[发明专利]煤焦油的脱金属方法和煤焦油的催化加氢方法及系统

说明书

本发明涉及一种煤焦油的脱金属方法和一种煤焦油的催化加氢方法及系统。其中的脱金属方法包括：(1)将脱金属剂、水与煤焦油混合；(2)在大于110℃的温度下，至少处理0.5小时，使煤焦油中的金属进入水相；(3)将含金属的水相分离，得到脱金属后的煤焦油。该脱金属的方法，不仅简单，而且效果好。

技术领域

本发明属于重质与劣质烃油加工领域，具体涉及了一种煤焦油的脱金属方法和一种煤焦油的催化加氢方法及系统。

背景技术

煤焦油是煤炭在干馏、热解或气化过程中得到的液体产品。通过催化加氢制备汽、柴油将成为煤焦油深加工及资源高效利用的重要途径。由于煤焦油中含大量金属，在催化加氢过程中会引起催化剂失活、选择性改变和生成油收率下降等一系列问题，因此在煤焦油深加工之前，有必要对原料煤焦油进行脱金属处理，以使其达到加氢操作的要求。

对煤焦油脱金属可参考石油及其馏分油的脱金属过程。原油及其馏分油的脱金属过程，一般是在电脱盐过程中通过加入脱金属剂来完成。电脱盐的温度一般不低于110℃，主要原因是有利于破乳，脱金属反应一般在较低的温度下即可顺利进行，不需要这样高的温度。但电脱盐的温度一般不超过140℃，因为更高的温度会导致电导率太高，并且会使氯化钙和氯化镁水解，增加脱盐的难度。电脱盐是连续进行的过程，原料的停留时间一般只有几分钟(高速电脱盐只有几秒钟)。

煤焦油与石油及其馏分油有很大不同，尤其是酚和杂环化合物的含量高，导致电脱盐时电流很大，甚至加不上电场。另外，煤焦油还具有密度大、粘度高、重组分含量高等特点。现有技术通过改进电脱盐工艺来对煤焦油脱金属，但结果还不理想，如崔楼伟等(响应面法优化煤焦油电脱盐工艺，化学反应工程与工艺，2010，26(3)：258～263)先采用过滤分离，再采用优化的电脱盐工艺，使脱后金属含量为24μg/g～25μg/g，虽能满足加氢进料要求，但脱后金属含量仍较高，会增加催化剂的消耗；又如唐应彪等(煤焦油脱金属及灰分脱除技术研究，石油化工腐蚀与防护，2015，32(4)：1～6)采用了“离心分离+化学反应脱金属、脱灰分+电脱盐、脱水”组合工艺技术，虽然脱后金属含量低，但工艺太复杂，成本高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种煤焦油的脱金属方法，该方法不仅操作简单，而且脱金属效果好。此外，本发明还提供了一种煤焦油的催化加氢方法及系统。

本发明的主要内容如下。

1.一种煤焦油的脱金属方法，包括：(1)将脱金属剂、水与煤焦油混合，所述煤焦油的密度<1g/cm³；(2)在大于110℃的温度下，至少处理0.5小时，使煤焦油中的金属进入水相；(3)将含金属的水相分离，得到脱金属后的煤焦油。

2.根据1的方法，其特征在于，步骤(2)中，处理温度大于140℃且小于等于160℃。

3.根据前述任一的方法，其特征在于，步骤(2)中，处理时间至少为2小时，优选为2小时～3.5小时。

4.根据前述任一的方法，其特征在于，步骤(1)中，将脱金属剂、水与煤焦油混合时，还混入破乳剂；步骤(2)中，处理的方式为静置，静置的过程中油水分层。

5.根据4的方法，其特征在于，所述的破乳剂为以酚醛树脂为起始剂制得的聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚。

6.根据4或5方法，其特征在于，所述破乳剂表征亲水亲油平衡的水数值为5～20，优选为9～12。

7.根据前述任一的方法，其特征在于，所述煤焦油的铁含量为5g/g～30μg/g。

8.根据前述任一的方法，其特征在于，所述脱金属剂的用量为煤焦油中总金属质量的0.5倍～10倍，优选为1～5倍；水的用量为煤焦油质量的3％～50％，优选为5％～20％。