專利名稱：一種芳烴型橡膠填充油的生產方法
技術領域：
本發(fā)明屬于煤化工領域，涉及一種芳烴型橡膠填充油的生產方法。
背景技術：
橡膠填充油是一種用于生產充油橡膠的特種用油。橡膠充油后，加工性能和使用性能都能得到改善，同時增加了橡膠產量，降低了成本。我國天然橡膠的產量有限，合成橡膠在橡膠行業(yè)中占有很大的比例。隨著我國合成橡膠技術的進步、產量的提高，充油橡膠的產量也在迅速增加，因此橡膠填充油的需求量也與日俱增；其中，芳烴型橡膠填充油與各類橡膠相容性好、充油量大，因此用量也最大。
目前，國內僅個別石油煉廠利用直餾抽出油直接作為芳烴型橡膠填充油，數(shù)量有限，質量也很不穩(wěn)定，難以滿足不同橡膠廠的不同要求，影響了充油橡膠的生產，致使一些橡膠生產廠需進口填充油。CN1022844C公開了一種利用蠟油生產高價值產品的方法，采用溶劑抽提與其它技術優(yōu)化組合對劣質蠟油進行加工而生產芳烴型橡膠填充油。CN87105674A公開的一種方法，是將催化裂化的重餾分油經過沉降、澄清、過濾后得到的澄清油作為芳烴型橡膠填充油。這些方法盡管工藝技術成熟、生產流程簡單，但產量有限，不易形成規(guī)模。同時，由于石油資源的不斷減少，為了充分合理地利用石油資源，各大煉油廠都把重油輕質化作為研究的課題，最大限度地生產輕質燃料，以提高煉油廠的生產能力。因此，利用煉油廠副產的部分重油來生產芳烴型橡膠填充油遠不能滿足市場需求。所以，尋求新的原料來源以生產合格的芳烴型橡膠填充油具有十分重要的現(xiàn)實意義。
我國是一個煤資源十分豐富的國家，煤化工過程副產的煤焦油具有天然原油的特性，如何有效地利用煤焦油是煤的綜合利用的重要環(huán)節(jié)。通常的方法是用化工方法生產苯、吡啶等化工產品，但該方法分離或提純難度較大，不易形成規(guī)模；也有將煤焦油經過酸洗、堿洗后用作燃料油，但該方法產生的酸渣、堿渣難于處理，污染嚴重，燃料油也不符合環(huán)保標準。因此，充分合理地利用豐富的煤焦油餾分生產高價值產品至關重要。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是現(xiàn)有的利用石油加工產品及副產品生產芳烴型橡膠填充油的方法所存在的原料不足、產量有限、產品質量不穩(wěn)定的問題。
為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術方案是一種芳烴型橡膠填充油的生產方法，其特征在于由以下步驟組成A.煤焦油餾分和氫氣混合后進入加氫反應器，與Mo-Ni-P加氫改質催化劑接觸反應，脫除煤焦油餾分中的硫、氮雜質及膠質、瀝青質，反應條件為氫分壓8.0～14.0MPa，反應溫度370～390℃，體積空速0.6～1.0h-1，氫油體積比1000～1200，反應后反應產物導出加氫反應器；所述Mo-Ni-P加氫改質催化劑，以氧化物干基計，MoO3占催化劑總重量的15～25w％，NiO占催化劑總重量的2～6w％，P2O5占催化劑總重量的3～8w％，其余為無定形硅酸鋁載體；B.步驟A得到的反應產物經換熱、冷卻后進入氣體分離及穩(wěn)定系統(tǒng)，分離出氫氣、干氣、硫化氫和氨以及液化氣后，得到液體產物；C.將步驟B得到的液體產物在分餾塔中進行分餾、切割，得到360℃以上餾分，該餾分即為芳烴型橡膠填充油產品。
采用本發(fā)明，具有如下的有益效果(1)本發(fā)明利用石油加工工業(yè)中常規(guī)的固定床加氫裝置及工藝流程，工藝技術成熟，生產流程簡單；(2)本發(fā)明對原料沒有特殊的要求，可以充分利用工業(yè)煤干餾裝置所生產的煤焦油餾分，原料來源廣，處理能力大；(3)采用本發(fā)明方法生產的芳烴型橡膠填充油，其硫含量低于500μg/g，氮含量低于1000μg/g，芳烴含量不低于90w％(w％表示重量百分數(shù))；安定性好，而且無毒、無異味，對環(huán)境無不良影響；(4)在芳烴型橡膠填充油需求量不斷增加而石油供應日趨緊張的情況下，本發(fā)明為生產芳烴型橡膠填充油開拓了新的原料來源。本發(fā)明方法適于大規(guī)模地生產芳烴型橡膠填充油，可解決芳烴型橡膠填充油產量不足的問題。此外，利用煤焦油餾分加氫改質生產合格的芳烴型橡膠填充油是一條嶄新的思路，迄今為止尚未見到有關這方面的報道；所以說，本發(fā)明又為煤焦油的綜合利用提供了新的途徑。
下面結合具體實施方式
和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
具體實施方式
和實施例并不限制本發(fā)明要求保護的范圍。
具體實施例方式
本發(fā)明芳烴型橡膠填充油的生產方法，由以下步驟組成A.煤焦油餾分和氫氣混合后進入加氫反應器，與Mo-Ni-P加氫改質催化劑接觸反應，脫除煤焦油餾分中的硫、氮雜質及膠質、瀝青質。煤焦油餾分是指在煤化工行業(yè)現(xiàn)有的工業(yè)煤干餾裝置上分離出酚、萘及焦油瀝青后的煤焦油，其硫含量一般為0.3～1.0w％，氮含量一般為0.4～1.2w％，初餾點一般不低于150℃，干點一般不超過530℃，芳烴含量一般為75～90w％，膠質和瀝青質含量一般為5～15w％。加氫反應器采用常規(guī)固定床加氫反應器，并采用單程通過的操作方式。煤焦油餾分和氫氣混和后，一般經換熱器、加熱爐預熱到330～350℃后從加氫反應器的上部進入加氫反應器，在加氫反應器內并流向下流動。煤焦油餾分和氫氣在加氫反應器內的反應條件為氫分壓8.0～14.0MPa，反應溫度370～390℃，體積空速0.6～1.0h-1，氫油體積比1000～1200。反應后反應產物從加氫反應器的下部導出加氫反應器。
所述Mo-Ni-P加氫改質催化劑，為擔載在無定形硅酸鋁載體上的Mo-Ni-P加氫改質催化劑；以氧化物干基計，MoO3占催化劑總重量的15～25w％，NiO占催化劑總重量的2～6w％，P2O5占催化劑總重量的3～8w％，其余為無定形硅酸鋁載體。催化劑的孔容一般為0.3～0.5ml/g，比表面一般為330～400m2/g；形狀為球形，直徑一般為φ1.5～3mm。該催化劑具有較強的脫硫、脫氮能力，并可脫除煤焦油餾分中的膠質及瀝青質。該催化劑系采用石油加工工業(yè)中常規(guī)的加氫改質催化劑制備方法制備。
B.步驟A得到的反應產物經換熱、冷卻后進入氣體分離及穩(wěn)定系統(tǒng)，分離出氫氣、干氣、硫化氫和氨以及液化氣后，得到液體產物。其中，氣體分離及穩(wěn)定系統(tǒng)包括依次相連的高壓分離器、低壓分離器和穩(wěn)定塔。步驟A得到的反應產物在換熱、冷卻設備中經換熱、冷卻至常溫(30～50℃)后進入高壓分離器，分離出絕大部分氫氣、大部分干氣(C1～C2組分)、大部分硫化氫和氨、少量液化氣(C3～C4組分)，然后進入低壓分離器；在低壓分離器中分離出剩余的大部分液化氣、大部分硫化氫和氨、殘余氫氣和干氣，之后進入穩(wěn)定塔；在穩(wěn)定塔中分離出殘余的液化氣、硫化氫和氨。上述過程中，高壓分離器分離出的脫除了大部分硫化氫和氨雜質后的富氫氣體循環(huán)使用。上述的氣體分離及穩(wěn)定系統(tǒng)及其操作過程、操作條件均是常規(guī)的，與石油加工常規(guī)固定床加氫裝置中的相同。
C.將步驟B得到的液體產物(C5及以上組分，由穩(wěn)定塔流出)在分餾塔中進行分餾、切割，分離出360℃及以下餾分，得到360℃以上餾分，送入產品罐。該360℃以上餾分即為芳烴型橡膠填充油產品。上述的360℃以上餾分，是指液體產物的360℃以上至其終餾點的餾分。所述的分餾塔為常壓分餾塔，其操作條件采用常規(guī)操作條件。
上述本發(fā)明工藝方法所生產的芳烴型橡膠填充油，其硫含量低于500μg/g，氮含量低于1000μg/g，芳烴含量不低于90w％，膠質和瀝青質含量不高于2w％；初餾點高于360℃，干點不超過550℃；安定性好，而且無毒、無異味，對環(huán)境無不良影響。
實施例實施例1在小型試驗裝置上進行試驗。該裝置的加氫反應器為100ml固定床加氫反應器，分餾塔為具有17塊理論塔板的實沸點蒸餾裝置。試驗所加工的煤焦油餾分為某工業(yè)煤干餾裝置生產的煤焦油(已分離出酚、萘及焦油瀝青)，其主要性質參見表1。100ml固定床加氫反應器內裝填擔載在無定形硅酸鋁載體上的Mo-Ni-P加氫改質催化劑，其MoO3含量為22.8w％，NiO含量為3.4w％，P2O5含量為4.8w％，其余為無定形硅酸鋁載體。催化劑的孔容為0.38ml/g、比表面為363m2/g，形狀為球形，直徑為φ2.0mm。該催化劑在使用前采用常規(guī)預硫化工藝進行預硫化，待催化劑活性穩(wěn)定后，再進行工藝條件考察試驗(以下實施例同此)。
在實施例1(以及以下的實施例2和實施例3中)，試驗裝置的氣體分離及穩(wěn)定系統(tǒng)僅設置高壓分離器，未設置低壓分離器和穩(wěn)定塔。
操作過程中，上述的煤焦油餾分和氫氣混合后從加氫反應器的上部進入加氫反應器，與Mo-Ni-P加氫改質催化劑接觸反應。試驗采用單程通過的操作方式對煤焦油餾分進行加氫改質。反應后反應產物從加氫反應器的下部導出，冷卻至常溫后進入高壓分離器，在高壓分離器內將大部分氫氣、干氣、硫化氫和氨以及少量的液化氣分離出去。之后進入緩沖罐，在常規(guī)操作條件下用氮氣進行氣提，將剩余的液化氣以及殘余的氫氣、干氣、硫化氫和氨分離出去。分離出上述氣體后得到的液體產物(C5及以上組分)由緩沖罐流出，送入實沸點蒸餾裝置進行分餾。在實沸點蒸餾裝置中切割出360℃及以下的輕餾分，得到360℃以上餾分；該360℃以上餾分即為本發(fā)明芳烴型橡膠填充油產品。
上述分離過程中，高壓分離器分離出的富氫氣體不循環(huán)使用。
實施例1中，加氫改質工藝條件(即加氫反應器的反應條件)及360℃以上餾分(指360℃以上至終餾點的餾分，即本發(fā)明的芳烴型橡膠填充油；以下實施例同此)的產品性質參見表2。為了考察對比，表2中一并列出了中國石油化工股份有限公司制定、執(zhí)行的芳烴型橡膠填充油企業(yè)標準。由表2可以看出，實施例1所得到的芳烴型橡膠填充油的硫含量為368μg/g，氮含量為826μg/g，芳烴含量為94.1w％，膠質和瀝青質含量為1.7w％；安定性好，而且無毒、無異味，對人體和環(huán)境無不良影響。
實施例2按實施例1，所不同的是加氫改質工藝條件以及Mo-Ni-P加氫改質催化劑的組分含量及物理參數(shù)。加氫改質工藝條件及360℃以上餾分的產品性質參見表2。所用Mo-Ni-P加氫改質催化劑的MoO3含量為20.5w％，NiO含量為4.6w％，P2O5含量為5.9w％，其余為無定形硅酸鋁載體。催化劑的孔容為0.40ml/g、比表面為375m2/g，形狀為球形，直徑為φ2.5mm。
實施例2所用的試驗裝置、煤焦油餾分、加工步驟以及其它未說明的操作過程，均與實施例1相同。
由表2可以看出，實施例2所得到的芳烴型橡膠填充油的硫含量為352μg/g，氮含量為786μg/g，芳烴含量為93.5w％，膠質和瀝青質含量為1.5w％；安定性好，而且無異味，是一種對環(huán)境友好的產品。
實施例3按實施例1，所不同的是加氫改質工藝條件以及Mo-Ni-P加氫改質催化劑的組分含量及物理參數(shù)。加氫改質工藝條件及360℃以上餾分的產品性質參見表2。所用Mo-Ni-P加氫改質催化劑的MoO3含量為18.1w％，NiO含量為5.4w％，P2O5含量為6.8w％，其余為無定形硅酸鋁載體。催化劑的孔容為0.42ml/g、比表面為388m2/g，形狀為球形，直徑為φ2.8mm。
實施例3所用的試驗裝置、煤焦油餾分、加工步驟以及其它未說明的操作過程，均與實施例1相同。
由表2可以看出，實施例3所得到的芳烴型橡膠填充油的硫含量為375μg/g，氮含量為844μg/g，芳烴含量為94.8w％，膠質和瀝青質含量為1.8w％；產品質量好，而且無毒、無異味，具有環(huán)保型產品的特點。
表1煤焦油餾分的主要性質(實施例1～實施例3)

表2加氫改質工藝條件及360℃以上餾分的產品性質(實施例1～實施例3)

權利要求
1.一種芳烴型橡膠填充油的生產方法，其特征在于由以下步驟組成A.煤焦油餾分和氫氣混合后進入加氫反應器，與Mo-Ni-P加氫改質催化劑接觸反應，脫除煤焦油餾分中的硫、氮雜質及膠質、瀝青質，反應條件為氫分壓8.0～14.0MPa，反應溫度370～390℃，體積空速0.6～1.0h-1，氫油體積比1000～1200，反應后反應產物導出加氫反應器；所述Mo-Ni-P加氫改質催化劑，以氧化物干基計，MoO3占催化劑總重量的15～25w％，NiO占催化劑總重量的2～6w％，P2O5占催化劑總重量的3～8w％，其余為無定形硅酸鋁載體；B.步驟A得到的反應產物經換熱、冷卻后進入氣體分離及穩(wěn)定系統(tǒng)，分離出氫氣、干氣、硫化氫和氨以及液化氣后，得到液體產物；C.將步驟B得到的液體產物在分餾塔中進行分餾、切割，得到360℃以上餾分，該餾分即為芳烴型橡膠填充油產品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種芳烴型橡膠填充油的生產方法，屬于煤化工領域；主要用于解決現(xiàn)有的利用石油加工產品及副產品生產芳烴型橡膠填充油的方法所存在的原料不足、產量有限、產品質量不穩(wěn)定的問題。本發(fā)明方法，首先是將煤焦油餾分和氫氣混合后送入加氫反應器，在一定的反應條件下與Mo－Ni－P加氫改質催化劑接觸反應，脫除煤焦油餾分中的硫、氮雜質及膠質、瀝青質；之后將加氫反應產物送入氣體分離及穩(wěn)定系統(tǒng)，分離出氫氣、干氣、硫化氫和氨以及液化氣，得到液體產物；最后將該液體產物送入分餾塔進行分餾、切割，得到360℃以上餾分，該餾分即為本發(fā)明芳烴型橡膠填充油產品。本發(fā)明用于利用煤焦油餾分加氫改質生產合格的芳烴型橡膠填充油。
文檔編號C10C1/08GK1752182SQ200510018058
公開日2006年3月29日 申請日期2005年9月29日 優(yōu)先權日2005年9月29日
發(fā)明者趙曉青, 黃新龍, 霍宏敏, 秦如意, 王洪彬, 胡艷芳, 張亞西 申請人:中國石油化工集團公司, 中國石化集團洛陽石油化工工程公司