煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，包括如下步驟：（1）將煤粉、煤焦油、催化劑混合得到油煤漿；（2）將上述油煤漿預(yù)熱至350～410℃后，依次進(jìn)行一級(jí)和二級(jí)加氫反應(yīng)；（3）經(jīng)二級(jí)加氫反應(yīng)后的產(chǎn)物在進(jìn)行一級(jí)氣液分離，得到氣相物質(zhì)和液相物質(zhì)，所述氣相物質(zhì)再經(jīng)二級(jí)氣液分離得到氫氣和輕質(zhì)油；所述至少一部分液相物質(zhì)經(jīng)減壓蒸餾得到重油和液化殘?jiān)?；?）將所述步驟（3）中的所述重油和所述輕質(zhì)油混合后再經(jīng)加氫反應(yīng)，制備得到液體燃料。本發(fā)明采用煤焦油代替重油與煤粉進(jìn)行共煉反應(yīng)，可以大大提高了液體燃料的收率。
【專利說(shuō)明】煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，屬于煤化工領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]液體燃料在各種能源中占有十分重要的地位。各種汽車、船舶、飛機(jī)、工程機(jī)械等運(yùn)輸工具都大量使用液體燃料。液體燃料主要來(lái)源于從地下開(kāi)采出來(lái)的石油。而我國(guó)是一個(gè)煤炭?jī)?chǔ)量豐富而石油相對(duì)貧乏的國(guó)家。利用我國(guó)豐富的煤炭資源，實(shí)施“以煤代油”和“以煤造油”是優(yōu)化終端能源、實(shí)現(xiàn)石油供應(yīng)多元化和保證能源安全的重大決策。煤液化技術(shù)是將煤中的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為液態(tài)產(chǎn)物的過(guò)程，其目的是獲得碳?xì)浠衔?，以替代石油及其制品生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)用液體燃料。因此，煤液化技術(shù)作為一種煤制油技術(shù)，它的研究、開(kāi)發(fā)具有重要意義。
[0003]煤液化包括煤直接液化和煤間接液化，其中煤直接液化技術(shù)是指在高溫、高氫氣壓力條件下，通過(guò)加氫使煤中復(fù)雜的有機(jī)高分子結(jié)構(gòu)直接轉(zhuǎn)化為較低分子的液體燃料的過(guò)程。煤直接液化技術(shù)中，為了獲得較高的液體燃料產(chǎn)率，提高氫氣利用率，除了較高的溫度和氫氣壓力外，還需要使用預(yù)加氫的循環(huán)溶劑和價(jià)格昂貴的催化劑，造成了煤直接液化技術(shù)一次投資高、操作費(fèi)用高的問(wèn)題。
[0004]煤油共煉制油技術(shù)是基于石油工業(yè)重油加氫裂化工藝發(fā)展形成的一種煤制油技術(shù)，主要是將石油中的重油、渣油產(chǎn)品作為溶劑，配入煤粉形成油煤漿通過(guò)高溫高壓加氫而生產(chǎn)液體燃料油。由于煤具有“富芳構(gòu)貧氫”的特點(diǎn)，而重油或渣油具有“貧芳構(gòu)富氫”的特點(diǎn)，將煤與重油或渣油共煉時(shí)，可通過(guò)調(diào)節(jié)共處理過(guò)程條件，大大降低煤直接液化過(guò)程中存在的的投資高和操作費(fèi)用高的問(wèn)題，降低其制油過(guò)程的苛刻度。
[0005]諸如，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101649220A公開(kāi)了一種煤和重油共處理同時(shí)生產(chǎn)液體燃料和浙青類鋪路材料的方法，包括如下步驟:(I)煤粉、催化劑與重油混合制漿；(2)油煤漿預(yù)熱后，進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)；(3)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分離，分離出氣態(tài)物質(zhì)、輕質(zhì)油、水和重質(zhì)混合物，分離出的氣態(tài)物質(zhì)通過(guò)變壓吸附提氫，提純的氫氣返回到反應(yīng)器中循環(huán)使用，其余氣體經(jīng)凈化后用作燃料；分離出的輕質(zhì)油和水進(jìn)行油水分離，得到輕質(zhì)油和水；(4)重質(zhì)混合物進(jìn)入蒸餾塔，經(jīng)蒸餾分離得到粗油和塔底產(chǎn)物；(5)將粗油和輕質(zhì)油混合，經(jīng)提質(zhì)加工可得汽油、煤油、柴油、燃料油等液體燃料；(6)塔底產(chǎn)物經(jīng)處理，得浙青類鋪路材料。上述技術(shù)通過(guò)將“富芳構(gòu)貧氫”的煤和“貧芳構(gòu)富氫”的重油以及催化劑有機(jī)結(jié)合，通過(guò)調(diào)節(jié)共處理過(guò)程，在大大降低了煤直接液化過(guò)程的苛刻度的條件下，制備得到液體燃料和浙青類鋪路材料，在一定程度上提高了煤直接液化的經(jīng)濟(jì)性。
[0006]美國(guó)專利文獻(xiàn)US4853111也公開(kāi)了一種兩段式煤、油共處理工藝，該工藝是將重油和煤制成漿液，進(jìn)料中煤和重油的質(zhì)量比為1:2~11:9，升壓后與氫氣一起預(yù)熱，在435~445。(:、15~2010^條件下，進(jìn)入一段沸騰床反應(yīng)器，在&)、10 / A1203催化劑作用下，進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)，反應(yīng)后的產(chǎn)物進(jìn)入第二段沸騰床反應(yīng)器，在N1、Mo / Al2O3催化劑作用下深度加氫，脫除硫、氮、氧和重金屬(N1、V)等，產(chǎn)物經(jīng)分離器分離出氣體，并回收其中的氨和硫，氫氣循環(huán)使用；液體產(chǎn)物經(jīng)常壓蒸餾以及減壓蒸餾得到目的產(chǎn)品。該工藝具有過(guò)程簡(jiǎn)單，技術(shù)可靠，原料適應(yīng)范圍廣，油收率高，重油脫金屬率高等特點(diǎn)；該技術(shù)由于沒(méi)有脫灰工段，所以其耗氫量少，氫利用率高。
[0007]在上述煤油共煉技術(shù)中，均采用重油與煤共煉制備液體燃料，而經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，由于重油中芳烴含量較低，其再與芳烴含量高的煤粉混合加氫時(shí)，雖然在一定程度上提高了煤粉的加氫反應(yīng)效果，但是重油本身的加氫反而降低，這樣導(dǎo)致煤粉與重油共煉時(shí)綜合反應(yīng)的結(jié)果卻使得液體燃料的總收率降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是解決現(xiàn)有技術(shù)中由于煤粉與重油共煉時(shí)存在液體燃料的總收率降低的問(wèn)題，進(jìn)而提供一種能夠提高液體燃料總收率的煤焦油與煤共反應(yīng)的方法。
[0009]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，包括如下步驟:
[0010](I)將煤粉、煤焦油、加氫催化劑混合得到油煤漿；
[0011](2)將上述油煤漿預(yù)熱至350~410°C后，依次進(jìn)行一級(jí)加氫和二級(jí)加氫反應(yīng)；
[0012](3)經(jīng)二級(jí)加氫反應(yīng)后的產(chǎn)物進(jìn)行一級(jí)氣液分離，得到氣相物質(zhì)和液相物質(zhì)，所述氣相物質(zhì)再經(jīng)二級(jí)氣液 分離得到氫氣和輕質(zhì)油；所述至少一部分液相物質(zhì)經(jīng)減壓蒸餾得到重油和液化殘?jiān)?br> [0013](4)將所述步驟(3)中的所述重油和所述輕質(zhì)油混合后再經(jīng)加氫反應(yīng)，制備得到液體燃料。
[0014]以干煤基質(zhì)量計(jì)，所述煤粉、煤焦油和加氫催化劑添加量的比值為(40~50): (50 ~60): (0.2 ~0.5)。
[0015]所述步驟(2)中的一級(jí)加氫反應(yīng)條件為:溫度為420~470°C、壓力為10~17MPa ；二級(jí)加氫反應(yīng)條件為:溫度為430~475°C、壓力為12~20MPa。
[0016]所述步驟(3)中在溫度為340~380°C、壓力為15~20MPa條件下進(jìn)行一級(jí)氣液分離，在溫度為25~55°C、壓力為15~20MPa條件下進(jìn)行二級(jí)氣液分離；在溫度為150~240°C、壓力為1.0~1.5KPa的條件下進(jìn)行減壓蒸餾。
[0017]所述步驟(3)中將部分液相物質(zhì)循環(huán)至所述步驟(1)中用于調(diào)制油煤漿。
[0018]所述循環(huán)至步驟(1)的液相物質(zhì)與經(jīng)減壓蒸餾的液相物質(zhì)的體積比為(0.3~
0.5): (0.5 ~0.7)。
[0019]所述步驟(4)中，加氫反應(yīng)的條件為:反應(yīng)溫度為400~455°C、反應(yīng)壓力為15~20MPa。
[0020]所述步驟(3)中，分離得到的所述氫氣返回至步驟(1)循環(huán)使用。
[0021]考慮到煤受熱裂解成小分子過(guò)程中，不同煤粒子反應(yīng)速度的不同，為了給慢反應(yīng)的煤粒子有更充分的加氫環(huán)境，所以二級(jí)加氫反應(yīng)時(shí)向所述二級(jí)加氫反應(yīng)過(guò)程中補(bǔ)充新鮮氫氣或催化劑或同時(shí)補(bǔ)充新鮮空氣和催化劑，補(bǔ)充的時(shí)間可以是開(kāi)始進(jìn)行二級(jí)加氫反應(yīng)時(shí)即補(bǔ)充上述物質(zhì)，也可以是二級(jí)加氫反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后再開(kāi)始補(bǔ)充。
[0022]所述煤焦油為脫酚后的全餾分煤焦油。
[0023]所述煤焦油為低溫煤焦油、中溫煤焦油或高溫煤焦油中一種或幾種。
[0024]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0025](I)本發(fā)明所述煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，采用煤焦油代替重油與煤粉、催化劑混合制備油煤漿，再將上述油煤漿預(yù)熱至350~410°C，在該溫度條件下更便于油煤漿中各物質(zhì)在加氫反應(yīng)前混合的更加均勻，然后將其進(jìn)行一級(jí)加氫和二級(jí)加氫，經(jīng)過(guò)兩級(jí)加氫反應(yīng)，可以保證油煤漿中煤粉和煤焦油加氫反應(yīng)進(jìn)行地更完全；加氫反應(yīng)后的產(chǎn)物首先進(jìn)行一次氣液分離，得到的氣相物質(zhì)再進(jìn)行二次氣液分離，采用兩次分離，便于加氫反應(yīng)后的產(chǎn)物中輕質(zhì)油與重油盡可能多地從反應(yīng)產(chǎn)物中分離，將分離后的輕質(zhì)油和重油混合后繼續(xù)進(jìn)行加氫反應(yīng)，可以得到高收率的液體燃料。本發(fā)明采用煤焦油代替重油與煤粉進(jìn)行共煉反應(yīng)，是因?yàn)槊航褂椭械姆紵N含量高于重油中的芳烴含量，通過(guò)調(diào)節(jié)煤焦油與煤粉共處理的工藝流程及工藝條件，可以大大提高煤焦油與煤粉加氫處理的相互作用效果，進(jìn)而大大提高了液體燃料的收率。
[0026](2)本發(fā)明所述煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，進(jìn)一步限制了所述煤粉、煤焦油和催化劑添加量的比值為(40~50): (50~60): (0.2~0.5)，在該特定比例條件下可以大大提高煤粉、煤焦油加氫反應(yīng)的產(chǎn)品收率，使液體燃料的收率達(dá)到—%。
[0027](3)本發(fā)明所述煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，進(jìn)一步選擇將部分液相物質(zhì)循環(huán)至所述步驟(1)中用于調(diào)制油煤漿，這樣可以保證煤焦油中輕質(zhì)組分較多時(shí)，煤焦油與煤粉混合制備得到的油煤漿中煤粉等固體粒子不會(huì)發(fā)生沉積，從而保證了油煤漿濃度滿足流動(dòng)要求。
[0028](4)本發(fā)明所述煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，進(jìn)一步地，向第二反應(yīng)器內(nèi)通入新鮮氫氣，強(qiáng)化了難反應(yīng)煤的輕濃度環(huán)境，從而提高了煤的轉(zhuǎn)化率；更進(jìn)一步地，向第二反應(yīng)器所述內(nèi)分多次補(bǔ)充催化劑，這樣一方面進(jìn)一步保證催化劑的催化活性，從而提高油煤漿的加氫反應(yīng)效果，提高液體燃料的產(chǎn)率。

【具體實(shí)施方式】
[0029]以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體描述，但不局限于此。
[0030]實(shí)施例1
[0031]本實(shí)施例所述煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，包括如下步驟:
[0032](I)將35kg的褐煤煤粉、65kg的煤焦油、0.15kg的加氫催化劑混合得到油煤漿；
[0033](2)將上述油煤漿預(yù)熱至340°C后，進(jìn)入一級(jí)加氫反應(yīng)器，在溫度為380°C、壓力為19MPa條件下進(jìn)行一級(jí)加氫,一級(jí)加氫完成后的物流再進(jìn)入二級(jí)加氫反應(yīng)器,在溫度為400°C、壓力為20MPa條件下進(jìn)行二級(jí)加氫反應(yīng)；
[0034](3)經(jīng)二級(jí)加氫反應(yīng)后的產(chǎn)物在一級(jí)氣液分離器內(nèi)，在溫度為335°C、壓力為19MPa下進(jìn)行一級(jí)氣液分離，得到氣相物質(zhì)和液相物質(zhì)，所述氣相物質(zhì)再進(jìn)入二級(jí)氣液分離器，在溫度為60°C、壓力為1MPa下進(jìn)行二級(jí)氣液分離得到氫氣和輕質(zhì)油；所述液相物質(zhì)在溫度為130°C、壓力為1.7KPa下經(jīng)減壓蒸餾得到重油和液化殘?jiān)?br> [0035](4)將所述步驟(3)中的所述重油和所述輕質(zhì)油混合后再在加氫催化劑的存在下，在溫度為390°C、壓力為19MPa的條件下進(jìn)行加氫反應(yīng)，制備得到液體燃料A;
[0036]本實(shí)施例中所述的加氫催化劑為N1-W系催化劑。
[0037]實(shí)施例2
[0038]本實(shí)施例所述煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，包括如下步驟:
[0039](I)將40kg的褐煤煤粉、60kg的低溫煤焦油、0.2kg的加氫催化劑混合得到油煤漿；
[0040](2)將上述油煤漿預(yù)熱至350°C后，進(jìn)入一級(jí)加氫反應(yīng)器，在溫度為420°C、壓力為17MPa條件下進(jìn)行一級(jí)加氫；一級(jí)加氫完成后的物流進(jìn)入二級(jí)加氫反應(yīng)器,在溫度為430°C、壓力為20MPa條件下進(jìn)行二級(jí)加氫反應(yīng)；
[0041](3)經(jīng)二級(jí)加氫反應(yīng)后的產(chǎn)物在一級(jí)氣液分離器內(nèi)，在溫度為340°C、壓力為20MPa下進(jìn)行一級(jí)氣液分離，得到氣相物質(zhì)和液相物質(zhì)，所述氣相物質(zhì)進(jìn)入二級(jí)氣液分離器內(nèi)，在溫度為25°C、壓力為20MPa下進(jìn)行二級(jí)氣液分離得到氫氣和輕質(zhì)油；所述液相物質(zhì)進(jìn)入減壓蒸餾塔，在溫度為150°C、壓力為1.5KPa下經(jīng)減壓蒸餾得到重油和液化殘?jiān)?br> [0042](4)將所述步驟(3)中的所述重油和所述輕質(zhì)油混合后進(jìn)入加氫反應(yīng)器，在加氫催化劑的存在下，在溫度為400°C、壓力為20MPa的條件下進(jìn)行加氫反應(yīng)，制備得到液體燃料B;
[0043]本實(shí)施例中所述的加氫催化劑為N1-Mo系催化劑。
[0044]實(shí)施例3
[0045]本實(shí)施例所述煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，包括如下步驟:
[0046](I)將42kg的褐煤煤粉、58kg的中溫煤焦油、0.3kg的加氫催化劑混合得到油煤漿；
[0047](2)將上述油煤漿預(yù)熱至370°C后，進(jìn)入一級(jí)加氫反應(yīng)器，在溫度為430°C、壓力為16MPa條件下進(jìn)行一級(jí)加氫；一級(jí)加氫完成后的物流進(jìn)入二級(jí)加氫反應(yīng)器,在溫度為440°C、壓力為19MPa條件下進(jìn)行二級(jí)加氫反應(yīng)；
[0048](3)經(jīng)二級(jí)加氫反應(yīng)后的產(chǎn)物在一級(jí)氣液分離器內(nèi)，在溫度為350°C、壓力為19MPa下進(jìn)行一級(jí)氣液分離，得到氣相物質(zhì)和液相物質(zhì)，所述氣相物質(zhì)進(jìn)入二級(jí)氣液分離器內(nèi)，在溫度為30°C、壓力為19MPa下進(jìn)行二級(jí)氣液分離得到氫氣和輕質(zhì)油，其中所述氫氣返回至所述步驟(1);所述部分液相物質(zhì)進(jìn)入減壓蒸餾塔，在溫度為170°C、壓力為1.4KPa下經(jīng)減壓蒸餾得到重油和液化殘?jiān)Ｓ嗨鲆合辔镔|(zhì)循環(huán)至步驟(1)用于調(diào)制油煤漿，其中用于減壓蒸餾的液相物質(zhì)與用于返回步驟(1)的液相物質(zhì)的體積比為0.3:0.7 ；
[0049](4)將所述步驟(3)中的所述重油和所述輕質(zhì)油混合后進(jìn)入加氫反應(yīng)器，在加氫催化劑的存在下，在溫度為410°C、壓力為19MPa的條件下進(jìn)行加氫反應(yīng)，制備得到液體燃料C;
[0050]本實(shí)施例中所述的加氫催化劑為N1-Mo系催化劑。
[0051]實(shí)施例4
[0052]本實(shí)施例所述煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，包括如下步驟:
[0053](I)將44kg的褐煤煤粉、56kg的高溫煤焦油、0.35kg的加氫催化劑混合得到油煤漿；
[0054](2)將上述油煤漿預(yù)熱至380°C后，進(jìn)入一級(jí)加氫反應(yīng)器，在溫度為440°C、壓力為15MPa條件下進(jìn)行一級(jí)加氫；一級(jí)加氫完成后的物流進(jìn)入二級(jí)加氫反應(yīng)器，同時(shí)向二級(jí)加氫反應(yīng)器內(nèi)補(bǔ)充新鮮氫氣，在溫度為450°C、壓力為ISMPa條件下進(jìn)行二級(jí)加氫反應(yīng)；
[0055](3)經(jīng)二級(jí)加氫反應(yīng)后的產(chǎn)物在一級(jí)氣液分離器內(nèi)，在溫度為360°C、壓力為ISMPa下進(jìn)行一級(jí)氣液分離，得到氣相物質(zhì)和液相物質(zhì)，所述氣相物質(zhì)進(jìn)入二級(jí)氣液分離器內(nèi)，在溫度為35°C、壓力為ISMPa下進(jìn)行二級(jí)氣液分離得到氫氣和輕質(zhì)油，其中所述氫氣返回至所述步驟(1);所述部分液相物質(zhì)進(jìn)入減壓蒸餾塔，在溫度為190°C、壓力為1.3KPa下經(jīng)減壓蒸餾得到重油和液化殘?jiān)?，剩余所述液相物質(zhì)循環(huán)至步驟(1)用于調(diào)制油煤漿，其中用于減壓蒸餾的液相物質(zhì)與用于返回步驟(1)的液相物質(zhì)的體積比為0.4:0.6 ；
[0056](4)將所述步驟(3)中的所述重油和所述輕質(zhì)油混合后進(jìn)入加氫反應(yīng)器，在加氫催化劑的存在下，在溫度為420°C、壓力為ISMPa的條件下進(jìn)行加氫反應(yīng)，制備得到液體燃料D ；
[0057]本實(shí)施例中所述的加氫催化劑為硫酸亞鐵催化劑。
[0058]實(shí)施例5
[0059]本實(shí)施例所述煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，包括如下步驟:
[0060](I)將46kg的褐煤煤粉、54kg的高溫煤焦油、0.4kg的加氫催化劑混合得到油煤漿；
[0061](2)將上述油煤漿預(yù)熱至390°C后，進(jìn)入一級(jí)加氫反應(yīng)器，在溫度為450°C、壓力為13MPa條件下進(jìn)行一級(jí)加氫；一級(jí)加氫完成后的物流進(jìn)入二級(jí)加氫反應(yīng)器，同時(shí)向二級(jí)加氫反應(yīng)器內(nèi)補(bǔ)充新鮮氫氣和0.15kg的加氫催化劑，在溫度為460°C、壓力為16MPa條件下進(jìn)行二級(jí)加氫反應(yīng)；
[0062](3)經(jīng)二級(jí)加氫反應(yīng)后的產(chǎn)物在一級(jí)氣液分離器內(nèi)，在溫度為370°C、壓力為17MPa下進(jìn)行一級(jí)氣液分離，得到氣相物質(zhì)和液相物質(zhì)，所述氣相物質(zhì)進(jìn)入二級(jí)氣液分離器內(nèi)，在溫度為40°C、壓力為17MPa下進(jìn)行二級(jí)氣液分離得到氫氣和輕質(zhì)油，其中所述氫氣返回至所述步驟(1);所述部分液相物質(zhì)進(jìn)入減壓蒸餾塔，在溫度為210°C、壓力為1.2KPa下經(jīng)減壓蒸餾得到重油和液化殘?jiān)?，剩余所述液相物質(zhì)循環(huán)至步驟(1)用于調(diào)制油煤漿，其中用于減壓蒸餾的液相物質(zhì)與用于返回步驟(1)的液相物質(zhì)的體積比為0.5:0.5 ；
[0063](4)將所述步驟(3)中的所述重油和所述輕質(zhì)油混合后進(jìn)入加氫反應(yīng)器，在加氫催化劑的存在下，在溫度為430°C、壓力為17MPa的條件下進(jìn)行加氫反應(yīng)，制備得到液體燃料E ；
[0064]本實(shí)施例中所述的加氫催化劑為赤泥。
[0065]實(shí)施例6
[0066]本實(shí)施例所述煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，包括如下步驟:
[0067](1)將48kg的褐煤煤粉、52kg的脫酚后的全餾分低溫煤焦油、0.45kg的加氫催化劑混合得到油煤漿；
[0068](2)將上述油煤漿預(yù)熱至400°C后，進(jìn)入一級(jí)加氫反應(yīng)器，在溫度為460°C、壓力為12MPa條件下進(jìn)行一級(jí)加氫；一級(jí)加氫完成后的物流進(jìn)入二級(jí)加氫反應(yīng)器,在溫度為470°C、壓力為14MPa條件下進(jìn)行二級(jí)加氫反應(yīng)；
[0069](3)經(jīng)二級(jí)加氫反應(yīng)后的產(chǎn)物在一級(jí)氣液分離器內(nèi)，在溫度為380°C、壓力為16MPa下進(jìn)行一級(jí)氣液分離，得到氣相物質(zhì)和液相物質(zhì)，所述氣相物質(zhì)進(jìn)入二級(jí)氣液分離器內(nèi)，在溫度為50°C、壓力為16MPa下進(jìn)行二級(jí)氣液分離得到氫氣和輕質(zhì)油，其中所述氫氣返回至所述步驟(1);所述液相物質(zhì)進(jìn)入減壓蒸餾塔，在溫度為225°C、壓力為1.1KPa下經(jīng)減壓蒸餾得到重油和液化殘?jiān)?br> [0070](4)將所述步驟(3)中的所述重油和所述輕質(zhì)油混合后進(jìn)入加氫反應(yīng)器，在加氫催化劑的存在下，在溫度為440°C、壓力為16MPa的條件下進(jìn)行加氫反應(yīng)，制備得到液體燃料F；
[0071 ] 本實(shí)施例中所述的加氫催化劑為硫化鑰。
[0072]實(shí)施例7
[0073]本實(shí)施例所述煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，包括如下步驟:
[0074](I)將50kg的褐煤煤粉、50kg的脫酚后的全餾分高溫煤焦油、0.5kg的加氫催化劑混合得到油煤漿；
[0075](2)將上述油煤漿預(yù)熱至410°C后，進(jìn)入一級(jí)加氫反應(yīng)器，在溫度為470°C、壓力為1MPa條件下進(jìn)行一級(jí)加氫；一級(jí)加氫完成后的物流進(jìn)入二級(jí)加氫反應(yīng)器,在溫度為475°C、壓力為12MPa條件下進(jìn)行二級(jí)加氫反應(yīng)；
[0076](3)經(jīng)二級(jí)加氫反應(yīng)后的產(chǎn)物在一級(jí)氣液分離器內(nèi)，在溫度為380°C、壓力為15MPa下進(jìn)行一級(jí)氣液分離，得到氣相物質(zhì)和液相物質(zhì)，所述氣相物質(zhì)進(jìn)入二級(jí)氣液分離器內(nèi)，在溫度為55°C、壓力為15MPa下進(jìn)行二級(jí)氣液分離得到氫氣和輕質(zhì)油，其中所述氫氣返回至所述步驟(1);所述液相物質(zhì)進(jìn)入減壓蒸餾塔，在溫度為240°C、壓力為1.0KPa下經(jīng)減壓蒸餾得到重油和液化殘?jiān)?br> [0077](4)將所述步驟(3)中的所述重油和所述輕質(zhì)油混合后進(jìn)入加氫反應(yīng)器，在加氫催化劑的存在下，在溫度為455°C、壓力為15MPa的條件下進(jìn)行加氫反應(yīng)，制備得到液體燃料G；
[0078]本實(shí)施例中所述的加氫催化劑為N1-W系催化劑。
[0079]需要說(shuō)明的是，上述所有實(shí)施例中的一級(jí)加氫反應(yīng)器和二級(jí)加氫反應(yīng)器為現(xiàn)有技術(shù)中任意形式的可進(jìn)行加氫反應(yīng)的裝置，如流通式鼓泡反應(yīng)塔等，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述一級(jí)加氫反應(yīng)器和二級(jí)加氫反應(yīng)器可以是固定床加氫反應(yīng)器，從而避免了得到的制備針狀焦的原料中存在催化劑沉淀的現(xiàn)象。
[0080]此外，上述實(shí)施例中，所述硫酸亞鐵催化劑、硫化鑰催化劑和赤泥催化劑為本領(lǐng)域常用的現(xiàn)有技術(shù)，均為市售任意產(chǎn)品；實(shí)施例中所述的N1-Mo系催化劑和所述N1-W系催化劑可以是Ni和Mo或者是Ni和W的金屬微粒，也可以是將所述活性組分Ni和Mo或者Ni和W負(fù)載在催化劑載體上制備而成，所述載體可以是A1203載體，本發(fā)明中所述加氫催化劑的選擇均為本領(lǐng)域常用的現(xiàn)有技術(shù)，因此在本發(fā)明中不再贅述。此外，本發(fā)明中所述的N1-Mo系催化劑和所述N1-W系催化劑為市售的任意產(chǎn)品。
[0081]對(duì)比例1:
[0082]對(duì)比例中所述煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，包括如下步驟:
[0083](I)將40kg的褐煤煤粉、60kg的催化裂化渣油、0.2kg的加氫催化劑混合得到油煤漿；
[0084](2)將上述油煤漿預(yù)熱至350°C后，進(jìn)入加氫反應(yīng)器，在溫度為420°C、壓力為17MPa條件下進(jìn)行加氫反應(yīng)；
[0085](3)加氫完成后的物流在溫度為320°C、壓力為1MPa下進(jìn)行氣液分離，得到氣相物質(zhì)和液相物質(zhì)，所述氣相物質(zhì)進(jìn)入在溫度為25°C、壓力為14MPa下進(jìn)行二級(jí)氣液分離得到氫氣和輕質(zhì)油；所述液相物質(zhì)進(jìn)入減壓蒸餾塔，在360°C、0.009MPa下得到粗油；
[0086](4)粗油和輕質(zhì)油混合，在溫度為450°C下，壓力為16MPa下加氫重整得到液體燃料H;
[0087]本對(duì)比例中所述的加氫催化劑為硫酸亞鐵催化劑。
[0088]對(duì)比例2:
[0089]對(duì)比例中所述煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，包括如下步驟:
[0090](I)將40kg的褐煤煤粉、60kg的催化裂化渣油、0.2kg的加氫催化劑混合得到油煤漿；
[0091](2)將上述油煤漿預(yù)熱至350°C后，進(jìn)入一級(jí)加氫反應(yīng)器，在溫度為420°C、壓力為17MPa條件下進(jìn)行一級(jí)加氫；一級(jí)加氫完成后的物流進(jìn)入二級(jí)加氫反應(yīng)器,在溫度為430°C、壓力為20MPa條件下進(jìn)行二級(jí)加氫反應(yīng)；
[0092](3)經(jīng)二級(jí)加氫反應(yīng)后的產(chǎn)物在一級(jí)氣液分離器內(nèi)，在溫度為340°C、壓力為20MPa下進(jìn)行一級(jí)氣液分離，得到氣相物質(zhì)和液相物質(zhì)，所述氣相物質(zhì)進(jìn)入二級(jí)氣液分離器內(nèi)，在溫度為25°C、壓力為20MPa下進(jìn)行二級(jí)氣液分離得到氫氣和輕質(zhì)油；所述液相物質(zhì)進(jìn)入減壓蒸餾塔，在溫度為150°C、壓力為1.5KPa下經(jīng)減壓蒸餾得到重油和液化殘?jiān)?br> [0093](4)將所述步驟(3)中的所述重油和所述輕質(zhì)油混合后進(jìn)入加氫反應(yīng)器，在加氫催化劑的存在下，在溫度為400°C、壓力為20MPa的條件下進(jìn)行加氫反應(yīng)，制備得到液體燃料I；
[0094]本實(shí)施例中所述的加氫催化劑為N1-Mo系催化劑。
[0095]實(shí)駘例
[0096]在本發(fā)明實(shí)驗(yàn)例中首先對(duì)上述所有實(shí)施例和對(duì)比例中用到的原料褐煤、低溫煤焦油、中溫煤焦油、高溫煤焦油以及催化裂化渣油進(jìn)行分析，結(jié)果如表1和表2所示，其中表1中Mad是含水量，Vad是揮發(fā)分:
[0097]表1褐煤的性能分析結(jié)果
[0098]

【權(quán)利要求】
1.一種煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，包括如下步驟: (1)將煤粉、煤焦油、加氫催化劑混合得到油煤漿； (2)將上述油煤衆(zhòng)預(yù)熱至350~410°C后,依次進(jìn)行一級(jí)加氫和二級(jí)加氫反應(yīng)； (3)經(jīng)二級(jí)加氫反應(yīng)后的產(chǎn)物進(jìn)行一級(jí)氣液分離，得到氣相物質(zhì)和液相物質(zhì)，所述氣相物質(zhì)再經(jīng)二級(jí)氣液分離得到氫氣和輕質(zhì)油；所述至少一部分液相物質(zhì)經(jīng)減壓蒸餾得到重油和液化殘?jiān)? (4)將所述步驟(3)中的所述重油和所述輕質(zhì)油混合后再經(jīng)加氫反應(yīng)，制備得到液體燃料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，其特征在于，以干煤基質(zhì)量計(jì)，所述煤粉、煤焦油和催化劑添加量的比值為(40~50): (50~60): (0.2~0.5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，在溫度為420~470°C、壓力為10~17MPa條件下進(jìn)行一級(jí)加氫反應(yīng)；在溫度為430~475°C、壓力為12~20MPa條件下進(jìn)行二級(jí)加氫反應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，其特征在于，所述步驟(3)中在溫度為340~380°C、壓力為15~20MPa條件下進(jìn)行一級(jí)氣液分離，在溫度為25~55°C、壓力為15~20MPa條件下進(jìn)行二級(jí)氣液分離；在溫度為150~240°C、壓力為1.0~1.5KPa的條件下進(jìn)行減壓蒸餾。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一所述煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法,其特征在于，所述步驟(3)中將部分液相物質(zhì)循環(huán)至所述步驟(1)中用于調(diào)制油煤漿。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，其特征在于，所述循環(huán)至步驟(1)的液相物質(zhì)與經(jīng)減壓蒸餾的液相物質(zhì)的體積比為(0.3~0.5): (0.5~0.7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6任一所述煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法,其特征在于，所述步驟(4)中，在加氫催化劑存在下，在溫度為400~455°C、壓力為15~20MPa條件下進(jìn)行加氫反應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7任一所述煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，其特征在于，所述步驟(3 )中，分離得到的所述氫氣返回至步驟(1)循環(huán)使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~8任一所述煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，其特征在于，向所述二級(jí)加氫反應(yīng)過(guò)程中補(bǔ)充新鮮氫氣或補(bǔ)充加氫催化劑或同時(shí)補(bǔ)充新鮮氫氣和加氫催化劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~9任一所述的煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，其特征在于，所述煤焦油為脫酚后的全餾分煤焦油。
11.根據(jù)權(quán)利要求1~10任一所述的煤焦油與煤共反應(yīng)制備液體燃料的方法，其特征在于，所述煤焦油為低溫煤焦油、中溫煤焦油或高溫煤焦油中一種或幾種。
【文檔編號(hào)】C10G1/00GK104178197SQ201310192554
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月22日
【發(fā)明者】井口憲二, 坂脇弘二 申請(qǐng)人:任相坤