[发明专利]一种利用煤焦油与生物质油脂共加氢制备汽柴油的方法及工艺系统

说明书

本发明公开了一种煤焦油与生物质油混合加氢制备汽柴油的方法及工艺系统，属于石油化工能源技术领域。本发明通过先将煤焦油经过催化加氢得到加氢预处理的煤焦油体系，然后将加氢预处理的煤焦油体系与生物质油脂混合得到混合油体系，继续对混合油体系进行催化加氢后，经精馏处理，得到汽柴油产物；其中，加氢预处理的煤焦油体系经过催化加氢形成供氢溶剂，利用氢自由基对生物质油脂进行加氢脱氧。本发明所述其系统，设置了分阶段的若干反应器，实现分段催化加氢反应的进行，并将煤焦油进行加氢预处理后与生物质油脂混合催化加氢。本发明相比于单一原料加氢技术，加氢速度快、结焦影响小，原料适应性也得到提高。

技术领域

本发明属于煤化工加工利用技术领域，涉及一种利用煤焦油与生物质油脂共加氢制备汽柴油的方法及工艺系统。

背景技术

随着经济的快速增长，煤炭在全球能源消费结构中占据了相当大的比例，燃料油更是一度成为全球市场长期旺盛需求的产品。然而传统的煤化工生产模式一直得不到良好的改善，煤焦油作为燃料油的原料，利用率不高以至于出现利润下滑、加剧环境污染等问题。现代工业要继续推进，化石能源仍然是不可替代的动力来源。但由于现在社会对液体燃料的需求不断增长，而煤焦油产量已经无法完全满足，另一方面由于煤炭资源在不断减少，因此，提高煤焦油转化率和寻找清洁能源来满足日益增长的燃油需要已是迫在眉睫。

传统煤化工生产粗放、产量过剩，导致库存积压、利润下滑等问题愈发明显。与此同时，新型煤化工技术逐渐兴起，其中因为煤制油能够有效解决传统煤企所面临的部分问题、并能改善能源布局不足，而广受瞩目。正是在这种背景之下，中温煤焦油加氢行业受到了研究人员的广泛重视，得以发展起来。目前中温煤焦油加氢工艺技术主要有：预蒸馏固定床加氢、延迟焦化固定床加氢、悬浮床加氢裂化。但煤焦油加氢原料中重质组分含量高，粘度高，在实际生产中输送较为困难，易堵塞管道与设备，难以长时间连续生产；其次，煤焦油不饱和烃含量高，杂原子化合物含量高，加氢氢耗大、难度高；此外，原料中机械杂质含量高且由于原料的粘度较高，对机械杂质的处理造成了困难；最后，不同来源、不同时间产出的煤焦油质量均有所区别，而煤焦油加氢工艺对原料的适应性并不高，并且煤焦油的来源分散，回收工作难以得到保障，大规模生产难以实现。

生物柴油是以油料废弃物、餐饮废油以及动物油脂等为原料，通过加氢饱和制取的新型燃料。因其环保、可持续、可再生的特点引起了诸多关注，研究人员相继开展了关于生物柴油的相关研究，并且取得了一定成果。生物柴油的生产方法主要有直接混合法、微乳化法、热解法、酯交换法等。这些方法均有一些不足之处，相比较而言，酯交换法是目前普遍应用的方法。近年来，超临界法、生物催化法等一些新工艺也开始得到应用。但生物质油脂加氢原料中含氧化合物含量高，加氢反应氢耗高、难度大；其次生物质油脂来源分散而使得无法大规模生产；最后，生物质油脂加氢工艺对原料的适应性低，生物质油脂的来源分散且质量难以控制，无法实现持续生产。

因此，目前的煤焦油的加工使用中存在着利用率低、来源少、造成环境污染严重的问题，且在日常生产生活中产生的餐饮废油、工厂废弃油等生物质油脂无法被合理再利用。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种利用煤焦油与生物质油脂共加氢制备汽柴油的方法及工艺系统。经过该方法以及配合使用该工艺系统，实现了将生产副产物煤焦油与污染废弃物生物质油脂经过催化共加氢的方法，最终制得产物汽柴油的目的，实现了煤焦油和生物质油脂的高效再利用，并得到了有价值的能源产物汽柴油。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种利用煤焦油与生物质油脂共加氢制备汽柴油的方法，通过将煤焦油与生物质油脂混合得到混合油，对混合油进行催化加氢反应后，经精馏得到汽柴油产物；

其中，煤焦油在催化加氢过程中作为供氢溶剂提供氢自由基，利用氢自由基对生物质油脂进行加氢脱氧。

优选地，上述利用煤焦油与生物质油脂共加氢制备汽柴油的方法具体包括以下步骤：