一种中温煤焦油制化学品和特种燃料的方法 |
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| 申请号 | CN202410257173.5 | 申请日 | 2024-03-07 | 公开(公告)号 | CN117844525A | 公开(公告)日 | 2024-04-09 |
| 申请人 | 陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司; | 发明人 | 王勇; 刘宁; 孙江江; 周瑶光; 王彦军; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 煤 焦油加工工艺领域，具体提供了一种中温煤焦油制化学品和特种 燃料 的方法，包括如下步骤，（1）以中温煤焦油为原料经焦化脱 碳 处理后进行分离，收集120~450℃的混合馏分；（2）将步骤（1）的混合馏分进行加氢精制，分离获得轻组分和尾油，将尾油进行加氢裂化，分离，收集重石脑油；（3）取重石脑油和轻组分进行催化重整、脱蜡、分离，获得包括苯、 甲苯 、二甲苯、沸点高于140℃的芳 烃 中至少一种。通过对各工艺条件的控制极大提高了各化学品的收率，提高各化学品的品质。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种中温煤焦油制化学品和特种燃料的方法，其特征在于，包括如下步骤，（1）以中温煤焦油为原料经焦化脱碳处理后进行分离，收集120 450℃的混合馏分； |
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| 说明书全文 | 一种中温煤焦油制化学品和特种燃料的方法技术领域[0001] 本发明涉及煤焦油加工工艺领域，具体涉及一种中温煤焦油制化学品和特种燃料的方法。 背景技术[0002] 煤焦油是煤炭深加工过程中产生的一种液态副产物，具有刺激性气味，按照不同的热解温度可分为低温煤焦油、中温煤焦油与高温煤焦油。煤焦油组成复杂，含有大量的稠环芳烃以及S、N、O等杂原子以及金属等非烃类化合物，目前主要通过加氢工艺进行加工利用。煤焦油加氢技术是煤焦油加工最合理也最有效的关键技术。煤焦油加氢提质过程大致可分为两个部分：加氢精制和加氢裂化。加氢精制部分主要是脱除煤焦油中的硫、氮、氧、重金属等杂质分子，是煤焦油加氢提质过程的主要反应，加氢精制的好坏决定了产品是否符合后续生产要求。加氢裂化的目的是为了将煤焦油在高温高压，催化剂和氢气的作用下发生烷烃裂化、环烷烃裂化及芳烃裂化等反应，生成轻质燃料油的加氢过程。目前，中温煤焦油主要通过加氢精制和加氢裂化相结合的方法生产芳烃等化学品，实现煤焦油资源的高效利用。 [0003] 现有技术中有两种利用煤焦油的方案，方案一：以煤焦油加氢馏分油为原料，经加氢精制后生产轻质化柴油，再经加氢裂化、重整生产混合芳烃。该技术方案主要存在：（1）采用部分馏分油作为原料生产混合芳烃，煤焦油全馏分未得到充分利用，综合经济性较低；（2）对产物混合芳烃未进行有效的分离提纯，产品附加值有待进一步提升。方案二：以中低温煤焦油全馏分为原料，预处理分馏后，轻相进行裂化精制，重相进行两次裂化后再精制裂化，最终实现全馏分煤焦油加氢制取苯、甲苯、二甲苯等单环芳烃。该技术方案主要存在：对中低温煤焦油只进行加氢精制和加氢裂化生产苯、甲苯、二甲苯等单环芳烃，产品结构单一，未对煤焦油进行科学的“化学裁剪”，实现煤焦油多产芳烃等产品。 发明内容[0006] 本发明提供了一种中温煤焦油制化学品和特种燃料的方法，包括如下步骤；（1）以中温煤焦油为原料经焦化脱碳处理后进行分离，收集120 450℃的混合馏 ~ 分； ‑1 （2）将步骤（1）的混合馏分在温度为320‑380℃，压力≤15MPa，空速0.3‑0.6h ，氢油比≤800的条件下进行加氢精制，分离获得轻组分和尾油，将尾油在温度为340‑380℃，压‑1 力≤15MPa，空速0.6‑1.0h ，氢油比≤800的条件下进行加氢裂化，分离，收集重石脑油； ‑1 （3）取重石脑油和轻组分在温度为200‑270℃，压力≤15MPa，空速0.7 1.1h ，氢油~ 比≤800的条件下进行催化重整，获得重整产物；在温度为60‑150℃，压力0.1 1.5MPa的条~ 件下对重整产物进行脱蜡、分离，获得包括苯、甲苯、二甲苯、沸点高于140℃的芳烃中至少一种。 [0007] 本发明中，术语化学品为用于各行各业的化学原料，例如苯、甲苯、二甲苯、沸点高于140℃的芳烃等。 [0009] 进一步地，步骤（3）分离后，收集75℃ 85℃馏分段的苯。~ [0010] 进一步地，步骤（3）分离后，收集105℃ 115℃馏分段的甲苯。~ [0011] 进一步地，步骤（3）分离后，收集135℃ 145℃馏分段的二甲苯。~ [0012] 进一步地，步骤（3）分离后，收集>140℃馏分段的其他芳烃。 [0013] 进一步地，步骤（2）分离后还收集130 260℃馏分段的航空煤油；和/或，收集260~ ~355℃馏分段的白油。 [0014] 进一步地，步骤（2）分离后还收集180 360℃馏分段的柴油。~ [0015] 进一步地，所述焦化脱碳的温度为420 460℃，时间为24 48h。~ ~ [0016] 进一步地，所述重石脑油的馏程为70 180℃。~ [0017] 进一步地，脱蜡装置是将重整产物中的烷烃分离出去，获得混合芳烃。 [0018] 本发明技术方案，具有如下优点：1、本发明提供的中温煤焦油制化学品和特种燃料的方法，包括如下步骤，（1）以中温煤焦油为原料经焦化脱碳处理后进行分离，收集120 450℃的混合馏分；（2）将步骤（1）的~ ‑1 混合馏分在温度为320‑380℃，压力≤15MPa，空速0.3‑0.6h ，氢油比≤800的条件下进行加氢精制，分离获得轻组分和尾油，将尾油在温度为340‑380℃，压力≤15MPa，空速0.6‑1.0h‑1 ，氢油比≤800的条件下进行加氢裂化，分离，收集重石脑油；（3）取重石脑油和轻组分在温‑1 度为200‑270℃，压力≤15MPa，空速0.7 1.1h ，氢油比≤800的条件下进行催化重整，获得~ 重整产物；在温度为60‑150℃，压力0.1 1.5MPa的条件下对重整产物进行脱蜡、分离，获得~ 包括苯、甲苯、二甲苯、沸点高于140℃的芳烃中至少一种。通过对焦化脱碳后120 450℃馏~ 程的混合馏分进行收集、加氢精制，分离获得轻组分和尾油，对尾油进行加氢裂化获得重石脑油，对重石脑油和轻组分进行重整、脱蜡和分离处理，同时结合对各工艺条件的控制极大提高了苯、甲苯、二甲苯、沸点高于140℃的芳烃等化学品的收率，提高各化学品的品质。 [0019] 2、本发明提供的中温煤焦油制化学品和特种燃料的方法，中温煤焦油经焦化脱碳处理后分离获得混合馏分，步骤（2）分离后还收集航空煤油、白油和柴油等特征燃料。并且采用本发明方法可实现航空煤油、白油、高十六烷值柴油产品的定制化生产，根据不同客户要求及市场需求，生产不同量的航空煤油、白油、高十六烷值柴油。 [0020] 3、本发明提供的中温煤焦油制化学品和特种燃料的方法，以中温煤焦油为原料经焦化脱碳处理后进行分离后还可以获得中温煤焦油沥青和酚油，其中中温煤焦油沥青可进一步生产针状焦，酚油可用于分离提纯酚类产品。附图说明 [0021] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0022] 图1是本发明实施例1提供的中温煤焦油制化学品和特种燃料的方法所采用的生产系统的示意图；附图标记： 1、焦化塔；2、第一分馏塔；3、加氢精制装置；4、第二分馏塔；5、加氢裂化装置；6、第三分馏塔；7、重整装置；8、脱蜡装置；9、第四分馏塔。 具体实施方式[0023] 提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。 [0024] 实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。其中，中温煤焦油满足陕西省地方标准DB61/T 385‑2006的规定。 [0025] 本发明下述各实施例均采用图1提供的一种中温煤焦油制化学品和特种燃料的系统完成。 [0026] 如图1所示，一种中温煤焦油制化学品和特种燃料的系统包括依次连接的焦化塔1、第一分馏塔2、加氢精制装置3、第二分馏塔4、加氢裂化装置5、第三分馏塔6、重整装置7、脱蜡装置8和第四分馏塔9； 焦化塔1用于脱除作为原料的中温煤焦油中的碳；第一分馏塔2用于将脱除碳的中 温煤焦油进行馏分分离；加氢精制装置3用以脱除混合馏分中含有的S、N杂原子，得到加氢精制产物；第二分馏塔4，用于将加氢精制产物分离。 [0027] 第一分馏塔2的顶部出料端用于排出富气，进料端与焦化塔1连接，底部出料端用于排出中温沥青，底部出料端可以针状焦生产装置连接，用于制备针状焦，中部出料端与加氢精制装置3连接，将混合馏分输送至加氢精制装置3；加氢裂化装置5的进料端分别与第二分馏塔4的底部出料端以及第三分馏塔6的底 部出料端连接，用于对第二分馏塔4分离出的尾油和第三分馏塔6分离出的重组分进行加氢裂化；第三分馏塔6的进料端与加氢裂化装置5的出料端连接，用于对裂化产物进行分离。第三分馏塔6用于从加氢裂化产物中分离出富气、轻石脑油、重石脑油、航空煤油、白油、高十六烷值柴油以及重石脑油。第三分馏塔6的重石脑油出料端与重整装置7的进料端连接。 [0028] 重整装置7的进料端还与第二分馏塔4的顶部出料端相连接，用于将第二分馏塔4的轻组分输送至重整装置7，进行催化重整，得到多芳烃的催化重整产物。 [0029] 脱蜡装置8的进料端与重整装置7的出料端连接。脱蜡装置8用于脱出烷烃，脱蜡装置8的出料端与第四分馏塔9相连接，第四分馏塔9用于将脱除烷烃组分的催化重整产物进行分离，以分离出苯、甲苯、二甲苯以及高沸点芳烃。 [0030] 实施例1本实施例提供了一种中温煤焦油制化学品和特种燃料的方法，包括如下步骤： （1）将中温煤焦油送入焦化塔经焦化脱碳处理后送入第一分馏塔进行分离，收集第一馏分段（混合馏分）；焦化脱碳处理的温度和时间以及混合馏分的馏程、第一分馏塔的塔顶温度和压力见下表1所示。 [0031] 表1 [0032] （2）将混合馏分送入现有常规的加氢精制装置中进行加氢精制，加氢精制的温度、压力、空速和氢油比见下表2所示，将加氢精制后的产物送入第二分馏塔进行分离，塔顶获得轻组分，塔底获得尾油。将尾油送入现有常规的加氢裂化装置进行加氢裂化，加氢裂化的温度、压力、空速和氢油比见下表2所示。将加氢裂化产物送入第三分馏塔进行分离。第三分馏塔的塔顶产生富气，塔底产生的重组分回流入加氢裂化装置，塔中收集重石脑油（馏程：70 180℃）、航空煤油（馏程：130℃ 260℃）和白油（馏程：260℃ 355℃）。 ~ ~ ~ [0033] 表2 [0034] （3）将重石脑油和第二分馏塔获得的轻组分送入现有常规的重整装置进行催化重整，重整的温度、压力、空速和氢油比见下表3所示。重整后的产物送入脱蜡装置进行脱蜡，获得芳烃，脱蜡的温度、压力见下表3所示。芳烃送入第四分馏塔进行分离，获得苯（馏程：75℃ 85℃）、甲苯（馏程：105℃ 115℃）、二甲苯（馏程：135℃ 145℃）、沸点高于140℃的芳烃~ ~ ~（馏程：＞140℃）。 [0035] 表3 [0036] 实施例2本实施例提供了一种中温煤焦油制化学品和特种燃料的方法，包括如下步骤： （1）将中温煤焦油送入焦化塔经焦化脱碳处理后送入第一分馏塔进行分离，收集第一馏分段（混合馏分）；焦化脱碳处理的温度和时间以及混合馏分的馏程见下表4所示。 [0037] 表4 [0038] （2）将混合馏分送入现有常规的加氢精制装置中进行加氢精制，加氢精制的温度、压力、空速和氢油比见下表5所示，将加氢精制后的产物送入第二分馏塔进行分离，塔顶获得轻组分，塔底获得尾油。将尾油送入加氢裂化装置进行加氢裂化，加氢裂化的温度、压力、空速和氢油比见下表5所示。将加氢裂化产物送入第三分馏塔进行分离。第三分馏塔的塔顶产生富气，塔底产生的重组分回流入加氢裂化装置，塔中收集重石脑油（馏程：70 180℃）、~航空煤油（馏程：130℃ 260℃）和白油（馏程：260℃ 355℃）。可以按照市场需求调整重石脑~ ~ 油和航空煤油的采出比例。 [0039] 表5 [0040] （3）将重石脑油和第二分馏塔获得的轻组分送入重整装置进行催化重整，重整的温度、压力、空速和氢油比见下表6所示。重整后的产物送入脱蜡装置进行脱蜡，分别获得芳烃，脱蜡的温度、压力见下表6所示。芳烃送入第四分馏塔进行分离，获得苯（馏程：75℃ 85~℃）、甲苯（馏程：105℃ 115℃）、二甲苯（馏程：135℃ 145℃）、沸点高于140℃的芳烃（馏程： ~ ~ ＞140℃）中的至少一种。 [0041] 表6 [0042] 实施例3本实施例提供了一种中温煤焦油制化学品和特种燃料的方法，包括如下步骤： （1）将中温煤焦油送入焦化塔经焦化脱碳处理后送入第一分馏塔进行分离，收集第一馏分段（混合馏分）；焦化脱碳处理的温度和时间以及混合馏分的馏程见下表7所示。 [0043] 表7 [0044] （2）将混合馏分送入现有常规的加氢精制装置中进行加氢精制，加氢精制的温度、压力、空速和氢油比见下表8所示，将加氢精制后的产物送入第二分馏塔进行分离，塔顶获得轻组分，塔底获得尾油。将尾油送入加氢裂化装置进行加氢裂化，加氢裂化的温度、压力、空速和氢油比见下表8所示。将加氢裂化产物送入第三分馏塔进行分离。第三分馏塔的塔顶产生富气，塔底产生的重组分回流入加氢裂化装置，从塔中收集重石脑油（馏程：70 180℃）~和高十六烷值柴油（馏程：180℃ 360℃）。 ~ [0045] 表8 [0046] （3）将重石脑油和第二分馏塔获得的轻组分送入重整装置进行催化重整，重整的温度、压力、空速和氢油比见下表9所示。重整后的产物送入脱蜡装置进行脱蜡，分别获得芳烃，脱蜡的温度、压力见下表9所示。芳烃送入第四分馏塔进行分离，获得苯（馏程：75℃ 85~℃）、甲苯（馏程：105℃ 115℃）、二甲苯（馏程：135℃ 145℃）、沸点高于140℃的芳烃（馏程： ~ ~ ＞140℃）中的至少一种。 [0047] 表9 [0048] 实施例4本实施例提供了一种中温煤焦油制化学品和特种燃料的方法，包括如下步骤： （1）将中温煤焦油送入焦化塔经焦化脱碳处理后送入第一分馏塔进行分离，收集第一馏分段（混合馏分）；焦化脱碳处理的温度和时间以及混合馏分的馏程见下表10所示。 [0049] 表10 [0050] （2）将混合馏分送入现有常规的加氢精制装置中进行加氢精制，加氢精制的温度、压力、空速和氢油比见下表11所示，将加氢精制后的产物送入第二分馏塔进行分离，塔顶获得轻组分，塔底获得尾油。将尾油送入加氢裂化装置进行加氢裂化，加氢裂化的温度、压力、空速和氢油比见下表11所示。将加氢裂化产物送入第三分馏塔进行分离。第三分馏塔的塔顶产生富气，塔底产生的重组分回流入加氢裂化装置，从塔中收集重石脑油（馏程：70 180~℃）和高十六烷值柴油（馏程：180℃ 360℃）。 ~ [0051] 表11 [0052] （3）将重石脑油和第二分馏塔获得的轻组分送入重整装置进行催化重整，重整的温度、压力、空速和氢油比见下表12所示。重整后的产物送入脱蜡装置进行脱蜡，分别获得芳烃，脱蜡的温度、压力见下表12所示。芳烃送入第四分馏塔进行分离，获得苯（馏程：75℃~85℃）、甲苯（馏程：105℃ 115℃）、二甲苯（馏程：135℃ 145℃）、沸点高于140℃的芳烃（馏~ ~ 程：＞140℃）中的至少一种。 [0053] 表12 [0054] 实验例1对实施例1 4获得的苯（馏程：75℃ 85℃）、甲苯（馏程：105℃ 115℃）、二甲苯（馏~ ~ ~ 程：135℃ 145℃）的性质和收率进行检测，结果如下表所示。 ~ [0055] 表13 苯性质组成及收率 [0056] 表14 甲苯性质组成及收率 [0057] 表15 二甲苯性质组成及收率 [0058] 实验例2对实施例1和2获得的高沸点芳烃（＞140℃）的性质进行检测，结果如下表所示。 [0059] 表16 高沸点芳烃（＞140℃）溶剂理化性质 [0060] 实施例1 4获得的高沸点芳烃的收率：5 10%。~ ~ [0061] 实验例3对实施例1获得的航空煤油（130℃ 260℃）、白油（260℃ 355℃）产品性质进行检~ ~ 测，结果如下表所示。 [0062] 表17 航空煤油产品性能 [0063] 表18 白油产品性能 [0064] 实验例4对实施例3获得的高十六烷值柴油（180℃ 360℃）产品性质进行检测，结果如下表~ 所示。 [0065] 表19 高十六烷值柴油产品性能 [0066] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。 |
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