[发明专利]一种用于劣质重油、煤共炼生产油品和化工品的方法

说明书

本发明提供了一种用于劣质重油、煤共炼生产油品和化工品的方法，将煤粉、供氢溶剂油和催化剂混合制备油煤浆，在煤油共炼反应器中裂解，对裂解产物分离得到热高分油O1，对热高分油O1进行减压分馏得到含固残油，将含固残油进行固液分离得到残油；将劣质重油与残油混合在沸腾床反应器中加氢裂化，对裂化产物分离得到热高分油O2，对热高分油O2进行减压分馏，在分馏塔侧线采出减压蜡油，将减压蜡油作为供氢溶剂油循环进入油煤浆的制备；本发明所述的一种用于劣质重油、煤共炼生产油品和化工品的方法，提高了煤转化率及油品产率，缓解了系统的结焦问题，延缓了催化剂失活，有利于延长生产设备的运转周期，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及一种用于劣质重油、煤共炼生产油品和化工品的方法，属于石油化工和煤化工技术领域，更属于清洁煤利用技术领域。

背景技术

煤直接液化和煤、油共炼技术是半焦技术的两个重要领域。煤直接液化工艺是将粉煤与循环溶剂混合，在一定的温度、压力条件下与氢气反应，使煤的有机质直接转化为液化油；再通过脱硫、脱氮，进一步改善液化油质量，使产品能在一般炼油厂中加工生产出运输燃料和化工产品。煤直接液化的优点是油收率高，热效率高；主要缺点是加氢工艺的操作条件较苛刻。而煤、油共炼技术是在煤直接液化技术的基础上发展起来的一种煤与重油共同加工的技术，该技术具有同时完成重油改质和煤液化两个过程的特点，是有效利用煤和劣质重油的重要手段。

与煤直接液化技术相比，煤、油共炼技术具有如下优势：可以充分利用反应器的有效容积，提高生产装置的处理能力以及该工艺过程的生产效率；同时煤与重油之间的协同效应，使得煤油共炼的生成油更易加工成为合格的汽油、柴油等油品；渣油中的氢元素比煤的氢元素含量高，在煤、油共炼过程中，氢耗降低，氢利用率大幅度提高，能有效减少能耗和设备投资；重油中的微量金属元素(如铁、镍等)可作为加氢活性组分，促进了加氢反应的进行，有效的提高了油品的质量。

煤、油共炼是在高温、高压的条件下，在煤的薄弱交联键处发生断裂，形成大小不等的煤自由基碎片，煤自由基碎片在供氢溶剂和氢氛围中接受氢，或发生煤分子内氢重排转移，并进行一系列平行顺序的氢解、裂解和自稳定化反应，生成分子量较低的产物。在煤、油共炼过程中，煤与重油并不完全各自独立反应，而有很强的交互作用。重油既是反应物，在进行加氢裂化反应的同时，又作为煤液化的溶剂，影响着煤的转化过程。如果所用重油具有良好的供氢能力，煤与重油有良好的协同效应，煤、油共炼制油技术在一定程度上优于常规煤直接液化技术；但是如果所用重油不具有良好的供氢能力，不仅不能提高油产率，还会降低油产率，甚至导致结焦现象的发生，造成反应器堵塞，加剧催化剂的失活情况，从而影响实际生产过程中的装置生产周期，不利于生产能耗及生产成本的降低。

因此，在煤、油共炼技术中，如何对重油进行有效地处理，制取出合适的油组分作为供氢溶剂是煤油共炼新技术开发的重点之一。现有技术中，主要通过热裂化来降低重质油的粘度，将重质油中的稠环芳烃加氢成部分饱和的供氢溶剂。

CN104178197A公开的煤焦油与煤共反应制备液体燃料的方法，包括如下步骤：(1)将煤粉、煤焦油、加氢催化剂混合得到油煤浆；(2)将上述油煤浆预热至350～410℃后，依次进行一级加氢和二级加氢反应；(3)经二级加氢反应后的产物进行一级气液分离，得到气相物质和液相物质，所述气相物质再经二级气液分离得到氢气和轻质油；所述至少一部分液相物质经减压蒸馏得到重油和液化残渣；(4)将所述步骤(3)中的所述重油和所述轻质油混合后再经加氢反应，制备得到液体燃料。该方法采用煤焦油和悬浮床加氢反应后生成的部分重质油作为煤油共炼反应的供氢溶剂。中低温煤焦油原料本身就是以短侧链稠环芳烃为主的烃类结构组成，经过一次热裂化后，饱和烃侧链基本断裂，生成油是更短和更少侧链的稠环芳烃混合物，将这样结构的生成油循环回悬浮床反应器，部分油还不止一次循环回悬浮床反应器进行反应，只会更大比例发生缩合反应生成结焦或维持分子结构不变，从而降低油品产率，结焦的产生容易造成煤油共炼反应器的堵塞。