专利名称：全馏分煤焦油加氢制燃料油和润滑油基础油的方法
技术领域：
本发明属于煤化工领域，具体涉及一种全馏分煤焦油加氢制燃料油和润滑油基础油的方法。
背景技术：
近些年来，我国煤焦油加氢制燃料油产业的快速发展，对缓解我国石油短缺具有一定的意义。我国目前已实现工业生产的煤焦油加氢技术主要有:煤焦油的轻馏分油 3700C )加氢工艺、煤焦油延迟焦化加氢组合工艺、全馏分煤焦油加氢工艺(张晓静.中低温煤焦油加氢技术，煤炭学报，2011年，第5期840 — 844)。但在实际生产过程中，会副产8%左右的煤焦油加氢尾油，通常是将其低价外销，没有进一步合理利用，使其生产经济效益难以进一步提高。此外随着我国汽车、机械、交通运输等行业的快速发展，我国现已成为仅次于美国的世界第二大润滑油消费国，而润滑油的主体是润滑油基础油，但生产基础油的原料是石油，由于我国石油资源的短缺，致使我国基础油供应不足。因此，寻找一种用全馏分煤焦油加氢制燃料油还能够联产润滑油基础油的方法成为研究的重要课题。
发明内容
针对现有煤焦油加氢生产燃料油的工艺所存在的不足，本发明提供了一种工艺流程简单，易控制，产品质量好，安全运行稳定的全馏分煤焦油加氢制燃料油和润滑油基础油的方法。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案由以下步骤组成:( 1)按常规方法将全馏分煤焦油进行脱水脱渣后处理；(2)脱水脱渣后的全馏分煤焦油与氢气混合后送入第一加氢反应器中，加氢保护剂的入口温度为230 240°C，加氢脱金属剂的反应温度为240 260°C，压力为12 18MPa，液体空速为0.2 0.9h-1，油氢体积比1:1500 2600，送入第二加氢反应器中，加氢脱硫剂的反应温度为310 350°C，加氢改质催化剂的反应温度为380 420°C，压力为12 18MPa，液体空速为0.2 0.91Γ1，油氢体积比1: 1500 2600，在加氢反应器中脱除杂质，得到加氢产物；(3)加氢产物通过减压阀降压后在闪蒸塔中将轻质产物与重质产物分离，轻质产物从闪蒸塔的顶部出口通过管道进入热高分分离器中，重质产物由闪蒸塔底部出口通过管道进入精制异构脱蜡反应器中进行反应，反应温度为360 400°C，压力为10 16.5MPa，液体空速为0.2 0.9h-1，油氢体积比为1:1500 2600，反应产物通过管道进入热高分分离器中与闪蒸塔输出的轻质产物混合，且在热高分分离器中分离出气相产物和液相产物；(4)气相产物通过管道进入冷高分分离器，在冷高分分离器中分离出氢气通过管道返回到加氢反应器和异构脱蜡反应器中，分离出来的高分油通过管道进入冷低分分离器中，在冷低分分离器中分离出低分油与热高分分离器分离出的液相产物在管道中混合进入分馏塔中分离，制得燃料油和润滑油基础油。上述全馏分煤焦油是低温煤焦油、中温煤焦油或高温煤焦油。在上述步骤(2)中，脱水脱渣后的全馏分煤焦油与氢气混合后送入第一加氢反应器中，优选条件为:油氢体积比1:1500，加氢保护剂的入口温度为230°C，加氢脱金属剂的反应温度为250°C,压力为14MPa,液体空速为0.21Γ1,送入第二加氢反应器中，油氢体积比1:1500，加氢脱硫剂的反应温度为320°C，加氢改质催化剂的反应温度为390°C，压力为14MPa，液体空速为0.21Γ1，在加氢反应器中脱除杂质，得到加氢产物。在上述步骤(3)中，加氢产物通过减压阀降压后在闪蒸塔中轻质产物与重质产物分离，轻质产物从闪蒸塔的顶部出口通过管道进入热高分分离器中，重质产物由闪蒸塔底部出口通过管道进入精制异构脱蜡反应器中进行反应，优选条件为:油氢体积比为1:1700，反应温度为370°C，压力为12MPa，液体空速为0.41Γ1，反应产物通过管道进入热高分分离器中与闪蒸塔输出的轻质产物混合，且在热高分分离器中分离出气相产物和液相产物。本发明的全馏分煤焦油加氢制燃料油和润滑油基础油的方法是将全馏分煤焦油加氢处理后通过减压阀降压后闪蒸分离出轻质产物与重质产物，重质产物进一步异构脱蜡，再与轻质产物相继经过热、冷高分分离器、冷低分分离器以及分馏塔分馏，从而得到质量好，达到国家标准要求的燃料油和润滑油基础油，而且本发明的工艺流程简单，易控制，运行安全稳定且不仅可使全馏分煤焦油得到科学合理的利用，进一步提高了生产经济效益，而且对缓解我国润滑油基础油的不足具有一定的积极作用。
图1为实施例1的工艺流程图。
具体实施例方式现结合附图对本发明的技术方案进行进一步说明，但是本发明不仅限于下述的实施方式。实施例1现以全馏分低温煤焦油I为例，参见图1，加氢制燃料油和润滑油基础油的方法由以下步骤组成:(I)按常规方法将全馏分低温煤焦油I进行脱水脱渣后处理；(2)脱水脱洛后的低温煤焦油I与氢气2混合后送入第一加氢反应器3中，第一加氢反应器3中装填TK-10加氢保护剂(Topsoe公司)、RN_5030加氢脱金属剂(Criterion公司)，TK-10加氢保护剂的入口温度为230°C，RN-5030加氢脱金属剂的反应温度为240°C，压力为12MPa,液体空速为0.31Γ1,油氢体积比1: 1500,反应完之后送入第二加氢反应器4中，第二加氢反应器4中添装ICR-137加氢脱硫剂(Chevron公司)、TK_555加氢改质催化剂(Topsoe公司)，ICR-137加氢脱硫剂的反应温度为310°C， TK_555加氢改质催化剂的反应温度为380°C，压力为12MPa，液体空速为0.31Γ1，油氢体积比1:1500，脱除金属、硫、氮等杂质，得到加氢产物；(3)加氢产物通过减压阀5降压后送入闪蒸塔6中，在闪蒸塔6中将水、氨和轻烃等轻质产物与重质产物分离，轻质产物从闪蒸塔6顶部的出口通过管道进入热高分分离器8中，重质产物由闪蒸塔6底部的出口通过管道进入精制异构脱蜡反应器7中在异构脱蜡催化剂ICR-142 (Chevron公司)的催化作用下进行异构裂化反应，反应温度为360°C，压力为lOMPa，液体空速为0.21Γ1，油氢体积比为1:1500，反应产物通过管道进入热高分分离器8中与闪蒸塔6输出的轻质产物混合，且在热高分分离器8中分离出气相产物和液相产物；(4)气相产物通过管道进入冷高分分离器9，在冷高分分离器9中分离出氢气2通过管道返回到第一、第二加氢反应器3、4和异构脱蜡反应器7中，进行循环利用，在冷高分分离器9分离出来的高分油通过管道进入冷低分分离器10中，在冷低分分离器10中分离出低分气11通过管道送入制氢装置中回收利用，冷低分分离器10分离出的低分油与热高分分离器8分离出的液相产物在管道中混合进入分馏塔10中分离，制得燃料油和润滑油基础油14。该燃料油主要是汽油馏分12和柴油馏分13，冷高分分离器9与冷低分分离器10底部的含盐污水15通过管道排入制氢装置进行回收处理。实施例2现以全馏分低温煤焦油I为例，加氢制燃料油和润滑油基础油的方法由以下步骤组成:( I)按常规方法将全馏分低温煤焦油I进行脱水脱渣后处理；(2)脱水脱洛后的低温煤焦油I与氢气2混合后送入第一加氢反应器3中，第一加氢反应器3中装填加氢保护剂、加氢脱金属剂，加氢保护剂的入口温度为230°C，加氢脱金属剂的反应温度为250°C，压力为14MPa，液体空速为0.21Γ1，油氢体积比1:1500，反应完之后送入第二加氢反应器4中，第二加氢反应`器4中添装加氢脱硫剂、加氢改质催化剂，加氢脱硫剂的反应温度为320°C，加氢改质催化剂的反应温度为390°C，压力为14MPa，液体空速为0.21Γ1，油氢体积比1: 1500，脱除金属、硫、氮等杂质，得到加氢产物；(3)加氢产物通过减压阀5降压后送入闪蒸塔6中，在闪蒸塔6中将水、氨和轻烃等组成的轻质产物与重质产物分离，轻质产物从闪蒸塔6顶部的出口通过管道进入热高分分离器8中，重质产物由闪蒸塔6底部的出口通过管道进入精制异构脱蜡反应器7中在异构脱蜡催化剂的催化作用下进行异构裂化反应，反应温度为370°C，压力为12MPa，液体空速为0.41Γ1，油氢体积比为1:1700，反应产物通过管道进入热高分分离器8中与闪蒸塔6输出的轻质产物混合，且在热高分分离器8中分离出气相产物和液相产物；步骤(4)与实施例1相同，制得燃料油和润滑油基础油。实施例3现以全馏分低温煤焦油I为例，加氢制燃料油和润滑油基础油的方法由以下步骤组成:( I)按常规方法将全馏分低温煤焦油I进行脱水脱渣后处理；(2)脱水脱洛后的低温煤焦油I与氢气2混合后送入第一加氢反应器3中,第一加氢反应器3中装填加氢保护剂、加氢脱金属剂，加氢保护剂的入口温度为240°C，加氢脱金属剂的反应温度为260°C，压力为16MPa，液体空速为0.51Γ1，油氢体积比1:1800，反应完之后送入第二加氢反应器4中，第二加氢反应器4中添装加氢脱硫剂、加氢改质催化剂，加氢脱硫剂的反应温度为330°C，加氢改质催化剂的反应温度为400°C，压力为16MPa，液体空速为0.51Γ1，油氢体积比1: 1800，脱除金属、硫、氮等杂质，得到加氢产物；
(3)加氢产物通过减压阀5降压后送入闪蒸塔6中，在闪蒸塔6中将水、氨和轻烃等组成的轻质产物与重质产物分离，轻质产物从闪蒸塔6顶部的出口通过管道进入热高分分离器8中，重质产物由闪蒸塔6底部的出口通过管道进入精制异构脱蜡反应器7中在异构脱蜡催化剂的催化作用下进行异构裂化反应，反应温度为420°C，压力为14MPa，液体空速为0.61Γ1，油氢体积比为1:2200，反应产物通过管道进入热高分分离器8中与闪蒸塔6输出的轻质产物混合，且在热高分分离器8中分离出气相产物和液相产物；步骤(4)与实施例1相同，制得燃料油和润滑油基础油。实施例4本实施例中，步骤(2)脱水脱渣后的低温煤焦油I与氢气2混合后送入第一加氢反应器3中，第一加氢反应器3中装填加氢保护剂、加氢脱金属剂，加氢保护剂的入口温度为230°C，加氢脱金属剂的反应温度为250°C，压力为18MPa，液体空速为0.91Γ1，油氢体积比1:2600，反应完之后送入第二加氢反应器4中，第二加氢反应器4中添装加氢脱硫剂、加氢改质催化剂，加氢脱硫剂的反应温度为350°C，加氢改质催化剂的反应温度为420°C，压力为18MPa，液体空速为0.91Γ1，油氢体积比1:2600，脱除金属、硫、氮等杂质，得到加氢产物；(3)加氢产物通过减压阀5降压后送入闪蒸塔6中，在闪蒸塔6中将水、氨和轻烃等组成的轻质产物与重质产物分离，轻质产物从闪蒸塔6顶部的出口通过管道进入热高分分离器8中，重质产物由闪蒸塔6底部的出口通过管道进入精制异构脱蜡反应器7中在异构脱蜡催化剂的催化作用下反应，反应温度为400°C，压力为16.5MPa，液体空速为0.91Γ1，油氢体积比为1:2600，反应产物通过管道进入热高分分离器8中与闪蒸塔6输出的轻质产物混合，且在热高分分离器8中分离出气相产物和液相产物；其它的步骤与实施例1相同，制得燃料油和润滑油基础油。实施例5 本实施例中，步骤(2)脱水脱渣后的低温煤焦油I与氢气2混合后送入第一加氢反应器3中，第一加氢反应器3中装填加氢保护剂、加氢脱金属剂，加氢保护剂的入口温度为230°C，加氢脱金属剂的反应温度为240°C，压力为15MPa，液体空速为0.1W1,油氢体积比1:2200，反应完之后送入第二加氢反应器4中，第二加氢反应器4中添装加氢脱硫剂、加氢改质催化剂，加氢脱硫剂的反应温度为330°C，加氢改质催化剂的反应温度为410°C，压力为15MPa，液体空速为0.71Γ1，油氢体积比1:2200，脱除金属、硫、氮等杂质，得到加氢产物；(3)加氢产物通过减压阀5降压后送入闪蒸塔6中，在闪蒸塔6中将水、氨和轻烃等组成的轻质产物与重质产物分离，轻质产物从闪蒸塔6顶部的出口通过管道进入热高分分离器8中，重质产物由闪蒸塔6底部的出口通过管道进入精制异构脱蜡反应器7中在异构脱蜡催化剂的催化作用下进行异构裂化反应，反应温度为395°C，压力为14MPa，液体空速为0.61Γ1，油氢体积比为1:2000，反应产物通过管道进入热高分分离器8中与闪蒸塔6输出的轻质产物混合，且在热高分分离器8中分离出气相产物和液相产物；其它的步骤与实施例1相同，制得燃料油和润滑油基础油。实施例6本实施例中，步骤(2)脱水脱渣后的低温煤焦油I与氢气2混合后送入第一加氢反应器3中，第一加氢反应器3中装填加氢保护剂、加氢脱金属剂，加氢保护剂的入口温度为230°C，加氢脱金属剂的反应温度为240°C，压力为13MPa，液体空速为0.41Γ1，油氢体积比1:1700,反应完之后送入第二加氢反应器4中,第二加氢反应器4中添装加氢脱硫剂、加氢改质催化剂，加氢脱硫剂的反应温度为310°C，加氢改质催化剂的反应温度为380°C，压力为13MPa，液体空速为0.41Γ1，油氢体积比1: 1700，脱除金属、硫、氮等杂质，得到加氢产物；(3)加氢产物通过减压阀5降压后送入闪蒸塔6中，在闪蒸塔6中将水、氨和轻烃等组成的轻质产物与重质产物分离，轻质产物从闪蒸塔6顶部的出口通过管道进入热高分分离器8中，重质产物由闪蒸塔6底部的出口通过管道进入精制异构脱蜡反应器7中在异构脱蜡催化剂的催化作用下进行异构裂化反应，反应温度为360°C，压力为llMPa，液体空速为0.21Γ1，油氢体积比为1:1500，反应产物通过管道进入热高分分离器8中与闪蒸塔6输出的轻质产物混合，且在热高分分离器8中分离出气相产物和液相产物；其它的步骤与实施例1相同，制得燃料油和润滑油基础油。实施例7在上述实施例1 6中，将原料全馏分低温煤焦油I用等量的全馏分中温煤焦油或全馏分的高温煤焦油来替换，其它的步骤与相应实施例相同，制得燃料油和润滑油基础油。依据国家标准《车用汽油》(GB/T17930-2006)、《车用柴油》(GB/T19147 — 2003)以及《通用润滑油基础油》Q/SY44-2009 (HV1-400)中对相应的车用汽油、车用柴油以及润滑油基础油的质量要求的相关规定，发明人依据对实施例1所制得的汽油馏分、柴油馏分、润滑油基础油分别按照标准相关规定进行检测，结果分别如下表1、表2、表3:表I实施例1中汽油馏分的主要性质
权利要求
1.一种全馏分煤焦油加氢制燃料油和润滑油基础油的方法，其特征在于由以下步骤组成: (1)按常规方法将全馏分煤焦油进行脱水脱渣后处理； (2)脱水脱渣后的全馏分煤焦油与氢气混合后送入第一加氢反应器中，油氢体积比1:1500 2600，加氢保护剂的入口温度为230 240°C，加氢脱金属剂的反应温度为240 260°C，压力为12 18MPa，液体空速为0.2 0.91Γ1，送入第二加氢反应器中，油氢体积比1:1500 2600，加氢脱硫剂的反应温度为310 350°C，加氢改质催化剂的反应温度为380 420°C，压力为12 18MPa，液体空速为0.2 0.91Γ1，在加氢反应器中脱除杂质，得到加氢产物； (3)加氢产物通过减压阀降压后在闪蒸塔中轻质产物与重质产物分离，轻质产物从闪蒸塔的顶部出口通过管道进入热高分分离器中，重质产物由闪蒸塔底部出口通过管道进入精制异构脱蜡反应器中进行反应，反应温度为360 400°C，压力为10 16.5MPa，液体空速为0.2 0.91Γ1,油氢体积比为1:1500 2600,反应产物通过管道进入热高分分离器中与闪蒸塔输出的轻质产物混合，且在热高分分离器中分离出气相产物和液相产物； (4)气相产物通过管道进入冷高分分离器，在冷高分分离器中分离出氢气通过管道返回到加氢反应器和异构脱蜡反应器中，分离出来的高分油通过管道进入冷低分分离器中，在冷低分分尚器中分尚出低分油与热闻分分尚器分尚出的液相产物在管道中混合进入分馏塔中分离，制得燃料油和润滑油基础油。
2.根据权利要求1所述的全馏分煤焦油加氢制燃料油和润滑油基础油的方法，其特征在于:所述全馏分·煤焦油是低温煤焦油、中温煤焦油或高温煤焦油。
3.根据权利要求1所述的全馏分煤焦油加氢制燃料油和润滑油基础油的方法，其特征在于:在步骤(2)中，脱水脱渣后的全馏分煤焦油与氢气混合后送入第一加氢反应器中，油氢体积比1:1500，加氢保护剂的入口温度为230°C，加氢脱金属剂的反应温度为250°C，压力为14MPa，液体空速为0.21Γ1，送入第二加氢反应器中，油氢体积比1:1500，加氢脱硫剂的反应温度为320°C，加氢改质催化剂的反应温度为390°C，压力为14MPa，液体空速为0.21Γ1，在加氢反应器中脱除杂质，得到加氢产物。
4.根据权利要求1所述的全馏分煤焦油加氢制燃料油和润滑油基础油的方法，其特征在于:在步骤(3)中，加氢产物通过减压阀降压后在闪蒸塔中轻质产物与重质产物分离，轻质产物从闪蒸塔的顶部出口通过管道进入热高分分离器中，重质产物由闪蒸塔底部出口通过管道进入精制异构脱蜡反应器中进行反应，油氢体积比为1:1700，反应温度为370°C，压力为12MPa，液体空速为0.41Γ1，反应产物通过管道进入热高分分离器中与闪蒸塔输出的轻质产物混合，且在热高分分离器中分离出气相产物和液相产物。
全文摘要
本发明涉及一种全馏分煤焦油加氢制燃料油和润滑油基础油的方法，其是将全馏分煤焦油加氢处理后通过减压阀降压后闪蒸分离出轻质产物与重质产物，重质产物进一步异构脱蜡，再与轻质产物相继经过热、冷高分分离器、冷低分分离器以及分馏塔分馏，从而得到质量好，达到国家标准要求的燃料油和润滑油基础油，而且本发明的工艺流程简单，易控制，运行安全稳定且不仅可使全馏分煤焦油得到科学合理的利用，进一步提高了生产经济效益，而且对缓解我国润滑油基础油的不足具有一定的积极作用。
文档编号C10G67/00GK103146424SQ201310103189
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月28日 优先权日2013年3月28日
发明者王树宽, 杨占彪 申请人:王树宽