[发明专利]一种中低温煤焦油直接加氢生产汽油和柴油的方法

说明书

技术领域

本发明属于炼油、石油化工、煤化工领域，具体涉及一种中低温煤焦油直接加氢生产汽油和柴油的方法，更具体地说，是一种对中低温煤焦油采用原料预处理、加氢精制及PSA提纯三种工艺结合的方法来生产清洁汽油和柴油产品。

背景技术

煤焦油是煤干馏过程中所得到的一种液体产物，按干馏的温度可以分为高温煤焦油、中温煤焦油和低温煤焦油，它们的组成和性质有很大差异。在我国由于单个企业煤焦油的产量低，并且生产煤焦油的企业在地域上分散，长期以来煤焦油资源一直没有得到充分利用，除部分高温煤焦油用于提取化工产品、少量中低温煤焦油的轻馏分用于生产发动机燃料以外，剩余的大部分煤焦油都被用作重质燃料油和低端产品，造成资源浪费和环境污染。随着近几年我国大型煤化工产业的发展，固定床，流化床煤气化技术以及褐煤干馏提质技术已经应用于多种生产过程中，中低温煤焦油的产量也随之增加，到目前为止，中低温煤焦油的加工利用已经成为煤化工产业技术的重要组成部分之一。

中低温煤焦油是煤气化、生产半焦以及低阶煤加工改质过程中的副产品。随着煤气化装置的不断新建和半焦产能的逐渐增加，目前我国中低温煤焦油的年产量已经达到600万吨以上。中低温煤焦油中化学组分集中度较低，大部分组分的质量分数不足1%，不宜采用传统的分离方法。一般认为中低温煤焦油比较适于通过催化加氢的方式改变其组成、稳定性、颜色、气味、燃烧性能等，使其转化为马达燃料（汽、柴油）并副产相关化学品。

对煤焦油采用加氢的方法来生产化工产品的技术已经存在，并且利用加氢技术将煤焦油加工成燃料油的方法在上世纪也有过研究，但是限于当时的技术条件，工艺操作条件需高温高压，基本上没有成功。近年来，受石油资源的影响以及原油处理量和加工能力的限制，轻质油品的产量远远不能满足市场需求，这为煤焦油加氢精制提供了经济可能性。而加氢精制工艺不断完善、催化剂活性的改进，也为其提供了技术可能性。目前煤焦油加氢的方法，其中：

中国发明专利CN1464031A公开了一种煤焦油加氢生产柴油的方法。该方法描述的主要是煤焦油首先经过分馏，得到的重馏分不作为加氢处理的原料，只是对煤焦油中的轻质馏分进行加氢处理，由于未使用加氢裂化催化剂，加工过程得到的柴油馏分只能作为柴油产品的调和组分，而且也没有对煤焦油进行完全利用，导致轻质油品整体收率大大降低。

中国发明专利CN1464031A公开了一种煤焦油加氢工艺及催化剂。该专利要求开发特殊的专用催化剂，流程为普通的加工工艺流程，而且只对原料进行了改质，另外其加氢改质催化剂中含有分子筛，对煤焦油加氢生成的水非常敏感，由于水蒸汽或者水的存在会使催化剂遭到破坏，这样降低了催化剂的使用寿命，严重地破坏了催化剂的性能而导致床层压降上升，造成装置停工。

美国专利US4,855,037公开了一种煤焦油加氢处理的催化剂及方法。该方法是将加氢处理后的煤焦油用于延迟焦化。加氢工艺是作为煤焦油延迟焦化的预处理工艺出现的，并不直接生产轻质油品等目的产品。并且该方法主要是处理重质油，操作压力高，投资较大。

因此，本领域迫切需要改进现有的加氢工艺，使现有的加氢工艺更适合于深加工煤焦油，从而为煤焦油的全面利用提供一种可行的方案以提高煤焦油资源的利用率。

发明内容

本发明的目的是在现有技术基础上，提供一种以中低温煤焦油为原料，对其采用原料预处理、加氢精制及PSA提纯三种工艺结合的方法来生产清洁汽油和柴油产品。该方法可以充分利用煤焦油资源，将煤焦油最大限度地转化为轻质油品，提高煤焦油的利用率，从而解决了现有技术中存在的问题。

本发明的另一目的是提供一种应用于上述方法的装置。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种中低温煤焦油直接加氢生产汽油和柴油的方法，其包括如下步骤：

a、中低温煤焦油先经过脱水、脱渣处理，之后的液相经过分馏后被分离为重油和加氢原料油；

b、将所述加氢原料油与氢气混合后通过加氢精制单元进行加氢处理，对处理产物进行油、水、气三相分离，分别得到富氢气体，含硫、含铵污水以及加氢精制油；其中所述加氢精制单元包括依次串联连接的保护反应器、加氢精制反应装置和加氢裂化反应装置；本步骤中使用的氢气的纯度大于96%（v）；

c、对所述加氢精制油进行分馏，分别得到干气、汽油馏分、柴油馏分和液化气；

d、将所述富氢气体和干气混合后送入PSA提纯单元进行处理，提纯后得到的纯度大于99.9%（v）的氢气返回所述加氢精制单元循环利用。