[发明专利]加氢处理煤焦油料流的方法

说明书

优先权声明

本申请要求2013年11月19日提交的美国临时申请No.61/906,003的优先权，其内容全文经此引用并入本文。

发明背景

由石油加工产生许多不同类型的化学品。但是，近几十年来由于提高的需求量，石油变得更加昂贵。

因此，已经试图提供用于制造化学品的原材料的替代来源。现在的注意力集中在由固体碳质材料，如在美国和中国等国家可大量供应的煤制造液态烃。

煤的热解产生焦炭和煤焦油。炼焦或“焦化”工艺由在无氧的封闭容器中将材料加热到极高温度构成。焦炭是主要为碳和无机灰分的多孔但硬的残渣，其可用于炼钢。

煤焦油是在加热过程中驱出的挥发性材料，其包含许多烃化合物的混合物。可将其分离产生各种有机化合物，如苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽和菲。这些有机化合物可用于制造许多产品，例如染料、药物、炸药、香料、香精、防腐剂、合成树脂和漆和着色剂。该分离留下的残余沥青用于铺路、铺屋顶、防水和保温。

煤焦油包括许多污染物，这使其不适用于某些最终产品。由于越来越严格的标准，必须提供处理煤焦油以除去污染物的方式。

需要改进的从煤中除去污染物的方法。

发明概述

本发明的一个方面涉及一种加氢处理煤焦油料流的方法。提供煤焦油料流并将所述煤焦油料流分馏成至少具有85℃(185°F)至137.8℃(280°F)的沸点的轻石脑油范围的烃料流。通过使所述轻石脑油范围的烃料流与石脑油加氢处理催化剂接触，加氢处理所述轻石脑油范围的烃料流。

本发明的另一方面涉及一种提供轻质烃料流的方法。将煤焦油进料热解成至少焦炭料流和煤焦油料流。所述煤焦油料流具有大于400℃的沸点。通过使所述轻质烃料流与石脑油加氢处理催化剂接触，加氢处理所述煤焦油料流。将所述加氢处理料流分馏以提供至少一个轻质烃料流。

本发明的另一方面涉及一种加氢处理煤焦油料流的方法。在热解区中将煤进料热解成至少焦炭料流和煤焦油料流。所述煤焦油料流具有大于400℃的沸点。使所述煤焦油料流在溶剂萃取区中与溶剂接触以提供重质不溶部分和轻质可溶部分。将重质不溶部分与轻质可溶部分分离。通过使重质不溶部分与煤油或馏出物加氢处理催化剂在550℃至700℃的温度和4.8MPa(700psi)至8.3MPa(1,200psi)的压力下接触，加氢处理所述重质不溶部分。

附图简述

图1是本发明的方法的第一实施方案的图示。

图2是本发明的方法的第二实施方案的图示。

图3是本发明的方法的第三实施方案的图示。

发明详述

图1显示方法5的第一实施方案。可以将煤进料10送往热解区15，如炼焦炉。或者或另外，可以将一部分煤进料10送往气化区(未显示)。在热解区15中，在不存在氧气的情况下在高温，例如最多2,000℃(3600°F)下加热煤以馏出挥发性组分。炼焦产生焦炭料流20和煤焦油料流25。焦炭料流20可用于其它工艺，如制钢。

获自热解区15或获自其它来源的煤焦油料流25在分馏区30中分离。煤焦油包含具有宽范围的沸点的杂环芳族化合物和它们的衍生物的复杂混合物。可以如本领域中公知的那样改变部分数和各种部分中的组分。典型分离工艺涉及将煤焦油分离成4至6个料流。例如，可存在包含NH₃、CO和轻质烃的部分、具有0℃至180℃的沸点的轻油部分、具有180℃至230℃的沸点的中质油部分、具有230至270℃的沸点的重油部分、具有270℃至350℃的沸点的蒽油部分和沥青。

轻油部分含有如苯、甲苯、二甲苯、石脑油、香豆酮-茚、二环戊二烯、吡啶和甲基吡啶之类的化合物。中质油部分含有如酚、甲酚和甲苯基酸、二甲苯酚、萘、高沸焦油酸和高沸焦油碱之类的化合物。重油部分含有和杂酚油。蒽油部分含有蒽。沥青是主要含有芳烃和杂环化合物的煤焦油蒸馏残渣。