一种煤焦油加氢技术中延长催化剂寿命的工艺的制作方法

本发明涉及煤焦油加氢技术领域，具体为一种煤焦油加氢技术中延长催化剂寿命的工艺。

背景技术：

煤焦油加氢技术是在高温高压、催化剂作用下氢气与煤焦油进行的改质反应，将复杂的煤焦油提炼成1#加氢油、2#加氢油及液化石油气等有机燃料，不但缓解了原油供应的紧张态势，而且副产品也得到了充分利用。

煤焦油加氢技术的核心内容为催化剂的选型及使用寿命，但催化剂价格昂贵，给众多企业造成经济负担。优化操作方法、改善原料性质，可以延长催化剂使用寿命，即可以保证装置的连续运行，还能为企业带来经济效益。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种煤焦油加氢技术中延长催化剂寿命的工艺，延长催化剂寿命，降低煤焦油黏度、原料轻质化，易于物质交换、沉降。

为解决上述技术问题，本发明一种煤焦油加氢技术中延长催化剂寿命的工艺包括有如下步骤：

s1.除盐水与脱盐药剂按比例进行混合，除盐水与脱盐药剂的重量比例为40:1-70:1，配制除盐水溶液；

s2.使用蒸汽给煤焦油加热到80℃-90℃；

s3.使用催化柴油或加氢油稀释煤焦油，降低煤焦油黏度，催化柴油或加氢油与煤焦油的重量比例为1.5:1-2:1；

s4.控制操作温度为130～140℃，压力为1.3～1.5mpa；

s5.将步骤s1制备的除盐水溶液使用化工泵将溶液送入带有金属丝的沉降罐中，使溶液与金属丝接触形成液膜，操作温度为130～140℃，压力为1.3～1.5mpa；

s6.将完成步骤s3的煤焦油送入完成步骤s5的沉降罐中,利用油相与水相在金属丝液膜表面的流动速率不同，将油相中的金属离子转移至水相中，沉积在沉降罐底部，达到煤焦油脱盐目的；

s7.在步骤s6煤焦油送入沉降罐的同时，将水溶液分别注入各级沉降罐；

s8.对各级沉降罐进行单独切水。

进一步的，所述步骤s2.使用蒸汽给煤焦油加热时，采用列管式换热器进行热量交换。

本发明的有益效果是：采用催化柴油或加氢油稀释煤焦油，从而达到降低煤焦油黏度、原料轻质化，易于物质交换、沉降。本发明方法得到的煤焦油金属含量低、灰分少、性质优良，进入加氢反应系统进行反应避免了煤焦油中有机钙盐在高温下分解形成碳酸钙沉积在催化剂表面，堵塞催化剂孔道，有效减小了反应器床层压差，避免催化剂因承压较大造成破碎、粉化，进一步延长催化剂寿命。

具体实施方式

本发明一种煤焦油加氢技术中延长催化剂寿命的工艺包括有如下步骤：

s1.除盐水与脱盐药剂按比例进行混合，除盐水与脱盐药剂的重量比例为40:1-70:1，配制除盐水溶液；

s2.使用蒸汽给煤焦油加热到80℃-90℃；

s3.使用催化柴油或加氢油稀释煤焦油，降低煤焦油黏度，催化柴油或加氢油与煤焦油的重量比例为1.5:1-2:1；

s4.控制操作温度为130～140℃，压力为1.3～1.5mpa；

s5.将步骤s1制备的除盐水溶液使用化工泵将溶液送入带有金属丝的沉降罐中，使溶液与金属丝接触形成液膜，操作温度为130～140℃，压力为1.3～1.5mpa；

s6.将完成步骤s3的煤焦油送入完成步骤s5的沉降罐中,利用油相与水相在金属丝液膜表面的流动速率不同，将油相中的金属离子转移至水相中，沉积在沉降罐底部，达到煤焦油脱盐目的；

s7.在步骤s6煤焦油送入沉降罐的同时，将水溶液分别注入各级沉降罐；利用单独注水的方法，增强金属丝液膜与除盐溶液分离金属离子效果；

s8.对各级沉降罐进行单独切水；利用单独切水的方法，缩短溶液在沉降罐中停留时间，将溶解在水溶液中的金属离子、灰分随污水排出沉降罐。

进一步的，所述步骤s2.使用蒸汽给煤焦油加热时，采用列管式换热器进行热量交换。采用列管式换热器进行热量交换便于脱出焦油中的机械杂质；列管式换热器在使用过程中不易堵塞，装置后续清理过程中较为方便。

除盐水与脱盐药剂的重量比例为40:1-70:1，通过生产实际验证，当比例为40:1时，脱盐效果明显，焦油中盐分开始快速下降，当比例为70:1时，焦油中盐分几乎全部脱出，当比例低于40:1时脱盐效果不明显，盐分脱出率较低，当比例高于70:1时，脱盐溶液对管道的腐蚀加剧，脱盐药剂与除盐水混合释放出的氢离子与焦油中的环氧酸盐、羧酸盐等结合，生成水溶性的稳定络合物，经沉降罐切水脱除。

如表1所示，经过三种不同除盐水与脱盐药剂的重量比例的腐蚀速率在比例为40:1时，工艺管道连续运行3个月未发现腐蚀漏点，但比例增加至70:1时，生产运行1个月后工艺管道发现漏点。工艺管道经补焊处理，适当降低比例管道连续运行1月未发现腐蚀漏点。

表1：不同除盐水与脱盐药剂的重量比例对比表

使用蒸汽给煤焦油加热到80℃-90℃，当温度加热至85℃左右时，进入离心机脱渣效果良好。

催化柴油或加氢油与煤焦油的重量比例为1.5:1-2:1，通过该比例稀释后的煤焦油年度降低，运动性较好，与脱盐水溶液混合后脱盐效果较好，得到的焦油性质较优。若焦油粘度较大，不仅脱盐效果较差，严重时还会堵塞后续设备。

利用本发明方法处理得到的煤焦油金属含量低、灰分少、性质优良，送入加氢反应系统，进行加氢反应。处理后的煤焦油灰分少，有效减小了反应器床层压降，避免催化剂因承压较大造成破碎、粉化，损坏催化剂。处理后的煤焦油性质优良，进入加氢反应系统对催化剂的损害小，可以延长催化剂寿命。加氢反应催化剂价格昂贵，通过延长催化剂寿命，给企业带来经济效益。

技术特征：

1.一种煤焦油加氢技术中延长催化剂寿命的工艺，其特征在于：包括有如下步骤：

s1.除盐水与脱盐药剂按比例进行混合，除盐水与脱盐药剂的重量比例为40:1-70:1，配制除盐水溶液；

s2.使用蒸汽给煤焦油加热到80℃-90℃；

s3.使用催化柴油或加氢油稀释煤焦油，降低煤焦油黏度，催化柴油或加氢油与煤焦油的重量比例为1.5:1-2:1；

s4.控制操作温度为130～140℃，压力为1.3～1.5mpa；

s5.将步骤s1制备的除盐水溶液使用化工泵将溶液送入带有金属丝的沉降罐中，使溶液与金属丝接触形成液膜，操作温度为130～140℃，压力为1.3～1.5mpa；

s6.将完成步骤s3的煤焦油送入完成步骤s5的沉降罐中,利用油相与水相在金属丝液膜表面的流动速率不同，将油相中的金属离子转移至水相中，沉积在沉降罐底部，达到煤焦油脱盐目的；

s7.在步骤s6煤焦油送入沉降罐的同时，将水溶液分别注入各级沉降罐；

s8.对各级沉降罐进行单独切水。

2.一种煤焦油加氢技术中延长催化剂寿命的工艺，其特征在于：所述步骤s2.使用蒸汽给煤焦油加热时，采用列管式换热器进行热量交换。

技术总结
本发明涉及煤焦油加氢技术领域，具体为一种煤焦油加氢技术中延长催化剂寿命的工艺，采用催化柴油或加氢油稀释煤焦油，从而达到降低煤焦油黏度、原料轻质化，易于物质交换、沉降。本发明方法得到的煤焦油金属含量低、灰分少、性质优良，进入加氢反应系统进行反应避免了煤焦油中有机钙盐在高温下分解形成碳酸钙沉积在催化剂表面，堵塞催化剂孔道，有效减小了反应器床层压差，避免催化剂因承压较大造成破碎、粉化，进一步延长催化剂寿命。

技术研发人员：王建龙;伏玉兵;王冠博
受保护的技术使用者：甘肃宏汇能源化工有限公司
技术研发日：2021.04.15
技术公布日：2021.08.13