[发明专利]由费－托合成蜡生产柴油和化工原料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由费-托合成蜡生产柴油和化工原料的方法，特别是采用新型催化剂使将加氢裂化，将费-托合成蜡加工为清洁柴油和化工原料的方法。

背景技术

化石燃料主要包括煤和石油，从世界范围看，煤的储量远超过石油的储量。因此，如何用煤替代石油是能源领域的重要课题。煤替代石油的重要加工过程是煤的液化过程，以及煤液化产物的进一步加工处理过程。

根据化学加工过程的不同路线，煤炭液化可分为直接液化和间接液化两大类。煤直接液化是把煤直接转化成液体产品。其工艺主要有埃克森(Exxon)供氢溶剂法(简称EDS法)、氢煤法等。EDS法是借助供氢溶剂的作用，在一定温度和压力下将煤加氢液化成液体燃料；氢煤法是采用加压催化流化床反应器，借助高温和催化剂的作用，使煤在氢压下裂解成小分子的烃类液体燃料。加氢液化工艺的柴油收率在70％左右，LPG和汽油约占20％，其余为以多环芳烃为主的中间产品，还含有相当数量的氧、氮、硫等杂原子，芳烃含量也较高，较难进一步加工为高质量的汽油、柴油等产品。

CN1382772A介绍了一种从煤直接液化油最大量生产优质柴油或喷气燃料的方法，过滤后的煤液化油稳定加氢，然后将得到的柴油馏分、尾油馏分进行深度加氢改质，分离加氢改质反应器流出物得到气体、石脑油馏分、柴油馏分和尾油馏分或气体、石脑油馏分、喷气燃料、柴油馏分和尾油馏分，富氢气流循环使用，部分尾油馏分作为供氢剂循环回煤液化系统。

CN1493663A介绍了一种由煤直接液化油生产优质柴油的组合工艺方法，过滤后的煤液化油稳定加氢，然后将得到柴油馏分进行加氢改质，分离加氢改质反应器流出物得到石脑油馏分、柴油馏分。由于煤直接液化油芳烃含量较高，上述两种方法得到的柴油馏分的十六烷值仅能达到45左右，不能满足欧II柴油标准。

煤间接液化是煤炭在高温下与氧气和水蒸气反应分解，使煤炭全部气化成原料气(CO+H₂的混合物)，再在催化剂的作用下进一步合成为液体油品或石化产品。目前，间接液化已在许多国家实现了工业生产，主要分两种生产工艺，一是费-托(Fischer-Tropsch)合成工艺，将原料气直接合成油；二是摩比尔(Mobil)工艺，由原料气合成甲醇，再由甲醇转化成汽油的。其中费-托合成是具有较好前景的工艺方法。费-托合成油的重馏分中，主要由直链烷烃组成，凝点很高，通常称费-托合成蜡，一般难以直接利用，需进一步加工为各种产品。

CN1594509A等将费-托合成油的重质烃和/或釜底蜡，采用Fe基催化剂在悬浮床中进行加氢转化，生产石脑油和柴油产品。具体方法是将Fe基催化剂和费托合成重质烃和/或釜底蜡原料在储油罐混合均匀，然后与氢气混合加热至300～400℃进入悬浮床反应器，进行加氢转化；加氢转化的反应条件为3.0～20.0MPa，反应温度为350～500℃，氢油体积比为300～1800，液体空速为0.1～3.0h^-1。悬浮床工艺的加氢性能较弱，反应条件苛刻，产品性质需进一步提高。

USP6,475,375、USP6,656,343等介绍了一种将费-托合成油转化为压缩点火式(CI)发动机用石脑油燃料或其调合组分的方法。具体方法为，将费-托合成油的石脑油馏分进行加氢处理，将费-托合成油的重馏分进行加氢裂化，加氢处理后的石脑油及加氢裂化得到的石脑油作为压缩点火式发动机的燃料或其调合组分，这些石脑油的控制指标为：终馏点低于160℃，浊点在-30℃以下，十六烷值在30以上。但是石脑油馏分不是压缩点火式发动机的理想燃料，以其调合柴油，虽然可以降低其凝点，但其它指标如闪点等将受到影响。

USP5,689,031介绍将费-托合成油生产为柴油的方法。提出保留费-托合成油中的少量含氧化合物(认为是C12以上的醇类)，可以提高合成柴油的润滑性能，使用时不必添加价格昂贵的添加剂，同时为了降低凝点，所有的组分需进行加氢异构化。具体方法为，将费-托合成油分离成为较重的馏分和较轻的馏分，进一步把该较轻的馏分分离，并且较重的馏分和低于约500°F的较轻的馏分进行加氢异构化，把该异构的产物与未加氢处理的部分(一般为500～700°F馏分)调合。该专利提供了一种改善合成柴油润滑性能的方法，但操作较为复杂。