[发明专利]一种煤焦油全馏分预处理方法及实现该方法的装置

说明书

技术领域

 本发明涉及一种煤焦油全馏分预处理方法及实现该方法的装置，属于煤化工领域。

背景技术

煤焦油是以芳香烃为主的有机混合物，可以加工成各种化学品，也可以加工成高品质燃料油，煤焦油是炼焦工业及煤气化工业的重要副产品，随着我国经济建设特别是钢铁工业的不断深入发展，焦化工业也随之迅速发展起来，现我国已发展成为世界最大的焦炭和煤焦油生产国家，到2012年底全国煤焦油产量已超过2500万吨/年，而煤焦油实际深加工量不足800万吨/年，资源浪费严重。随着煤焦化产业的发展，煤焦油的产量在不断增加，因此煤焦油的清洁加工对我国的经济发展有着深远影响。

目前国内大多数企业是直接将煤焦油出售，不仅附加值低，而且给环境造成了很大的污染，于是如何合理利用煤焦油资源，提高企业的经济效益变的越来越重要并且越来越迫切；同时因煤焦油全馏分中的金属含量很高，通常高于200μg/g，有的高达400μg/g以上，严重制约了主加氢装置的运行周期。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤焦油全馏分预处理方法及实现该方法的装置，主要解决了现有煤焦油资源浪费以及精制成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种煤焦油全馏分预处理方法，包括以下步骤： 

（1）原料煤焦油与氢气分别经第一管线和第二管线从固定床加氢反应器底部进入，同时在固定床加氢反应器加入保护催化剂，所述保护催化剂包括保护催化剂1、保护催化剂2、保护催化剂3，从下至上依次装填于固定床加氢反应器；

（2）加氢反应后的物料从固定床加氢反应器顶部经第三管线进入热高压分离器进行分离，分离后的一部分产物从底部输出经第四管线进入热低压分离器，然后从热低压分离器的底部输出；其余部分产物从顶部输出经第六管线进入冷高压分离器进行气液分离，分离后的水由该冷高压分离器底部经第七管线排出，分离后的油相经第八管线进入冷低压分离器，然后从该冷低压分离器的底部输出，经第九管线与来自热低压分离器的底部输出的产物混合，混合后得到精制煤焦油。

具体地，所述步骤（2）中冷高压分离器分离后产生气体，该气体从冷高压分离器顶部输出经第十管线进入循环压缩机，再经第十一管线与氢气混合，所述精制煤焦油一部分由第十三管线输出，其余部分经第十二管线返回固定床加氢反应器底部入口。

进一步地，所述步骤（1）中反应条件为反应压力2.8~8.5MPa，反应温度200~380℃，空速0.2~2.0h^-1，液流线速度为0.3~2.0cm/s，保护催化剂1、保护催化剂2、保护催化剂3紧密堆积的床层膨胀率均为2%~10%，氢气与原料煤焦油体积比为300~1000。 

再进一步地，所述保护催化剂1具有如下特征：载体含有80%~99%的ZrO₂，孔体积为2.5~3.5mL/g，比表面积为30~60m²/g，催化剂以对应的金属氧化物质量计含有0.1%~1.0%的第VIII族金属和0.5%~3.0%的第VIB族金属；

保护催化剂2具有如下特征：载体含有80%~99%的ZrO₂，孔体积为1.5~2.5mL/g，比表面积为50~80m²/g，催化剂以对应的金属氧化物质量计含有0.3%~3.0%的第VIII族金属和1.0%~4.0%的第VIB族金属；

保护催化剂3具有如下特征：载体含有80%~99%的ZrO₂孔体积为0.5~1.5mL/g，比表面积为80~100m²/g，催化剂以对应的金属氧化物质量计含有0.5%~4.0%的第VIII族金属和1.5%~5.0%的第VIB族金属。

另外，所述保护催化剂1、保护催化剂2、保护催化剂3紧密堆积的床层空隙率分别为55%~65%、50%~60%、45%~55%，其中保护催化剂1的装填量不低于保护催化剂总装填量的30%，保护催化剂3的装填量不低于总保护催化剂装填量的40%。

更进一步地，所述由第五管线输出的精制煤焦油与返回固定床加氢反应器入口的精制煤焦油的比例为1:1~5:1。

所述原料煤焦油为煤焦油全馏分，其总金属含量200~500μg/g，沥青质含量低于25%，反应后得到的精制煤焦油总金属含量低于2μg/g。