技术新讯 > 石油煤气及炼焦工业设备的制造及其应用技术 > 一种催化油浆生产针状焦原料的方法和系统及生产针状焦的方法和系统与流程  >  正文

一种催化油浆生产针状焦原料的方法和系统及生产针状焦的方法和系统与流程

  • 国知局
  • 2024-07-29 10:03:54

本发明属于针状焦制备,特别是涉及催化油浆制备油系针状焦的方法和系统。

背景技术:

1、催化油浆富含芳烃,是生产针状焦的优质原料,但其中含有的灰分和硫含量偏高,一般需要进行脱固、脱硫处理,净化后的油浆才可以作为生产针状焦的原料。目前,催化油浆脱固一般要求将催化油浆中的灰分含量降至0.01wt%以下,主要方法包括过滤、絮凝沉淀、离心-静电法、电吸附分离、离心分离、减压蒸馏等;脱硫主要采用加氢处理的方法将催化油浆中的硫含量降至0.5wt%以下。

2、cn1872963a公开了一种生产针状焦的原料预处理方法,原料油先经减压蒸馏脱除其中非理想组分,剩余的理想组分与氢气、加氢催化剂接触,加氢反应物流经分离得到生产针状焦的原料。该方法通过两种工艺的组合,能够脱除原料油中的轻、重非理想组分,更加合理的利用氢气,节省了投资,最大限度地保留理想组分,处理后的原料油满足生产针状焦原料的要求。cn103789028a公开一种以催化油浆生产针状焦原料的预处理方法,包括如下内容:催化油浆经过滤后进行缓和加氢处理,加氢生成油的20%~50%(以重量含量计)去减压蒸馏装置,操作条件为压力5mmhg~100mmhg,温度300~450℃,得到的加氢轻馏分油与其余加氢生成油混合作为生产针状焦的原料。该方法适于以富含芳烃的催化油浆来生产针状焦原料。cn103013567a公开了一种由催化裂化油浆生产针状焦原料的方法,该发明通过设置保护区和加氢反应区,催化裂化油浆先进入保护区,吸附掉绝大部分催化裂化催化剂粉末,然后与氢气混合进加热炉,加热后进入加氢反应区进行加氢处理反应。该发明在加氢反应区前设置保护区,可以滤除催化裂化油浆中夹带的绝大部分催化裂化催化剂粉末,达到保护加氢主催化剂,实现长周期运转的目的。此外,通过催化裂化油浆加氢精制,使催化裂化油浆中硫得到大部分的脱除,生产出合格的针状焦原料。

3、综上所述,目前针状焦原料的预处理方法一般都是先通过过滤、吸附、减压蒸馏等手段去除催化剂粉末,再利用加氢处理的方式将部分硫脱除,得到的精制油浆灰分、硫含量可以满足生产针状焦的要求,直接作为生产针状焦的原料。

技术实现思路

1、申请人在研究过程中发现,催化油浆在加氢处理过程中,在实现脱硫的同时,芳烃的部分芳环也通过加氢反应被饱和,并进一步转化为带有大量烷基侧链和/或环烷基侧链的芳烃,这部分带有侧链的芳烃在后续针状焦生产过程中首先发生断侧链反应,生成大量小分子烃类化合物。一方面新生成的小分子烃类化合物不断逸出对反应体系造成扰动,不利于广域中间相形成;另一方面部分小分子烃类化合物如单环和/或双环芳烃无法逸出反应体系,停留在体系中就无可避免地发生缩合反应,在反应周期内,这些小分子来不及形成足够大的分子,没有形成广域中间相便已经固化成焦,这部分焦炭的性能与针状焦差距很大,影响整个针状焦产品的性能。尤其在针状焦制备后期的拉焦固化阶段,大量小分子烃类集中快速逸出,导致固化后的体系留有大量缝隙,针状焦孔隙率偏高,进而造成针状焦振实密度和颗粒强度偏低,无法得到高品质针状焦。

2、针对现有技术中的不足,本发明主要目的是提供一种催化油浆生产针状焦原料的方法和系统及生产针状焦的方法和系统。本发明方法和系统从分子炼油角度出发,通过对原料分子反应性能的深入分析,以及原料组成与针状焦性能之间的关联分析,提出针状焦原料的优化方向,得到高品质针状焦原料和针状焦产品,解决现有技术中催化油浆因脱固、脱硫处理后导致针状焦振实密度偏小、颗粒强度偏低的问题。

3、为了实现上述发明目的,本发明第一方面提供了一种催化油浆生产针状焦原料的方法,所述方法包括如下内容:

4、(1)催化油浆经过净化处理后,与氢气一起进入加氢反应单元,在加氢催化剂的作用下发生加氢反应,反应流出物经分离后得到气体产物和液体产物;

5、(2)步骤(1)得到的液体产物经第一分馏单元分馏后得到轻油、中间馏分油和尾油;

6、(3)步骤(2)得到中间馏分油送至裂化反应单元进行裂化反应,得到的裂化产物与步骤(2)得到的尾油混合,作为生产针状焦的第一原料。

7、进一步的,上述催化油浆生产针状焦原料的方法中,步骤(1)中催化油浆灰分含量一般都高于0.01wt%,硫含量一般高于0.4wt%,甚至高于0.8wt%,芳碳率不小于60mol%,优选65mol%~90mol%。

8、进一步的,上述催化油浆生产针状焦原料的方法中,步骤(1)中净化处理可以采用过滤、离心沉降、絮凝沉淀、减压蒸馏等方式中的一种或几种,优选采用过滤,进一步的过滤设备可以是烧结金属粉末滤芯过滤器、金属丝网滤芯过滤器、陶瓷膜滤芯过滤器等中的一种或者几种组合,优选为陶瓷膜滤芯过滤器。进一步的催化油浆过滤温度为120℃~280℃,优选170℃~230℃。进一步的催化油浆可以与稀释剂混合进行过滤处理,稀释剂可以是与催化油浆之间具有良好互溶性的油料,如柴油、糠醛、芳烃溶剂油等中的至少一种,优选为柴油,一般情况下,催化油浆与稀释剂的质量比为100:1~100:20,优选100:5~100:12。催化油浆经过净化处理后,灰分含量不大于0.01wt%,优选灰分含量不大于0.005wt%。

9、进一步的,上述催化油浆生产针状焦原料的方法中,步骤(1)加氢反应单元设置至少一台加氢反应器,当设置2台以上加氢反应器时,反应器之间连接方式没有特别的限制,一般采用串联方式进行连接。加氢反应器可以选自于沸腾床反应器、悬浮床反应器、固定床反应器等中的一种或者几种组合,优选为固定床反应器。

10、进一步的,上述催化油浆生产针状焦原料的方法中,步骤(1)中加氢催化剂一般以氧化铝为载体,活性组分为第ⅵb族和/或第ⅷ族金属的氧化物,如mo、w、co、ni等金属的氧化物中的一种或者几种组合。加氢催化剂可以采用本领域现有方法进行制备,或者采用现有商品催化剂,如中国石化大连石油化工研究院开发的fzc系列加氢催化剂。

11、进一步的,上述催化油浆生产针状焦原料的方法中,步骤(1)中加氢反应条件为:反应温度为300℃~480℃,优选为330℃~390℃,反应压力为2mpa~20mpa,优选为4mpa~8mpa,氢油体积比为100~2500,优选为500~1800,液时体积空速为0.1h-1~2.0h-1,优选为0.7h-1~1.2h-1。

12、进一步的,上述催化油浆生产针状焦原料的方法中,步骤(1)中的分离为气液两相分离,一般分离系统包括热高压分离器、冷高压分离器、热低压分离器、冷低压分离器。

13、进一步的,上述催化油浆生产针状焦原料的方法中,步骤(1)所述的加氢液体产物一般指去除石脑油馏分后的液体馏分。

14、进一步的,上述催化油浆生产针状焦原料的方法中,步骤(1)所述的加氢液体产物硫含量不大于0.5wt%,优选不大于0.4wt%。

15、进一步的,上述催化油浆生产针状焦原料的方法中,步骤(2)得到的轻油可以直接作为产品出装置,或者进入缩合反应单元进行反应,又或者部分作为产品出装置,剩余部分进入缩合反应单元进行反应。进一步的,缩合反应单元可以采用管式反应器、塔式反应器、罐式反应器中的至少一种,优选采用塔式反应器。缩合反应条件为:反应温度为350℃~550℃,优选400℃~460℃,反应压力为0.1mpa~5mpa,优选0.8mpa~3.0mpa,停留时间0.01h~50h,优选0.3h~24h。缩合反应得到的反应产物分离后得到顶油和底油,一般控制底油5%馏出温度为300℃~420℃,优选330℃~370℃。其中顶油可以直接出装置,或者作为稀释剂与步骤(1)中的催化油浆混合进行净化处理;底油循环回与步骤(1)得到的液体产物一起进行处理。

16、进一步的,上述催化油浆生产针状焦原料的方法中,优选在缩合反应过程中添加缩合催化剂,缩合反应在缩合催化剂的作用下进行,缩合催化剂包括载体和活性组分,其中,载体为高岭土、蒙脱土、氧化铝、含硅氧化铝中的一种或几种组合,优选为氧化铝,活性组分为第ⅳb族和/或第ⅵb族金属的氧化物中的至少一种,如锆、钨、钼等金属氧化物。以催化剂重量为基准,活性组分含量为0.1wt%~50wt%,优选5wt%~25wt%。缩合催化剂外形可以是球形、圆柱形、三叶草、四叶草、拉西环等中的一种或者几种组合。

17、进一步的,上述催化油浆生产针状焦原料的方法中,步骤(2)中间馏分油的5%馏出温度为340℃~430℃,优选355℃~410℃,95%馏出温度为440℃~530℃,优选460℃~505℃。

18、进一步的,上述催化油浆生产针状焦原料的方法中,步骤(3)中的裂化反应单元设置至少一台反应器,所述反应器可以是管式反应器、塔式反应器、罐式反应器中的一种或者几种组合,优选采用塔式反应器。裂化反应单元的反应条件为:反应温度为380℃~520℃,优选420℃~490℃,反应压力为0.1mpa~5mpa,优选0.2mpa~1.0mpa,停留时间0.01h~30h,优选0.1h~3h。进一步优选在裂化反应过程中通入载气,所述载气可以为水蒸汽、氮气、惰性气体(可以为氦气、氖气、氩气等)中的一种或几种,优选为水蒸汽;中间馏分油与载气的质量比为100:0.1~100:20,优选100:1~100:8。

19、进一步的,上述催化油浆生产针状焦原料的方法中,步骤(3)中的裂化产物与尾油的质量比为1:9~9:1,优选4:6~8:2。

20、进一步的,上述催化油浆生产针状焦原料的方法中,步骤(3)中的第一原料芳碳率为60mol%~90mol%,优选65mol%~85mol%。

21、本发明第二方面提供一种催化油浆生产针状焦的方法,所述生产方法包括如下内容:

22、(1)催化油浆经过净化处理后,与氢气一起进入加氢反应单元,在加氢催化剂的作用下发生加氢反应,反应流出物经分离后得到气体产物和液体产物;

23、(2)步骤(1)得到的液体产物经第一分馏单元分馏后得到轻油、中间馏分油和尾油;

24、(3)步骤(2)得到中间馏分油送至裂化反应单元进行裂化反应,得到的裂化产物与步骤(2)得到的尾油混合,作为生产针状焦的第一原料;

25、(4)步骤(3)得到的第一原料送至焦化单元,反应得到的焦化油气经第二分馏单元分离后得到焦化气体、焦化轻油和焦化重油,其中焦化重油作为生产针状焦的第二原料返回焦化单元。

26、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的方法中,步骤(1)中催化油浆灰分含量一般都高于0.01wt%,硫含量一般高于0.4wt%,甚至高于0.8wt%,芳碳率不小于60mol%,优选65mol%~90mol%。

27、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的方法中,步骤(1)中净化处理可以采用过滤、离心沉降、絮凝沉淀、减压蒸馏等方式中的一种或几种,优选采用过滤,进一步的过滤设备可以是烧结金属粉末滤芯过滤器、金属丝网滤芯过滤器、陶瓷膜滤芯过滤器等中的一种或者几种组合,优选为陶瓷膜滤芯过滤器。进一步的催化油浆过滤温度为120℃~280℃,优选170℃~230℃。进一步的催化油浆可以与稀释剂混合进行过滤处理,稀释剂可以是与催化油浆之间具有良好互溶性的油料,如柴油、糠醛、芳烃溶剂油等中的至少一种,优选为柴油,一般情况下,催化油浆与稀释剂的质量比为100:1~100:20,优选100:5~100:12。催化油浆经过净化处理后,灰分含量不大于0.01wt%,优选灰分含量不大于0.005wt%。

28、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的方法中,步骤(1)加氢反应单元设置至少一台加氢反应器,当设置2台以上加氢反应器时,反应器之间连接方式没有特别的限制,一般采用串联方式进行连接。加氢反应器可以选自于沸腾床反应器、悬浮床反应器、固定床反应器等中的一种或者几种组合,优选为固定床反应器。

29、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的方法中,步骤(1)中加氢催化剂一般以氧化铝为载体,活性组分为第ⅵb族和/或第ⅷ族金属的氧化物,如mo、w、co、ni等金属的氧化物中的一种或者几种组合。加氢催化剂可以采用本领域现有方法进行制备,或者采用现有商品催化剂,如中国石化大连石油化工研究院开发的fzc系列加氢催化剂。

30、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的方法中,步骤(1)中加氢反应条件为:反应温度为300℃~480℃,优选为330℃~390℃,反应压力为2mpa~20mpa,优选为4mpa~8mpa,氢油体积比为100~2500,优选为500~1800,液时体积空速为0.1h-1~2.0h-1,优选为0.7h-1~1.2h-1。

31、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的方法中,步骤(1)中的分离为气液两相分离,一般分离系统包括热高压分离器、冷高压分离器、热低压分离器、冷低压分离器。

32、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的方法中,步骤(1)所述的加氢液体产物一般指去除石脑油馏分后的液体馏分。

33、进一步的,上述催化油浆生产针状焦原料的方法中,步骤(1)所述的加氢液体产物硫含量不大于0.5wt%,优选不大于0.4wt%。

34、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的方法中,步骤(2)得到的轻油可以直接作为产品出装置,或者进入缩合反应单元进行反应,又或者部分作为产品出装置,剩余部分进入缩合反应单元进行反应。进一步的,缩合反应单元可以采用管式反应器、塔式反应器、罐式反应器中的至少一种,优选采用塔式反应器。缩合反应条件为:反应温度为350℃~550℃,优选400℃~460℃,反应压力为0.1mpa~5mpa,优选0.8mpa~3.0mpa,停留时间0.01h~50h,优选0.3h~24h。缩合反应得到的反应产物分离后得到顶油和底油,一般控制底油5%馏出温度为300℃~420℃,优选330℃~370℃。其中顶油可以直接出装置,或者作为稀释剂与步骤(1)中的催化油浆混合进行净化处理;底油循环回与步骤(1)得到的液体产物一起进行处理。

35、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的方法中,优选在缩合反应过程中添加缩合催化剂,缩合反应在缩合催化剂的作用下进行,缩合催化剂包括载体和活性组分,其中,载体为高岭土、蒙脱土、氧化铝、含硅氧化铝中的一种或几种组合,优选为氧化铝,活性组分为第ⅳb族和/或第ⅵb族金属的氧化物中的至少一种,如锆、钨、钼等金属氧化物。以催化剂重量为基准,活性组分含量为0.1wt%~50wt%,优选5wt%~25wt%。缩合催化剂外形可以是球形、圆柱形、三叶草、四叶草、拉西环等中的一种或者几种组合。

36、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的方法中,步骤(2)中间馏分油的5%馏出温度为340℃~430℃,优选355℃~410℃,95%馏出温度为440℃~530℃,优选460℃~505℃。

37、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的方法中,步骤(3)中的裂化反应单元设置至少一台反应器,所述反应器可以是管式反应器、塔式反应器、罐式反应器中的一种或者几种组合,优选采用塔式反应器。裂化反应单元的反应条件为:反应温度为380℃~520℃,优选420℃~490℃,反应压力为0.1mpa~5mpa,优选0.2mpa~1.0mpa,停留时间0.01h~30h,优选0.1h~3h。进一步优选在裂化反应过程中通入载气,所述载气可以为水蒸汽、氮气、惰性气体(可以为氦气、氖气、氩气等)中的一种或几种,优选为水蒸汽;中间馏分油与载气的质量比为100:0.1~100:20,优选100:1~100:8。

38、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的方法中,步骤(3)中的裂化产物与尾油的质量比为1:9~9:1,优选4:6~8:2。

39、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的方法中,步骤(3)中的第一原料芳碳率为60mol%~90mol%,优选65mol%~85mol%。

40、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的方法中,步骤(4)中的焦化单元一般设置至少一个加热炉和至少两个焦炭塔,并且始终保持至少一个焦炭塔处于反应阶段,至少一个焦炭塔处于除焦阶段。一般的,加热炉出口温度为410℃~550℃,优选为440℃~520℃,更具体的,升温速率一般控制为0.5℃/h~30℃/h,优选控制为3℃/h~8℃/h;焦炭塔的塔顶压力为0.01mpa~2.5mpa,优选为0.2mpa~1.3mpa,可以恒压操作,或者也可以变压操作,当采用变压操作时,变压速率一般可以控制为0.1mpa/h~5mpa/h;反应周期为10h~96h,优选32h~54h。

41、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的方法中,步骤(4)中的焦化重油5%馏出温度为280℃~380℃,优选310℃~360℃。

42、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的方法中,步骤(4)中焦化反应分为两个阶段,在第一阶段进第一原料,在第二阶段进第二原料。在每个反应阶段,从反应阶段开始到反应阶段结束,连续加入该反应阶段所对应的原料油,不加入非该反应阶段对应的原料油。

43、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的方法中,步骤(4)中焦化反应第一阶段的反应时间为反应周期的前20%~80%,优选35%~70%,第二阶段的反应时间为反应周期的后20%~80%,优选40%~60%。第一阶段结束的时间点,是第二阶段开始的时间点。

44、本发明第三方面提供一种催化油浆生产针状焦原料的系统,包括:

45、净化单元,其用于接收并处理催化油浆,处理后得到净化油浆;

46、加氢反应单元,其用于接收氢气和来自净化单元处理后得到的净化油浆,在加氢催化剂的作用下发生加氢反应;

47、气液分离单元,其用于接收来自加氢反应单元的反应流出物,分离后得到气体产物和液体产物;

48、第一分馏单元,其用于接收来自气液分离单元的液体产物,分馏后得到轻油、中间馏分油和尾油;

49、裂化反应单元,其用于接收来自第一分馏单元的中间馏分油,反应后得到裂化产物与来自第一分馏单元的尾油混合作为第一原料。

50、进一步的,上述催化油浆生产针状焦原料的系统中,净化单元可以采用过滤、离心沉降、絮凝沉淀、减压蒸馏等方式中的一种或几种组合,优选采用过滤,进一步的过滤设备可以是烧结金属粉末滤芯过滤器、金属丝网滤芯过滤器、陶瓷膜滤芯过滤器等中的一种或者几种组合,优选为陶瓷膜滤芯过滤器。

51、进一步的,上述催化油浆生产针状焦原料的系统中,加氢反应单元设置至少一台加氢反应器,当设置2台以上加氢反应器时,反应器之间连接方式没有特别的限制,一般采用串联方式进行连接。加氢反应器可以选自于沸腾床反应器、悬浮床反应器、固定床反应器等中的一种或者几种组合,优选为固定床反应器。

52、进一步的,上述催化油浆生产针状焦原料的系统中,气液分离单元可以采用能够实现气液两相分离装置中的任一种,一般气液分离单元包括热高压分离器、冷高压分离器、热低压分离器、冷低压分离器。

53、进一步的,上述催化油浆生产针状焦原料的系统中,第一分馏单元包括至少一个分馏塔,所述分馏塔可以采用填料塔、板式塔中的任一种。

54、进一步的,上述催化油浆生产针状焦原料的系统中,裂化反应单元设置至少一台反应器,所述反应器可以是管式反应器、塔式反应器、罐式反应器中的一种或者几种组合,优选采用塔式反应器

55、进一步的,上述催化油浆生产针状焦原料的系统中,包括缩合反应单元,其用于接收来自第一分馏单元的轻油,缩合反应得到的反应产物分离后得到顶油和底油,一般控制底油5%馏出温度为300℃~420℃,优选330℃~370℃。其中顶油可以直接出装置,或者作为稀释剂返回净化单元与催化油浆混合进行净化处理;底油循环回第一分馏单元与气液分离单元得到的液体产物一起进行处理。缩合反应单元可以采用管式反应器、塔式反应器、罐式反应器中的至少一种,优选采用塔式反应器。

56、本发明第四方面提供一种催化油浆生产针状焦的系统,包括:

57、净化单元,其用于接收并处理催化油浆,处理后得到净化油浆;

58、加氢反应单元,其用于接收氢气和来自净化单元处理后得到的净化油浆,在加氢催化剂的作用下发生加氢反应;

59、气液分离单元,其用于接收来自加氢反应单元的反应流出物,分离后得到气体产物和液体产物;

60、第一分馏单元,其用于接收来自气液分离单元的液体产物,分馏后得到轻油、中间馏分油和尾油;

61、裂化反应单元,其用于接收来自第一分馏单元的中间馏分油,反应后得到裂化产物与来自第一分馏单元的尾油混合作为第一原料。;

62、焦化单元,其用于接收第一原料和第二原料,反应后得到针状焦;

63、第二分馏单元,其用于接收来自焦化单元的焦化油气,分馏后得到焦油气体、焦化轻油和焦化重油。

64、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的系统中,净化单元可以采用过滤、离心沉降、絮凝沉淀、减压蒸馏等方式中的一种或几种组合,优选采用过滤,进一步的过滤设备可以是烧结金属粉末滤芯过滤器、金属丝网滤芯过滤器、陶瓷膜滤芯过滤器等中的一种或者几种组合,优选为陶瓷膜滤芯过滤器。

65、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的系统中,加氢反应单元设置至少一台加氢反应器,当设置2台以上加氢反应器时,反应器之间连接方式没有特别的限制,一般采用串联方式进行连接。加氢反应器可以选自于沸腾床反应器、悬浮床反应器、固定床反应器等中的一种或者几种组合,优选为固定床反应器。

66、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的系统中,气液分离单元可以采用能够实现气液两相分离装置中的任一种,一般气液分离单元包括热高压分离器、冷高压分离器、热低压分离器、冷低压分离器。

67、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的系统中,第一分馏单元包括至少一个分馏塔,所述分馏塔可以采用填料塔、板式塔中的任一种。

68、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的系统中,裂化反应单元设置至少一台反应器,所述反应器可以是管式反应器、塔式反应器、罐式反应器中的一种或者几种组合,优选采用塔式反应器。

69、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的系统中,第二分馏单元包括至少一个分馏塔,所述分馏塔可以采用填料塔、板式塔中的任一种。

70、进一步的,上述催化油浆生产针状焦的系统中,包括缩合反应单元,其用于接收来自分馏单元的轻油,缩合反应得到的反应产物分离后得到顶油和底油,一般控制底油5%馏出温度为300℃~420℃,优选330℃~370℃。其中顶油可以直接出装置,或者作为稀释剂返回净化单元与催化油浆混合进行净化处理;底油循环回分馏单元与气液分离单元得到的液体产物一起进行处理。缩合反应单元可以采用管式反应器、塔式反应器、罐式反应器中的至少一种,优选采用塔式反应器。

71、进一步的,上述催化油浆生产针的系统中,焦化单元可以采用延迟焦化装置,一般设置至少一个加热炉和至少两个焦炭塔,并且始终保持至少一个焦炭塔处于反应阶段,至少一个焦炭塔处于除焦阶段。

72、与现有技术相比,本发明提供的催化油浆生产针状焦原料的方法和系统具有以下优点:

73、(1)本发明方法从分子炼油角度出发,优化用于生产针状焦原料的分子结构。本发明方法将加氢后的分子相对较小的中间馏分油进行裂化反应,裂化产物与分子较大的尾油混合调配作为针状焦原料。其中,裂化产物在焦化时产生的气体和轻油少,对反应体系的扰动小,裂化产物和尾油调配可以保证体系轻组分产生量适中,不至于扰动过大,又能促进缩聚大分子的定向排列。有效缓解了延迟焦化反应过程中小分子烃类的生成对针状焦性能的影响。避免了全部以加氢油浆为原料生产针状焦,会产生较多的气体、轻油,逸出时对体系产生扰过动大,针状焦性能差的问题。同时解决了加氢油浆在焦化反应过程中生成大量小分子烃类的问题。一方面,小分子烃类不断逸出对反应体系造成扰动,不利于广域中间相形成;另一方面,部分小分子烃类,如单环芳烃,可能无法逸出,只能停留在体系中发生缩合反应。在针状焦制备后期的拉焦固化阶段,大量小分子烃类集中快速逸出,导致固化后的体系留有大量缝隙,针状焦孔隙率偏高。

74、(2)本发明方法中,催化油浆的全馏分都进行加氢处理,催化油浆中含有的五环及五环以上芳烃依次经过加氢、分馏、裂化反应后,这部分五环以上芳烃经过加氢反应会转化为带有饱和侧链的四环芳烃,甚至转化为带有饱和侧链的三环芳烃,这些芳烃进一步经过裂化反应,会转化为带有短侧链的四环芳烃或者三环芳烃(针状焦原料的理想组分),可以最大程度有效利用催化油浆中五环及五环以上芳烃。而现有技术中一般是将催化油浆分馏后选取合适馏分进行加氢,或者加氢后选取合适馏分作为生产针状焦原料,导致催化油浆中这部分含有五环及五环以上芳烃没有被合理利用,无法作为生产针状焦的原料。本发明方法可以将催化油浆中的这部分五环及五环以上芳烃转化为针状焦原料,提高了催化油浆有效利用效率,提高了针状焦原料和针状焦收率,并提升了催化油浆的经济价值。

75、(3)本发明方法可以降低焦化装置热负荷。现有技术中,加氢油浆直接作为焦化单元进料,在针状焦制备条件下,芳烃分子断侧链等裂化反应为吸热反应,生成的小分子逸出也会带走大量热量,导致反应体系温度偏低,为了促进芳烃分子缩合成大分子,需要不断提高焦化加热炉出口温度,以便将更多的热量带入焦炭塔内。本发明方法中,通过裂化产物与尾油调配,控制第一原料分子组成,提高焦化反应第一阶段反应深度,而在焦化反应第二阶段,第二原料为裂化能力更弱的焦化重油,可以有效为体系供热,提高针状焦产品质量。

本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20240726/130536.html

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 YYfuon@163.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。