一种煤焦油加氢系统的制作方法

本实用新型属于煤焦油领域，尤其涉及一种煤焦油加氢系统。

背景技术：

煤焦油是焦炉副产品，是一种碳氢化合物的复杂混合物，大部分为价值较高的稀有种类，是石油化工难以获得的宝贵资源。煤焦油作为一种基础资源，国际市场对它的需求非常旺盛，以其不可替代性在世界经济中占有重要位置，各国均把本国煤焦油作为重要资源加以保护。加上提炼煤焦油对环境影响较大，发达国家很少自己提炼，宁可在国际市场上大量采购，而日本等资源缺乏国家更是采购煤焦油的大户。

而国内现有的加工煤焦油工艺存在较多的弊端，大多数企业更是直接将煤焦油出售，不仅附加值低，而且给环境造成了很大的污染。于是如何合理利用煤焦油资源，提高企业的经济效益变的越来越重要并且越来越迫切。

通过采用高压加氢改质技术，可以降低煤焦油的硫含量、提高其安定性、并提高其十六烷值，产出满足优质燃料油指标要求的合格汽、柴油。我国优质燃料油短缺，燃料油进口数量逐年递增，随着国际原油价格的逐年提高，采用此工艺加工煤焦油将大大提高其附加值。

虽然煤焦油通过加氢工艺可以在一定程度上降低硫含量，但伴随着环保标准的不断提高，现有煤焦油加氢工艺获得的产品油已经难以满足越来越严苛的环保要求。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种煤焦油加氢系统，采用本实用新型提供的系统能够获得硫含量较低的煤焦油加氢产品油。

本实用新型提供了一种煤焦油加氢系统，包括：

加氢精制反应器；

与加氢精制反应器的物料出口相连的分离器，分离器的出气口与加氢精制反应器的氢气入口相连；

与分离器的出液口相连的分馏塔；

与分馏塔的塔顶出料口相连的冷凝器；

与冷凝器的冷凝液出口相连的分馏塔回流罐，分馏塔回流罐的物料出口与分馏塔的回流液入口相连；

与分馏塔回流罐的物料出口相连的脱硫塔，脱硫塔内填装有固体脱硫剂。

优选的，所述脱硫塔内自下而上设置有第一瓷球层、脱硫剂层和第二瓷球层；所述脱硫剂层填装有固体脱硫剂。

优选的，所述第一瓷球层、脱硫剂层和第二瓷球层的高度为(100～200): (5000～6000):(100～200)。

优选的，所述脱硫塔的物料入口设置在脱硫塔底部，所述脱硫塔的物料出口设置在脱硫塔顶部。

优选的，所述固体脱硫剂为金属氧化物。

优选的，还包括氢气储罐，氢气储罐的物料出口与所述加氢精制反应器的氢气入口相连。

优选的，还包括煤焦油储罐，煤焦油储罐的物料出口与所述加氢精制反应器的煤焦油入口相连。

优选的，还包括产品储罐，产品储罐的物料入口与所述脱硫塔的物料出口相连。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种煤焦油加氢系统，包括：加氢精制反应器；与加氢精制反应器的物料出口相连的分离器，分离器的出气口与加氢精制反应器的氢气入口相连；与分离器的出液口相连的分馏塔；与分馏塔的塔顶出料口相连的冷凝器；与冷凝器的冷凝液出口相连的分馏塔回流罐，分馏塔回流罐的物料出口与分馏塔的回流液入口相连；与分馏塔回流罐的物料出口相连的脱硫塔，脱硫塔内填装有固体脱硫剂。在本实用新型中，氢气和煤焦油在加氢精制反应器中加氢，反应产物输送至分离器进行气液分离，分离得到的气相(氢气)返回加氢精制反应器，分离得到的液相进入分馏塔进行分馏，分馏得到的低沸物经冷凝器冷凝后进入分馏塔回流罐，回流罐中的液体一部分返回分馏塔，另一部输送至填装有固体脱硫剂的脱硫塔中进行脱硫，脱硫后得到低硫的煤焦油加氢产品油。本实用新型通过在分馏塔下游加装填装有固体脱硫剂的脱硫塔，达到了降低产品油硫含量目的。实验结果表明，采用本实用新型提供的系统制备得到的煤焦油加氢产品油的硫含量≤0.1ppm。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的煤焦油加氢系统流程图；

图2是本实用新型实施例提供的脱硫塔结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种煤焦油加氢系统，包括：

加氢精制反应器；

与加氢精制反应器的物料出口相连的分离器，分离器的出气口与加氢精制反应器的氢气入口相连；

与分离器的出液口相连的分馏塔；

与分馏塔的塔顶出料口相连的冷凝器；

与冷凝器的冷凝液出口相连的分馏塔回流罐，分馏塔回流罐的物料出口与分馏塔的回流液入口相连；

与分馏塔回流罐的物料出口相连的脱硫塔，脱硫塔内填装有固体脱硫剂。

参见图1，图1是本实用新型实施例提供的煤焦油加氢系统流程图。图1中， 1为煤焦油储罐、2为氢气储罐、3为加氢精制反应器、4为分离器、5为分馏塔、 6为冷凝器、7为分馏塔回流罐、8为脱硫塔、9为产品储罐。

本实用新型提供的煤焦油加氢系统包括加氢精制反应器3、分离器4、分馏塔5、冷凝器6、分馏塔回流罐7和脱硫塔8。其中，加氢精制反应器3用于对煤焦油进加氢精制，其上设置有氢气入口、煤焦油入口和物料出口。本实用新型对加氢精制反应器3的具体尺寸和结构没有特别限定，本领域技术人员根据实际工况需求选择合适的加氢精制反应器即可。

在本实用新型中，分离器4用于对加氢精制反应器的外送物料进行气液分离，其上设置有物料入口、出气口和出液口，分离器4的物料入口与加氢精制反应器3的物料出口相连，分离器4的出气口与加氢精制反应器3的氢气入口相连。本实用新型对分离器4的具体尺寸和结构没有特别限定，本领域技术人员根据实际工况需求选择合适的分离器即可。

在本实用新型中，分馏塔5用于对分离器4分离出的液相进行分馏，在塔顶获得气态低沸物，在塔底获得尾油。分馏塔5上设置有物料入口、塔顶出料口、塔底出料口和回流液入口，分馏塔5的物料入口与分离器4的出液口相连。本实用新型对分馏塔5的具体尺寸和结构没有特别限定，本领域技术人员根据实际工况需求选择合适的分馏塔即可。

在本实用新型中，冷凝器6用于将分馏塔5塔顶排出的气态低沸物冷凝成液态，其上设置有物料进口与冷凝液出口，冷凝器6的物料进口与分馏塔5的塔顶出料口相连。本实用新型对冷凝器6的具体尺寸和结构没有特别限定，本领域技术人员根据实际工况需求选择合适的冷凝器即可。

在本实用新型中，分馏塔回流罐7用于缓存冷凝器6排出的冷凝液，其上设置有物料入口和物料出口，分馏塔回流罐7的物料入口与冷凝器6的冷凝液出口相连，分馏塔回流罐7的物料出口分别与分馏塔5的回流液入口和脱硫塔8 相连。本实用新型对分馏塔回流罐7的具体尺寸和结构没有特别限定，本领域技术人员根据实际工况需求选择合适的分馏塔回流罐即可。

参见图2，图2是本实用新型实施例提供的脱硫塔结构示意图。图2中，a 为物料入口、b为物料出口、c为装料口、d为卸料口、e为排污口、f为检修口、 g为第一瓷球层、h为脱硫剂层、i为第二瓷球层。

在本实用新型中，脱硫塔8用于对输送出分馏系统的低沸物冷凝液进行脱硫，其上设置有物料进口a和物料出口b，脱硫塔内填装有固体脱硫剂，脱硫塔8的物料进口a与冷凝器7的冷凝液出口相连。在本实用新型提供的一个实施例中，物料入口a设置在脱硫塔8底部，物料出口b设置在脱硫塔8顶部。在本实用新型提供的一个实施例中，脱硫塔8内自下而上设置有第一瓷球层g、脱硫剂层h和第二瓷球层i，脱硫剂层h填装有固体脱硫剂。在本实用新型提供的一个实施例中，第一瓷球层g、脱硫剂层h和第二瓷球层i在脱硫塔8内自下而上接触设置。在本实用新型提供的一个实施例中，第一瓷球层g、脱硫剂层h和第二瓷球层i的高度为(100～200):(5000～6000):(100～200)，具体可为 200:5660:200。在本实用新型提供的一个实施例中，第一瓷球层g的高度为 200mm。在本实用新型提供的一个实施例中，第一瓷球层g距离脱硫塔8塔底 600～700mm。在本实用新型提供的一个实施例中，脱硫塔8还设置有装料口c，用于向脱硫塔8填装脱硫剂和瓷球。在本实用新型提供的一个实施例中，装料口c设置在脱硫塔8顶部。在本实用新型提供的一个实施例中，脱硫塔8还设置有卸料口d，用于将脱硫塔8内填装脱硫剂和瓷球卸出。在本实用新型提供的一个实施例中，装料口d设置在脱硫塔8塔体中间偏下的位置。在本实用新型提供的一个实施例中，脱硫塔8还设置有排污口e。在本实用新型提供的一个实施例中，排污口e设置在脱硫塔8底部。在本实用新型提供的一个实施例中，脱硫塔8还设置有检修口f，用于对脱硫塔8进行检修。在本实用新型提供的一个实施例中，脱硫塔8内填装的固体脱硫剂为金属氧化物，具体可为氧化铁和 /或氧化锌。在本实用新型中，所述煤焦油加氢系统优选还包括煤焦油储罐1，其上设置有物料入口和物料出口，煤焦油储罐1的物料出口与加氢精制反应器 3的煤焦油入口相连。

在本实用新型中，所述煤焦油加氢系统优选还包括氢气储罐2，其上设置有物料入口和物料出口，氢气储罐2的物料出口与加氢精制反应器3的氢气入口相连。

在本实用新型中，所述煤焦油加氢系统优选还包括产品储罐9，其上设置有物料入口和物料出口，产品储罐9的物料入口与脱硫塔8的物料出口相连。

在本实用新型中，氢气和煤焦油在加氢精制反应器中加氢，反应产物输送至分离器进行气液分离，分离得到的气相(氢气)返回加氢精制反应器，分离得到的液相进入分馏塔进行分馏，分馏得到的低沸物经冷凝器冷凝后进入分馏塔回流罐，回流罐中的液体一部分返回分馏塔，另一部输送至填装有固体脱硫剂的脱硫塔中进行脱硫，脱硫后得到低硫的煤焦油加氢产品油。

本实用新型通过在分馏塔下游加装填装有固体脱硫剂的脱硫塔，达到了降低产品油硫含量目的。实验结果表明，采用本实用新型提供的系统制备得到的煤焦油加氢产品油的硫含量≤0.1ppm。

为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。

实施例

本实施例提供了一种如图1所示的煤焦油加氢系统，包括：煤焦油储罐1、氢气储罐2、加氢精制反应器3、分离器4、分馏塔5、冷凝器6、分馏塔回流罐 7、脱硫塔8和产品储罐9。

在本实施例中，煤焦油储罐1上设置有物料入口和物料出口；氢气储罐2 上设置有物料入口和物料出口；加氢精制反应器3上设置有氢气入口、煤焦油入口和物料出口；煤焦油储罐1的物料出口与加氢精制反应器3的煤焦油入口相连，氢气储罐2的物料出口与加氢精制反应器3的氢气入口相连。

在本实施例中，分离器4上设置有物料入口、出气口和出液口，分离器4 的物料入口与加氢精制反应器3的物料出口相连，分离器4的出气口与加氢精制反应器3的氢气入口相连。

在本实施例中，分馏塔5上设置有物料入口、塔顶出料口、塔底出料口和回流液入口，分馏塔5的物料入口与分离器4的出液口相连。

在本实施例中，冷凝器6上设置有物料进口与冷凝液出口，冷凝器6的物料进口与分馏塔5的塔顶出料口相连。

在本实施例中，分馏塔回流罐7上设置有物料入口和物料出口，分馏塔回流罐7的物料入口与冷凝器6的冷凝液出口相连，分馏塔回流罐7的物料出口分别与分馏塔5的回流液入口和脱硫塔8相连。

在本实施例中，脱硫塔8的结构如图2所示，上设置有物料进口a、物料出口b、装料口c、卸料口d、排污口e、检修口f、第一瓷球层g、脱硫剂层h和第二瓷球层i，物料入口a设置在脱硫塔8底部，物料出口b设置在脱硫塔8顶部，装料口c设置在脱硫塔8顶部，装料口d设置在脱硫塔8塔体中间偏下的位置，排污口e设置在脱硫塔8底部；第一瓷球层g、脱硫剂层h和第二瓷球层i在脱硫塔8内自下而上接触设置，其中，脱硫塔8塔体高度8900mm，第一瓷球层g距离塔底600～700mm，第一瓷球层高度200mm，脱硫剂层h高度5660mm，第二瓷球层高度200mm；脱硫剂层h填装有固体脱硫剂。

在本实施例中，瓷球的成分为氧化铝，脱硫剂的成分为氧化铁和氧化锌。

在本实施例中，产品储罐9上设置有物料入口和物料出口，产品储罐9的物料入口与脱硫塔8的物料出口相连。

本实施例提供的煤焦油加氢系统的运行过程在上文中已经介绍，在此不再赘述。脱硫塔8运行过程中，塔体温度控制在20～30℃，压力控制在≤12MPa，液时空速控制在0.5～2h。

对比例

对比例提供了一种与实施例相似的煤焦油加氢系统，其区别仅在于没有脱硫塔8，分馏塔回流罐7的物料出口分别与分馏塔5的回流液入口和产品储罐 9相连。

在相同的工况下运行实施例和对比例的煤焦油加氢系统，结果显示：实施例产品储罐中的煤焦油加氢产品油的硫含量≤0.1ppm，而对比例产品储罐中的煤焦油加氢产品油的硫含量为200ppm。这说明采用本实用新型提供的系统能够明显降低煤焦油加氢产品油中的硫含量。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。