[发明专利]一种煤焦油加氢处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤焦油加氢处理方法，特别是以煤焦油的馏分油或煤焦油全馏分为原料，采用磁稳定床预处理与固定床催化剂级配装填的多段加氢工艺生产清洁轻质燃料的工艺过程。

背景技术

煤焦油是煤炼焦、干馏和气化的副产物。煤焦油不同于天然石油，组成复杂，稠环芳烃、胶质和沥青质含量高，含有大量的含氧极性物质和一定量的不饱和烃及硫、氮和金属等杂质。同时，煤焦油中含有大量细小的无机杂质和有机杂质，无机杂质主要是颗粒直径约为10μm铁屑及其氧化物粉末，有机杂质主要为平均粒径为0.5μm的煤中芳烃分子的高温热聚物，上述细小杂质在极性物质的作用下均匀分散在煤焦油中，采用常规的过滤、沉降和离心分离等手段很难脱除。这些杂质的存在及原料中含有的大量稠环芳烃会使采用常规的固定床、沸腾床和悬浮床加工煤焦油馏分油或全馏分都存在一定困难，例如固定床容易发生固体物质阻塞床层问题；沸腾床要求反应器中的气液流速在一定操作区间，催化剂的沸腾状态对物流的组成、流速和催化剂性质依赖性很强；而悬浮床加氢效果不显著，不利于进料中杂质的脱除，并且加入的催化剂与加氢尾油的分离仍是目前无法妥善解决的难题。

CN1464031A介绍了一种煤焦油加氢工艺和催化剂。该专利中提到直接加工未经处理的煤焦油时，在加氢反应器前增设一到四个切换保护反应器。切换保护反应器内装有加氢预精制催化剂。该催化剂以氧化铝和氧化钛的混合物为载体，以钼、镍、钴等的金属硫化物为活性金属组分。加氢反应器可以为悬浮床反应器、固定床反应器、移动床反应器或沸腾床反应器，反应器中使用以氧化铝和氧化钛为载体，钼、镍、钴等的金属硫化物为活性金属组分，分子筛为助催化剂的负载型催化剂。该工艺中虽然在加氢处理反应器前设置了保护反应器，但保护反应器如果采用固定床操作则很容易发生堵塞，如采用悬浮床操作则会遇到含有固体的尾油难分离及加氢后物流杂质脱除率低的问题，如采用沸腾床操作需要控制气液流速在规定的操作区间，如果气液流速不在该控制范围将影响装置的稳定运转。

CN101962572A介绍了煤焦油重馏分沸腾床加氢裂化方法和系统。沸腾床虽然对原料适应性强，但要保持反应器中的催化剂处于沸腾状态要求气液流速在一定操作区间，对反应器中物流的组成、流速、性质和催化剂性质依赖性很强，具有一定的操作局限性，并且沸腾床与固定床相比较而言，其杂质脱除率相对较低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种煤焦油加氢处理工艺，尤其是设置一个煤焦油预加氢处理段，该段使用磁稳定床反应器和具有铁磁性的加氢催化剂。该预处理段可以使大量的细小固体杂质穿过或滞留在催化剂空隙中，同时含氧等极性物质加氢脱除氧，这可以避免杂质在催化剂床层上的积累，保证装置的长周期运转。

本发明的煤焦油加氢处理方法，包括以下内容：

（a）、在磁稳定床反应器中，将煤焦油原料与氢气的混合物和具有铁磁性的加氢催化剂接触，在压力3～16MPa，温度150～280℃，氢油体积比200～2000，液时体积空速为0.1～10h^-1，磁场强度为50～1000奥斯特的反应条件下进行不饱和烃以及含氧等物质的加氢反应，释放出该物质包裹的细小杂质；其中所述的磁稳定床反应器为内部存在均匀磁场、且装填了具有铁磁性的加氢催化剂的反应器； 

（b）、步骤（a）得到预加氢处理反应生成油分离出油中悬浮的细小固体颗粒；

（c）、分离出细小固体颗粒后的物流进行加氢脱金属反应；

（d）、步骤（c）所得加氢脱金属反应流出物进行加氢精制反应；

（e）、步骤（d）所得加氢精制反应流出物经分离，分离出水及轻组分和重组分；

按照本发明的煤焦油加工处理方法，其中还包括步骤（f）：步骤（e）分离出的重组分进行加氢裂化反应；和步骤（g）：步骤（f）所得加氢裂化产物经蒸馏装置切割出汽油馏分、柴油馏分和裂化尾油。