一种煤油共炼方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术是关于一种煤油共炼方法及其装置。其中，共炼方法包括油浆预处理：将重质油、未加氢循环溶剂以及第一催化剂混合，制成油浆，将所述的油浆进行第一加氢裂解反应，得到第一产物，将所述的第一产物分离，得到第一轻质馏分油和第一重质馏分油；煤油共炼、溶剂油循环和成品分离。共炼装置包括油浆预处理装置、煤油共炼装置、溶剂油循环装置和油品提质加工装置。本发明专利技术提供的煤油共炼方法及其装置，降低煤油共炼中对重质油的选择性，提高煤油共炼过程中煤粉的百分含量，更加适于实用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种煤与重质油的共处理方法，具体来说，本专利技术将煤直接液化过程与重质油加氢裂化过程结合起来，从而实现煤和重质油在同一套装置中生产清洁油品。
技术介绍
2015年，中国原油加工量达到了5.22亿吨，净进口量为3.34亿吨，原油对外依存度高达64％，预计到2020年原油进口量将达到5亿吨，供需矛盾尖锐严重威胁国家能源安全。而中国拥有丰富的低变质煤炭资源，这些低变质煤反应活性高，通过煤直接液化技术可以将煤转化成清洁车用燃料，是有效地缓解我国石油供需矛盾的重要途径，目前，除了中国外，美国、德国、日本等都开发了各自的煤直接液化技术。但煤直接液化技术易存在循环溶剂油短缺的问题，一旦溶剂油出现短缺，则需要从柴油馏分中抽出部分重组分油来保证整个装置的稳定运行，从而降低了产品油的收率，而且循环溶剂经过多次循环后，易出现轻质化现象，溶剂轻质化易造成煤粉沉降及其供氢性能下降，从而堵塞管线及反应器，影响整个装置的稳定运行。为了改善或消除煤直接液化技术中溶剂油短缺的问题，提高产品油收率，在煤直接液化的基础上，研究人员尝试将煤直接液化需要的循环溶剂用重质油(如重质原油、渣油、催化裂化油浆、煤焦油等)替代，全部或部分取消循环溶剂，并取得了不错的效果。与煤直接液化技术相比，煤油共炼技术存在油产率高、氢耗低、氢利用率高等优点。而且煤油共炼技术在使煤液化的同时，也能使重质油轻质化，因此，越来越受到研究者的重视。美国，德国、加拿大、日本、中国等相继开发了多种煤油共炼技术。从目前公开的煤油共处理工艺来看，可以将煤油共炼分为两大类：第一类是单程通过的煤油共炼工艺，该工艺的显著特点是煤油共处理时不需要循环溶剂，其工艺流程如下：FCC油浆与煤制成油煤浆后进入反应器发生反应，然后通过分离设备得到粗油(＜500℃馏分)和固体残渣，液化粗油全部进入固定床进行加氢精制与裂化来生产石脑油和柴油。第二类是循环回炼的煤油共炼工艺，该工艺的显著特点是煤油共处理的过程中仍需要循环溶剂，其工艺流程如下：渣油、煤及循环溶剂制成油煤浆后进入反应器发生反应，然后通过分离设备得到液化全馏分油(初馏点-520℃馏分)和液化残渣，液化生成油再进行加氢反应，然后通过分离设备分离成＜350℃馏分和＞350℃馏分，其中＞350℃馏分油作为循环溶剂，＜350℃馏分油则进一步深度加氢生产合格产品油。上述煤油共炼工艺技术虽然实现了煤和重质油的共同加工，但重质油的性质对煤油共处理结果影响较大：第一，重质油的性质直接影响配成油煤浆的性质。在单独煤直接液化中，一般要求油煤浆的粘度在50-500mPa.s(80℃)，而渣油自身的粘度已经很高(参见表1典型数据)，用这种大粘度的重质油配制油煤浆时，一方面会大幅度降低油煤浆中煤粉的掺加比例，通常只能将油煤浆中煤粉的含量控制在30％-40％，从而降低了煤液化装置处理煤的能力，降低了设备利用率；另一方面会大幅提高油煤浆的粘度，这种高粘度的油煤浆不利于泵的输送，而且传热及传质效果较差。第二，重质油的供氢能力会直接影响煤的液化效果。在煤油共处理过程中，重质油除了自身发生加氢裂化反应外，还需要为煤液化提供和转移活性氢，研究发现，部分氢化芳烃及环烷烃有供氢能力，而链烷烃不具有供氢能力，因此，为了保证煤油共处理的效果，目前上述煤油共炼工艺所用的石油渣油大都选自芳烃及环烷烃含量较高的环烷基原油的渣油、中间-环烷基原油的渣油及其混合物，而石蜡基原油的渣油则通常被排除在外。实际上由于石蜡基原油的渣油含有大量的链烷烃，若其与煤进行共加工，得到的柴油的十六烷值会更高。如何降低重质油的粘度以使反应系统最大限度的处理煤和重质油，并在保证较高的转化率的同时扩大对链烷烃含量较高的重质油的适用范围，从而提高产品柴油的十六烷值，是本领域技术人员亟待解决的问题。现有技术中，主要通过热裂化来降低重质油的粘度，但热裂化温度较高，一般在450-480℃，重质油容易出现结焦现象，使总体油收率降低，而且并未涉及如何提高重质油的供氢能力。因此，有必要开发一种新型的煤油共炼工艺，既能够对各种重质油有良好的适应性，又能够保证煤直接液化设备的利用率，同时还能够尽可能多的生产燃料油。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，提供一种煤油共炼方法及其装置，所要解决的技术问题是，降低煤油共炼中对重质油的选择性、提高煤油共炼过程中煤粉的百分含量等，从而更加适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种煤油共炼方法，包括，油浆预处理：将重质油、未加氢循环溶剂以及第一催化剂混合，制成油浆，将所述的油浆进行第一加氢裂解反应，得到第一产物，将所述的第一产物分离，得到第一轻质馏分油和第一重质馏分油；煤油共炼：将所述的第一重质馏分油、煤粉、第二催化剂混合，制成油煤浆，将所述的油煤浆进行第二加氢裂解反应，得到第二产物，将所述的第二产物进行分离，得到第二轻质馏分油、第二重质馏分油和残渣；溶剂油循环：将所述的第二重质馏分油作为未加氢循环溶剂，用于所述的油浆的制备；成品分离：将所述的第一轻质馏分油与所述的第二轻质馏分油进行第三加氢提质，得到第三产物，将所述的第三产物分离，得到液体燃料。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的一种煤油共炼方法，其中所述的重质油为煤焦油、原油和/或经过加工处理后的低附加值产品油。优选的，前述的一种煤油共炼方法，其中所述的煤焦油包括中低温煤焦油及其加工后的重馏分油、高温煤焦油及其加工后的重馏分油；所述的原油为高金属含量、高沥青质含量的低品质石油或重油；所述石油炼制低附加值产品油为乙烯裂解焦油、催化裂化装置中的澄清油、外甩油浆、重质循环油及其抽出芳烃等，与煤共炼时可以是上述重质油中的一种或两种以上的组合。优选的，前述的一种煤油共炼方法，其中所述的所述第一催化剂的金属活性组分为Fe、Ni、Co、Mo、Ti、W中的一种或两种以上的组合；所述第一催化剂的活性组分的质量为重质油的0.002-2％；所述的未加氢循环溶剂与重质油的质量之比为0∶1-6∶4。优选的，前述的一种煤油共炼方法，其中所述第二催化剂的金属活性组分为Fe、Ni、Co、Mo、Ti、W中的一种或两种以上的组合；所述的第二催化剂的活性组分的质量为煤粉的0.002-1％。优选的，前述的一种煤油共炼方法，其中所述的第一加氢裂解反应的反应温度为370-420℃，氢分压为12-20MPa，气液比为600-1200，空速为0.5-1.0h-1。优选的，前述的一种煤油共炼方法，其中所述的第二加氢裂解反应的反应温度为430-470℃，氢分压为15-22MPa，气液比为800-1500，空速为0.3-0.8h-1。优选的，前述的一种煤油共炼方法，其中所述的第三加氢裂化反应的反应温度为320-420℃。氢分压为10-20MPa，空速为0.5-4.0h-1。优选的，前述的一种煤油共炼方法，其中，采用高温分离器和低温分离器将所述的第一产物进行分离，所述的高温分离器的分离温度为250-370℃，所述的低温分离器的分离温度为室温。优选的，前述的一种煤油共炼方法，其中所述的第一轻质馏分油的终馏点不超过350℃，所述的第一重质馏分油的初馏点大于350℃。优选的，前述的一种煤油共炼方法，其中所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤油共炼方法，其特征在于：包括，油浆预处理：将重质油、未加氢循环溶剂以及第一催化剂混合，制成油浆，将所述的油浆进行第一加氢裂解反应，得到第一产物，将所述的第一产物分离，得到第一轻质馏分油和第一重质馏分油；煤油共炼：将所述的第一重质馏分油、煤粉、第二催化剂混合，制成油煤浆，将所述的油煤浆进行第二加氢裂解反应，得到第二产物，将所述的第二产物进行分离，得到第二轻质馏分油、第二重质馏分油和残渣；溶剂油循环：将所述的第二重质馏分油作为未加氢循环溶剂，用于所述的油浆的制备；成品分离：将所述的第一轻质馏分油与所述的第二轻质馏分油进行第三加氢提质，得到第三产物，将所述的第三产物分离，得到液体燃料。

【技术特征摘要】
1.一种煤油共炼方法，其特征在于：包括，油浆预处理：将重质油、未加氢循环溶剂以及第一催化剂混合，制成油浆，将所述的油浆进行第一加氢裂解反应，得到第一产物，将所述的第一产物分离，得到第一轻质馏分油和第一重质馏分油；煤油共炼：将所述的第一重质馏分油、煤粉、第二催化剂混合，制成油煤浆，将所述的油煤浆进行第二加氢裂解反应，得到第二产物，将所述的第二产物进行分离，得到第二轻质馏分油、第二重质馏分油和残渣；溶剂油循环：将所述的第二重质馏分油作为未加氢循环溶剂，用于所述的油浆的制备；成品分离：将所述的第一轻质馏分油与所述的第二轻质馏分油进行第三加氢提质，得到第三产物，将所述的第三产物分离，得到液体燃料。2.根据权利要求1所述的一种煤油共炼方法，其特征在于：所述的重质油为煤焦油、原油和/或经过加工处理后的低附加值产品油。3.根据权利要求2所述的一种煤油共炼方法，其特征在于：所述的煤焦油包括中低温煤焦油、高温煤焦油及其加工后的重馏分油；所述石油炼制低附加值产品油为乙烯裂解焦油、催化裂化装置中的澄清油、外甩油浆、重质循环油及其抽出芳烃中的一种或两种以上的组合。4.根据权利要求1所述的一种煤油共炼方法，其特征在于：所述第一催化剂的金属活性组分为Fe、Ni、Co、Mo、Ti、W中的一种或两种以上的组合；所述第一催化剂的活性组分的质量为重质油的0.002-2％；所述的未加氢循环溶剂与重质油的质量之比为0∶1-6∶4；或者，所述第二催化剂的金属活性组分为Fe、Ni、Co、Mo、Ti、W中的一种或两种以上的组合；所述的第二催化剂的活性组分的质量为煤粉的0.002-1％。5.根据权利要求1所述的一种煤油共炼方法，其特征在于：所述的第一加氢裂解反应的反应温度为370-420℃，氢分压为12-20MPa，气液比为600-1200，空速为0.5-1.0h-1；或者，所述第二加氢裂解反应的反应温度为4...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜丙峰，张晓静，钟金龙，王光耀，王学云，王勇，杜淑凤，李培霖，毛学锋，黄澎，赵鹏，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11