专利名称：用全馏分煤焦油炉前预加氢制备燃料油的方法
技术领域：
本发明属于煤化工领域，具体涉及一种全馏分煤焦油炉前预加氢制燃料油的方法。
背景技术：
近些年来，我国以低阶煤为原料生产半焦、煤焦油、煤气产业有了迅速发展，由此也推动了煤焦油制燃料油技术的发展。以煤焦油替代石油生产燃料油，对缓解我国石油资源不足具有一定的意义，以全馏分煤焦油为原料，经催化加氢生产燃料油，现已实现工业化生产，该生产技术工艺，不仅可使煤焦油资源得到科学、合理、充分有效的利用，并具有工艺过程较简单、投资较低、燃料油品收率高、经济和环境效益显著的特点。全馏分煤焦油催化加氢生产燃料油的主要工艺过程是:先将全馏分煤焦油经预处理脱水脱渣后，与氢气一并送入加热炉加热升温，然后送入预加氢反应器加氢(I台)、加氢改质反应器(2台)、加氢裂化反应器(I台)进行串联反应，其反应生成产物经换热、冷高分、冷低分、最后将反应生成油送入蒸馏塔分离，制得液化气、石脑油和柴油馏分等产品。该生产工艺过程称为“炉后预加氢生产燃料油方法”。但在生产实践中发现，由于预加氢反应器出口温度(T1 = 250 260°C )与加氢改质反应器入口温度(T2 = 310 320°C )的温差(T2 —T1 = 60°C)偏大，致使从生产开车至稳定加氢改质反应器反应温度的时间长达48小时以上，不仅在一定程度上降低了加氢改质反应器的生产效率、增加了原材料和动力消耗，同时也给产品质量带来一定影响。因此，需对“炉后预加氢生产燃料油方法”工艺进行改造。
发明内容
为了解决现有技 术中的炉后预加氢生产燃料油的方法所存在的不足，本发明提供了可以有效提高加氢改质反应器的生产效率、降低原材料和动力消耗、提高产品质量的一种用全馏分煤焦油炉前预加氢制备燃料油的方法。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是由以下步骤组成:( I)按照常规方法将全馏分煤焦油进行脱水脱渣处理；(2)将处理后的全馏分煤焦油与氢气混合在换热器中预热升温后送入预加氢反应器中，温度为230 260°C，压力为12 18MPa，液相空速为0.5 0.91Γ1，油氢体积比为1:800 1200，进行预加氢反应；(3)预加氢反应后的生成物进入加热炉中，进行加热，将预加氢反应后的生成物的温度由250 260°C提升为310 320°C,依次送入第一加氢改质反应器和第二加氢改质反应器中进行加氢改质处理，反应温度为350 405°C，压力为12 18MPa，液相空速为0.5
1.1tT1，油氢体积比I:1500 1700 ；(4)加氢改质处理后的中间产物在加氢裂化反应器中进行加氢裂化反应，反应温度为370 430°C，压力为12 18MPa，液相空速为0.6 1.21Γ1，油氢体积比为1:1600 1800 ；
(5)裂化反应后的产物进入换热器中换热降温后进入冷高分分离器中进行分离，分离出的氢气通过管道分别与预加氢反应器、第一加氢改质反应器、第二加氢改质反应器、加氢裂化反应器相联通，分离出的高分油通过管道进入冷低分分离器中进行冷低分分离，分离出燃料油，从冷高分分离器和冷低分分离器的底部输出的废水通过管道排出。上述全馏分煤焦油是低温煤焦油或中温煤焦油或高温煤焦油。在上述步骤(2)中，将处理后的全馏分煤焦油与氢气混合在换热器中预热升温后送入预加氢反应器中，优选条件是 温度为260V，压力为14MPa，液相空速为0.91Γ1，油氢体积比为1:1000,进行预加氢反应；在上述步骤(3)中，预加氢反应后的生成物进入加热炉中，进行加热，将预加氢反应后的生成物的温度由260°C提升为320°C,依次送入第一加氢改质反应器和第二加氢改质反应器中进行加氢改质处理，优选条件是:反应温度为370°C，压力为14MPa，液相空速为
1.1tT1，油氢体积比I:1600 ；在上述步骤(4)中 ，加氢改质处理后的中间产物在加氢裂化反应器中进行加氢裂化反应，优选条件是:反应温度为390°C，压力为14MPa，液相空速为0.61Γ1，油氢体积比为1:1600。本发明提供的用全馏分煤焦油炉前预加氢制备燃料油的方法是将加热炉设置在预加氢反应器之后，预加氢反应器的反应温度相对较低，可使全馏分煤焦油在加氢过程中，不仅能有效脱除全馏分煤焦油中的金属、硫化物等杂质，并能对烯烃进行饱和，防止聚合物的产生，有利于后续反应器催化剂的保护，而且第一加氢改质反应器、第二加氢改质反应器和加氢裂化反应器均在相对较高的温度条件下反应，不仅可有效的使全馏分煤焦油中所含的芳烃、胶质和浙青质得到充分转化生成燃料油，还能保证后续的产品液化气、石脑油和柴油馏分的质量得到进一步提高，本发明的工艺操作简单，反应时间大大缩短，降低工艺成本。
图1为实施例1的炉前预加氢法制备燃料油的工艺流程。
具体实施例方式结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。实施例1结合图1，现以低温煤焦油为例，炉前预加氢法制备燃料油的方法由以下步骤组成:( I)按照常规方法将全馏分低温煤焦油I进行脱水脱渣处理。(2)将处理后的全馏分低温煤焦油I与氢气2在管道中混合送入换热器3中进行预热升温后送入预加氢反应器4中，预加氢反应器4内装填预加氢催化剂，入口温度为240°C,压力为12MPa,液相空速为0.61Γ1,油氢体积比为1:800,进行预加氢反应。(3)预加氢反应后的生成物进入加热炉5中，进行加热，将预加氢反应后的生成物的温度由255°C提升为第一加氢改质反应器6的入口温度即315°C,依次送入第一加氢改质反应器6和第二加氢改质反应器7中进行加氢改质处理，反应温度为350°C，压力为12MPa，液相空速为0.51Γ1，油氢体积比1:1500。(4)加氢改质处理后的中间产物在加氢裂化反应器8中进行加氢裂化反应，反应温度为370°C，压力为12MPa，液相空速为0.81Γ1，油氢体积比为1:1700。(5)裂化反应后的产物进入换热器3中换热降温后进入冷高分分离器9中进行分离，分离出的氢气2通过冷高分分离器9顶部的管道分别通入预加氢反应器4、第一加氢改质反应器6、第二加氢改质反应器7、加氢裂化反应器8中，分离出的高分油通过冷高分分离器9中部的管道进入冷低分分离器10中进行冷低分分离，分离出燃料油，进蒸馏装置分离制得液化气、石脑油和柴油馏分，从冷高分分离器9和冷低分分离器10的底部输出的含盐废水通过管道排至污水处理站，由冷低分分离出的低分气通过管道输送至制氢装置进一步回收利用。实施例2现以低温煤焦油为例，炉前预加氢法制备燃料油的方法由以下步骤组成:( I)按照常规方法将全馏分低温煤焦油I进行脱水脱渣处理。(2)将处理后的全馏分低温煤焦油I与氢气2在管道中混合送入换热器3中进行预热升温后送入预加氢反应器4中，预加氢反应器4内装填预加氢催化剂，入口温度为260°C,压力为14MPa,液相空速为0.91Γ1,油氢体积比为1: 1000,进行预加氢反应。(3)预加氢反应后的生成物进入加热炉5中，进行加热，将预加氢反应后的生成物的温度由260°C提升为第一加氢改质反应器6的入口温度即320°C,依次送入第一加氢改质反应器6和第二加氢改质反应器7中进行加氢改质处理，反应温度为370°C，压力为14MPa，液相空速为1.lh—1，油氢体积比1:1600。(4)加氢改质处理后的 中间产物在加氢裂化反应器8中进行加氢裂化反应，反应温度为390°C，压力为14MPa，液相空速为0.61Γ1，油氢体积比为1:1600。步骤(5)与实施例1相同，得到燃料油。实施例3现以低温煤焦油为例，炉前预加氢法制备燃料油的方法由以下步骤组成:( I)按照常规方法将全馏分低温煤焦油I进行脱水脱渣处理。(2)将处理后的全馏分低温煤焦油I与氢气2在管道中混合送入换热器3中进行预热升温后送入预加氢反应器4中，预加氢反应器4内装填预加氢催化剂，温度为230°C，压力为18MPa,液相空速为0.91Γ1,油氢体积比为1: 1200,进行预加氢反应。(3)预加氢反应后的生成物进入加热炉5中，进行加热，将预加氢反应后的生成物的温度由250°C提升为第一加氢改质反应器6的入口温度即310°C,依次送入第一加氢改质反应器6和第二加氢改质反应器7中进行加氢改质处理，反应温度为405°C，压力为18MPa，液相空速为1.0h—1，油氢体积比1:1700。(4)加氢改质处理后的中间产物在加氢裂化反应器8中进行加氢裂化反应，反应温度为430°C，压力为18MPa，液相空速为1.21Γ1，油氢体积比为1:1800。步骤(5)与实施例1相同，得到燃料油。实施例4在上述实施例1 3中，所用原料全馏分低温煤焦油I可以用等量的高温煤焦油或者中温煤焦油来替换，其它的步骤与相应实施例相同。
权利要求
1.一种用全馏分煤焦油炉前预加氢制备燃料油的方法，其特征在于由以下步骤组成: (1)按照常规方法将全馏分煤焦油进行脱水脱渣处理； (2)将处理后的全馏分煤焦油与氢气混合在换热器中预热升温后送入预加氢反应器中，温度为230 260°C，压力为12 18MPa，液相空速为0.5 0.91Γ1，油氢体积比为1:.800 1200，进行预加氢反应； (3 )预加氢反应后的生成物进入加热炉中，进行加热，将预加氢反应后的生成物的温度由250 260°C提升为310 320°C,依次送入第一加氢改质反应器和第二加氢改质反应器中进行加氢改质处理，反应温度为350 405°C，压力为12 18MPa，液相空速为0.5 .1.1tT1，油氢体积比I:1500 1700 ； (4)加氢改质处理后的中间产物在加氢裂化反应器中进行加氢裂化反应，反应温度为.370 430°C，压力为12 1810^，液相空速为0.6 1.21Γ1，油氢体积比为1:1600 1800 ； (5)裂化反应后的产物进入换热器中换热降温后进入冷高分分离器中进行分离，分离出的氢气通过管道分别与预加氢反应器、第一加氢改质反应器、第二加氢改质反应器、加氢裂化反应器相联通，分离出的高分油通过管道进入冷低分分离器中进行冷低分分离，分离出燃料油，从冷高分分离器和冷低分分离器的底部输出的废水通过管道排出。
2.根据权利要求1所述的用全馏分煤焦油炉前预加氢制备燃料油的方法，其特征在于:所述全馏分煤焦油是低温煤焦油或中温煤焦油或高温煤焦油。
3.根据权利要求1所述的用全馏分煤焦油炉前预加氢制备燃料油的方法，其特征在于:在步骤(2)中，将处理后的全馏分煤焦 油与氢气混合在换热器中预热升温后送入预加氢反应器中,温度为260°C,压力为14MPa,液相空速为0.此―1,油氢体积比为1:1000,进行预加氢反应； 在步骤(3)中，预加氢反应后的生成物进入加热炉中，进行加热，将预加氢反应后的生成物的温度由260°C提升为320°C，依次送入第一加氢改质反应器和第二加氢改质反应器中进行加氢改质处理，反应温度为370°C，压力为14MPa，液相空速为1.11Γ1，油氢体积比1:.1600 ； 在步骤(4)中，加氢改质处理后的中间产物在加氢裂化反应器中进行加氢裂化反应，反应温度为390°C，压力为14MPa，液相空速为0.61Γ1，油氢体积比为1:1600。
全文摘要
本发明涉及一种用全馏分煤焦油炉前预加氢制备燃料油的方法，其是将加热炉设置在预加氢反应器之后，预加氢反应器的反应温度相对较低，可使全馏分煤焦油在加氢过程中，不仅能有效脱除全馏分煤焦油中的金属、硫化物等杂质，并能对烯烃进行饱和，防止聚合物的产生，有利于后续反应器催化剂的保护，而且第一加氢改质反应器、第二加氢改质反应器和加氢裂化反应器均在相对较高的温度条件下反应，不仅可有效的使全馏分煤焦油中所含的芳烃、胶质和沥青质得到充分转化生成燃料油，还能保证后续的产品液化气、石脑油和柴油馏分的质量得到进一步提高，本发明的工艺操作简单，反应时间大大缩短，降低工艺成本。
文档编号C10G67/02GK103184072SQ20131010384
公开日2013年7月3日 申请日期2013年3月28日 优先权日2013年3月28日
发明者杨占彪, 王树宽 申请人:王树宽