[发明专利]一种供氢溶剂及利用供氢溶剂制备燃料油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种供氢溶剂及利用供氢溶剂制备燃料油的方法，属于煤化工技术领域。

背景技术

煤焦油是一种具有刺激性臭味的黑色或黑褐色粘稠状液体，是煤在热解过程中产生的液体产品，根据热解温度不同煤焦油可分为低温焦油（干馏温度为450~550℃）、中温焦油（干馏温度为600~800℃）和高温焦油（干馏温度为1000℃左右）。低温煤焦油相对密度较小，其组成中烷烃、烯烃及芳香烃约占50%，酚类含量达30%作用，其余为以吡啶碱类为主的含氮化合物、含硫化合物及胶状物质；高温煤焦油是黑色粘稠液体，通常相对密度大于1.0g/m³，含有54~56%的沥青，其它为芳香族和杂环化合物。

在煤焦油中含有很多高附加值的产品，需要通过对煤焦油进行深加工加以提取。通常对煤焦油的加工包括以下两方面，一、通过精馏，提取其中高附加值的酚、吡啶、萘、蒽等化工产品；二、通过采用加氢催化剂以加氢的方法对煤焦油进行精制和改质，生成优质、清洁的燃料油。其中，对于煤焦油加氢制备燃料油而言，由于其可以解决我国车用燃料市场的重大缺口，因此受到越来越多的重视。

煤焦油加氢反应是指煤焦油在高温、高压、临氢条件下在催化剂固定床层上发生的反应，一般分为加氢裂化、加氢精制等，其主要目的是除去油品中的硫、氧、氮以及金属杂质并使烯烃饱和，从而改变油品的稳定性、颜色、气味和燃烧性能等，以达到改变油品性状，提高油品使用价值的目的。

中国专利文献CN102041053A公开一种煤焦油的处理方法，包括将煤焦油与供氢溶剂混合，其中所述供氢溶剂包括四氢萘或十氢萘，煤焦油与供氢溶剂的混合重量比为1:0.5~1:10，煤焦油与供氢溶剂的混合物在压力15~40MPa和温度200~500℃下处理0.2~5小时，处理产物分离出固体杂质后进行加氢处理，加氢处理产物经分馏得到产品。该技术首先将煤焦油与供氢溶剂在供氢溶剂的超临界状态或接近临界状态条件下处理0.2~5h，提高了供氢溶剂与煤焦油中结焦前身物的溶合效果和反应效果，降低了结焦倾向，并进一步与加氢处理结合，增强了综合反应效果。但是，该技术主要通过提高供氢溶剂与煤焦油的溶合效果，以提高煤焦油的加氢反应效果，进而降低煤焦油的结焦倾向同时提高燃料油的收率。而为了提高供氢溶剂与煤焦油的溶合效果，需要将煤焦油和供氢溶剂在供氢溶剂的临界条件下处理，由于临界条件下的压力高达15~40MPa，在此压力条件下的温度也高达200~500℃，这就需要对煤焦油加氢工艺配置临界条件下专用的耐高温高压设备，使得煤焦油加氢中设备投资成本提高，进而导致煤焦油加氢处理后制备得到的燃料油的成本大大提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中通过在供氢溶剂的临界条件下对煤焦油与供氢溶剂进行预处理，以提高煤焦油的加氢反应效果，存在加氢过程中设备投资成本高，导致煤焦油加氢处理后得到的产品成本大大提高，进而提供一种供氢溶剂及利用该供氢溶剂提高煤焦油加氢反应效果的操作简单、成本低的燃料油制造方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种供氢溶剂，所述供氢溶剂是沸点为200~538℃的石油系馏分、或沸点为200~538℃的石油系馏分和沸点为200~538℃的煤系馏分的混合物。

本发明还提供了一种利用上述供氢溶剂制备燃料油的方法，包括如下步骤：将煤焦油与供氢溶剂混合，在煤焦油加氢催化剂存在下，经加氢热分解后制备得到所述燃料油；其中，所述供氢溶剂是沸点为200~538℃的石油系馏分、或沸点为200~538℃的石油系馏分和沸点为200~538℃的煤系馏分的混合物。

所述煤焦油与所述供氢溶剂的混配质量比为1:9~5:5。

所述煤焦油与所述供氢溶剂的混配质量比为2:8~3:7。

当所述供氢溶剂为沸点为200~538℃的石油系馏分和沸点为200~538℃的煤系馏分的混合物时，所述石油系馏分与所述煤系馏分的混配质量比为1：9~9:1。

所述石油系馏分为经加氢处理的石油系馏分，所述石油系馏分的加氢处理是在Ni-Mo系、Ni-Co-Mo系、Co-Mo系、Ni-Mo-W系或Ni-W系催化剂存在下，在温度为300~450℃、压力为3~19MPa的条件下进行的。

所述经加氢处理的石油系馏分为加氢脱硫重油。

所述煤系馏分为经加氢处理的煤系馏分，所述煤系馏分的加氢处理是在Ni-Mo系、Ni-Co-Mo系、Co-Mo系、Ni-Mo-W系、Ni-W系或Fe系催化剂存在下，在温度为300～470℃、压力为3~19MPa的条件下进行的。