煤基混合芳烃生产间二甲苯的方法和煤直接液化石脑油生产间二甲苯的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种煤基混合芳烃生产间二甲苯的方法及其组合装置，以及一种煤直 接液化石脑油生产间二甲苯的方法及其设备。
【背景技术】
[0002] 间二甲苯是重要的化工原料。我国近年来间二甲苯的需求正逐渐增大，而生产间 二甲苯的原料通常为石油基石脑油，如直馏石脑油和二次加工石脑油。但是随着开采原油 的重质化和劣质化趋势明显，用于生产间二甲苯的石油基石脑油供应紧张，不足以匹配日 益增长的间二甲苯需求，所以迫切需求适用于生产间二甲苯的原料。
[0003] 煤直接液化技术是煤制油的方法之一，将煤转变为液体燃料的过程。由此过程得 到的煤液化油中，石脑油馏分约占15-30重量％，并且该馏分具有很高的芳烃潜含量，可以 进一步得到芳烃含量达到80重量％以上的煤基混合芳烃，非常适宜做生产间二甲苯的原 料。
[0004] 但是该煤基混合芳烃的组成，与由石油炼制得到的石油基混合芳烃制取间二甲苯 等产品的工艺允许的进料组成相比有很大差别，尤其是该煤基混合芳烃中苯的含量较高， 并含有较高含量的C 1(：-C12重芳烃，如采用现有的间二甲苯生产工艺，不仅不能将C 1(] C12重芳 烃完全转化，并且造成苯和C1(；重芳烃在系统内的大量循环，从而影响生产间二甲苯的收率 以及整个装置的能耗。需要更适合煤基混合芳烃加工利用，最大化生产间二甲苯的方法。
[0005] CN103436288A公开了一种煤焦油制取芳烃的方法，将煤焦油重整得到轻质芳烃混 合物后，经分离得到苯、甲苯，而将碳8以上芳烃进一步进行异构得到苯或苯和对二甲苯。
[0006] 目前，需要提供适于煤基混合芳烃、煤直接液化石脑油生产间二甲苯的方法，以充 分利用煤基混合芳烃、煤直接液化石脑油作为生产间二甲苯的原料，做好煤液化产品的深 加工，满足市场对间二甲苯产品日益增长的需求。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是克服现有技术不适于加工利用煤基混合芳烃、煤直接液化石脑油 进行间二甲苯的生产的问题，提供了煤基混合芳烃生产间二甲苯的方法和煤直接液化石脑 油生产间二甲苯的方法及装置。
[0008] 为了实现上述目的，本发明提供了一种煤基混合芳烃生产间二甲苯的方法，该方 法包括：（1)将含煤基混合芳烃的物料在分馏条件下进行分馏，得到低碳烃、苯、甲苯、（： 8芳 烃和C9_C12芳烃；（2)将甲醇与步骤（1)得到的苯在烷基化条件下进行烷基化反应，得到第 一产物并将该第一产物返回步骤（1) ; (3)将步骤（1)得到的甲苯和(：9_(：12芳烃在歧化与烷 基转移条件下进行歧化与烷基转移反应，得到第二产物并将该第二产物返回步骤（1) ; (4) 将步骤（1)得到的Cs芳烃在吸附分离条件下进行分离得到间二甲苯和第三产物；其中，以 所述煤基混合芳烃的总重量为基准，所述煤基混合芳烃中含有10-40重量％的苯、30-80重 量％的甲苯、20-40重量％的Cs芳烃和20-50重量％的C9-C12芳烃。
[0009] 本发明还提供了一种煤直接液化石脑油生产间二甲苯的方法，该方法包括：（1) 将煤直接液化石脑油进行加氢处理、重整和芳烃抽提，得到煤基混合芳烃；（II)将所述煤 基混合芳烃通过本发明提供的煤基混合芳烃生产间二甲苯的方法制备得到间二甲苯。
[0010] 本发明还提供了一种煤基混合芳烃生产间二甲苯的组合装置，该装置包括：分馏 单元，与所述分馏单元分别连通的烷基化单元、歧化与烷基转移单元以及吸附分离单元；其 中，所述分馏单元包括依次连通的低碳烃精馏塔、苯精馏塔、甲苯精馏塔和cs芳烃精馏塔； 低碳烃精馏塔入口与所述歧化与烷基转移单元的出口连通；苯精馏塔入口与低碳烃精馏塔 塔底出口以及所述烷基化单元的出口连通，苯精馏塔塔顶出口与所述烷基化单元的苯原料 入口连通；甲苯精馏塔入口与苯精馏塔塔底出口连通，甲苯精馏塔塔顶出口与所述歧化与 烷基转移单元的甲苯原料入口连通；c s芳烃精馏塔入口与甲苯精馏塔塔底出口连通，C 8芳 烃精馏塔塔顶出口与所述吸附分离单元的cs芳烃入口连通，c s芳烃精馏塔塔底出口与所述 歧化与烷基转移单元的c9-c12芳烃原料入口连通。
[0011] 本发明还提供了一种煤直接液化石脑油生产二甲苯的设备，该设备包括：依次顺 序连通的加氢处理单元、重整单元、芳烃抽提单元、以及本发明提供的煤基混合芳烃生产间 二甲苯的组合装置，其中芳烃抽提单元与所述组合装置中的分馏单元连通。
[0012] 通过采用本发明提供的生产间二甲苯的方法，可以充分利用煤直接液化石脑油、 煤基混合芳烃资源，生产间二甲苯。尤其可以利用煤转化资源中的苯转变为甲苯，并进而将 煤转化资源中重芳烃（c 9-c12)加以利用而多产间二甲苯产品。
[0013] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0014] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0015] 图1是根据本发明的煤基混合芳烃生产间二甲苯的工艺流程示意图；
[0016] 图2是根据本发明的煤直接液化石脑油生产间二甲苯的工艺流程示意图。
[0017] 附图标记说明
[0018] A、分馏单元 B、烷基化单元 C、歧化与烷基转移单元
[0019] D、吸附分离单元 E、异构化单元 F、加氢处理单元
[0020] G、重整单元 H、芳烃抽提单元 a、低碳烃精馏塔
[0021] b、苯精馏塔 c、甲苯精馏塔 d、Cs精馏塔
[0022] 1、煤基混合芳烃 2、脱除低碳烃的物料 3、分离出苯的物料
[0023] 4、分离出甲苯的物料5、C9_C12芳烃 6、C S芳烃
[0024] 7、第三产物 8、间二甲苯 9、C S+芳烃
[0025] 10、轻烃 11、第二产物 12、甲苯
[0026] 13、低碳经 14、苯 15、甲醇
[0027] 16、第一产物 17、煤直接液化石脑油
【具体实施方式】
[0028] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0029] 本发明提供了一种煤基混合芳烃生产间二甲苯的方法，如图1所示，该方法包 括：（1)将含煤基混合芳烃的物料在分馏条件下进行分馏，得到低碳烃、苯、甲苯、C s芳烃和 C9_C12芳烃；（2)将甲醇与步骤（1)得到的苯在烷基化条件下进行烷基化反应，得到第一产 物并将该第一产物返回步骤（1) ; (3)将步骤（1)得到的甲苯和C9_C12芳烃在歧化与烷基转 移条件下进行歧化与烷基转移反应，得到第二产物并将该第二产物返回步骤（1) ; (4)将步 骤（1)得到的Cs芳烃在吸附分离条件下进行分离得到间二甲苯和第三产物；优选地，还包 括（5)将所述第三产物进行异构化反应。
[0030] 其中，以所述煤基混合芳烃的总重量为基准，所述煤基混合芳烃中含有10-40重 量％的苯、30-80重量％的甲苯、20-40重量％的C s芳烃和20-50重量％的C 9-C12芳烃。
[0031 ] 其中，第一产物含有甲苯、混合二甲苯和C9以上芳烃。
[0032] 其中，第二产物含有苯、甲苯、Cs芳经、C 9_(：12芳烃和低碳烃。
[0033] 其中，第三产物主要含有Cs芳烃化合物。
[0034] 本发明提供的所述方法中，针对煤基混合芳烃的组成，通过分馏、烷基化、歧化与 烷基转移以及吸附分离等多个工艺的组合，并结合部分物料的循环，加强苯的烷基化转化 为甲苯，并利用甲苯转化C 9_C12芳烃，可以实现将煤基混合芳烃中的芳烃组分充分有效地利 用，转变生产间二甲苯产品，提高煤液化产品的深度利用。
[0035] 公IS
[0036] 根据本发明，优选情况下，步骤（1)中所述分馏包括将所述含煤基混合芳烃的物 料依次分步进行低碳烃分馏、苯分馏、甲苯分馏、C s芳烃分馏和(：9_(：12芳烃分馏。相应地，进 行所述分馏的分馏单元可以包括低碳烃精馏塔、苯精馏塔、甲苯精馏塔和C s芳烃精馏塔，分 别依次分离出低碳烃馏分（(：5以下的烃）、苯馏分、甲苯馏分、C s芳烃馏分和C 9_C12芳烃馏 分。经过步骤（1)的所述分馏后，得到的低碳烃馏分可以作为燃料使用；得到的苯可以进行 烷基化转化；得到的(；芳烃馏分可以通过后续的步骤（4)中的吸附分离生产间二甲苯；得 到的甲苯和C 9_C12芳烃馏分可以进行歧化与烷基转移反应，获得第二产物。
[0037] 本发明中，所述分馏所涉及的低碳烃精馏塔、苯精馏塔、甲苯精馏塔、（：8芳烃精馏 塔可以为常规混合芳烃分馏使用的精馏塔，分馏的条件满足将低碳烃、苯、甲苯、C s芳烃和 (：9-(：12芳烃分离开即可。例如低碳烃精馏塔的条件可以包括：塔顶压力为75-85kPa，回流比 为2-3,进料温度为95-115Γ，塔顶温度为55-65°C，塔釜温度为125-135Γ ;苯精馏塔的条 件可以包括：塔顶压力为120-130kPa，回流比为4. 8-5. 5,进料温度为120-130°C，塔顶温度 为80-90°C，塔釜温度为140-150°C;甲苯精馏塔的条件可以包括：塔顶压力为130-140kPa， 回流比为3. 5-4. 5,进料温度为135-145°C，塔顶温度为110_120°C，塔釜温度为155-165°C; Cs芳烃精馏塔的条件可以包括：塔顶压力为100_145kPa，回流比为3-5. 5,进料温度为 145-160°C，塔顶温度为140-155°C，塔釜温度为160-195°C，塔板数为50-200。
[0038] feii基化反应
[0039] 根据本发明，所述方法