[发明专利]一种生产供氢溶剂的装置及方法

说明书

本发明属于煤化工技术领域，涉及一种生产供氢溶剂的装置及方法，所述装置包括氢气加热炉、第一进料单元、第二进料单元、一级反应器、二级反应器、供氢溶剂储罐与换热器，所述装置结构简单，通过第一进油管、第二进油管与第三进油管的设置实现了第一次加氢反应与第二次加氢反应空速的灵活调节，从而实现了加氢深度的灵活调节，使制备得到的供氢溶剂的供氢指数达到20以上。所述方法简便，通过将第二原料油分为第一股物料、第二股物料与第三股物料，实现了第一次加氢反应与第二次加氢反应空速的灵活调节，从而使加氢深度灵活可控，使制备得到的供氢溶剂的供氢指数达到24。

技术领域

本发明属于煤化工领域，涉及一种化工装置及其运行方法，尤其涉及一种生产供氢溶剂的装置及方法。

背景技术

供氢溶剂工艺是煤与预加氢的供氢溶剂进行直接反应的液化工艺，供氢溶剂的作用是使煤分散在煤浆中，并把煤流态化输送通过反应系统，并提供活性氢对煤进行加氢反应，供氢溶剂能够将煤溶解，并防止煤热解产生的自由基碎片缩聚，从而提高煤液化油的收率；供氢溶剂能够溶解气相氢，使氢分子向煤或催化剂表面扩散；供氢溶剂还能够向自由基碎片直接供氢或传递氢。

供氢能力高的供氢溶剂，可以促进煤的转化，从而增加煤直接液化油的收率，还有利于煤浆的制备、输送和流动性。现有的研究表明，部分氢化的多环芳烃(如四氢萘、二氢菲、二氢蒽、四氢蒽)具有很强的供氢能力，饱和烃不具备或具有很弱的供氢能力。生产一种供氢能力强的供氢溶剂，有利于提高重质油或者煤沥青的转化率，提高轻质油品收率。

CN 101370914 A公开了一种褐煤直接液化循环溶剂的加氢方法，主要特点在于在缓和的工艺条件下实现煤液化溶剂的不完全饱和加氢，提高溶剂的供氢量。CN 1587351 A的煤直接液化工艺中，煤液化油经过加氢稳定后，脱除大部分硫、氮和氮杂原子，更重要的对芳烃进行部分加氢饱和，提高循环溶剂的供氢能力。但由于煤直接液化生产的煤液化油中含有部分饱和烃，经过加氢处理后饱和烃含量进一步提高，约占循环供氢溶剂30％左右，这部分饱和烃在煤直接液化过程中不具有或具有很弱的供氢能力，从而影响了煤的转化率和油收率。

CN 108504378 A公开了一种煤加氢热解供氢溶剂油的制备方法、由此制备的供氢溶剂油及其用途，该方法将催化剂与悬浮床加氢工艺相耦合，具体包括原料油和循环油浆及催化剂混合制浆、预热、悬浮床加氢反应、产物分离等过程。但该过程对催化剂的损耗较大，不利于降低供氢溶剂的生产成本。

采用现有工艺制得的循环供氢溶剂中含有较高含量的饱和烃，这导致制得的循环供氢溶剂的供氢能力较差，因此，提供一种生产供氢溶剂的装置及方法，使生产得到的供氢溶剂的供氢指数高达20以上，且装置简单，操作方法，这对于煤液化工艺具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产供氢溶剂的装置及方法，所述装置结构简单，操作方便，所述方法的工艺流程简单，通过将原料油分股为第一原料油与第二原料油，并使第二原料油经加热后分为第一股物料、第二股物料与第三股物料，使三股物料分别于不同位置进料进行加氢反应，从而实现了反应空速的灵活控制，使供氢溶剂的供氢指数高达20以上。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种生产供氢溶剂的装置，所述装置包括氢气加热炉、第一进料单元、第二进料单元、一级反应器、二级反应器、供氢溶剂储罐与换热器。

所述第一进料单元包括依次连接的第一原料油储罐与第一进料泵，第一进料泵的出口管道与氢气加热炉的出口管道连接后与一级反应器的顶部进料口连接。

所述第二进料单元包括第一进油管、第二进油管、第三进油管以及依次连接的第二原料油储罐与第二进料泵，第二进料泵的出口管道经过换热器后分为第一进油管、第二进油管与第三进油管，所述第一进油管与一级反应器的侧线进料口连接，所述第二进油管与一级反应器的底部出料口管道连接后与二级反应器的顶部进料口连接，所述第三进油管与二级反应器的侧线进料口连接。