質、金屬以及硫，并提高針狀焦中四環芳烴和五環芳烴的含量，進而有效改善針狀焦的品質。本專利技術可實現含油殘渣的最大化利用。焦化液體作為含油殘渣的萃取劑，可以充分回收含油殘渣中的油相，該油相可作為加氫精制反應進料，從而顯著提高輕質餾分收率，同時提高該工藝的經濟性。附圖說明圖1為本專利技術實施例中煤焦油最大化生產輕質燃料和針狀焦的系統示意圖。圖2為本專利技術實施例中煤焦油最大化生產輕質燃料和針狀焦的方法流程示意圖。附圖中的附圖標記如下：1、混合罐；2、懸浮床加氫反應器；3、第一分離器；4、第一過濾器；5、加氫精制反應器；6、第二分離器；7、常壓蒸餾塔；8、延遲焦化反應器；9、洗滌罐；10、第二過濾器。具體實施方式以下結合附圖和實施例，對本專利技術的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本專利技術的方案以及其各個方面的優點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本專利技術的限制。由圖1所示，為本專利技術實施例中煤焦油最大化生產輕質燃料和針狀焦的系統示意圖。該系統包括依次連接的混合罐1、懸浮床加氫反應器2、第一分離器3、第一過濾器4、加氫精制反應器5、第二分離器6、常壓蒸餾塔7、延遲焦化反應器8、洗滌罐9、第二過濾器10。以下對各裝置之間的具體連接關系進行了詳細的介紹。混合罐1具有煤焦油入口、懸浮床加氫本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種煤焦油最大化生產輕質燃料和針狀焦的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：步驟A、將煤焦油和懸浮床加氫催化劑混合得到混合物料，并將所述混合物料送入懸浮床加氫反應器進行加氫裂化反應，得到裂化產物；步驟B、將所述裂化產物分離得到裂化氣體產物和裂化液體產物，所述裂化液體產物過濾得到液相和含油殘渣；步驟C、將所述液相、氫氣送入加氫精制反應器中，在加氫精制催化劑作用下進行加氫精制反應，得到精制產物，所述精制產物分離得到精制氣體產物和精制液體產物，所述精制液體產物蒸餾得到石腦油餾分、柴油餾分、重質餾分；步驟D、將所述重質餾分送入延遲焦化反應器，反應得到針狀焦、焦化氣體、焦化液體；步驟E、將所述焦化液體和所述步驟B中的含油殘渣進行混合攪拌，然后過濾得到油相和殘渣。

【技術特征摘要】
1.一種煤焦油最大化生產輕質燃料和針狀焦的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：步驟A、將煤焦油和懸浮床加氫催化劑混合得到混合物料，并將所述混合物料送入懸浮床加氫反應器進行加氫裂化反應，得到裂化產物；步驟B、將所述裂化產物分離得到裂化氣體產物和裂化液體產物，所述裂化液體產物過濾得到液相和含油殘渣；步驟C、將所述液相、氫氣送入加氫精制反應器中，在加氫精制催化劑作用下進行加氫精制反應，得到精制產物，所述精制產物分離得到精制氣體產物和精制液體產物，所述精制液體產物蒸餾得到石腦油餾分、柴油餾分、重質餾分；步驟D、將所述重質餾分送入延遲焦化反應器，反應得到針狀焦、焦化氣體、焦化液體；步驟E、將所述焦化液體和所述步驟B中的含油殘渣進行混合攪拌，然后過濾得到油相和殘渣。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述懸浮床加氫催化劑為非均相礦物粉末。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述懸浮床加氫催化劑為黃鐵礦、赤泥、赤鐵礦、鎳鐵礦、褐鐵礦、無機鉬鹽、無機鎢鹽中的一種或幾種。4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A中的所述懸浮床加氫催化劑占所述混合物料的百分比為0.1～5wt％。5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述加氫裂化反應的壓力為14～26MPa，優選為16～24MPa；所述加氫裂化反應的溫度為390～500℃，優選為400～470℃。6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟C中的加氫精制催化劑中含有Ni、Mo、W中的一種或幾種，載體為γ-Al2O3。7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述加氫精制反應的壓力為8～15MPa，溫度為380～440℃；所述加氫精制反應過程中液時體積空速為0.5～2.0h-1；所述氫氣與所述液相的體積百分比為(600～12...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱元寶，閆琛洋，許梅梅，吳道洪，
申請(專利權)人：北京神霧環境能源科技集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11