[发明专利]一种最大化利用煤焦油残渣的煤焦油加氢工艺

说明书

技术领域

本发明属于煤焦油加氢和针状焦加工领域，具体涉及一种能够实现煤焦油残渣最大化利用，提高煤焦油价值的新型加氢工艺。

背景技术

我国煤化工经过几十年的发展，在化学工业中占有很重要的位置。近年来，由于国际油价节节攀升加之清洁能源的利用，煤化工越来越显示出优势。从煤炭焦化、煤气化—合成氨—化肥传统工艺发展到煤气化、煤制天然气、煤制甲醇、煤制烯烃、煤制油，近年来得到持续、快速发展。煤炭焦化、煤制气、煤制兰炭等工艺都产生大量的副产物即高温煤焦油和中低温煤焦油。这使得煤焦油的深加工得到广泛的关注。

煤焦油加工技术按照其加工工艺来划分，可分为单一固定床加氢技术以及浆态床-固定床组合式加氢技术两种。其中，单一固定床加氢技术是把煤焦油通过蒸馏后，将小于350℃的馏分油进行固定床加氢裂化精制，得到汽油、柴油。浆态床-固定床组合式加氢技术则是把煤焦油蒸馏后的大于350℃的馏分油进行浆态床加氢裂化，得到的油再和煤焦油中小于350℃的馏分油固定床加氢裂化精制，得到汽油、柴油。浆态床-固定床组合式加氢技术相较于单一的固定床加氢技术，油收率能够提高很多。

如中国专利文献CN103540351A公开了一种处理煤焦油的浆态床-固定床组合工艺，该工艺对煤焦油进行蒸馏，制备得到≤350℃馏分和＞350℃馏分，其中＞350℃的煤焦油馏分与氢气、催化剂混合后送入浆态床加氢装置进行反应，由浆态床反应器出来的产物经分馏得到气体、加氢石脑油、加氢柴油和加氢尾油，其中一部分加氢尾油作为循环尾油返回浆态床反应器，还有一部分加氢尾油则通过过滤、蒸馏、旋转分离中的一种或多种方法脱除固体颗粒后输送至固定床渣油加氢装置；蒸馏得到的≤350℃馏分与氢气和上述脱除固体颗粒后的加氢尾油混合后，也进入固定床渣油加氢装置一起进行加氢反应。该工艺通过将浆态床加氢处理、固定床加氢处理工艺有机组合，同时将浆态床部分加氢尾油再送入固定床加氢装置进行深度加工，从而提高了轻质馏分油的收率。再如中国专利文献CN101885982A公开了一种处理煤焦油的浆态床-固定床组合工艺，该工艺对煤焦油进行蒸馏，制备得到≤350℃馏分和＞350℃馏分，其中＞350℃的煤焦油馏分与氢气、催化剂混合后送入浆态床加氢装置进行反应，由浆态床反应器出来的产物经分馏得到气体、加氢石脑油、加氢柴油和加氢尾油，其中大部分加氢尾（80%）油作为循环尾油返回浆态床反应器，还有小部分（20%）加氢尾油通过减压蒸馏方法脱除固体颗粒后，再返回浆态床至加氢装置。

在上述浆态床加氢裂化工序中，＞350℃的煤焦油馏分的加氢尾油经过过滤、蒸馏或者旋转分离处理后会产生一部分固体残油，这部分残油中碳的含量在95wt%左右，沥青烯类物质的含量在6wt%左右，这些经过加氢处理后的沥青烯类物质，仍具有非常高的芳香度并且容易发生聚合和交联，很容易造成预热器和反应器的结焦和沉积，从而造成装置的不平稳运行，同时其氮和硫及侧链上小分子的含量显著的降低，非常适于用作制备针状焦和碳素纤维中间相的原料。其中，针状焦为银灰色、有金属光泽的多孔固体，其结构具有明显流动纹理，孔大而少且略呈椭圆形，颗粒有较大的长宽比，有如纤维状或针状的纹理走向，是生产超高功率电极（如石墨电极等）、特种炭素材料、炭纤维及其复合材料等高端炭素制品的原料。用针状焦制成的石墨电极具有耐热冲击性能强、机械强度高、氧化性能好、电极消耗低及允许的电流密度大等优点，而另一方面，用焦油沥青作为针状焦的原料都需进过复杂的改质工艺，以满足针状焦的原料要求，既通过各种方法将易反应组分转化为低质焦从原料中除去。

因此，如果能够对这部分残渣进行有效利用，那么必然能够提高煤焦油原料的利用率，并进而提高煤焦油加氢工艺的经济性能。但在现有的煤焦油加氢工艺中，该部分固体残油并未得到适宜的处理，而是直接作为残渣除去了，而如何能够通过经济、有效的手段实现对这部分残油的充分利用，是现有技术尚未解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的是现有技术中＞350℃煤焦油馏分加氢后产生的固体残油没有得到有效利用的问题，把分别是煤焦油重油加氢和生产针状焦的延迟焦化两套系统有机地结合起来，进而提供一种能够实现固体残油最大化利用的、联产汽油、柴油、针状焦产品的煤焦油加氢工艺。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种最大化利用煤焦油残渣的煤焦油加氢工艺，包括如下步骤：

（1）对煤焦油原料进行蒸馏处理，分为≤320℃的轻质馏分油和＞320℃的重质馏分油，或者分为≤350℃的轻质馏分油和＞350℃的重质馏分油；