BRICC懸浮床煤焦油加氫制燃料油技術介紹

2022-08-05 05:31:00 字數 3288 閱讀 4444

懸浮床煤焦油加氫制燃料油技術介紹

bricc煤焦油加工技術是煤炭科學研究總院煤化工研究分院自行研發的專有技術(包括兩項專利技術:一種非均相催化劑的煤焦油懸浮床加氫方法,專利申請號201010217358.1;一種複合型煤焦油加氫催化劑及其製備方法,專利申請號201010217361.

3)是一種非均相催化劑的煤焦油懸浮床(或鼓泡床或漿態床)加氫工藝方法,包括煤焦油原料預處理及蒸餾分離、煤焦油重質餾分懸浮床加氫裂化和輕質餾分油常規提質加工過程。其中懸浮床或鼓泡床或漿態床加氫反應溫度320~480℃,反應壓力8~19mpa,體積空速0.3~3.

0 h-1,氫油體積比500~2000,催化劑為自主研發的複合多金屬活性組分的粉狀顆粒煤焦油懸浮床(或鼓泡床或漿態床)加氫催化劑,其中高活性組分金屬與低活性組分金屬的質量比為1:1000至1:10,加入量為活性組分金屬量與煤焦油原料質量比為0.

1:100至4:100,加氫反應產物分出輕質油後的含有催化劑的尾油大部分直接迴圈至懸浮床(或鼓泡床或漿態床)反應器,少部分尾油進行脫除催化劑處理後再迴圈至懸浮床或鼓泡床反應器,進一步輕質化,重油全部或最大量迴圈,實現了煤焦油最大量生產輕質油和催化劑迴圈利用的目的,大大提高原料和催化劑的利用效率。

1.工藝流程及特點

由於煤焦油中大分子瀝青屬於高聚合度的芳烴,不容易發生加氫裂化反應。對此,目前現有的技術中迴避了大分子瀝青進行加氫裂化反應的問題,國內大多關於煤焦油加氫工藝的技術都是涉及煤焦油分餾後的餾分油,採用石油加工領域廣泛使用的常規的餾分油加氫精制或加氫精制—加氫裂化工藝生產石腦油和柴油產品的工藝過程,採用的工藝流程是:把煤焦油原料中大於500℃的重瀝青甚至把大於370℃的重油先切割掉,僅用小於500℃的餾分油或小於370℃餾分油作為加氫裂化或加氫精制的原料。

且大都採用固定床加氫技術,bricc煤焦油加氫工藝過程為:

①煤焦油原料的預處理和蒸餾分離

將煤焦油原料進行常規脫水和脫除機械雜質;將預處理後的煤焦油採用蒸餾的方法分離為小於260℃、260~370℃和大於370℃三個餾分,對煤焦油小於260℃餾分採用傳統煤焦油脫酚方法進行脫酚處理,獲得脫酚油和粗酚,粗酚可進一步精餾精製、精餾分離獲得酚類化合物如苯酚、甲酚、二甲酚等;

②煤焦油重質餾分懸浮床或鼓泡床加氫裂化

首先將脫除了催化劑的迴圈油和/或煤焦油大於370℃重餾分油的一小部分與催化劑粒度小於100μm的粉狀顆粒複合型懸浮床或鼓泡床加氫催化劑(其中高活性組分金屬與低活性組分金屬的質量比為1:1000至1:10)及硫化劑一起在80℃~200℃的攪拌條件下充分混合均勻製得催化劑油漿,控制催化劑油漿的固體濃度在20~45%範圍。

然後催化劑油漿與其餘大部分煤焦油大於370℃重餾分油原料及懸浮床或鼓泡床加氫反應生成物經常壓塔分餾後的含有催化劑的迴圈油(即約五分之四的常底重油)混和,經原料泵升壓、混氫升溫後進入懸浮床(或鼓泡床或漿態床)加氫反應器進行加氫裂化反應,催化劑的加入量以控制活性組分的金屬與煤焦油原料質量之比為0.1:100至4:

100,反應器反應流出物經過高溫分離器、低溫分離器後得到液固相高低分油混合物流和富氫氣體二部分。富氫氣體用作迴圈氫。液固相高低分油混合物流經常壓塔分餾後,得到小於370℃輕餾分油,塔底得到含有催化劑的常底重油,其中大部分(大約五分之四)常底重油作為迴圈油直接迴圈到懸浮床加氫反應器內進一步進行加氫輕質化反應;其餘小部分(大約五分之一)的常底重油採用過濾或蒸餾的方法進行固液分離,分離後得到催化劑殘渣和懸浮床加氫重餾分油,這部分重餾分油或者直接和懸浮床的反應原料混合或者作為催化劑油漿製備的部分溶劑,迴圈進入懸浮床或鼓泡床加氫反應器內進一步進行加氫輕質化反應,脫出的催化劑外甩或再生。

③輕質油的提質加工

將上述得到的全部輕質餾分油進行常規提質加工,即懸浮床或鼓泡床加氫反應產物小於370℃輕餾分油和蒸餾得到的煤焦油260~370℃、小於260℃脫酚油一起作為餾分油提質加工的原料油,並加工生產燃料油和化工原料,其中的石腦油餾分可採用催化重整或催化重整-芳烴抽提聯合工藝生產汽油或芳烴產品,煤柴餾分可採用加氫精制或選擇性加氫裂化技術生產航空煤油、柴油產品。

bricc技術採用的工藝特點是把煤焦油中大於370℃的部分做為加氫裂化的原料,採用懸浮床或鼓泡床加氫裂化反應器進行加氫裂化反應,反應生成物大於370℃的重質油(瀝青)大部分(大約80%)直接迴圈回煉再裂化,小部分(大約20%)進行固液分離,分離固體催化劑後迴圈回煉再裂化,目的是把煤焦油中大分子瀝青儘可能多的裂化成小分子輕質油產品,分出的催化劑外甩,外甩的目的是除去在裂化過程中生成的少量高分子聚合物和已經失活的催化劑。

bricc技術的工藝優點是:由於把幾乎全部的的重瀝青回煉裂化成了小分子產品,所以輕油收率要明顯高於現有的技術。最高油收率在93%以上。

2.專有催化劑特點

現有技術的催化劑採用常規的石油加氫催化劑,與石油重餾分油相比,由於煤焦油原料具有雜原子含量高、灰分高,多環芳烴含量高、膠質、瀝青質含量高等特點。這使得煤焦油在採用常規的石油加氫催化劑及工藝過程時存在催化劑快速結焦失活,壽命短的問題。

bricc煤焦油加工技術配套的催化劑是由高活性組分和低活性組分組成的,屬於多金屬複合型催化劑。高活性組分的目的是為了提高大分子重瀝青的加氫效能,有利於提高轉化率。另外,在懸浮床或鼓泡床加氫裂化過程中,這些粉狀顆粒催化劑懸浮在煤焦油中,可以承載反應過程中縮聚生成的少量大分子焦炭,避免這些焦炭沉積在反應系統而影響裝置的正常執行,延長裝置的開工週期。

實驗證明,bricc煤焦油加工催化劑使用一次後還有很好的活性,有再次使用的價值,所以,bricc煤焦油加工催化劑使用過後,大約80%的催化劑隨著重瀝青再迴圈重複使用。這樣,在達到同樣加氫活性的情況下,bricc技術的催化劑的使用量較少。

煤焦油加工技術優點:

1)採用非均相懸浮床或鼓泡床煤焦油加氫催化劑,對煤焦油的大於370℃重餾分油進行加氫裂化輕質化反應,反應產物分出輕質油後的含有催化劑的尾油大部分直接迴圈至懸浮床反應器,進一步輕質化,少部分尾油進行脫除催化劑處理後再迴圈至懸浮床反應器,使重餾分油全部或最大量迴圈至懸浮床反應器進一步輕質化,脫出的催化劑外甩或再生,實現了煤焦油最大量生產輕質油和催化劑迴圈利用的目的,提高了原料和催化劑的利用效率,輕質油收率高,最高油收率在93%以上。

2)所採用的煤焦油懸浮床或鼓泡床加氫工藝的非均相固體催化劑為粉狀顆粒催化劑,在懸浮床或鼓泡床加氫裂化過程中,這些粉狀顆粒催化劑懸浮在煤焦油中,可以承載反應過程中縮聚生成的少量大分子焦炭,避免這些焦炭沉積在反應系統而影響裝置的正常執行,延長裝置的開工週期。

3)採用傳統的煤焦油脫酚方法,對煤焦油原料中的高含酚餾分(小於260℃餾分)進行了提酚處理,不僅獲得高附加值的酚類化合物,同時也降低了煤焦油輕餾分油在後續加氫處理過程中,由於酚含量過高,對加氫催化劑活性和床層操作穩定性的影響。

4. bricc煤焦油加氫技術目前的進展

目前,該技術已完成實驗室開發研究試驗,並完成了0.1t/d連續中試試驗裝置的驗證試驗,目前進入產業化工程技術開發階段

目前該技術已獲得國家高技術研究發展計劃(863計劃)課題“大規模煤制清潔燃料關鍵技術及工藝整合研究”資助。

懸浮床煤焦油加氫制燃料油技術介紹

bricc煤焦油加工技術是一種非均相催化劑的煤焦油懸浮床 或鼓泡床或漿態床 加氫工藝方法,包括煤焦油原料預處理及蒸餾分離 煤焦油重質餾分懸浮床加氫裂化和輕質餾分油常規提質加工過程。其中懸浮床或鼓泡床或漿態床加氫反應溫度320 480 ,反應壓力8 19mpa,體積空速0 3 3 0 h 1,氫油體積...