低温煤焦油多级深加工生产芳烃的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种低温煤焦油多级深加工生产芳烃的装置，包括分馏装置、抽提装置、加氢裂化装置、渣油加氢装置、延迟焦化装置、高温煅烧装置、预加氢反应装置以及芳烃联合装置，以利用芳烃含量高的低温煤焦油生产高附加值的混合芳烃为目的，控制中间产品循环加工深度，在生产混合芳烃的同时，副产酚类、润滑油基础油以及高级针状焦等产品，由此最大程度的对低温煤焦油进行了深加工，尽可能多地提供了石脑油原料，生产出高附加值的混合芳烃产品，同时实现了加工工艺之间有效地物料利用与热集成，在提高产品收率、降低能耗的同时减少了环境污染。
【专利说明】低温煤焦油多级深加工生产芳烃的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种低温煤焦油多级深加工生产芳烃的装置，属化工【技术领域】。
【背景技术】
[0002]混合芳烃(BTX)是重要的基本有机原料，特别是对二甲苯(PX)。随着国内PX下游PTA、聚酯生产能力的迅速扩张(年均增长率超过20% )，市场上BTX供给严重不足，至2012年，我国对二甲苯对外依存度已高达44.1%，供需缺口进一步加大，对外依存度逐年提高。面对石油短缺，石油路线受原材料限制较多的情况下，基于我国“缺油、少气、富煤”的基本国情，考虑煤基原料生产混合芳烃及其衍生物具有重要的现实意义。
[0003]低温煤焦油主要是以不粘煤和弱粘煤等含有丰富有机质的非主焦煤为原料，通过低温干馏和气化所得到，是一种优质的原料油，可以生产成品油，也是燃料油的替代产品。作为煤炭大国，近年来煤化工行业得到了迅速发展，全国低温煤焦油的产能约为400万t/年，具有非常大的开发潜力。
[0004]低温煤焦油是干馏等过程的热裂化产物，因此组成非常复杂，其组成中烷烃、烯烃及芳香烃类约占50 %，多环/稠环占比高，Η/C比较低，酚类含量可达30 %。主要组分有:芳香族化合物和烯烃；具有弱酸性的各种酚类等含氧化合物；具有弱碱性的吡啶喹啉及其衍生物等含氮氧化物；噻吩、硫醇、硫酚、硫醚等含硫化合物等。如果对其进行有效地深加工，可以分离得到轻油、酚、萘、咔唑、浙青等系列产品，可以进行更深度的加工，作为基础原料生产合成塑料、合成纤维、染料等高附加值下游化工品。总体而言，低温煤焦油是一种有价值的化工原料，在提供多环芳烃和高碳原料方面具有不可替代的作用。
[0005]目前国内低温煤焦油加工技术的研究仍相对较少，处在发展的瓶颈期，各焦油加工装置的规模普遍偏小，工艺落后，加工深度不够，高质量、高附加值产品较少，加工过程污染环境，因此生产企业适应市场能力较差。近年来，广大研究者对低温煤焦油加工工艺进行了深入的研究，并开发了多种加工技术。对低温煤焦油进行加氢精制、加氢裂化、延迟焦化，抽提等深加工，提高了低温煤焦油的利用率。但是由于低温煤焦油的特殊性质及组分组成，单一装置或者多装置的组合并不能完全实现其有效利用。现有技术路线存在以下多种不足:
[0006](I)延迟焦化路线:低温煤焦油的密度大，黏度、残碳和灰分都较高，性质与重质油类似。但是全馏分低温煤焦油进行延迟焦化会使其中的轻馏分变成重馏分或干气，影响收率；如预先将其中的轻馏分分离，只将重馏分进行焦化反应，则会显著提升轻油收率；
[0007](2)加氢精制/加氢裂化路线:全馏分低温煤焦油通过加氢精制/加氢裂化过程，重油或浙青转化成轻馏分油、石脑油和柴油，最大限度的提高轻油收率。但是其中的重组分会导致气产率提高，轻油收率降低，高附加值酚类产品损失，氢耗提高，过程操作不稳定。
[0008](3)抽提+延迟焦化路线:低温煤焦油中含有的酚类是腐蚀性物质，通过抽提将其分离有利于防止装置腐蚀，但是分立后的脱酚油属于轻质馏分油，对其进行延迟焦化降低了轻油收率。
[0009]煤焦油芳烃潜含量高，适宜走芳烃路线。如果能通过有效手段对其进行深加工，最大量的多产石脑油，作为生产芳烃原料，充分挖掘其芳烃潜力，能够实现多产混合芳烃的目的，进而为下游生产对二甲苯(PX)提供更多的原料，实现了资源的高效利用，最大程度的提高高附加值产品的生产，会创造显著的经济效益，也会创造明显的社会效益。
实用新型内容
[0010]为克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种低温煤焦油多级深加工生产芳烃的装置，最大程度的对低温煤焦油进行深加工，尽可能多地提供石脑油原料，生产高附加值的混合芳烃产品，同时实现加工工艺之间有效地物料利用与热集成，在提高产品收率、降低能耗的同时减少环境污染。
[0011]本实用新型所采用的技术方案:
[0012]一种低温煤焦油多级深加工生产芳烃的装置，包括
[0013]分馏装置，用于对低温煤焦油进行分馏，得到轻质酚油、轻中馏分与重馏分，设有轻质酚油输出装置、轻中馏分输出装置与重馏分输出装置；
[0014]抽提装置，用于对所述分馏装置输出的轻质酚油进行抽提，得到酚类产品与脱酚油，设有酚类产品输出装置和脱酚油输出装置，所述分馏装置的轻质酚油输出装置接入所述抽提装置；
[0015]加氢裂化装置，用于对所述分馏装置输出的轻中馏分和所述抽提装置输出的脱酚油共同进行加氢裂化，得到加氢石脑油、加氢尾油和润滑油基础油，设有加氢石脑油输出装置、加氢尾油输出装置和润滑油基础油输出装置，所述分馏装置的轻中馏分输出装置和所述抽提装置的轻中馏分输出装置接入所述加氢裂化装置；
[0016]渣油加氢装置，用于对所述分馏装置输出的重馏分进行加氢反应，得到石脑油、柴油、蜡油及渣油，设有石脑油输出装置、柴油蜡油输出装置及渣油输出装置，所述分馏装置的重馏分输出装置接入所述渣油加氢装置；
[0017]延迟焦化装置，用于对所述加氢裂化装置输出的加氢尾油和所述渣油加氢装置输出的渣油共同进行延迟焦化反应，得到焦化石脑油、焦化柴油、焦化蜡油及石油焦产品，设有焦化石脑油输出装置、焦化柴油蜡油输出装置及石油焦产品输出装置，所述加氢裂化装置的加氢尾油输出装置和所述渣油加氢装置的渣油输出装置接入所述延迟焦化装置；
[0018]高温煅烧装置，用于对所述延迟焦化装置输出的石油焦产品进行高温煅烧，得到高级针状焦产品，设有高级针状焦产品输出装置，所述延迟焦化装置的石油焦产品输出装置接入所述高温锻炼装置；
[0019]预加氢反应装置，用于对延迟焦化装置输出的焦化石脑油进行预加氢反应，得到加氢后石脑油，设有加氢后石脑油输出装置，所述延迟焦化装置的焦化石脑油输出装置接入所述预加氢反应装置；和
[0020]芳烃联合装置，用于对所述加氢裂化装置输出的加氢石脑油、所述渣油加氢装置输出的石脑油和所述预加氢反应装置输出的加氢后石脑油共同进行芳烃联合反应，生成苯、对二甲苯、重芳烃及化工轻油，设有苯输出装置、对二甲苯输出装置、重芳烃输出装置及化工轻油输出装置，所述加氢裂化装置的加氢石脑油输出装置、所述渣油加氢装置的石脑油输出装置和所述预加氢反应装置的加氢后石脑油输出装置接入所述芳烃联合装置。
[0021]优选地，所述芳烃联合装置的重芳烃输出装置、所述渣油加氢装置的柴油输蜡油输出装置、所述延迟焦化装置的焦化柴油蜡油输出装置接入所述加氢裂化装置。
[0022]优选地，所述分馏装置的前面还设有用于对所述低温煤焦油原料进行预处理的煤焦油预处理装置，以脱除所述低温煤焦油中含有的机械杂质与水分，所述煤焦油预处理装置包括下列任意一种预处理装置或任意多种预处理装置的组合:电脱盐脱水装置、旋液分离装置和离心过滤装置。
[0023]优选地，所述分馏装置为下列任意一种装置或任意多种分馏装置的组合:闪蒸分馏装置、常压分馏装置和减压分馏装置。
[0024]优选地，所述抽提装置为采用酸碱抽提方法进行脱酚的抽提装置，所述酚类产品输出装置接入酚精制装置。
[0025]优选地，所述加氢裂化装置为固定床加氢裂化装置或流化床加氢裂化装置。
[0026]优选地,所述洛油加氢装置为固定床洛油加氢装置。
[0027]优选地，所述芳烃联合装置包含重整单元、抽提单元、歧化单元、异构化单元、吸附分离单元和二甲苯分馏单元。
[0028]优选地，所述重整单元设有重整氢气回收管道，所述重整氢气回收管道经氢气净化浓缩装置接入所述加氢裂化装置的氢气入口。
[0029]优选地，所述延迟焦化装置设有焦化氢气回收管道，所述焦化氢气回收管道经氢气净化浓缩装置接入所述加氢裂化装置的氢气入口。
[0030]本实用新型的原理和有益效果为:
[0031](I)整个工艺以利用芳烃含量高的低温煤焦油生产高附加值的混合芳烃为目的，抽提、加氢裂化、渣油加氢、延迟焦化过程不以生产汽油、柴油、蜡油等轻质油产品为目的，而是最大程度的调整生产参数，控制中间产品循环加工深度，为预加氢和重整装置生产混合芳烃提供尽可能多的高芳潜含量的石脑油原料。在生产混合芳烃的同时，副产酚类、润滑油基础油以及闻级针状焦等广品。
[0032](2)对低温煤焦油进行分馏预处理，依据其终馏点不同将其分为了轻质酚油、轻中馏分与重馏分，有利于依据其组分特性选择合适的后续工艺对其进行分别加工；
[0033](3)在原料进行加氢及焦化深加工之前，对分离出的酚油进行抽提，得到酚类产品以及脱酚油，即实现了对具有高附加值但同时又有强腐蚀作用的酚类产品的提取，减少了对后续装置的腐蚀，延长了全装置的使用寿命，又为有效地继续深加工提供了轻组分原料。
[0034](4)脱酚油与分馏生产的轻中馏分进行加氢裂化，通过操作参数的调整及反应条件的控制，采取适当加氢深度，脱除其中硫、氧、氮及金属杂质等有害组分，控制保留单环芳烃，不产出汽油、柴油、等轻组分油品，而是最大程度地生产加氢石脑油，有效地提高了轻质组分的利用率的同时。该过程产生的加氢尾油作为延迟焦化的原料，进一步对其进行深加工转化。
[0035](5)低温煤焦油分馏得到的重馏分油进行渣油加氢处理，脱除其中硫、氧、氮及金属杂质等有害组分，产品全部循环回系统:产生的石脑油作为催化重整生产混合芳烃的原料，产生的柴油、减压瓦斯油等组分返回加氢裂化单元进一步生产加氢石脑油，产生的渣油与加氢裂化产生的加氢尾油共同进行延迟焦化处理，对相对难处理的加氢尾油进行了有效的利用，将其中的石脑油组分进一步提取，为芳烃装置补充提供了石脑油原料，充分提高了装置的物料利用率。
[0036](6)延迟焦化裂解产生的石油焦经过进一步高温煅烧处理，生产高附加值的高级针状焦，进一步提升了产品的经济价值，丰富了全装置的产品范围。
[0037](7)芳烃联合装置生产芳烃作为主要产品的同时，产生的重芳烃返回至加氢裂化过程，作为加氢原料继续生产石脑油，单元之间的物流联合提高了产品的利用率，进而提高了产品的收率。
[0038](8)加氢裂化单元产生的加氢尾油可作为润滑油基础油的原料，可根据市场行情及原料特性对加氢尾油进行适当的采出，增加产品范围。
[0039](9)芳烃联合装置的重整单元副产氢气，延迟焦化、煤干馏、煤气化等过程也产生部分氢气，高纯度的氢气可直接送往加氢裂化单元以及渣油加氢单元，作为氢源参与反应，低浓度氢气经过变压吸附提浓后送往上述用氢单元，产物的回收利用提高了反应原料与产物的利用率。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]图1是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0041]参见图1，低温煤焦油经管道I送入预处理装置10进行预处理，通过电脱盐脱水、旋液分离、离心过滤脱除水分及机械杂质后，经预处理装置的输出管道11进入分馏装置20，分馏装置设有低温煤焦油的进料口，用于与预处理装置的输出管道连接，送入低温煤焦油，根据所采用分离装置的分馏方式，在分馏装置内进行闪蒸或常压或减压蒸馏，根据组分性质不同分馏出轻质酚油(终馏点为250°C )、轻中馏分(250-500°C )和重馏分(初馏点高于500°C )。轻质酚油经过轻质酚油输出装置21送入抽提装置90中，抽提装置采用酸碱抽提方法进行脱酚处理，优选操作温度为60°C，NaOH质量分数为20%，H2S04质量分数为60%,抽提时间lOmin，分离出的酚类产品(粗粉)经酚类产品输出装置91送出，以便进行进一步的酚类精制，分馏装置得到的轻中馏分与抽提装置得到的脱酚油分别经轻中馏分输出装置22和脱酚油输出装置92共同送入加氢裂化装置30，经处理得到加氢石脑油、加氢尾油和润滑油基础油，其中的润滑油基础油经润滑油基础油输出装置32送出，加氢裂化过程可以采用固定床操作，反应温度为390°C、压力ll.0MPa，氢油比为1000:1，液时体积空速0.5h-l，分馏装置得到的重馏分经重馏分输出装置23进入渣油加氢装置60，脱除其中硫、氧、氮及金属杂质等有害组分，得到石脑油、柴油、减压瓦斯油、渣油，渣油加氢处理采用固定床操作，反应温度为380-400°C、压力11.5MPa，氢油比为650:1，液时体积空速0.28h_l，渣油加氢装置得到的渣油与加氢裂化装置得到的加氢尾油分别经渣油输出装置61和加氢尾油输出装置33送入延迟焦化反应装置50，得到焦化石脑油、焦化柴油、焦化蜡油及石油焦产品，延迟焦化反应温度可为485°C、压力0.25MPa，物料在延迟焦化反应器内的停留时间为16s,表观气速0.12m/s,其中石油焦产品经过石油焦产品输出装置51送入高温煅烧装置40进行煅烧，煅烧温度为1450°C，生成的高级针状焦产品经高级针状焦产品输出装置41送出，延迟焦化装置得到的焦化石脑油经焦化石脑油输出装置52送入预加氢反应装置70进行预加氢反应，得到加氢后石脑油，预加氢反应器的入口温度可为310°C (初期)、3400C (末期)、压力2.6MPa，轻油比为240:1，液时体积空速8.0h_l，加氢裂化装置得到的加氢石脑油与渣油加氢处理得到的石脑油以及经过预加氢后的焦化石脑油分别经加氢裂化装置的加氢石脑油输出装置31、洛油加氢装置的石脑油输出装置62和预加氢反应装置的加氢后石脑油输出装置71送入芳烃联合装置80，共同进行催化重整反应，生成混合芳烃，芳烃联合装置得到的混合芳烃经过分离，形成苯、对二甲苯、化工轻油作为产品，经相应的苯输出装置81、对二甲苯输出装置82和化工轻油输出装置83送出，分离后的重芳烃经重芳烃输出装置84返回加氢裂化装置，与从分馏装置得到的轻中馏分、抽提装置得到的脱酚油、渣油加氢装置及延迟焦化装置得到的柴油、蜡油全循环返回加氢裂化装置，共同进行加氢裂化反应，从分馏装置得到的轻中馏分、从抽提装置得到的脱酚油以及从渣油加氢装置和从延迟焦化装置得到的柴油、蜡油分别经轻中馏分输出装置、脱酚油输出装置、渣油加氢装置的柴油蜡油输出装置63和延迟焦化装置的焦化柴油蜡油输出装置53送入加氢裂化装置。
[0042]本实用新型涉及的各种优选技术手段的选用不受技术方案中其他技术手段的影响，可以任意组合。
[0043]本实用新型涉及的各种物料处理/反应装置可以采用现有技术下任意适宜的能够实现相应处理/反应的装置，即可以采用现有技术下能够对相同性质的原料进行相同类型的处理/反应并生成相同性质的产出物的处理/反应装置，所述物料的性质指与相应反应有关的性质。
[0044]本实用新型涉及的各种物料输出装置可以采用现有技术下任意适宜的能够实现相应物料输送的装置，例如对于气体或液体物料通常可以采用输送管道(及必要时所需的阀门、泵等)作为其输出装置，对于固态物料则可以采用相应的带传送装置、移动料斗及送料小车等输送装置作为其输出装置。
[0045]本实用新型所称某输出装置接入某装置是指两者之间具有能够使该输出装置输送的物料进入该装置的联接方式和/或配套方式，这些联接方式和/或配套方式可以依据现有技术实现，本实用新型所称某装置设有某输出装置是指该输出装置与该装置连接或配套，能够输出该装置产出的相应物料。
【权利要求】
1.一种低温煤焦油多级深加工生产芳烃的装置，其特征在于包括 分馏装置，设有轻质酚油输出装置、轻中馏分输出装置与重馏分输出装置； 抽提装置，设有酚类产品输出装置和脱酚油输出装置，所述分馏装置的轻质酚油输出装置接入所述抽提装置； 加氢裂化装置，设有加氢石脑油输出装置、加氢尾油输出装置和润滑油基础油输出装置，所述分馏装置的轻中馏分输出装置和所述抽提装置的脱酚油输出装置接入所述加氢裂化装置； 渣油加氢装置，设有石脑油输出装置、柴油蜡油输出装置及渣油输出装置，所述分馏装置的重馏分输出装置接入所述渣油加氢装置； 延迟焦化装置，设有焦化石脑油输出装置、焦化柴油蜡油输出装置及石油焦产品输出装置，所述加氢裂化装置的加氢尾油输出装置和所述渣油加氢装置的渣油输出装置接入所述延迟焦化装置； 高温煅烧装置，设有高级针状焦产品输出装置，所述延迟焦化装置的石油焦产品输出装置接入所述高温锻炼装置； 预加氢反应装置，设有加氢后石脑油输出装置，所述延迟焦化装置的焦化石脑油输出装置接入所述预加氢反应装置； 芳烃联合装置，设有苯输出装置、对二甲苯输出装置、重芳烃输出装置及化工轻油输出装置，所述加氢裂化装置的加氢石脑油输出装置、所述渣油加氢装置的石脑油输出装置和所述预加氢反应装置的加氢后石脑油输出装置接入所述芳烃联合装置。
2.如权利要求1所述的低温煤焦油多级深加工生产芳烃的装置，其特征在于所述芳烃联合装置的重芳烃输出装置、所述渣油加氢装置的柴油蜡油输出装置、所述延迟焦化装置的焦化柴油蜡油输出装置接入所述加氢裂化装置。
3.如权利要求2所述的低温煤焦油多级深加工生产芳烃的装置，其特征在于所述分馏装置的前面还设有用于对所述低温煤焦油原料进行预处理的煤焦油预处理装置，以脱除所述低温煤焦油中含有的机械杂质与水分，所述煤焦油预处理装置包括下列任意一种预处理装置或任意多种预处理装置的组合:电脱盐脱水装置、旋液分离装置和离心过滤装置。
4.如权利要求1、2或3所述的低温煤焦油多级深加工生产芳烃的装置，其特征在于所述分馏装置为下列任意一种装置或任意多种分馏装置的组合:闪蒸分馏装置、常压分馏装置和减压分馏装置。
5.如权利要求1、2或3所述的低温煤焦油多级深加工生产芳烃的装置，其特征在于所述抽提装置为采用酸碱抽提方法进行脱酚的抽提装置，所述酚类产品输出装置接入酚精制>j-U ρ?α装直。
6.如权利要求1、2或3所述的低温煤焦油多级深加工生产芳烃的装置，其特征在于所述加氢裂化装置为固定床加氢裂化装置或流化床加氢裂化装置。
7.如权利要求1、2或3所述的低温煤焦油多级深加工生产芳烃的装置，其特征在于所述渣油加氢装置为固定床渣油加氢装置。
8.如权利要求1、2或3所述的低温煤焦油多级深加工生产芳烃的装置，其特征在于所述芳烃联合装置包含重整单元、抽提单元、歧化单元、异构化单元、吸附分离单元和二甲苯分馏单元。
9.如权利要求1、2或3所述的低温煤焦油多级深加工生产芳烃的装置，其特征在于所述重整单元设有重整氢气回收管道，所述重整氢气回收管道经氢气净化浓缩装置接入所述加氢裂化装置的氢气入口。
10.如权利要求1、2或3所述的低温煤焦油多级深加工生产芳烃的装置，其特征在于所述延迟焦化装置设有焦化氢气回收管道，所述焦化氢气回收管道经氢气净化浓缩装置接入所述加氢裂化装置的氢气入口。
【文档编号】C10G69/00GK204151302SQ201420483142
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】周华堂, 许贤文, 卢秀荣, 孙富伟, 劳国瑞, 刘林洋, 李盛兴, 刘德新 申请人:中国昆仑工程公司, 中国纺织工业设计院