[发明专利]一种液体燃料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤化工领域，具体而言，涉及一种煤液体燃料的制备方法。

背景技术

煤炭直接液化是指在高温高压、临氢、溶剂和催化剂存在下的煤加氢裂解生成液态产品的工艺过程；将固体的煤直接转化为油，实现煤炭洁净利用，同时在一定程度上，可以缓解石油供应的压力。煤和油共同处理工艺是20世纪80年代以来煤炭直接液化研究领域所取得的重大进展之一。

当前对煤和油共同处理工艺的研究中，多采用重质油替代或部分替代煤直接液化循环溶剂，将煤直接加氢液化成油。重质油主要是来自石油系，包括催化裂化回炼油、催化裂化油浆、芳烃抽提油和减压渣油等。它们的共同特点是密度值大、粘度大和多环芳烃含量较高，但同时具有价格高、组成变化大、来源复杂等缺点。随着炼油技术的发展，石油系重质油被进一步加工利用，这导致煤和油共同处理工艺的原料之一—重质油的来源越来越来少。同时，煤和油共同处理工艺对石油系重质油的要求比较苛刻，要求其具有较高含量的芳烃，供氢性能好，从而在上述工艺中与煤产生良好的协同效应，有利于促进煤的加氢转化。然而大部分石油系重质油难以满足上述条件，并且还会对煤液化过程产生不利影响，进而导致煤液化过程中煤的转化率和油收率均较低。

然而煤油共炼工艺的实现为煤与其它类物质共同处理开拓了思路。中国专利103254933A介绍一种煤液化沥青制备方法，这不仅是煤液化残渣综合利用的重要途径之一，同时可以提高煤直接液化过程的经济效益。

沥青包括石油沥青、煤液化沥青和煤焦油清。石油沥青主要来自石油炼制过程中；煤焦油沥青，是由煤干馏的产品(煤焦油)经再加工而获得的；煤液化沥青，是由煤直接液化工艺过程中生产的固体残渣进行溶剂脱灰而获得。沥青是由芳香族碳氢化合物及其氧、硫、碳的衍生物所组成的混合物，主要元素为C、H、O、S和N。煤沥青元素组成的特点是煤沥青中的“碳氢比”比石油沥青高很多，但远小于煤液化沥青中的碳氢比。

随着煤焦油产量逐渐增加和炼油企业加工能力不断增加，石油沥青、煤液化沥青和煤焦油沥青产量不断增加，而市场对沥青的需求却逐渐趋于饱和，因此沥青的综合利用成为亟需解决的难题。当前沥青主要用于生产道路沥青，建筑沥青，防水卷材，以及生产高附价值的树脂和碳材料。中国专利ZL200510047800.X公开了一种以煤炭直接液化残渣为原料利用等离子体来制备纳米碳材料的方法。中国专利ZL200610012547.9公开了一种将煤液化残渣作为道路沥青改性剂的方法。中国专利ZL200910087907.5公开了一种利用煤直接液化残渣制备沥青基碳纤维的方法。中国专利CN 103740394A公开了一种高等级道路石油沥青的制备方法。

随着经济的快速发展，我国对液体车用燃料的需求不断增加。然而我国现有的能源储备是有限的，这就需要不断进行技术创新，提高液体燃料的产量。虽然沥青转化为液体燃料是沥青综合利用的重要途径之一，但是由于沥青具有金属含量高，杂原子含量高，氢碳原子比低等缺点，导致在沥青转化为液体燃料的工艺中，需要提高沥青的氢碳原子比，将大分子转变为小分子，才能转化为液体产品，然而通过常规的石油加工方法实现上述过程，难度较大。

中国专利CN1297980A提供了一种沥青延迟焦化生产液体燃料的工艺方法，该工艺采用延焦化的方法，将沥青进行热裂解生产液体燃料、气体和焦。此工艺方法中液体燃料的收率低，同时操作存在难度大，运行周期短的缺陷。中国专利101302444A提供了一种煤焦油沥青加氢裂化制备油的方法，此方法工艺具有路线长，催化剂容易失活，沥青转化率低，加氢深度低，油品质量差，运行周期短等缺点。在煤液化条件下，也可将沥青通过热解和加氢裂化转化车用燃料，然而目前煤与沥青共同加工处理的工艺方法未见相关报道。

通过上述内容可知，现有的利用沥青制备液体燃料的工艺方法，存在操作难度大并且沥青转化率低的问题。为了解决这一问题，有必要开发出一种沥青转化率高且工艺易于实现的制备液体燃料的方法。

发明内容

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种液体燃料的制备方法，包括以下步骤：S1，将原料煤、沥青以及煤液化循环溶剂进行混合，得到油煤浆；S2，将油煤浆在催化剂的作用下进行液化反应，将液化反应分离后，得到煤液化油；S3，将煤液化油进行催化加氢反应，将催化加氢的液相产物进行分馏后，得到液体燃料和煤液化循环溶剂。

进一步地，步骤S1包括：S11，将原料煤与煤液化循环溶剂混合，得到煤浆；以及S12，将煤浆与沥青混合，得到油煤浆。