CN105400537B - 一种采用混合炼制工艺加工油和煤炭的方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种采用混合炼制工艺加工油和煤炭的方法，将原料油和煤按照97‑30:3‑70的比例进行预处理，再加入氢气和催化剂，进入浆态床加氢装置，浆态床装置生产的气体组分经气体处理工序处理后成为气体产品；液体组分先后经过一级或多级加氢处理工序，催化重整工序，芳烃抽提工序的处理后变成液体产品。本发明的一种采用混合炼制工艺加工油和煤炭的方法轻油总收率高，工艺流程短、装置利用率高，与同类项目相比，投资大幅度降低，且工艺路线调整容易，环境友好度高，整体具有非常好的效果。

Description

一种采用混合炼制工艺加工油和煤炭的方法

技术领域

本发明涉及一种采用混合炼制工艺加工油和煤炭的方法，属于石油化工和煤化工领域。

背景技术

近年来，世界石油资源日益短缺，而且石油资源的重质化和劣质化问题越来越明显，但是随着经济的快速增长，社会对石油产品的需求与日俱增。重油加工技术不但可以有效利用石油资源，而且能够提高石油加工企业的经济效益，但是，目前炼油厂加工减压渣油(特别是重金属含量高的)普遍采用延迟焦化工艺，其轻油收率不超过60％，且除焦时的无组织粉尘排放会造成严重的环境污染。

基于我国煤多油少的基本国情，近几年许多企业陆续开展的煤制油(煤化工)项目，基本都采用煤先制气、气再合成为油品(化工原料)的工艺，由于项目投资巨大、运行不稳定、耗水多及碳排放量高等原因发展缓慢。

权利要求：

为了解决上述问题，本发明提供一种采用混合炼制工艺加工油和煤炭的方法。

一种采用混合炼制工艺加工油和煤炭的方法，根据原料不同分为三种情况：

当原料包括：

油：常压渣油、减压渣油、催化油浆、脱油沥青和煤焦油中的一种或者多种组合；

煤：褐煤、烟煤中的一种或者多种组合时；

加工流程为：将原料油和煤按照97-30:3-70的比例进行预处理，再加入氢气和催化剂，进入浆态床加氢装置，浆态床装置生产的气体组分经气体处理工序处理后成为气体产品；液体组分先后经过一级或多级加氢处理工序，催化重整工序，芳烃抽提工序的处理后变成液体产品。

当原料包括：

油：原油；

煤：褐煤、烟煤中的一种或者多种组合时；

加工流程为：原油经常压蒸馏，在不小于250℃蒸馏出的轻组分为轻油馏分油和气体组分，重组分为常压渣油馏分；将常压渣油馏分和煤按照97-30:3-70的比例进行预处理，再加入氢气和催化剂，进入浆态床加氢装置，浆态床装置生产的气体组分经气体处理工序处理后成为气体产品；液体组分先后经过一级或多级加氢处理工序，催化重整工序，芳烃抽提工序的处理后变成液体产品。

当原料包括：

油：原油，以及常压渣油、减压渣油、催化油浆、脱油沥青和煤焦油中的一种或者多种组合；

煤：褐煤、烟煤中的一种或者多种组合时；

加工流程：原油经常压蒸馏，在不小于250℃蒸馏出的轻组分为轻油馏分油和气体组分，重组分为常压渣油馏分；将所述重组分与其它原料油和煤按照97-30:3-70的比例进行预处理，再加入氢气和催化剂，进入浆态床加氢装置，浆态床装置生产的气体组分经气体处理工序处理后成为气体产品；液体组分先后经过一级或多级加氢处理工序，催化重整工序，芳烃抽提工序的处理后变成液体产品。

前述进入浆态床反应器的油的性质要求是：饱和分含量≥6％，链烷烃含量≤6％，芳烃含量≥15％；

进入浆态床反应器的煤的性质要求是：煤的氢碳原子比≥0.55，挥发分≥20％，空气干燥基水分≤26％，空气干燥基灰分≤27％，粒径为≤470μm；煤包括反应煤和作为催化剂载体的煤；

所述液体产品为汽油、煤油、柴油和芳烃中的一种或几种组合；气体产品为干气、液化气、烯烃中的一种或者几种组合。

浆态床加氢装置生产出的馏分包括石脑油馏分、柴油馏分、还有干气和液化气；将柴油馏分送入固定床装置，在此生成石脑油、煤油、柴油和重柴油馏分，将重柴油馏分送入固定床加氢装置生产石脑油、煤油和柴油馏分；浆态床装置生产的石脑油、干气、液化气和固定床加氢装置生产的干气、液化气经轻烃回收装置，在此完成脱硫和回收气体中的石脑油馏分的任务；轻烃回收装置生产的石脑油和与固定床加氢装置生产的石脑油进入催化重整装置、生产芳烃和高辛烷值汽油。

优选的轻烃回收装置生产的干气和液化气和与固定床加氢装置生产的石脑油进入乙烯生产装置。

优选的轻烃回收装置的酸性气进入硫磺回收装置，回收硫磺，液硫作为硫化剂使用，其余部分作为硫磺送出装置。

优选的浆态床装置生产的油煤焦经成型后作为动力或制氢原料使用。

优选的煤经磨煤后，一部分进行油煤预处理，一部分制氢进入浆态床加氢装置。

本发明技术效果：

本发明的油和煤混合炼制工艺是以重质原油、常压渣油、减压渣油、催化油浆、脱油沥青或煤焦油等重质油的一种或几种组合和烟煤和/或褐煤等年轻煤种为原料，通过加氢裂化反应，将重质油和煤加氢裂解成轻油和烃类气体等产品的过程，特点在于工艺的流程。与传统炼油工艺相比，本工艺可以有效利用重质油资源和煤炭资源，且加工过程无粉尘污染，废气、废液和废固排放量更少，轻油收率更高，产品质量更好，在对传统的炼制技术带来挑战的同时，由于其价格较低，进而提高加工企业的经济效益。与煤制油相比，耗水量和二氧化碳排放量更少，轻油收率更高，产品质量高也更好，经济效益更好。

重油是原油加工后的减压渣油、常压渣油或煤焦油与渣油的混合物，煤为烟煤。油煤混炼的液体产品为芳烃、汽油、航煤和柴油，各产品比例可调弹性大，可根据市场情况灵活调整各产品产量。

以原油为原料，原油经常压蒸馏，蒸馏出的轻组分为轻馏分油和气体组分，重组分为常压渣油馏分，轻馏分油可以作为乙烯裂解原料，也可以进入催化重整装置制成油品或者溶剂油。

本发明提供了一种炼油和煤化工的跨界技术，根据本发明所设计的工艺，当以原油和煤炭为原料，再将原油炼制成成品油和化工品的过程中带动了煤炭的转化，总体轻油收率超过70％，与原油炼制的轻油收率接近；当以重质油和煤炭为原料，能够把低价值的重质油和煤粉直接加工成芳烃和成品油，在提高重质油转化率的同时，带动煤的转化，总体轻油收率为70％左右。两种方式共同特点是：

1、工艺流程短、装置利用率高，与同类项目相比，投资大幅度降低。

2、促进了煤炭的高效清洁利用，其轻油收率高于煤直接液化和间接液化；

3、可根据市场需求，灵活调整产品方案，调配芳烃、汽油、煤油和柴油等液体产品的占比；

4、提高了产品质量，所产的航煤密度大、凝点低，具有明显的质量优势，特别适合军用飞机；相对于其它工艺生产的汽柴油，本工艺生产的汽柴油能够达到更高的标准，并且在不添加降凝剂的情况下，柴油的凝点全部在-35℃以下。

5、与炼油厂相比，避免了焦化装置的粉尘无组织排放，氮氧化合物排放大幅降低，与同等规模的煤化工项目相比，水耗和碳排放大幅降低。

本发明将二者有机地综合利用起来，构建石油化工与煤化工深度一体化发展模式，提高资源利用效率，减少原油消耗量，实现石化行业和煤化工行业的可持续发展，同时减少对进口原油的依赖，提升国家能源安全。

附图说明

图1为本发明实施例1的装置及流程示意图；

图2为本发明实施例2的装置及流程示意图。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的解释。

实施例1

1、原料：以原油和烟煤为原料，其性质见表1和表2。

表1.原油的基本性质表

表2.煤的基本性质表

2、产品方案：本产品方案不考虑乙烯装置的产品，产品方案见表3。

表3.产品方案表

液化气产率，wt％	4.2
		油煤焦产率，wt％	12.4
其它	8.4
		轻油收率，wt％	75
轻油中各产品占比，wt％
		石脑油	6.0
汽油	15.3
		航煤	18.3
柴油	24.4
		芳烃	36.0

3、加工流程：原油经常压蒸馏装置蒸馏，在250℃以上分馏出石脑油、煤油、柴油、常压渣油馏分、还有少量的干气和液化气，常压渣油和煤按照1:1的比例进行预处理，再加入氢气和催化剂，进入浆态床加氢装置，浆态床加氢装置生产出石脑油馏分、柴油馏分、还有干气和液化气；将柴油馏分送入固定床装置(加氢改质单元)，在此生成石脑油、煤油、柴油和重柴油馏分，将重柴油馏分、常压装置生产的煤油和柴油馏分一起送入固定床加氢装置(加氢裂化单元)生产石脑油、煤油和柴油馏分；常压装置、浆态床装置生产的石脑油、干气、液化气和固定床加氢装置生产的干气、液化气进入轻烃回收装置，在此完成脱硫和回收气体中的石脑油馏分的任务；轻烃回收装置生产的石脑油和与固定床加氢装置生产的石脑油分为两路，一路进入催化重整装置(含芳烃抽提)生产芳烃和高辛烷值汽油，另一路和干气、液化气一起作为乙烯裂解的原料，进入乙烯装置，轻烃回收装置的酸性气进入硫磺回收装置(含酸性水汽提和溶剂再生)，回收硫磺，液硫作为硫化剂使用，其余部分作为硫磺送出装置，浆态床装置生产的油煤焦经成型后作为动力或制氢原料使用。具体的工艺流程如图1所示。

实施例2

1、原料：以减压渣油和烟煤为原料，减压渣油性质见表4，烟煤性质同实例1的烟煤。

表4.减压渣油的基本性质表

2、产品方案：产品方案见表5。

表5.产品方案表

液化气产率，wt％	5.2
		油煤焦产率，wt％	14.8
其它	5
		轻油收率，wt％	70
轻油中各产品占比，wt％
		汽油	20
航煤	15
		柴油	18
芳烃	47

3、加工流程：通过选择的原料油和煤按照1:1的比例进行预处理，再加入氢气和催化剂，进入浆态床加氢装置，浆态床加氢装置生产出石脑油馏分、柴油馏分、还有干气和液化气；将柴油馏分送入固定床装置(加氢改质单元)，在此生成石脑油、煤油、柴油和重柴油馏分，将重柴油馏分送入固定床加氢装置(加氢裂化单元)生产石脑油、煤油和柴油馏分；浆态床装置生产的石脑油、干气、液化气和固定床加氢装置生产的干气、液化气经轻烃回收装置，在此完成脱硫和回收气体中的石脑油馏分的任务；轻烃回收装置生产的石脑油和与固定床加氢装置生产的石脑油进入催化重整装置(含芳烃抽提)生产芳烃和高辛烷值汽油；轻烃回收装置的酸性气进入硫磺回收装置(含酸性水汽提和溶剂再生)，回收硫磺，液硫作为硫化剂使用，其余部分作为硫磺送出装置，浆态床装置生产的油煤焦经成型后作为动力或制氢原料使用。具体的工艺流程如图2所示。

从上述实施例可以看出，本发明的一种采用混合炼制工艺加工油和煤炭的方法轻油总收率高，工艺流程短、装置利用率高，与同类项目相比，投资大幅度降低，且工艺路线调整容易，环境友好度高，整体具有非常好的效果。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的替换，例如用别的原料制氢、硫的其它处理途径、油煤焦采用的其它处理方式、乙烯的制备路径以及各产物、馏分根据实际情况的选择等都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种采用混合炼制工艺加工油和煤炭的方法，其特征在于：

原料包括：

油：常压渣油、减压渣油、催化油浆、脱油沥青和煤焦油中的一种或者多种组合；

煤：褐煤、烟煤中的一种或者多种组合；

进入浆态床反应器的油的性质要求是：饱和分含量≥6wt％，链烷烃含量≤6wt％，芳烃含量≥15wt％；

进入浆态床反应器的煤的性质要求是：煤的氢碳原子比≥0.55，挥发分≥20wt％，空气干燥基水分≤26wt％，空气干燥基灰分≤27wt％，粒径为≤470μm；煤包括反应煤和作为催化剂载体的煤；

加工流程：将原料油和煤按照质量比97-30:3-70的比例进行预处理，再加入氢气和催化剂，进入浆态床加氢装置，浆态床装置生产的气体组分经气体处理工序处理后成为气体产品；液体组分先后经过一级或多级加氢处理工序，催化重整工序，芳烃抽提工序的处理后变成液体产品；其中浆态床加氢装置生产出的馏分包括石脑油馏分、柴油馏分、还有干气和液化气；将柴油馏分送入加氢改质单元的固定床装置，在此生成石脑油、煤油、柴油和重柴油馏分，将重柴油馏分送入加氢裂化单元的固定床加氢装置生产石脑油、煤油和柴油馏分；浆态床装置生产的石脑油、干气、液化气和加氢裂化单元的固定床加氢装置生产的干气、液化气经轻烃回收装置，在此完成脱硫和回收气体中的石脑油馏分的任务；轻烃回收装置生产的石脑油和与加氢裂化单元的固定床加氢装置生产的石脑油进入催化重整装置，生产芳烃和高辛烷值汽油。

2.一种采用混合炼制工艺加工油和煤炭的方法，其特征在于：

原料包括：

油：原油；

煤：褐煤、烟煤中的一种或者多种组合；

进入浆态床反应器的油的性质要求是：饱和分含量≥6wt％，链烷烃含量≤6wt％，芳烃含量≥15wt％；

进入浆态床反应器的煤的性质要求是：煤的氢碳原子比≥0.55，挥发分≥20wt％，空气干燥基水分≤26wt％，空气干燥基灰分≤27wt％，粒径为≤470μm；煤包括反应煤和作为催化剂载体的煤；

加工流程：原油经常压蒸馏，在不小于250℃蒸馏出的轻组分为轻油馏分油和气体组分，重组分为常压渣油馏分；将常压渣油馏分和煤按照质量比为97-30:3-70的比例进行预处理，再加入氢气和催化剂，进入浆态床加氢装置，浆态床装置生产的气体组分经气体处理工序处理后成为气体产品；液体组分先后经过一级或多级加氢处理工序，催化重整工序，芳烃抽提工序的处理后变成液体产品；其中浆态床加氢装置生产出的馏分包括石脑油馏分、柴油馏分、还有干气和液化气；将柴油馏分送入加氢改质单元的固定床装置，在此生成石脑油、煤油、柴油和重柴油馏分，将重柴油馏分送入加氢裂化单元的固定床加氢装置生产石脑油、煤油和柴油馏分；浆态床装置生产的石脑油、干气、液化气和加氢裂化单元的固定床加氢装置生产的干气、液化气经轻烃回收装置，在此完成脱硫和回收气体中的石脑油馏分的任务；轻烃回收装置生产的石脑油和与加氢裂化单元的固定床加氢装置生产的石脑油进入催化重整装置，生产芳烃和高辛烷值汽油。

3.一种采用混合炼制工艺加工油和煤炭的方法，其特征在于：

原料包括：

油：原油，以及常压渣油、减压渣油、催化油浆、脱油沥青和煤焦油中的一种或者多种组合；

煤：褐煤、烟煤中的一种或者多种组合；

进入浆态床反应器的油的性质要求是：饱和分含量≥6wt％，链烷烃含量≤6wt％，芳烃含量≥15wt％；

进入浆态床反应器的煤的性质要求是：煤的氢碳原子比≥0.55，挥发分≥20wt％，空气干燥基水分≤26wt％，空气干燥基灰分≤27wt％，粒径为≤470μm；煤包括反应煤和作为催化剂载体的煤；

加工流程：原油经常压蒸馏，在不小于250℃蒸馏出的轻组分为轻油馏分油和气体组分，重组分为常压渣油馏分；将所述重组分与其它原料油和煤按照质量比为97-30:3-70的比例进行预处理，再加入氢气和催化剂，进入浆态床加氢装置，浆态床装置生产的气体组分经气体处理工序处理后成为气体产品；液体组分先后经过一级或多级加氢处理工序，催化重整工序，芳烃抽提工序的处理后变成液体产品；其中浆态床加氢装置生产出的馏分包括石脑油馏分、柴油馏分、还有干气和液化气；将柴油馏分送入加氢改质单元的固定床装置，在此生成石脑油、煤油、柴油和重柴油馏分，将重柴油馏分送入加氢裂化单元的固定床加氢装置生产石脑油、煤油和柴油馏分；浆态床装置生产的石脑油、干气、液化气和加氢裂化单元的固定床加氢装置生产的干气、液化气经轻烃回收装置，在此完成脱硫和回收气体中的石脑油馏分的任务；轻烃回收装置生产的石脑油和与加氢裂化单元的固定床加氢装置生产的石脑油进入催化重整装置，生产芳烃和高辛烷值汽油。

4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于液体产品为汽油、煤油、柴油和芳烃中的一种或几种组合；气体产品为干气、液化气、烯烃中的一种或者几种组合。

5.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于轻烃回收装置生产的干气和液化气和固定床加氢装置生产的石脑油进入乙烯生产装置。

6.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于轻烃回收装置的酸性气进入硫磺回收装置，回收硫磺，液硫作为硫化剂使用，其余部分作为硫磺送出装置。

7.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于浆态床装置生产的油煤焦经成型后作为动力或制氢原料使用。

8.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于煤经磨煤后，一部分进行油煤预处理，一部分制氢进入浆态床加氢装置。