[发明专利]一种全馏分煤焦油分级加工利用的系统和方法

说明书

本发明涉及一种全馏分煤焦油分级加工利用的系统和方法，该系统主要由焦油精制部分、石脑油催化重整部分、航空煤油加氢改质部分以及油渣气化制氢部分构成，主要工艺过程为：以全馏分煤焦油为原料，油气混合后通过加氢精制得到石脑油馏分、航空煤油馏分、船舶残渣燃料油产品以及尾油，之后石脑油馏分经催化重整得到BTX产品，航空煤油馏分经过加氢改质得到合格航空煤油产品，尾油采用油渣气化工艺制氢气，本发明能够在显著降低反应苛刻度的条件下，实现装置低成本、目标产品高转化率、处理量增大的目的，大大提高了煤焦油利用的经济价值。

技术领域

本发明涉及煤焦油加氢技术领域，特别涉及一种全馏分煤焦油分级加工利用的系统和方法。

背景技术

煤焦油是煤热解等低阶煤加工改质过程中的液体产物，含有大量的硫、氮、氧等杂原子以及金属、稠环芳香物，其中胶质、沥青质占到50％以上。目前，煤焦油加氢技术已成为一种对其进行利用的有效方法，具有显著的经济效益和社会效益。煤焦油加氢技术主要是通过加氢反应脱除硫、氮、氧和金属等杂质，生产清洁燃料油或精细化工原料，主要包括煤焦油全馏分固定床加氢技术、宽馏分加氢技术、延迟焦化加氢裂化技术、悬浮床加氢技术等。生焦反应是烯烃过度脱氢以及沥青质等稠环芳香分缩聚引起的加氢过程副反应，现阶段随着国家环保和安全政策的陆续实施，如何抑制生焦实现装置长周期稳定运转和高压反应条件下安全生产是各种煤焦油加氢技术，尤其是全馏分煤焦油加氢技术亟需解决的问题。

苯、甲苯、二甲苯(BTX)是重要的基础有机化工原料，全世界所需的BTX约有70％来自催化重整。煤焦油加氢制石脑油馏分中富含大量芳烃和环烷烃，芳潜值很大，其芳潜值一般能达到70％～85％，远远高于直馏石脑油和加氢裂化石脑油等，是催化重整理想的原料。煤基石脑油组成和性质与传统石油基石脑油存在很大差别，其组分更加复杂，但同时也说明其可开发的产品种类将更多。目前已能延伸分离出的产品有纯苯、甲苯、二甲苯、三甲苯，汽油调和料等，产品链得到了进一步延伸，应用领域也更加广泛。

航空煤油主要作为喷气式发动机的燃料，要求其具有良好的低温流动性能、较高的净热值和密度、较高的燃烧程度以及良好的安定性。随着国民经济和航空技术的高速发展，对航空煤油的需求量日益增加，对产品质量的要求也更趋于严格。航空煤油馏分主要来源于常压精馏装置切割组分和重油催化或加氢裂化馏分。航空煤油馏分需要进行加氢精制脱除硫醇硫和杂质组分，降低对喷气式发动机燃料系统的腐蚀性，提高航空煤油的安定性。

近年来，为降低燃油成本不断上升的压力，船舶燃料逐步向重质化、劣质化和调和油的方向发展。船舶燃料油质量必须遵行国际海事组织制定的标准，与航空煤油的情况较为相似。2020年起国际海事组织(IMO)即将对全球所有船舶实行的环保限制，从2020年1月1日全球海域开始执行0.5％的燃油硫含量标准，控制排放区(ECAs)仍然执行0.1％的燃油硫含量标准。目前中国对沿海停泊的船只的环保限制，比IMO的要求更为严格。自2019年1月1日起，海船进入排放控制区，应使用硫含量不大于0.5％的船用燃油，2020年1月1日起，海船进入内河控制区，应使用硫含量不大于0.1％的船用燃油。随着船舶燃料油消费迅速增长和环保政策的限制，国内外市场对低硫船舶燃料油的需求量将进一步增加。

CN105419864 A公开了一种全氢型煤焦油制备高辛烷值汽油、航煤和环烷基基础油的系统及方法，该系统由煤焦油精制装置、馏分油深度精制、异构降凝和后精制装置、石脑油脱氢和芳烃抽提装置构成。该工艺技术流程复杂，反应条件苛刻度非常高，这也导致系统装置成本比较高。

CN101892078 A公开了一种用于生产催化重整高芳香潜含量石脑油的方法，但其仅限于生产用于催化重整的石脑油原料，并没有对催化重整工艺以及后期高含量芳烃的液体产品进行研究。另外该方法在将煤直接液化生产的全馏分液化油进行了两次加氢精制且初次加氢精制时采用的是膨胀床与固定床结合的加氢精制方式，投资较高，取得的效果并不明显。