[发明专利]一种洗油和煤直接液化油混合加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种洗油和煤直接液化油混合加工方法。具体地，本发明涉及一种将洗油与煤直接液化油按一定比例混合，通过加氢工艺来生产煤炭直接液化供氢溶剂和轻质液体燃料的方法。

背景技术

随着经济的发展和社会进步，人们对发动机燃料的需求越来越大，对发动机燃料的质量要求也越来越高。由于石油资源储量和开采量的限制，导致原油价格持续走高，这给石油替代能源技术的发展提供了良好机会。

近年来，煤炭直接液化、煤炭间接液化工艺技术的研究开发不断取得进展，工业示范装置在我国相继建成、投产。神华集团有限责任公司2004年申请了一种煤炭直接液化方法的中国专利CN200410070249，于2008年在鄂尔多斯建成100万吨/年规模的煤炭直接液化装置，并成功投产。该装置由液化单元、加氢稳定单元、加氢改质单元等部分组成。加氢稳定单元对来自液化单元的直接液化油进行加氢精制，生产液化单元所需的供氢溶剂，同时对进入加氢改质单元的液体产物进行预精制。该装置投产以来，运行稳定，产品质量能达到设计要求。

在煤直接液化工艺中，溶剂的作用十分重要，溶剂可以有效减少聚合反应发生，从而提高煤液化油收率。溶剂减少聚合反应的途径，首先是通过自身的溶解性将反应产生的自由基碎片溶解、分散，其次，溶剂还能提供氢自由基，使反应过程中自由基碎片成为稳定分子。在煤直接液化工艺中，要求溶剂具有对重质芳香物质良好的溶解性以及供氢性能。在目前实现长周期连续运转的煤直接液化工艺中，溶剂来自煤直接液化工艺本身，并在煤直接液化过程中循环使用，也称作循环溶剂。目前循环溶剂的供氢性能成为煤直接液化技术研究领域的重点之一，进一步提高循环溶剂的供氢性能或开发性能优良的溶剂是煤炭直接液化技术进步的一个重要方面。

Peter等人(The Natual of Synergistic Effect of Binary Tetralin-Alcohol Solvent in Kansk-Achinsk Brown Coal Liquefaction，Fuel Proc Tech，1997(50)139-152)用四氢萘-乙醇混合溶剂对褐煤进行直接转化研究表明，四氢萘作为供氢溶剂，提高了煤的大分子的反应性能，使得煤的转化率提高。李刚等(煤直接液化过程动力学阶段的划分与煤的高温快速液化[J].煤炭学报.32(9).2007.975-979)使用四氢萘作为煤液化的溶剂研究结果表明，供氢溶剂在煤高温快速液化过程中，起到了更好的供氢作用，从而提高了煤的转化率。邹纲明等(烟煤和低温煤焦油共处理反应及机理的研究[J].燃料化学学报，1996，24(5)：447-451)用煤与煤焦油共处理，发现煤焦油的存在可以阻止自由基缩合，提高煤液化转化率，主要是因为煤焦油中含有萘，在催化剂作用下生成四氢萘等具有供氢作用。可见，四氢萘作为煤直接液化过程中的溶剂，可以促进煤炭的转化，提高煤液化油收率。但是，这些文献均未对洗油作为溶剂进行研究，未对洗油与煤直接液化油混合加氢过程进行研究。

煤焦化过程产生的副产品煤焦油的量为煤的3～4％。以煤焦油为原料，通过加氢的方法生产轻质燃料油的技术，近年来也得到快速发展。

洗油是煤焦油中230～300℃馏分，约占煤焦油的6.5～10％，是一种复杂的混合物，富含甲基萘、吲哚、联苯、苊、芴等，这些物质的含量高达60％以上。目前，洗油主要用作通过分离提取联苯、甲基萘、苊等芳烃产品的原料，或用于配制防腐油、扩散剂、减水剂等，产品价值低。

中国专利CN97107637公布了一种煤焦化副产品洗油深加工技术，即采用“三炉三塔”热油连续精馏加工工艺，可以同时加工出工业萘、工业甲基萘和工业苊馏分、氧苊馏分等多种化工产品。

中国专利CN200810043034公开了一种来自煤焦油的洗油加氢制备汽油和柴油的方法。主要特点在于洗油与氢气混合通过装填保护剂、脱金属催化剂、加氢精制催化剂等反应器后，进入高压分离器，分离器上部的氢气循环使用，下部物流汽提或分馏得到汽油(石脑油)和柴油。该方法可以从洗油有效生产优质清洁柴油馏分。但是，此方法需串联排列设置多台反应器，并分别装填保护剂、脱金属催化剂以及加氢精制催化剂(或加氢改质催化剂)等，催化剂需要分层装填，每个催化剂床层之间设置冷氢，这些增大了装置建设投资和生产运行成本。