[发明专利]一种中低温煤焦油加氢生产高密度喷气燃料的方法

说明书

技术领域

本发明属于煤焦油加工技术领域，特别涉及一种用煤焦油生产高密度喷气燃料的方法。

技术背景

近年来我国油气资源不足与国民经济发展的矛盾日益突出。我国煤炭储量丰富，推动以煤为基础的多元化能源发展思路已成为我国调整和优化能源结构的重要技术手段。其中，采用煤热解、炼焦或气化副产的煤焦油通过加氢改质生产轻质燃料技术，不但可以缓解石油资源短缺的能源现状，而且还可以提高煤焦油综合利用价值，还解决煤焦油低值利用而造成的的环境污染等问题。

同时我国地域、海域辽阔，需要一支强大的空军来保卫，军用飞机迫切需要高密度的喷气燃料。高密度喷气燃料是一种高密度、单位热值高的液体碳氢化合物燃料。与使用普通的低密度的喷气燃料相比，使用高密度喷气燃料，能有效地满足飞机的高航速和远航程的要求。我国的高密度喷气燃料一般是环烷基原油经蒸馏、加氢精制等一系列加工工序生产得到的，由于环烷基原油资源有限，不能满足要求。

中国专利CN102304387公布了一种用煤直接液化制煤基高密度喷气燃料的生产方法。该方法包括以下步骤：来自煤直接液化过程的液化轻油和液化馏分油进入带强制内循环的膨胀床加氢处理反应器，与氢气、加氢处理催化剂接触，膨胀床加氢处理反应器的出口物流经分离、分馏后，得到轻质馏分油、中质馏分和重质馏分油；轻质馏分油和中质馏分油混合后进入深度加氢精制固定床反应器，与氢气、加氢精制催化剂接触、反应，深度加氢精制固定床反应器出口物流经分离、分馏后，即可得到符合6号喷气燃料标准的高密度喷气燃料。该方法以煤为原料，生产过程中副产物较多，设备投资巨大，能耗比较大。

中国专利CN103059902A公布了一种用动植物油为原料制备喷气燃料调和油的方法。动植物脂肪进入第一反应器在催化剂作用下进行加氢脱氧反应，反应得到的烃类液相物流进入中间分馏塔得到C₁₆～C₂₄，再从顶部进入第二加氢反应器，在存在氢气的情况下于裂化段进行选择性裂化、分馏得到的C₆～C₁₅，再从中部进入异构段进行异构反应，从第二反应段分馏得到喷气燃料调和组分。该方法所得产物不纯，各种副产物较多，喷气燃料调和油的收率较低，在裂化和异构化过程中生成部分烯烃，影响喷气燃料的颜色等问题。

CN1408820A公布了一种喷气燃料的精制方法，包括未精制的喷气燃料馏分以0.5～6h^～1空速通入温度为30～60℃的负载强酸和酸性氧化物或氧化性盐的活性炭反应器，以0.5～6h^～1空速通入温度为30～60℃的负载强碱和金属氧化物的活性炭反应器，收集了符合喷气燃料的馏分。该方法在生产过程中对环境产生一定的污染，喷气燃料的收率较低。

因此迫切需要开发一种环境污染小、原料成本低、副产物少并且产物质量好的高密度喷气燃料。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上提供了一种中低温煤焦油加氢生产高密度喷气燃料的方法，该方法拓宽了生产高密度喷气燃料的原料来源，实现了利用中低温煤焦油生产抗定性好、相同体积燃烧释放能量高的喷气燃料，不但满足了我国对高品质喷气燃料的需求，而且使工艺流程得到简化，减少了资源浪费，降低了环境污染。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案由以下步骤组成：

(1)煤焦油加氢处理

将中低温煤焦油与氢气混合进入加氢反应器中，加热至反应温度后，依次通过加氢保护催化剂床层和加氢精制催化剂床层进行加氢反应，氢分压为12～14MPa，保护剂床层反应温度为180～210℃，精制剂床层反应温度为360～390℃，氢油体积比为1200～1500:1，加氢保护催化剂床层的平均液体体积空速为0.8～1.1h^-1，加氢精制催化剂的平均液体体积空速为0.4～0.5h^-1，反应后气液分离，得到加氢生成油；

(2)加氢产物的分馏

将加氢生成油送入分馏塔内进行分馏，得到小于180℃的石脑油，180～300℃的粗喷气燃料及大于300℃的尾油，将尾油的20～30质量％返回步骤(1)中，与原料中低温煤焦油混合进入加氢反应器；

(3)粗喷气燃料的白土精制

在氮气保护下，将步骤(2)所分馏的粗喷气燃料与白土混合，白土加入量为粗喷气燃料的7～9wt％，搅拌，135～150℃下反应30～40min，冷却，过滤，得到高密度喷气燃料，该方法能够较好的改善喷气燃料的颜色、抗氧化安定性、抗乳化性、绝缘性和残炭值。