一种浆态床煤焦油加氢的方法与流程

本公开涉及石油化工领域，具体地，涉及一种浆态床煤焦油加氢的方法。

背景技术：

1、煤焦油是煤在干馏和气化过程中所产生的液体副产物。煤焦油含有大量的芳烃、烯烃等不饱和组分，硫、氮及氧等杂原子含量高，机械杂质、金属和沥青质含量高，残炭值高。煤焦油的组成特点加大了其加工难度，使得传统的重油加工技术难以直接用于煤焦油深加工，必须经过预加氢处理。目前，固定床煤焦油加氢的预处理工艺主要有蒸馏、过滤、焦化、沸腾床加氢和悬浮床加氢等。

2、专利cn201010217358.1公开了一种非均相催化剂的煤焦油悬浮床加氢方法，对煤焦油中大于370℃重馏分油进行加氢裂化轻质化反应，反应产物分出轻质油后的含有催化剂的尾油大部分直接循环至悬浮床反应器，进一步轻质化，少部分尾油进行脱除催化剂处理后再循环至悬浮床反应器，使重馏分油全部或最大量循环至悬浮床反应器进一步轻质化，脱出的催化剂外甩或再生，实现了煤焦油最大量生产轻质油和催化剂循环利用的目的，提高了原料和催化剂的利用效率。该发明中悬浮床反应器的原料为＞370℃的煤焦油重质馏分，其所提供的悬浮床反应过程中，＞370℃重质馏分中的沥青质更易经自由基反应而相互聚合生成焦炭，增大了堵塞反应器内构件的几率，影响了装置的正常运转。

3、但是，实验发现，现有技术的加氢方法存在金属和机械杂质的脱除效率不高，原料适应性不高，液体收率不高和油品质量不高等问题。

技术实现思路

1、本公开的目的是提供一种浆态床煤焦油加氢的方法，已解决现有技术中存在的金属和机械杂质的脱除效率不高，原料适应性不高，液体收率不高和油品质量不高等问题。

2、为了实现上述目的，本公开提供一种浆态床煤焦油加氢的方法，该方法包括：将煤焦油原料和加氢催化剂送入混合罐中混合，得到混合油浆；将所述混合油浆与氢气送入浆态床反应器中进行催化加氢反应，得到加氢反应产物；然后从所述加氢反应产物中分离出加氢改质油；所述加氢催化剂包括载体与活性金属组分；所述载体为碳基载体，所述活性金属组分中的活性金属元素选自fe、co和ni中的一种或几种；所述加氢催化剂中的活性金属元素以金属氧化物的形式存在；所述金属氧化物包括fe3o4、fe2o3、coo和nio中的至少一种；所述加氢催化剂中的活性金属组分的粒径为5-40nm。

3、可选地，所述碳基载体包括炭黑、活性炭、兰炭、石墨和石油焦中的一种或几种；所述碳基载体的粒径为10-100μm，优选为20-60μm。

4、可选地，以所述加氢催化剂的总重量为基准，所述活性金属元素的含量为1-50重量％，优选为10-50重量％；所述加氢催化剂的平均粒径为10-200μm，比表面积为10-400m2/g。

5、可选地，所述加氢催化剂的制备方法包括：将载体和活性金属源溶液混合，并加入碱性物质进行沉淀反应并进行固液分离，得到固态物料；将所述固态物料进行干燥和焙烧，得到焙烧产物；所述焙烧在惰性气氛中进行；所述活性金属源溶液选自硝酸盐溶液、硫酸盐溶液和氯化物溶液中的一种或多种；所述活性金属源溶液中的活性金属元素选自fe、co和ni中的一种或几种。

6、可选地，所述碱性物质选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾和氨水溶液中的一种或几种；相对于100ml的所述活性金属源溶液，所述活性金属源溶液中的活性金属元素的含量为0.5-5g；所述惰性气氛选自氮气、氩气和氦气中的一种或几种。

7、可选地，所述沉淀反应的条件包括：反应温度为20-100℃，反应时间为30-300min，所述碱性物质与所述活性金属源溶液中的活性金属元素的物质的量的化学计量比为(0.8-3)：1；所述干燥的温度为90-120℃、时间为60-360min；所述焙烧的温度为300-700℃，时间为90-360min。

8、可选地，所述催化加氢反应的反应条件包括：反应温度为360-440℃，优选为380-420℃；氢分压为3.0-15.0mpa，优选为5.0-12.0mpa；体积空速为0.1-1.5h-1，优选为0.2-1.0h-1；氢油体积比为100-2500，优选为200-2000。

9、可选地，以所述煤焦油原料的总重量为基准，以活性金属元素的重量计，所述加氢催化剂的用量为0.05-3.5重量％，优选为0.1-2.5重量％。

10、可选地，该方法还包括，将所述加氢反应产物送入热高压分离器中进行热高压分离，得到热高分气和重油相；所述热高压分离器的操作条件包括：温度为280-400℃，压力为8-18mpa；将所述热高分气送入冷高压分离器中进行冷高压分离，得到循环氢和轻油相；将所述循环氢与新氢混合得到所述氢气；所述冷高压分离器的操作条件包括：温度为40-100℃，压力为8-18mpa；将所述重油相送入固液分离器中进行固液分离，得到所述加氢改质油。

11、可选地，所述混合油浆中还包括硫化剂，所述硫化剂选自升华硫、二硫化碳和二甲基硫醚中的一种或几种。

12、通过上述技术方案，本公开使用的加氢催化剂和加氢方法，能够在金属脱除率较高的情况下，提升机械杂质(简称机杂)的脱除率、液体产品收率以及抗结焦性能；并且，采用本公开的方法，无需在加氢反应前进行脱水和脱机械杂质工艺以及蒸馏处理，能够简化工艺，降低能耗，进而能够提升反应对于原料的适应性。

13、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种浆态床煤焦油加氢的方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳基载体包括炭黑、活性炭、兰炭、石墨和石油焦中的一种或几种；所述碳基载体的粒径为10-100μm，优选为20-60μm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述加氢催化剂的总重量为基准，所述活性金属元素的含量为1-50重量％，优选为10-50重量％；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加氢催化剂的制备方法包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述碱性物质选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾和氨水溶液中的一种或几种；

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述沉淀反应的条件包括：反应温度为20-100℃，反应时间为30-300min，所述碱性物质与所述活性金属源溶液中的活性金属元素的物质的量的化学计量比为(0.8-3)：1；

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化加氢反应的反应条件包括：反应温度为360-440℃，优选为380-420℃；氢分压为3.0-15.0mpa，优选为5.0-12.0mpa；体积空速为0.1-1.5h-1，优选为0.2-1.0h-1；氢油体积比为100-2500，优选为200-2000。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述煤焦油原料的总重量为基准，以活性金属元素的重量计，所述加氢催化剂的用量为0.05-3.5重量％，优选为0.1-2.5重量％。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括，将所述加氢反应产物送入热高压分离器中进行热高压分离，得到热高分气和重油相；所述热高压分离器的操作条件包括：温度为280-400℃，压力为8-18mpa；

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合油浆中还包括硫化剂，所述硫化剂选自升华硫、二硫化碳和二甲基硫醚中的一种或几种。

技术总结本公开涉及一种浆态床煤焦油加氢的方法，该方法包括：将煤焦油原料和加氢催化剂送入混合罐中混合，得到混合油浆；将所述混合油浆与氢气送入浆态床反应器中进行催化加氢反应，得到加氢反应产物；然后从所述加氢反应产物中分离出加氢改质油；所述加氢催化剂包括载体与活性金属组分；所述载体为碳基载体，所述活性金属组分中的活性金属元素选自Fe、Co和Ni中的一种或几种；所述加氢催化剂中的活性金属元素以金属氧化物的形式存在；所述加氢催化剂中的活性金属组分的粒径为5‑40nm。采用本公开的方法，能够提高机械杂质的脱除率、液体产品收率以及抗结焦性能。技术研发人员：郭鑫,许可,侯焕娣,董明,陶梦莹,李吉广受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/6