全氢型煤焦油制备高辛烷值汽油、航煤和环烷基基础油的系统及方法

摘要

本发明涉及全氢型煤焦油制备高辛烷值汽油、航煤和环烷基基础油的系统及方法，该系统是由煤焦油精制装置、馏分油深度精制、异构降凝和后精制装置、石脑油脱氢和芳烃抽提装置构成，以煤焦油为原料，通过加氢精制、深度精制、异构降凝以及后精制处理，之后通过石脑油脱氢处理、芳烃抽提工艺后制得高辛烷值汽油、航煤和环烷基基础油，同时产生大量的氢气，作为煤焦油加氢的氢气补充，所得产品油质量好，按照国家标准进行了检测，所检测的各项指标达到了国家标准。

主权项

一种全氢型煤焦油制备高辛烷值汽油、航煤和环烷基基础油的系统，煤焦油精制装置(1)的生成油输出口与馏分油深度精制、异构降凝和后精制装置(4)的输入口相连通，煤焦油精制装置(1)的石脑油出口和馏分油深度精制、异构降凝和后精制装置(4)的石脑油出口分别与石脑油脱氢和芳烃抽提装置(5)入口相连通，馏分油深度精制、异构降凝和后精制装置(4)的循环氢管线和石脑油脱氢和芳烃抽提装置(5)的循环氢管线分别与煤焦油精制装置(1)的循环氢管线连通；所述的煤焦油精制装置(1)为：煤焦油管线和新氢管线分别与焦油加热炉(1‑1)的输入口连通，焦油加热炉(1‑1)的输出口通过管道与氢气管道连通，并通过连接接头分别与两个焦油一级反应器(1‑2)上端输入口相连通，两个焦油一级反应器(1‑2)的下端输出口通过安装在管道上的焦油换热器(1‑3)与焦油二级反应器(1‑4)上端的输入口相连通，两个焦油一级反应器(1‑2)上部均装填有保护催化剂，下部装填脱金属催化剂；焦油二级反应器(1‑4)下端的输出口通过管道与焦油三级反应器(1‑5)上端的输入口相连通，焦油二级反应器(1‑4)和焦油三级反应器(1‑5)的上端的输入口分别通过管道与氢气管道连通，焦油二级反应器(1‑4)上部装填脱沥青催化剂，下部装填预精制催化剂，焦油三级反应器(1‑5)内装填精制催化剂，焦油三级反应器(1‑5)下端的输出口通过安装在管道上的生成油高压分离器(1‑6)分别与循环氢管道、生成油常压分馏塔(1‑7)的输入口相连通，生成油常压分馏塔(1‑7)的顶部安装有驰放气输出管道、上部安装有小于180℃石脑油输出管道、中部连接180～365℃的馏分油输出管道、底部安装有余油输出管道，余油输出管道与生成油减压分馏塔(1‑8)入口相联通，生成油减压分馏塔(1‑8)的上部连接有365～510℃的馏分油输出管道，生成油常压分馏塔(1‑7)中部180～365℃的馏分油管道与生成油减压分馏塔(1‑8)的上部365～510℃的馏分油管道均与馏分油深度精制、异构降凝和后精制装置(4)入口相连通；所述的馏分油深度精制、异构降凝和后精制装置(4)为：深度精制加热炉(4‑1)的输入口与煤焦油精制装置1的生成油常压分馏塔(1‑7)中部180～365℃的馏分油管道和生成油减压分馏塔(1‑8)的上部365～510℃的馏分油管道相连通，深度精制加热炉(4‑1)的出口与深度精制反应器(4‑2)上端的入口相连通，深度精制加热炉(4‑1)的输入口和深度精制反应器(4‑2)上端的入口分别通过管道与氢气管道相连通；深度精制反应器(4‑2)内装填深度精制催化剂，深度精制反应器(4‑2)下端的出口与热高压汽提塔(4‑3)上部入口连通，热高压汽提塔(4‑3)顶部出口通过管道与冷高压分离器(4‑4)中部入口连通，热高压汽提塔(4‑3)的汽提气入口与氢气管道连通，热高压汽提塔(4‑3)的底部出口和氢气管道均与异构降凝反应器(4‑5)上部的入口连通，异构降凝反应器(4‑5)内装填异构降凝催化剂，冷高压分离器(4‑4)底部出口与小于180℃石脑油出口管道连通、顶部循环氢出口与氢气管道相连通，异构降凝反应器(4‑5)底部出口通过管道与馏分油换热器(4‑6)连通，馏分油换热器(4‑6)出口、氢气管道均与后精制反应器(4‑7)顶部入口连通，后精制反应器(4‑7)内装填后精制催化剂，后精制反应器(4‑7)底部出口通过安装在管道上的馏分油高压分离器(4‑8)与馏分油常压分馏塔(4‑9)入口连通，馏分油高压分离器(4‑8)顶部循环氢出口与氢气管道连通、馏分油高压分离器(4‑8)底部出口与馏分油常压分馏塔(4‑9)中部入口连通，馏分油常压分馏塔(4‑9)顶部出口与驰放气出口管道连通、底部出口通过管道与馏分油减压分馏塔(4‑10)下部入口连通，馏分油常压分馏塔(4‑9)中部出口分别与小于180℃石脑油、180～280℃的航煤馏分油、280～320℃变压器油、320～365℃冷冻机油输出管道连通，馏分油减压分馏塔(4‑10)上部出口与365～420℃的馏分油管道连通、底部出口与420～510℃的馏分油管道连通；所述的石脑油脱氢和芳烃抽提装置(5)为：石脑油加热炉(5‑1)一段入口通过管道与生成油常压分馏塔(1‑7)和冷高压分离器(4‑4)的石脑油输出管道以及氢气管道连通，石脑油加热炉(5‑1)一段出口管道与一级脱氢反应器(5‑2)上部入口管道连通，一级脱氢反应器(5‑2)出口管道、氢气管道与石脑油加热炉(5‑1)二段加热管道入口连通，石脑油加热炉(5‑1)二段出口管道与二级脱氢反应器(5‑3)的上部入口管道连通，二级脱氢反应器(5‑3)的出口管道通过管道上的石脑油分离器(5‑4)与稳定塔(5‑5)中部连通，石脑油分离器(5‑4)的顶部出口与氢气管道连通，稳定塔(5‑5)顶部与塔顶馏分管道连通，稳定塔(5‑5)的底部出口通过管道与三苯抽提塔(5‑6)下部入口连通，三苯抽提塔(5‑6)的上部出口分别与侧线苯、甲苯、二甲苯管道连通、底部出口与高辛烷值汽油管道连通；所述的系统还包括有中低温馏分油中间罐(3)和高温馏分油中间罐(2)，中低温馏分油中间罐(3)的入口通过管道与生成油常压分馏塔(1‑7)中部的180～365℃的馏分油输出管道连通、出口通过管道与深度精制加热炉(4‑1)的入口连通，高温馏分油中间罐(2)的入口通过管道与生成油减压分馏塔(1‑8)上部的365～510℃的馏分油输出管道连通、出口通过管道与深度精制加热炉(4‑1)的入口连通；其特征在于使用上述系统用全氢型煤焦油制备高辛烷值汽油、航煤和环烷基基础油的方法由下述步骤组成：(1)煤焦油精制经脱渣、脱水、脱盐预处理后的全馏分中低温煤焦油或部分中低温煤焦油的馏分油或减压蒸馏切割510℃之前的高温煤焦油馏分油或蒽油混氢后经焦油加热炉(1‑1)加热到220～260℃，依次进入焦油一级反应器(1‑2)、焦油换热器(1‑3)、焦油二级反应器(1‑4)、焦油三级反应器(1‑5)、生成油高压分离器(1‑6)、生成油常压分馏塔(1‑7)、生成油减压分馏塔(1‑8)；焦油一级反应器(1‑2)并列安装，两个焦油一级反应器(1‑2)均是填装保护催化剂和脱金属催化剂，进行烯烃饱和脱金属反应，反应平均温度220～280℃，反应的压力12～16MPa，氢油比1500～2300:1，焦油一级反应器(1‑2)的流出物与焦油换热器(1‑3)进行换热升温到280～310℃，进入焦油二级反应器(1‑4)，焦油二级反应器(1‑4)内装填脱沥青催化剂和预精制催化剂，反应平均温度为280～350℃，进行脱沥青、残炭、脱氧、脱硫、脱氮，反应的压力12～16MPa，氢油比1500～2300:1，流出物进入焦油三级反应器(1‑5)，焦油三级反应器(1‑5)装填精制催化剂，进行进一步脱硫、脱氮、芳烃饱和，焦油三级反应器(1‑5)反应平均温度为330～390℃，反应的压力12～16MPa，氢油比1500～2300:1，总液体体积空速为0.15～0.5h^‑1，焦油三级反应器(1‑5)的生成油经生成油高压分离器(1‑6)分离氢气后进入生成油常压分馏塔(1‑7)，经生成油常压分馏塔(1‑7)分馏为塔顶驰放气、侧线小于180℃石脑油、180～365℃的馏分油和塔底馏分油；塔底馏分油进入生成油减压分馏塔(1‑8)，经生成油减压分馏塔(1‑8)分馏为365～510℃的高温馏分油和塔底为大于510℃的馏分油，将分馏出来的180～365℃的馏分油和365～510℃的馏分油混合直接进入馏分油深度精制、异构降凝和后精制装置(4)中；(2)馏分油深度精制、异构降凝和后精制煤焦油精制装置1分馏出来的180～365℃的馏分油和365～510℃的馏分油混合后，在管道中混氢，进入深度精制加热炉(4‑1)升温到340～380℃进入深度精制反应器(4‑2)进一步加氢脱硫、脱氮、芳烃饱和，精制剂反应平均温度为340～380℃，液体体积空速为0.25～0.7h^‑1，压力14～21MPa，氢油比800～1200:1，反应产物通过热高压汽提塔(4‑3)，经新氢汽提，将小于180℃的石脑油、氨氮、硫化氢分离，再经冷高压分离器(4‑4)分离小于180℃石脑油和氢气，将热高压汽提塔(4‑3)塔底馏分油的硫控制在2PPm以下，氮控制在2PPm以下，塔底馏分油混氢后调整温度320～350℃进入异构降凝反应器(4‑5)，该反应器装填异构降凝催化剂，反应平均温度为320～350℃，液体体积空速为0.6～2.2h^‑1，压力14～21MPa，氢油比500～1000:1；经换热后温度降为220～260℃，进入后精制反应器(4‑7)，后精制反应器(4‑7)内装填后精制催化剂，反应平均温度为220～260℃，液体体积空速为0.6～2.6h^‑1，压力14～21MPa，氢油比500～1000:1；反应产物经高压分离器分离后，进入常压分馏塔和减压分馏塔切割为小于180℃石脑油、180～280℃航空煤油、280～320℃的变压器油、320～365℃冷冻机油、365～420℃的化装级白油10#以及420～510℃的化装级白油15#；或者反应产物切割为小于180℃石脑油馏分油、180～365℃的低凝柴油、大于365℃的的润滑油基础油；(3)石脑油脱氢、芳烃抽提将步骤(1)和步骤(2)分馏所得小于180℃的石脑油混合，经石脑油加热炉(5‑1)加热进入一级脱氢反应器(5‑2)，反应产物再加热进入二级脱氢反应器(5‑3)，经石脑油脱氢催化剂催化脱氢，反应平均温度420～450℃，液体体积空速为2.0～6.0h^‑1，压力1.0～3.5MPa，反应产物经常规芳烃抽提后作为高辛烷值汽油，产生的氢气作为煤焦油精制装置1的补充氢，循环利用。