[发明专利]一种焦化粗苯加氢精制工艺

说明书

一、技术领域

本发明属于煤化工技术领域，具体涉及一种焦化粗苯加氢精制工 艺。

二、背景技术

近年来，随着国民经济的不断发展，国家对焦炭的需求量快速增 长，导致焦化粗苯等资源型副产品的产量不断提高。由于焦化粗苯中 含有一些不饱和烃和含硫含氮有机化合物，如直链烷烃硫醇、芳香基 硫醇、硫醚、噻吩、二苯并噻吩、硫茚、吡啶等，无法直接作为有机 合成原料使用，只有将上述杂质脱除后方可使用。焦化粗苯传统的脱 杂方法为酸洗法，该方法虽然能部分的脱除粗苯中的含硫化合物(主 要是噻吩)和其它一些杂质。但在加工过程中芳烃化合物损失较大 (10％～20％)；副产废物酸焦油和残渣尚无有效的治理办法，造成 环境污染；最终产品质量与石油级产品质量差异较大，使用方面有较 大的局限性；附加值低，经济效益相对较差。发达国家早已淘汰此方 法。目前，较为先进的脱杂方法为焦化粗苯加氢精制工艺，该工艺生 产的产品能够达到石油级芳烃质量要求，产品应用范围广阔，环保效 应突出，能够有效提升煤化工行业产品结构。其原理是：通过加氢将 不饱和烃类化合物转化成饱和烷烃和烷烃类化合物，将含氮、含硫有 机化合物转化为无机硫、无机氮化合物，从而达到净化的目的。该工 艺首先由发达国家研究开发并工业化。以美国技术为代表的Litol法 即高温法，其特点是加氢反应温度600℃～630℃与反应压力6.0MPa 都很高、对设备要求也高，制造难度与投资较大、操作运转过程危险 性相对较高；以德国技术为代表的K.K法即低温法，其由粗苯原料 预分离、加氢精制、预蒸馏、萃取蒸馏、芳烃精制、二甲苯蒸馏单元 组成，加氢精制单元又分为反应部分及稳定部分。反应部分采用预加 氢及主加氢二段加氢反应，反应所需的补充氢由外界提供。其特点是 反应条件比较温和，反应温度320℃～380℃、反应压力3.0MPa～ 3.5MPa、投资相对较低、操作安全性高。比较而言，低温法是较理想 的工艺方法。但该种低温法加氢所需温度仍然要达到320℃～380℃， 在该温度下苯会转化为极易发生二次裂解的环己烷，芳烃化合物损失 较大，降低了芳烃保有率。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种芳烃化合物损失少，芳烃保有率高的焦 化粗苯加氢精制工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案：该工艺由原料预分离、 加氢精制、预蒸馏、萃取蒸馏、芳烃精制、二甲苯蒸馏单元组成；加 氢精制单元又分为反应部分及稳定部分，反应所需的补充氢由外界提 供；其特点是：反应部分采用三段加氢反应，一段加氢反应为预加氢 反应，二、三段加氢反应为主加氢反应；二段加氢反应的温度为 230-290℃，三段加氢反应的温度为220-315℃。

上述二段加氢反应催化剂为NiMo催化剂，反应压力为2.4～ 3.0MPa，体积空速为3～7h^-1，氢油体积比为300～600∶1。

上述三段加反应催化剂为CoMo催化剂，反应压力2.4～3.0MPa， 体积空速为3～7h^-1，氢油体积比为300～600∶1。

本发明加氢精制发生如下反应：

二烯烃等不饱和物的加成转化反应：

烯烃的加成反应：

加氢脱硫反应：

加氢脱氮反应：

加氢脱氧反应：

副反应、芳香烃氢化反应：

本发明采用三段加氢精制工艺，其中二、三段的反应温度分别为 230-290℃及220-315℃，大大低于现有工艺的反应温度，有效地减少 了苯转化为环己烷和环己烷发生二次裂解反应，减少了芳烃化合物的 损失，提高了芳径的保有率，可达到99.6％以上，效果十分显著；同 时，由于反应部分采用三段加氢反应，延长了加氢反应过程，保证了 含硫含氮有机化合物在更低的温度下，也能转化为无机硫、无机氮化 合物，从而达到净化的目的，加氢精制后的产物中总硫、总氮含量均 小于1ppm。

四、具体实施方式

本发明工艺包括如下单元：

1、原料预分离单元：

焦化粗苯在该单元中首先脱除碳九以上重组分，再经多级蒸发 后，进入加氢精制单元的反应部分。

2、加氢精制单元，分为反应部分及稳定部分：