[发明专利]一种煤焦油加工利用的加氢方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤焦油加工利用，具体地说是一种采用加氢技术对煤焦油进行加工利用的方法。

背景技术

随着世界经济，尤其是发展中国家经济的发展，对液体马达燃料的需求量也越来越大。目前，由于诸多因素的综合影响，石油价格的增加幅度非常大，这就给由煤制取液体马达燃料提供了很好的利润空间，从而使相关技术得到非常迅速的发展。由煤制取液体马达燃料的途径主要有三种，都是比较成熟的技术，包括：煤直接液化、煤间接液化和煤干馏生产煤焦油。

在上述三种煤基合成油中，煤干馏生产的煤焦油的清洁利用是国内目前最有前景的。其原因不仅是因为煤焦油是煤焦化生成焦炭的副产品，更是因为煤焦油的生成投资较低。煤焦油是煤干馏过程中所得到的一种液体产物，按干馏的温度可以分为高温干馏煤焦油、中温煤焦油和低温煤焦油，它们的组成和性质有很大不同。

目前，国内的炼钢企业所需的焦炭都来自煤炭，煤炭在焦化过程中会生产出副产品高温煤焦油，另外城市煤气在制造过程中也会副产中低温煤焦油，当然各地的土法炼焦过程中也会产生煤焦油。而随着中国经济的发展和煤炭资源利用的扩大，我国煤焦油的产量也会越来越多。因此，如何有效地利用煤焦油是煤的综合利用重要环节。国内煤焦油加工利用的常规方法是将煤焦油先切割分馏，然后再从分馏出的轻质馏分中精馏产三苯、酚和萘等化工产品。但是该方法分离或提纯难度较大，且能耗较大，环境污染严重，煤焦油资源利用率低，难形成规模。当然也有直接将煤焦油经过酸洗、碱洗后作燃料油的，但该方法会产生大量难以处理的酸渣、碱渣，在燃烧过程中也会生成较多的SO_x和NO_x等环境污染物。

将煤焦油采用加氢的方法来生产化工产品的技术已经存在，并且用加氢技术将煤焦油加工成燃料油的方法在上世纪也有过研究，但是限于当时的技术条件，工艺操作条件需高温高压，基本上没有成功。随着世界石油产量的大幅度增长，对该项技术的研究也逐渐减少。近年来，受石油资源的影响以及原油处理量和加工能力的限制，轻质油品的产量远远不能满足市场的需求，这又为煤焦油加氢深加工提供了经济可行性和市场契机。更令人欣喜的是，加氢技术在不断地完善和改进，这也为煤焦油加氢的成功应用提供了技术可能性。

美国专利US 4,855,037公开了一种煤焦油加氢处理的催化剂及方法。该方法是将加氢处理后的煤焦油用于延迟焦化。加氢工艺是作为煤焦油延迟焦化的预处理工艺出现的，并不直接生产轻质油品等目的产品。并且该方法主要是处理重质油，操作压力高，投资较大。

中国专利CN 1147575C公开了一种煤焦油生产柴油的加氢精制处理方法。该发明需要首先将煤焦油全馏分分离成渣油和轻馏出油两部分，其中，轻馏出油在加氢精制装置中进行加氢，反应产物经高分、气提塔得到汽油、柴油。由于该发明没有考虑对煤渣油的利用，以至于煤焦油资源的利用率较低。

因此，本领域迫切需要改进现有的加氢工艺，使现有的加氢工艺更适合于深加工煤焦油，从而为煤焦油的全面合理利用提供一种可行的方案，以提高煤焦油资源的利用率。

发明内容

本发明的目的就是提供一种采用加氢技术对煤焦油进行加工利用的方法，该方法改进了现有的加氢工艺，提高了煤焦油资源的利用率，从而解决了现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明首先将煤焦油的水分和固体微粒脱掉，然后进入加氢反应器进行加氢反应生产汽油馏分、柴油馏分和改质煤沥青组分；而且本发明将通过加氢反应器生产出的柴油馏分再进入第二加氢改质反应器进行深加工直接得到清洁柴油。

一种煤焦油加工利用的加氢方法，可按如下步骤操作：

(a)将煤焦油原料脱水至含水量小于0.05％，然后除去机械杂质(与油相不同的相，表现为固相的物质)，得到净化的(机械杂质含量小于0.03％)煤焦油原料；

(b)在300-427℃的反应温度、10.0-17.0MPa的反应压力(绝对压力)以及0.15-1.0h^-1的液时体积空速下，将所述净化的煤焦油原料与氢气混合进行加氢反应，得到气、液两相产物，反应在加氢保护剂和负载型加氢催化剂存在下进行，其中氢气与煤焦油的体积比为1000∶1至3500∶1；

(c)分馏所得的液相产物，得到汽油、中间馏分油和改质的煤沥青。