一种低阶煤热解油气加工组合系统及方法

一种低阶煤热解油气加工组合系统及方法
【专利摘要】本发明公开一种低阶煤热解油气加工组合系统及方法。所述系统包括：急冷器、常压蒸馏塔、悬浮床加氢反应器、气液分离器、减压蒸馏塔、渣油气化器、气体分离及净化器和乙二醇合成系统。所述方法包括：将热解油气急冷，生成冷却油气；将冷却油气常压蒸馏，得到塔底重油和轻质燃料；将塔底重油裂化、气液分离，得裂化油；将裂化油减压蒸馏得残渣油；将残渣油气化得到合成气；将合成气分离、净化，得到氢气、一氧化碳；将一氧化碳和氢气合成乙二醇。本发明减压深拔后的重质残渣油不循环回悬浮床加氢反应器，避免了悬浮床加氢过程中的结焦。将残渣油所得气体生产乙二醇，提高了重质组分加工的灵活性，提高工艺经济性。
【专利说明】
一种低阶煤热解油气加工组合系统及方法
技术领域
[0001] 本发明属于一种低阶煤热解生成的油、气加工的组合系统及方法。更具体的说，是 涉及一种在煤快速热解过程中，耦合焦油、热解气回收及加工，生产轻质燃料油及乙二醇的 系统和方法。
【背景技术】
[0002] 我国已探明煤炭储量中占55%以上为低阶煤(如长焰煤、褐煤等），低阶煤的煤化 程度低、挥发分高、水含量高，直接燃烧或气化效率低。面临低阶煤的利用，现有技术提出分 质利用的工艺技术。
[0003] 煤炭分质利用被认为是低阶煤清洁高效利用的有效途径，也是我国"十三五"煤化 工重点发展的方向。煤炭的分质利用就是通过热解作用将煤炭中不同成分先分离出来，包 括最终得到的煤气、焦油和半焦等。其中，煤气净化后可作为原料或者燃料;煤焦油通过加 氢可以生产出汽油、柴油；半焦通过热解变成低挥发分、低硫的清洁燃料，用于发电、气化 等。
[0004] 煤炭分质利用的"龙头"是煤的热解技术，热解技术就是提取规模产量的焦油、煤 气。随着科技的进步，煤分质利用需要规模化、大型化，单套煤热解装置规模越来越大型化， 且热解速率也迅速提高，煤在热解炉中的反应时间甚至仅为几秒钟，热解油气溢出速度快， 且产出的煤焦油多为中低温煤焦油，其性质与常规焦化产出的煤焦油有较大差别。
[0005]在低阶煤的分质利用过程中，为了体现提效优先、系统集成的综合利用一体化工 艺过程，其中一条综合利用途径是:热解-油气提质-半焦燃烧-发电。热解气中富含一氧化 碳、氢气及其它低碳烃类，煤焦油属于含轻组分较高的中低温煤焦油，但是快速热解油的热 稳定性较差，重质组分在反复回炼的过程中易于缩合生焦。
[0006] 在现有的炼焦过程中，焦炉煤气从碳化室上升管逸出温度为650~750°C，先在桥 管和集气管中喷淋70~75°C的氨水，煤气冷却至80~85°C，煤气中60 %的焦油被冷却，冷凝 下来的是重质焦油，喷洒氨水保证焦油流动性。采用这种常规的处理方式来处理规模化的 煤快速热解产生的热解油气，会消耗大量的氨水，并产生大量污水;虽然其轻组分含量高于 高温煤焦油，但是快速热解煤焦油中含有较多的甲苯不溶物，主要是煤粉和煤灰，且黏度较 大、乳化程度高、热稳定性较差、加工难度大，需要设计适宜的回收及加工方案实现综合利 用，以提高经济效益。
[0007] 现有另一种基于热解气化装置制备PTA/PET的工艺，该工艺以煤炭气化为核心制 备煤基PTA/PET，包括煤焦油加氢精制单元、石脑油精制单元、甲醇合成单元、甲醇-石脑油 重整/耦合单元、乙二醇合成单元等，具体步骤是煤先经过热解获得荒煤气和半焦，荒煤气 进行气固分离，除尘煤气再进行气液分离，热解气净化后进入合成气分离器，水冷后焦油进 行油水分离，净化焦油经过芳烃抽提、加氢精制获得芳烃和石脑油，半焦进行高温气化生产 合成气，净化后的热解气和半焦气化气作为后续化工产品合成原料气，以合成的石脑油、甲 醇、乙二醇为原料最终合成PTA/PET。
[0008] 该工艺中煤的转化耦合了热解和气化过程，此种工艺一般选用粉煤作为热解原 料，热解油气冷却回收采用传统方法，需要油水分离，焦油与水的乳化程度高。此外，煤焦油 中通常含有较多的煤粉和煤灰，且重质组分也较多，对全馏分煤焦油进行芳烃抽提，原料处 理量大，能耗高，收率低；只对煤焦油进行加氢精制处理，煤焦油的轻质化程度低，重质组分 不能得到充分利用。

【发明内容】

[0009] 本发明的目的在于提供一种利用低阶煤热解油气生产轻质燃料及乙二醇的系统 及工艺方法，避免热解油气的重质组分回炼生焦，使热解油气充分利用，提高工艺的经济 性。
[0010] 为了实现上述发明目的，本发明公开一种低阶煤热解油气加工组合系统，系统包 括:急冷器、常压蒸馏塔、悬浮床加氢反应器、气液分离器、减压蒸馏塔、渣油气化器、气体分 离及净化器和乙二醇合成系统;所述急冷器设有冷却油气出口；所述常压蒸馏塔设有冷却 油气入口、重油出口和轻质燃料出口；所述冷却油气入口与所述急冷器的冷却油气出口连 接;所述悬浮床加氢反应器设有重油入口、加氢产物出口；所述重油入口连接所述常压蒸馏 塔的重油出口；所述气液分离器设有加氢产物入口和裂化油出口；所述加氢产物入口与所 述悬浮床加氢反应器的加氢产物出口连接;所述减压蒸馏塔设有裂化油入口、残渣油出口； 所述裂化油入口与所述气液分离器的裂化油出口连接;所述渣油气化器设有残渣油入口和 合成气出口；所述残渣油入口与所述减压蒸馏塔的残渣油出口连接;所述气体分离及净化 器设有合成气入口、氢气出口和一氧化碳出口；所述合成气入口与所述渣油气化器的合成 气出口连通;所述乙二醇合成系统设有一氧化碳入口和氢气入口；所述一氧化碳入口与所 述气体分离及净化器的一氧化碳出口连通;所述氢气入口与所述气体分离及净化器的氢气 出口连接。
[0011] 根据本发明的具体优选实施方式，所述急冷器设有冷凝重油出口，所述冷凝重油 出口与所述悬浮床加氢反应器的重油入口连接。
[0012] 或者，所述减压蒸馏塔设有急冷油出口，所述急冷器设有急冷油入口，所述常压蒸 馏塔设有急冷油入口，所述急冷油出口与所述急冷器的急冷油入口、所述常压蒸馏塔的急 冷油入口连接。
[0013] 或者，所述常压蒸馏塔设有热解气出口，所述气体分离及净化器设有热解气入口， 所述热解气出口连接所述气体分离及净化器的热解气入口。
[0014] 或者，所述气液分离器设有裂化气出口，所述气体分离及净化器设有裂化气入口， 所述裂化气出口连接所述气体分离及净化器的裂化气入口。
[0015] 或者，所述悬浮床加氢反应器设有氢气入口，所述悬浮床加氢反应器的氢气入口 连接所述气体分离及净化器的氢气出口。
[0016] 或者，所述系统进一步包括除尘器，所述除尘器的出口连接所述急冷器的热解油 气入口。
[0017] 或者，所述系统进一步包括稳定器，所述稳定器的入气口连接所述急冷器的冷却 油气出口，所述稳定器的出气口连接所述常压蒸馏塔的冷却油气入口。
[0018] 其中，所述悬浮床加氢反应器所用的催化剂为含Mo、Ni、Co、W、Fe中一种或几种金 属的均相或非均相催化剂。
[0019] 所述均相催化剂包括环烷酸盐、脂肪酸盐、金属络合物中的一种或几种，其中，以 金属元素计量，所述金属含量为50~200yg/g;优选为80~150yg/g。
[0020] 而所述非均相催化剂为包括红土镍矿、赤泥，或固定床加氢废剂一种或几种的混 合物，加入量为所述悬浮床加氢反应器物料的总重量的0.1~5.0% ;优选为0.5~3.0%。 [0021 ]本发明还公开一种低阶煤热解油气加工组合的方法，上述系统，所述方法包括：
[0022] 急冷:将热解油气急冷，生成冷却油气；
[0023] 常压蒸馏:将冷却油气常压蒸馏，得到塔底重油和轻质燃料；
[0024] 裂化、气液分离:将塔底重油裂化、气液分离，得裂化油；
[0025] 减压蒸馏:将裂化油减压蒸馏得残渣油；
[0026] 渣油气化:将残渣油气化得到合成气；
[0027] 气体分离及净化:将合成气分离、净化，得到氢气、一氧化碳；
[0028]乙二醇合成:将一氧化碳和氢气合成乙二醇。
[0029] 优选地，所述急冷步骤还生成了冷凝重油，将所述冷凝重油送入所述悬浮床加氢 反应器进行所述裂化。
[0030] 或者，所述减压蒸馏步骤还生成了急冷油，将所述急冷油被分别送入所述急冷步 骤、所述常压蒸馏步骤。
[0031] 或者，所述常压蒸馏还分离出热解气，将所述热解气被送入所述气体分离及净化 器进行所述气体分离及净化步骤。
[0032] 或者，所述气液分离步骤还生成了裂化气，将所述裂化气被送入所述气体分离及 净化器进行所述气体分离及净化步骤。
[0033] 或者，所述气体分离及净化步骤得到的氢气，部分送入所述悬浮床加氢反应器。
[0034] 或者，在急冷步骤前还包括将热解油气除尘的步骤。在急冷步骤和常压蒸馏步骤 之间还包括稳定冷却油气的步骤。
[0035]其中，所述急冷油为裂化油经减压蒸馏获得的小于500~560°C的馏分。
[0036] 本发明减压深拔后的重质残渣油不循环回悬浮床加氢反应器，避免了悬浮床加氢 过程中的结焦;将残渣油进行催化气化，气化气及热解气经净化分离后作为生产乙二醇的 原料，提高了煤焦油重质组分加工的灵活性，提高工艺经济性；另外，本发明采用悬浮床加 氢产物的减压轻馏分部分作为热解油气的冷却介质，部分作为常压蒸馏塔进料，该冷却介 质热稳定性较好，避免冷却过程中的二次缩合生焦，同时避免了水冷产生大量的含酚污水， 可以提高轻油收率;而热解油气先进行急冷处理，将油气中的重质焦油冷却下来，相对轻质 的焦油和热解气进入常压蒸馏塔，继续分离出轻质馏分，可以充分利用初冷油气热量，避免 了完全冷却后再蒸馏的能耗;热解气分离出的氢气用于煤焦油重质组分悬浮床加氢裂化， 实现氢气的自给，节约制氢成本。
【附图说明】
[0037] 图1为本发明热解油气加工组合系统实施例的示意图；
[0038] 图2为本发明热解油气加工组合方法实施例的示意图。
[0039] 附图2标记说明
[0040] 1、热解油气，2、除尘器，3、除尘后油气4、急冷器，5、初冷油气，6、稳定器，8、常压蒸 馏塔，9、热解气，10、石脑油馏分，11、柴油馏分，12、常压塔底重油，13、冷凝重油馏分，14、催 化剂，15、悬浮床加氢反应器，16、悬浮床加氢产物，17、气液分离器，18、裂化气，19、裂化油， 20、减压蒸馏塔，21、22、23、急冷油，24、减压塔底残渣油，25、渣油气化器，26、气化气，27、气 体分离及净化器，28、29、氢气，30、一氧化碳，31、其它低碳烃，32、乙二醇合成工艺体系，33、 乙二醇，34、其它产物
【具体实施方式】
[0041] 本发明公开一种低阶煤热解油气加工组合系统及方法，将热解油气经急冷、常压 蒸馏、裂化分离、减压深拔，所得重质组分不循环回悬浮床加氢反应器，避免了悬浮床加氢 过程中的结焦;残渣油进行气化，所得合成气分离及净化，分离出一氧化碳、氢气作为合成 乙二醇的原料，提高了热解油气重质组分加工的灵活性，提高工艺经济性。
[0042] 具体地，本发明公开一种低阶煤热解油气加工组合系统及方法，是利用重质煤焦 油悬浮床加氢后的部分轻质组分作为热解油气的急冷油，部分作为常压蒸馏塔的进料，冷 凝重质焦油、常压塔底重质焦油作为悬浮床加氢裂化的原料，减压塔底重质焦油进行气化 制合成气，热解气、裂化气、重质焦油气化合成气经过气体分离及净化，分离出一氧化碳、氢 气及其它低碳经，一氧化碳、氢气作为合成乙二醇的原料，同时部分氢气为悬浮床加氢反应 提供氢源，其它低碳烃作为热解炉燃料气。
[0043] 本发明公开的低阶煤热解油气加工组合系统，系统包括:急冷器、常压蒸馏塔、悬 浮床加氢反应器、气液分离器、减压蒸馏塔、渣油气化器、气体分离及净化器和乙二醇合成 系统。其中，急冷器设有冷却油气出口；常压蒸馏塔设有冷却油气入口和重油出口和轻质燃 料出口；冷却油气入口与急冷器的冷却油气出口连接;悬浮床加氢反应器设有重油入口、加 氢产物出口；重油入口连接常压蒸馏塔的重油出口；气液分离器设有加氢产物入口和裂化 油出口；加氢产物入口与悬浮床加氢反应器的加氢产物出口连接;减压蒸馏塔设有裂化油 入口、残渣油出口；裂化油入口与气液分离器的裂化油出口连接;渣油气化器设有残渣油入 口和合成气出口；残渣油入口与减压蒸馏塔的残渣油出口连接;气体分离及净化器设有合 成气入口、氢气出口和一氧化碳出口；合成气入口与渣油气化器的合成气出口连通；乙二醇 合成系统设有一氧化碳入口和氢气入口； 一氧化碳入口与气体分离及净化器的一氧化碳出 口连通;氢气入口与气体分离及净化器的氢气出口连接。
[0044] 本发明减压深拔后的重质残渣油不循环回悬浮床加氢反应器，避免了悬浮床加氢 过程中的结焦;将残渣油进行催化气化，气化气经净化分离后作为生产乙二醇的原料，提高 了煤焦油重质组分加工的灵活性，提高工艺经济性。
[0045] 本发明不排除将本系统的中间产物循环利用，以节省能源，提高效率，如将减压蒸 馏所得的轻质组分作为急冷器的急冷油，以及常压蒸馏的入料，循环加工;将急冷所得重质 组分送入悬浮床加氢裂化;或者将常压蒸馏所得热解气、加氢产物分离所得裂化气，与合成 气一起分离净化;分离净化所得氢气送入悬浮床等。
[0046] 图1是本发明热解油气加工组合系统的一优选实施例的示意图，请参照图1，本实 施例低阶煤热解油气加工组合系统包括:除尘器2、急冷器4、稳定器6、常压蒸馏塔8、悬浮床 加氢反应器15、气液分离器17、减压蒸馏塔20、渣油气化器25、气体分离及净化器27和乙二 醇合成系统32。
[0047] 上述装置连接方式为：
[0048] 热解炉出口与除尘器2的入口相连。除尘器2将直接从热解炉出来的热解煤气1进 行除尘处理，除掉热解煤气中的粉尘等机械杂质，得到除尘后油气3。
[0049] 急冷器4设有热解油气入口、急冷油入口、冷凝重油出口和冷却油气出口。热解油 气入口连接除尘器2的出口，除尘后油气3由除尘器2进入急冷器4进行急冷操作，得到初冷 油气5。
[0050] 稳定器6设有入气口和出气口。入气口连接急冷器4的冷却油气出口。初冷油气5进 入稳定器6,将初冷油气5的气流稳定，避免因气流不稳对下一装置造成损害。
[0051 ]常压蒸馏塔8设有冷却油气入口、重油出口、轻质燃料出口和热解气出口。稳定器6 的出气口连接常压蒸馏塔8的冷却油气入口，将稳定后的冷却油气送入常压蒸馏塔8内进行 反应，得到热解气9、轻质燃料和塔底重油12。常压蒸馏塔产生的轻质燃料分为石脑油馏分 10和柴油馏分11，轻质燃料出口也相应分为石脑油馏分出口和柴油馏分出口。
[0052] 悬浮床加氢反应器15设有重油入口、氢气入口和加氢产物出口。重油入口连接常 压蒸馏塔8的重油出口和急冷器的冷凝重油出口，在氢气28和催化器的作用下进行裂化反 应，得到加氢产物16。
[0053] 气液分离器17设有加氢产物入口、裂化气出口和裂化油出口。加氢产物入口连接 悬浮床加氢反应器15的加氢产物出口，加氢产物16进入气液分离器17分离的裂化气18和裂 化油19。
[0054]减压蒸馏塔20设有裂化油入口、急冷油出口和残渣油出口。裂化油入口连接气液 分离器17的裂化油出口，裂化油19被送入减压蒸馏塔20进行减压蒸馏，得到重质组分的残 渣油24和轻质组分21。急冷油出口分别连接急冷器4的急冷油入口和常压蒸馏塔8的急冷油 入口。轻质组分的一部分作为急冷油被送入急冷器4，一部分作为原料送入常压蒸馏塔8，常 压蒸馏塔8的冷却油气入口和急冷油入口可为同一个入口，即为原料入口。
[0055] 渣油气化器25设有残渣油入口和合成气出口。残渣油入口连接减压蒸馏塔20的残 渣油出口。残渣油24由减压蒸馏塔20进入渣油气化器25气化，生成合成气26。
[0056] 气体分离及净化器27设有合成气入口、热解气入口、裂化气入口、氢气出口和一氧 化碳出口和燃料气出口。合成气入口连接渣油气化器25的合成气出口。热解气入口连接常 压蒸馏塔8的热解气出口。裂化气入口连接气液分离器17的裂化气出口。渣油气化器25产生 的合成气、常压蒸馏塔8产生的热解气、气液分离器17产生的裂化气被送入气体分离及净化 器27，进行分离，得到氢气28、一氧化碳30和燃料气31。
[0057]乙二醇合成系统32设有一氧化碳入口和氢气入口、乙二醇出口和其它产物出口。 氢气入口、一氧化碳入口分别连接气体分离及净化器27的氢气出口、一氧化碳出口。气体分 离及净化器27产生的一部分氢气28和一氧化碳30被送入乙二醇合成系统32中进行合成，得 到乙二醇33和其它产物34。
[0058] 气体分离及净化器27的氢气出口也连接悬浮床加氢反应器15的氢气入口。
[0059] 需要说明的是，本实施例中所述的热解油气除尘单元和初冷油气稳定单元不是本 发明必须具备的设施，视待处理的热解油气所含杂质以及气流的稳定程度而定，本发明不 以此为限。
[0060] 本发明悬浮床加氢反应器所用的催化剂可以是包含此、附、(：0^6中一种或几种 金属的均相或非均相催化剂。均相催化剂包括环烷酸盐、脂肪酸盐、金属络合物中的一种或 几种，其中，以金属元素计量，金属含量为50~200yg/g;优选为80~150yg/g。
[0061] 而非均相催化剂可以为包括红土镍矿、赤泥，或固定床加氢废剂一种或几种的混 合物，加入量为悬浮床加氢反应器物料的总重量的〇. 1~5.0%，优选为0.5~3.0%。
[0062] 本发明渣油气化单元采用部分残渣油部分氧化工艺生成以一氧化碳和氢气为主 的合成气原料，气化剂为氧气和水蒸气，其中氧油比为〇. 4~0.8(m3/kg油）。
[0063]气化反应以天然矿石作为气化助剂，如白云石、橄榄石、黏土矿石的一种或几种， 加入量为0.1~2.0% (气化器总进料的质量百分数），优选0.2~1.5%。气化温度800~1100 °C，反应时间0.1~5s，优选0.5~3. Os。
[0064] 悬浮床加氢反应条件为:温度400~485 °C，优选420~475 °C，压力10~25Mpa，优选 12~24Mpa〇
[0065] 热解油气在热解气急冷单元被冷却至410~480°C，优选420~460°C，进入常压蒸 馏塔的冷却油气温度优选为380~450°C。
[0066]需要说明的是，本发明所述的连接或连通，是指用管道或其他设备，将前一装置产 生的产品送入下一装置中。
[0067] 本发明还公开一种低阶煤热解油气加工组合的方法，该方法应用上述系统工作， 方法包括如下步骤：
[0068] 急冷:将热解油气急冷，生成冷却油气；
[0069] 常压蒸馏:将冷却油气常压蒸馏，得到塔底重油和轻质燃料；
[0070] 裂化、气液分离:将塔底重油裂化、气液分离，得裂化油；
[0071] 减压蒸馏:将裂化油减压蒸馏得残渣油；
[0072] 渣油气化:将残渣油气化得到合成气；
[0073] 气体分离及净化:将合成气分离、净化，得到氢气、一氧化碳；
[0074]乙二醇合成:将一氧化碳和氢气合成乙二醇。
[0075] 为了节约成本，本发明将产生的副产品循环利用，同时充分利用热解油气，故本发 明低阶煤热解油气加工组合的方法还可以包括下列任一步骤，或者其中的多个步骤：
[0076] 将急冷步骤生成的冷凝重油送入悬浮床加氢反应器进行裂化；
[0077] 将减压蒸馏步骤生成的急冷油，分别作为急冷油用送入急冷步骤、作为原料送入 常压蒸馏；
[0078] 将常压蒸馏生成的热解气送入气体分离及净化器进行所述气体分离及净化；
[0079] 将气液分离步骤生成的裂化气送入气体分离及净化器进行气体分离及净化步骤；
[0080] 将气体分离及净化步骤得到的部分氢气送入所述悬浮床加氢反应器辅助裂化反 应；
[0081] 特别地，本发明在急冷步骤前还包括将热解油气除尘的步骤。或者，在急冷步骤和 常压蒸馏步骤之间还包括稳定冷却油气的步骤。
[0082] 图2为本发明热解油气加工组合方法实施例的示意图，如图2所示，本实施例低阶 煤热解油气加工组合的方法包括以下步骤：
[0083] (1)热解油气进入除尘器，脱除粉尘等机械杂质后进入热解气急冷单元，在急冷单 元中热解油气被来自减压蒸馏的部分急冷油激冷，获得冷凝重油和初冷油气；
[0084] (2)初冷油气经稳定器后进入常压蒸馏塔分馏出热解气、石脑油馏分、柴油馏分、 塔底重油；
[0085] (3)塔底重油和急冷单元的冷凝重油混合作为悬浮床加氢裂化单元的原料，在催 化剂和氢气的作用下，煤焦油重质部分经悬浮床加氢裂化反应后进入气液分离单元，分离 出裂化气和裂化油；
[0086] (4)裂化油进入减压蒸馏塔分离出轻质组分和重质组分，轻质组分作为急冷油，一 部分进入热解气急冷单元，一部分作为常压蒸馏塔的原料，重质残渣油组分进入渣油气化 单元进行气化反应；
[0087] (5)热解气、裂化气、渣油气化气进入气体分离及净化系统，分离出一氧化碳、氢气 及其它低碳经，一氧化碳、氢气作为合成乙二醇原料，同时部分氢气为悬浮床加氢反应提供 氢源，其它低碳烃作为热解炉燃料气。
[0088]本发明减压蒸馏单元进行减压深拔，轻、重组分切割点控制在500~565°C。裂化油 经减压蒸馏获得的小于500~560°C的轻组分馏分，一部分作为急冷油去冷却热解油气，一 部分去蒸馏塔;重油气化残渣处理后可用作悬浮床加氢催化剂。
[0089]本领域技术人员可根据石油产品减压蒸馏测定法标准GB/T9168-1997,控制减压 蒸馏塔的参数，得到裂化油的上述切割点，从而控制裂化油、裂化气的成分。
[0090] 下面用具体实施例来详细说明本发明，但是实施例并不因此而限制本发明的使用 范围。【具体实施方式】按照图2所示工艺流程，加工处理珲春低阶煤快速热解产生的油气。
[0091] 本发明采用吉林珲春低阶煤作为热解原料煤，其主要性性质见表1。
[0092]表1珲春低阶煤主要性质
[0096] 实施例1
[0097] 热解油气经除尘单元除尘后在热解油气急冷单元被冷却至420°C，经稳定器稳定 后以400°C进入常压蒸馏塔，顶部分离出热解气，侧线分离出石脑油馏分、柴油馏分，常压塔 底重油、初冷重油作为悬浮床加氢裂化单元的进料，悬浮床加氢裂化反应温度420°C，压力 12Mpa，催化剂为环烷酸钼，以金属元素计量，金属含量为80yg/g，硫化剂为升华硫粉，加入 量SOyg/g，减压蒸馏轻、重组分的切割温度为520°C，残渣油气化助剂选择煅烧白云石，加入 量0.3%，气化剂为水蒸气和氧气，氧油比为0.4，气化温度850°C，反应时间0.8S，热解气、裂 化气、渣油气化气进入气体分离及净化体系，分离出一氧化碳、氢气以及其他低碳烃，高纯 一氧化碳、氢气送入乙二醇合成体系。主要产物指标见表3。
[0098] 实施例2
[0099] 热解油气经除尘单元除尘后在热解油气急冷单元被冷却至440°C，经稳定器稳定 后以420°C进入常压蒸馏塔，顶部分离出热解气，侧线分离出石脑油馏分、柴油馏分，常压塔 底重油、初冷重油作为悬浮床加氢裂化单元的进料，悬浮床加氢裂化反应温度450°C，压力 18Mpa，加入非均相催化剂，选择红土镍和赤泥的混合物，加入量0.5%，均相催化剂为金属 钨络合物，以金属元素计量，金属含量为5〇yg/g，硫化剂为升华硫粉，加入量100yg/g，减压 蒸馏轻、重组分的切割温度为550°C，残渣油气化助剂选择煅烧橄榄石，加入量0.5%，气化 剂为水蒸气和氧气，氧油比为〇. 6，气化温度900°C，反应时间1.2S，热解气、裂化气、渣油气 化气进入气体分离及净化体系，分离出一氧化碳、氢气以及其他低碳经，高纯一氧化碳、氢 气送入乙二醇合成体系。主要产物指标见表3。
[0100] 实施例3
[0101] 热解油气经除尘单元除尘后在热解油气急冷单元被冷却至460°C，经稳定器稳定 后以450°C进入常压蒸馏塔，顶部分离出热解气，侧线分离出石脑油馏分、柴油馏分，常压塔 底重油、初冷重油作为悬浮床加氢裂化单元的进料，悬浮床加氢裂化反应温度475°C，压力 24Mpa，加入非均相催化剂固定床加氢废剂，加入量3%，硫化剂为升华硫粉，减压蒸馏轻、重 组分的切割温度为565°C，残渣油气化助剂选择煅烧黏土矿，加入量1.5%，气化剂为水蒸气 和氧气，氧油比为0.75,气化温度1000°C，反应时间3.0S，热解气、裂化气、渣油气化气进入 气体分离及净化体系，分离出一氧化碳、氢气以及其他低碳经，高纯一氧化碳、氢气送入乙 二醇合成体系。主要产物指标见表3。
[0102] 实施例4
[0103] 热解油气经除尘单元除尘后在热解油气急冷单元被冷却至410°C，经稳定器稳定 后以380°C进入常压蒸馏塔，顶部分离出热解气，侧线分离出石脑油馏分、柴油馏分，常压塔 底重油、初冷重油作为悬浮床加氢裂化单元的进料，悬浮床加氢裂化反应温度400°C，压力 lOMpa，催化剂为Mo的烷酸盐、Co的脂肪酸、Ni的络合物的组合物，以金属元素计量，金属含 量为200yg/g，硫化剂为升华硫粉，加入量80yg/g，减压蒸馏轻、重组分的切割温度为500°C， 残渣油气化助剂选择煅烧白云石和橄榄石，加入量2.0 %，气化剂为水蒸气和氧气，氧油比 为0.8，气化温度850°C，反应时间0.5S，热解气、裂化气、渣油气化气进入气体分离及净化体 系，分离出一氧化碳、氢气以及其他低碳烃，高纯一氧化碳、氢气送入乙二醇合成体系。主要 产物指标见表3。
[0104] 实施例5
[0105] 热解油气经除尘单元除尘后在热解油气急冷单元被冷却至480°C，经稳定器稳定 后以430°C进入常压蒸馏塔，顶部分离出热解气，侧线分离出石脑油馏分、柴油馏分，常压塔 底重油、初冷重油作为悬浮床加氢裂化单元的进料，悬浮床加氢裂化反应温度485°C，压力 25Mpa，催化剂为赤泥，加入量为悬浮床加氢反应器物料的总重量的5.0%。硫化剂为升华硫 粉，加入量SOyg/g，减压蒸馏轻、重组分的切割温度为520°C，残渣油气化助剂选择煅烧白云 石，加入量0.3 %，气化剂为水蒸气和氧气，氧油比为Ο . 8，气化温度1100 °C，反应时间0.1S， 热解气、裂化气、渣油气化气进入气体分离及净化体系，分离出一氧化碳、氢气以及其他低 碳烃，高纯一氧化碳、氢气送入乙二醇合成体系。主要产物指标见表3。
[0106] 实施例6
[0107] 热解油气经除尘单元除尘后在热解油气急冷单元被冷却至480°C，经稳定器稳定 后以450°C进入常压蒸馏塔，顶部分离出热解气，侧线分离出石脑油馏分、柴油馏分，常压塔 底重油、初冷重油作为悬浮床加氢裂化单元的进料，悬浮床加氢裂化反应温度450°C，压力 20Mpa，催化剂为含赤泥，赤泥加入量为悬浮床加氢反应器物料的总重量的0.1 %，W、Fe的脂 肪酸盐，金属含量为1 SOyg/g。硫化剂为升华硫粉，加入量8〇yg/g，减压蒸馏轻、重组分的切 割温度为500°C，残渣油气化助剂选择煅烧白云石，加入量0.1%，气化剂为水蒸气和氧气， 氧油比为0.6，气化温度800 °C，反应时间5S，热解气、裂化气、渣油气化气进入气体分离及净 化体系，分离出一氧化碳、氢气以及其他低碳经，高纯一氧化碳、氢气送入乙二醇合成体系。 主要产物指标见表3。
[0108] 表3实施例主要产物分布
[0109]
[0110] 本发明公开的低阶煤热解油气加工组合系统及方法，是利用重质煤焦油悬浮床加 氢后的部分轻质组分作为热解油气的急冷油，部分作为常压蒸馏塔的进料，冷凝重质焦油、 常压塔底重质焦油作为悬浮床加氢裂化的原料，减压塔底重质焦油进行气化制合成气，热 解气、裂化气、重质焦油气化合成气经过气体分离及净化，分离出一氧化碳、氢气及其它低 碳烃，一氧化碳、氢气作为合成乙二醇原料，同时部分氢气为悬浮床加氢反应提供氢源，其 它低碳烃作为热解炉燃料气。
[0111] 本发明公开的内容论及的是示例性实施例，在不脱离权利要求书界定的保护范围 的情况下，可以对本发明的各个实施例进行各种改变和修改。因此，所描述的实施例旨在涵 盖落在所附权利要求书的保护范围内的所有此类改变、修改和变形。此外，除上下文另有所 指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例 的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分使用。
【主权项】
1. 一种低阶煤热解油气加工组合系统，其特征在于，包括:急冷器、常压蒸馏塔、悬浮床 加氢反应器、气液分离器、减压蒸馏塔、渣油气化器、气体分离及净化器和乙二醇合成系统； 所述急冷器设有冷却油气出口； 所述常压蒸馏塔设有冷却油气入口、重油出口和轻质燃料出口；所述冷却油气入口与 所述急冷器的冷却油气出口连接； 所述悬浮床加氢反应器设有重油入口、加氢产物出口；所述重油入口连接所述常压蒸 馏塔的重油出口； 所述气液分离器设有加氢产物入口和裂化油出口；所述加氢产物入口与所述悬浮床加 氢反应器的加氢产物出口连接； 所述减压蒸馏塔设有裂化油入口、残渣油出口；所述裂化油入口与所述气液分离器的 裂化油出口连接； 所述渣油气化器设有残渣油入口和合成气出口；所述残渣油入口与所述减压蒸馏塔的 残渣油出口连接； 所述气体分离及净化器设有合成气入口、氢气出口和一氧化碳出口；所述合成气入口 与所述渣油气化器的合成气出口连通； 所述乙二醇合成系统设有一氧化碳入口和氢气入口；所述一氧化碳入口与所述气体分 离及净化器的一氧化碳出口连通;所述氢气入口与所述气体分离及净化器的氢气出口连 接。2. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述急冷器设有冷凝重油出口，所述冷凝重 油出口与所述悬浮床加氢反应器的重油入口连接； 或者，所述减压蒸馏塔设有急冷油出口，所述急冷器设有急冷油入口，所述常压蒸馏塔 设有急冷油入口，所述急冷油出口与所述急冷器的急冷油入口、所述常压蒸馏塔的急冷油 入口连接； 或者，所述常压蒸馏塔设有热解气出口，所述气体分离及净化器设有热解气入口，所述 热解气出口连接所述气体分离及净化器的热解气入口； 或者，所述气液分离器设有裂化气出口，所述气体分离及净化器设有裂化气入口，所述 裂化气出口连接所述气体分离及净化器的裂化气入口； 或者，所述悬浮床加氢反应器设有氢气入口，所述悬浮床加氢反应器的氢气入口连接 所述气体分离及净化器的氢气出口； 或者，所述系统进一步包括除尘器，所述除尘器的出口连接所述急冷器的热解油气入 P； 或者，所述系统进一步包括稳定器，所述稳定器的入气口连接所述急冷器的冷却油气 出口，所述稳定器的出气口连接所述常压蒸馏塔的冷却油气入口。3. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述悬浮床加氢反应器所用的催化剂为含 Mo、Ni、Co、W、Fe中一种或几种金属的均相或非均相催化剂； 所述均相催化剂包括环烷酸盐、脂肪酸盐、金属络合物中的一种或几种，其中，以金属 元素计量，所述金属含量为50~200yg/g; 所述非均相催化剂为包括红土镍矿、赤泥，或固定床加氢废剂中一种或几种的混合物， 加入量为所述悬浮床加氢反应器物料的总重量的0.1~5.0%。4. 如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述金属含量为80~150yg/g。5. 如权利要求3所述的系统，其特征在于，加入量为所述悬浮床加氢反应器物料的总重 量的0.5~3.0%。6. -种低阶煤热解油气加工组合方法，应用权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在 于，所述方法包括： 急冷:将热解油气急冷，生成冷却油气； 常压蒸馏:将冷却油气常压蒸馏，得到塔底重油和轻质燃料； 裂化、气液分离:将塔底重油裂化、气液分离，得裂化油； 减压蒸馏:将裂化油减压蒸馏得残渣油； 渣油气化:将残渣油气化得到合成气； 气体分离及净化:将合成气分离、净化，得到氢气、一氧化碳； 乙二醇合成:将一氧化碳和氢气合成乙二醇。7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述急冷步骤还生成了冷凝重油，将所述冷 凝重油送入所述悬浮床加氢反应器进行所述裂化； 或者，所述减压蒸馏步骤还生成了急冷油，将所述急冷油被分别送入所述急冷步骤、所 述常压蒸馏步骤； 或者，所述常压蒸馏还分离出热解气，将所述热解气被送入所述气体分离及净化器进 行所述气体分离及净化步骤； 或者，所述气液分离步骤还生成了裂化气，将所述裂化气被送入所述气体分离及净化 器进行所述气体分离及净化步骤； 或者，所述气体分离及净化步骤得到的氢气，部分送入所述悬浮床加氢反应器。8. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，在急冷步骤前还包括将热解油气除尘的步 骤。9. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，在急冷步骤和常压蒸馏步骤之间还包括稳定 冷却油气的步骤。10. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述急冷油为裂化油经减压蒸馏获得的小 于500~560 °C的馏分。
【文档编号】C10B53/04GK105936834SQ201610515416
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年7月1日
【发明人】朱元宝, 闫琛洋, 杜少春, 许梅梅, 吴道洪
【申请人】北京神雾环境能源科技集团股份有限公司