[发明专利]全馏分粗苯加氢方法及催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及煤焦化副产品粗苯的有效利用，属于用一种有效的加氢组合工艺来实现全馏分粗苯加工处理的方法。

背景技术

粗苯是由煤焦化的粗煤气中回收得到的一种轻馏分油，其产率通常为装入干煤的0.9%～1.3%。粗苯是由多种芳烃和其他化合物组成的复杂混合物，其中的苯、甲苯、二甲苯含量占85％以上，通过精制可获得苯、甲苯、二甲苯等重要的化工产品。

粗苯精制的方法主要有酸洗精制法和加氢精制法。酸洗法工艺流程简单、操作灵活、设备投资少，但污染严重、产品收率低、质量差，目前该工艺由于环保和经济的原因已属于淘汰产业；加氢精制法污染小、产品收率高、质量高等，但工艺流程较复杂、投资较大，是目前主流的粗苯精制技术。目前主流的粗苯加氢技术包括高温加氢（Litol法）工艺和中低温加氢（环丁砜法和KK法）工艺，其中高温加氢工艺在高温、高压的条件下通过加氢精制和加氢产品脱烷基化生产纯苯产品；中低温加氢工艺在中低温和中低压的条件下通过加氢精制和溶剂萃取分离，得到纯苯、甲苯、二甲苯等产品。在上述加氢工艺中所采用的原料均是粗苯经过预分馏后得到的＜160℃的轻苯馏分，这是因为粗苯原料中含有部分烯烃、二烯烃、苯乙烯等不饱和化合物，这些不饱和化合物在光、催化剂或在高温下极易发生聚合反应形成块状、结构致密的结焦物，其聚合速度在较低的温度下很缓慢，随着温度的升高而加快，特别是当温度＞180℃其聚合结焦速度达到最快。而粗苯加氢一般需要在较高的温度下进行（一般在180～320℃），因此如果利用全馏分粗苯加氢会因为粗苯原料在高温下结焦而使加氢装置的换热器、加热炉、反应器和管线等发生堵塞造成加氢装置的频繁停工。

CN101967078A公开了一种粗苯加氢精制方法。该方法将粗苯经脱重芳烃处理后，利用粗苯轻馏分进行加氢，在加氢反应器中进行的是以气相为主的反应。为了进一步抑制粗苯结焦，采用一段不饱和烃加氢饱和反应加一段加氢脱硫脱氮精制反应即两段加氢反应来达到粗苯精制的目的，反应过程需要大量的氢气循环，反应氢耗和能耗较高，而且脱除的重芳烃需要另行加工。

CN101519338A公开了一种粗苯加氢方法。该方法先将粗苯原料预处理脱除C9以上重组分、再经多级蒸发处理后利用轻苯原料进行一段预加氢反应和两段主加氢反应串联进行的三段加氢反应，加氢反应以气相为主，而且脱除的重苯需要另行加工。

ZL201110147149.9公开了一种粗苯加氢方法，该方法先将氢气溶解在全馏分粗苯中，然后控制压力使全馏分粗苯在全液相形态下发生加氢反应以生产苯、甲苯、二甲苯等产品。全液相加氢反应可以减缓粗苯加氢过程中的结焦反应，要达到粗苯精制的目的，需要部分加氢生成油循环和较高的反应温度条件，在高温下粗苯原料的结焦速度会加快，因此该方法只能延缓而不能根本解决粗苯加氢过程的结焦问题，而加氢生成油部分循环也会增加加氢装置能耗。

ZL200610136857.1公开了一种粗苯加氢方法，该方法原料不需预处理，通过向全馏分粗苯原料中掺入一定比例的常三线油,经过加氢精制、分馏、溶剂萃取和精馏等过程从全馏分粗苯中获得高纯度的苯、甲苯、二甲苯等产品。该方法加入稀释油可以降低原料中易结焦的不饱和化合物含量，在粗苯加氢过程中可以减缓结焦速度，但也无法从根本上解决粗苯受热的结焦问题，而且稀释油的加入降低了装置的处理能力，不利于企业的经济效益。

由此可见，为了保证粗苯加氢装置的长周期运转，目前主流的粗苯加氢技术均首先要对粗苯原料进行预脱重处理，将得到的轻苯作为加氢原料。这样的做法虽然可以有效避免发生装置结焦问题，但是粗苯中剩余重组分无法增值，且由于其较高的硫氮含量，存在环境隐患；

此外，如ZL201110147149.9、ZL200610136857.1等可以利用全馏分粗苯为原料，但其过程均只能实现延缓粗苯加氢过程的结焦速度，而无法从根本上解决粗苯结焦的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种全馏分粗苯加氢方法及催化剂，是一种能彻底解决粗苯加氢过程结焦问题、实现粗苯的全馏分加氢精制和加氢装置长周期正常运转的方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种全馏分粗苯加氢方法，包括以下步骤：

⑴粗苯全馏分原料经过滤后，由原料泵打入预蒸馏塔，在预蒸馏塔顶部分离出＜70℃粗苯馏分，在预蒸馏塔的塔底部分离出≥70℃粗苯馏分；

⑵步骤⑴中预蒸馏塔底部分离出的≥70℃粗苯馏分经泵Ⅰ加压至2.0～8.0MPa、换热器Ⅰ换热至30～50℃后从侧面进入第一个微粒子发生器；