一种煤焦油预处理净化的方法及系统

文档序号：1282685 发布日期：2020-08-28 浏览：15次 >En<

阅读说明：本技术 一种煤焦油预处理净化的方法及系统 (Method and system for pretreatment and purification of coal tar ) 是由王庆元周晓晓程建龙岳广祥赵正权常伟先任鹏黄云于 2020-06-12 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种煤焦油预处理净化的方法及系统,所述方法包括：向煤焦油中加入净化剂并对所述煤焦油进行脱水脱固处理,对脱水脱固后的所述煤焦油进行固液分离后再进行分馏切割,得到塔顶油、侧线油以及塔底煤沥青；对得到的塔底煤沥青进行溶剂萃取,萃取相进行溶剂回收处理得到溶剂和脱沥青油,所述溶剂循环进行所述溶剂萃取,所述脱沥青油与所述塔顶油以及侧线油混合进行加氢处理；所述溶剂萃取得到的萃余相进行沥青汽提,得到的溶剂和油品进行所述溶剂回收,所述沥青汽提得到的脱油沥青作为产品采出。所述方法能最大限度提高煤焦油的利用率,净化后煤焦油直接进入固定床加氢反应系统,成熟稳定,流程及投资远低于沸腾床、浆态床等加氢反应系统。(The invention provides a method and a system for pretreating and purifying coal tar, wherein the method comprises the following steps: adding a purifying agent into coal tar, dehydrating and removing solids of the coal tar, performing solid-liquid separation on the coal tar after dehydration and removal of solids, and then performing fractional cutting to obtain tower top oil, side line oil and tower bottom coal pitch; performing solvent extraction on the obtained tower bottom coal pitch, performing solvent recovery treatment on an extract phase to obtain a solvent and deasphalted oil, performing solvent extraction circularly by using the solvent, and mixing the deasphalted oil with the tower top oil and the side line oil for hydrotreating; and (3) carrying out asphalt stripping on a raffinate phase obtained by the solvent extraction, recovering the solvent and an oil product, and taking the deoiled asphalt obtained by the asphalt stripping as a product for extraction. The method can improve the utilization rate of the coal tar to the maximum extent, the purified coal tar directly enters a fixed bed hydrogenation reaction system, the coal tar is mature and stable, and the flow and the investment are far lower than those of hydrogenation reaction systems such as a boiling bed, a slurry bed and the like.)

一种煤焦油预处理净化的方法及系统

技术领域

本发明属于煤焦油处理领域，涉及一种煤焦油预处理净化的方法及系统。

背景技术

煤焦油是煤炭在热解或干馏及气化过程中的液体产物，常温下是黑褐色粘稠液体，煤焦油估计的组分组成在10000种左右，从中分离并已经认定的只有500种左右，主要是芳香族化合物，而且大多数是两个环以上的稠环芳香族化合物。根据生产方法及热解温度的不同可以得到以下几种煤焦油：低温煤焦油(450～600℃)、中低温煤焦油(600～800℃)、中温煤焦油(700～900℃)、高温煤焦油(900～1000℃)。

传统煤焦油加氢均采用固定床加氢，由于煤焦油中含有水、金属、沥青质等影响固定床加氢催化剂长周期运行的杂质，通常采用减压蒸馏切除15～20％左右富含金属等杂质的煤沥青，其余组分进入加氢系统，油品收率较低。因此煤焦油加氢的核心是预处理，脱除影响固定床加氢的杂质后尽可能全馏分进入固定床反应器内进行加氢反应。

CN 110093176A公开了一种净化处理煤焦油的方法。该方法包括：提取脱粉剂，所述脱粉剂的质量为待净化煤焦油的质量的0.05％～0.1％；将所述脱粉剂与待净化煤焦油混合，形成煤焦油混合物；将所述煤焦油混合物输送至沉降罐；其中，所述脱粉剂为一种能够加快煤焦油中固体杂质聚结、沉降分离的复合物。采用本发明中的方法能使煤焦油中的固体杂质沉降分离，在经48h～120h的沉降后，煤焦油中的机械杂质可降低到0.05％，固体杂质的脱除率能达到90％，在沉降分离的过程中，不需要大量洗油和对煤焦油进行稀释。

CN 206646066 U公开了一种煤焦油的净化系统，包括第一加热器、电脱盐设备、第二加热器、分馏塔、冷却器和分离罐，第一加热器，用于对煤焦油加热后输出，电脱盐设备与第一加热器相连，用于对煤焦油进行电脱盐处理，得到脱盐煤焦油并输出，第二加热器与电脱盐设备相连，用于对脱盐煤焦油加热后输出，分馏塔与第二加热器相连，用于对脱盐煤焦油进行闪蒸脱水处理，得到脱盐脱水煤焦油和含油污水并输出，冷却器与分馏塔相连，用于对含油污水冷却处理后输出，分离罐与冷却器相连，用于对含油污水进行分离处理，得到轻油并输出。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种煤焦油预处理净化的方法及系统，所述方法能最大限度提高煤焦油的利用率，净化后煤焦油直接进入固定床加氢反应系统，成熟稳定，流程及投资远低于沸腾床、浆态床等加氢反应系统。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明目的之一在于提供一种煤焦油预处理净化的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)向煤焦油中加入净化剂并对所述煤焦油进行脱水脱固处理，对脱水脱固后的所述煤焦油进行固液分离后再进行分馏切割，得到塔顶油、侧线油以及塔底煤沥青；

(2)对步骤(1)得到的塔底煤沥青进行溶剂萃取，萃取相进行溶剂回收处理得到溶剂和脱沥青油，所述溶剂循环进行所述溶剂萃取，所述脱沥青油与步骤(1)所述塔顶油以及侧线油混合进行加氢处理；

(3)步骤(2)所述溶剂萃取得到的萃余相进行沥青汽提，得到的溶剂和油品进行步骤(2)所述溶剂回收，所述沥青汽提得到的脱油沥青作为产品采出。

本发明中，所述方法煤焦油脱固、脱水后经过蒸馏切割为塔顶油、侧线油和塔底煤沥青，煤沥青经过溶剂萃取脱除煤沥青中的金属等影响固定床加氢的杂质后，与塔顶油和侧线油一起进入固定床加氢系统，预处理净化后的煤焦油金属含量小于20ppm，收率达到95～97％，满足固定床加氢系统进料要求，并大大提高油品收率。

本发明中，所述分馏切割为本领域的常用工艺，其具体的分馏条件可根据切割各组分的比例进行调整，因此不再于说明书中赘述。

作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述煤焦油包括低温煤焦油、中低温煤焦油、中温煤焦油、高温煤焦油、煤基气化油或重油中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：低温煤焦油和中低温煤焦油的组合、中低温煤焦油和中温煤焦油的组合、中温煤焦油和高温煤焦油的组合、高温煤焦油和煤基气化油的组合、煤基气化油和重油的组合或低温煤焦油、中低温煤焦油、中温煤焦油和高温煤焦油的组合等。

优选地，步骤(1)所述净化剂的加入量为煤焦油量的0.2～1wt％，如0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％或0.9wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，步骤(1)所述净化剂包括硫酸铵、磷酸盐、多聚磷酸盐或有机磷酸中的任意一种或至少两种的组合，如硫酸铵和磷酸盐的组合、磷酸盐和多聚磷酸盐的组合、多聚磷酸盐和有机磷酸的组合、有机磷酸和硫酸铵的组合、硫酸铵和多聚磷酸盐的组合或硫酸铵、磷酸盐和多聚磷酸的组合等。

作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述脱水脱固处理的方法包括：采用闪蒸对所述煤焦油进行闪蒸脱除水分，对脱水后的所述煤焦油采用过滤去除固体杂质。

优选地，所述闪蒸的温度为120～180℃，如130℃、140℃、150℃、160℃或170℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述塔底煤沥青占所述分馏切割总产物的10～25wt％，如12wt％、15wt％、18wt％、20wt％、22wt％或24wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述溶剂萃取使用的溶剂包括环己烷、戊烷、苯、甲苯、轻油馏分或混合芳烃中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：环己烷和戊烷的组合、苯和甲苯的组合、甲苯和轻油馏分的组合。

优选地，步骤(2)所述溶剂萃取中所述溶剂与所述塔底煤沥青的体积比为(1～10):1，如2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1或9:1等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为(2～4):1。

优选地，步骤(2)所述溶剂萃取的温度为100～200℃，压力为0.1～2.0MpaG。

其中，所述温度可以是110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃或190℃等，所述压力可以是0.2MpaG、0.5MpaG、0.8MpaG、1.0MpaG、1.2MpaG、1.5MpaG或1.8MpaG等，但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，步骤(2)所述溶剂萃取的温度为150℃，压力为1.0MpaG。

作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述溶剂萃取的萃取率为50～90％，如55％、60％、65％、70％、75％、80％或85％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述沥青汽提的条件为温度为250～280℃，如255℃、260℃、265℃、270℃或275℃等，压力为0.1～0.3MpaG，如0.12MpaG、0.15MpaG、0.18MpaG、0.20MpaG、0.22MpaG、0.25MpaG或0.28MpaG等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述煤焦油预处理净化的方法包括以下步骤：

(1)向煤焦油中加入净化剂并对所述煤焦油进行脱水脱固处理，所述净化剂的加入量为煤沥青量的0.2～1wt％，对脱水脱固后的所述煤焦油进行固液分离后再进行分馏切割，得到塔顶油、侧线油以及塔底煤沥青，所述塔底煤沥青占所述分馏切割总产物的10～25wt％；

其中，步骤(1)所述脱水脱固处理的方法包括：采用闪蒸对所述煤焦油进行闪蒸脱除水分，对脱水后的所述煤焦油采用过滤去除固体杂质，闪蒸的温度为120～180℃；

(2)对步骤(1)得到的塔底煤沥青进行溶剂萃取，所述溶剂与所述塔底煤沥青的体积比为(1～10):1，温度为100～200℃，压力为0.1～2.0MpaG，萃取相进行溶剂回收处理得到溶剂和脱沥青油，所述溶剂循环进行所述溶剂萃取，所述脱沥青油与步骤(1)所述塔顶油以及侧线油混合进行加氢处理；

(3)步骤(2)所述溶剂萃取得到的萃余相进行沥青汽提，所述沥青汽提的温度为250～280℃，压力为0.1～0.3MpaG，得到的溶剂和油品进行步骤(2)所述溶剂回收，所述沥青汽提得到的脱油沥青作为产品采出。

本发明目的之二在于提供一种上述放的使用的煤焦油预处理净化系统所述系统包括依次连接的脱水脱固装置、分馏装置、萃取装置以及汽提装置，所述萃取装置的萃取相出口以及所述汽提装置的轻组分出口分别独立地与溶剂回收装置的原料入口相连，所述溶剂回收装置的溶剂出口与所述萃取装置的萃取剂入口相连。

优选地，所述脱水脱固装置包括依次连接的闪蒸装置以及过滤装置。

作为本发明优选地技术方案，所述分馏装置为分馏塔，所述分馏塔包括塔顶油出口、侧线油出口以及煤沥青出口，所述煤沥青出口与所述萃取装置的煤沥青入口相连；

优选地，所述萃取装置的萃余相出口与所述汽提装置的原料入口相连；

优选地，所述净化剂的注入管路连接于与所述分馏装置以及所述萃取装置之间的管路上。

与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：

(1)本发明提供一种煤焦油预处理净化的方法，所述方法预处理净化后的煤焦油金属含量小于20ppm，收率达到93～97％，满足固定床加氢系统进料要求，并大大提高油品收率；

(2)本发明提供一种煤焦油预处理净化的方法，所述方法能最大限度提高煤焦油的利用率，净化后煤焦油直接进入固定床加氢反应系统，成熟稳定,流程及投资远低于沸腾床、浆态床等加氢反应系统。

附图说明

图1是本发明实施例6提供的煤焦油预处理净化系统的结构示意图；

图中：1-脱水脱固装置，11-闪蒸装置，12-过滤装置，2-焦油分馏塔，3-抽提塔，4-沥青汽提塔，5-溶剂回收装置。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

实施例1