[发明专利]一种煤直接液化开工用的起始溶剂、用途及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤直接液化，具体而言，涉及一种煤直接液化开工用的起始溶剂、用途及其制备方法。

背景技术

煤直接液化是指在高温高压、临氢、溶剂和催化剂存在下，煤加氢裂解生成液态产品的工艺过程；溶剂是煤直接液化反应过程中重要的介质，在煤直接液化过程中，煤与溶剂加热后，煤中一些弱键会发生断裂，生产具有反应活性的自由基碎片；这些自由基碎片溶解、分散在溶剂中，同时溶剂向自由基碎片提供氢，使其达到稳定；自由基碎片如果不能及时得到氢或者反应性自由基碎片浓度很大时，这些自由基碎片就会重新聚合生成分子量很大的化合物或者焦炭。因此，煤直接液化溶剂既要求具备良好的供氢性能，也要求对自由基碎片具有良好的溶解、分散性能。

目前，典型的煤直接液化工艺，例如USP4046054所述的埃克森供氢溶剂（EDS）工艺、USP4842719所述的两段催化液化工艺（CTSL）以及中国专利CN15873518A所述的神华煤直接液化工艺等，在正常运转过程中，其溶剂来自煤直接液化反应过程中自身生产的中、重质馏分，并通过加氢稳定，提高溶剂的供氢性能，同时降低溶剂粘度，用于煤浆制备，并在煤直接液化过程中循环使用，称之为煤直接液化循环溶剂。煤直接液化循环溶剂的组成主要包括芳环个数为2～4的芳烃和部分氢化芳烃。

煤直接液化装置开工时，需要外来溶剂进行煤浆制备，为降低装置开工风险，外来溶剂需满足煤直接液化的煤浆的配制和反应要求，煤直接液化装置开工用的外来溶剂的性质要与煤直接液化正常循环溶剂性质相近，这种外来溶剂称之为煤直接液化开工用起始溶剂。对于煤直接液化起始溶剂的要求主要有以下几点：组成与循环溶剂相似，芳烃含量要高；具有良好供氢性能，在煤直接液化反应过程中使煤具有较高的转化率和油收率；粘度适当，在设定的煤浆浓度下由其配制的油煤浆具有良好的输送性。

中国专利CN1865399A提出了一种采用重质石油馏分通过加氢处理制备煤直接液化起始溶剂的方法；所述重质石油馏分主要包括催化裂化回炼油、催化裂化油浆、芳烃抽提油、渣油等；其具有密度值高、粘度大、供氢性能差和多环芳烃含量高等特点；此类重质石油馏分随着炼油技术的发展被进一步加工利用，而且价格高；同时为降低其密度和粘度，提高溶剂的供氢性能，需要经过多次加氢处理，才能制备出合格的煤直接液化开工用起始溶剂，延长煤直接液化装置开工时间，增加了装置开工成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种煤直接液化开工用的起始溶剂、用途及其制备方法，以满足煤直接液化装置开工对起始溶剂的要求。

本发明所提供的煤直接液化开工用的起始溶剂的制备方法，包括以下步骤：

a、对起始溶剂的制备原料进行催化加氢反应，得到催化加氢产物，催化加氢反应条件：反应温度为330～390℃，反应压力为10～19MPa，氢油比为300～1000，体积空速为1.0～2.0h^-1；

b、对步骤a得到的催化加氢产物进行分馏，取220℃以上馏分;

c、任选地，取步骤b的产物在步骤a的条件下再次催化加氢，然后对催化加氢后产物进行分馏，取220℃以上馏分;

其中，所述起始溶剂的制备原料为煤焦油全馏分、或煤焦油的重质馏分油中的洗油和蒽油的混合油。

根据本发明所述的方法，优选地，所述煤焦油全馏分的密度为0.95~1.30g/cm³，馏程范围为0～537℃，芳烃含量>90wt％。

根据本发明所述的方法，优选地，所述洗油和蒽油混合油的馏程范围为200～450℃，密度为1.00～1.10g/cm³，芳烃含量>90wt％。

根据本发明所述的方法，优选地，所述洗油和蒽油混合油中洗油与蒽油的质量比为0.2～5；进一步优选地，洗油与蒽油的质量比为0.5～1.5，馏程范围为230～380℃，密度为1.01～1.05g/cm³，单环和双环芳烃含量>75wt％，三环芳烃以及三环以上芳烃含量<20wt％。

根据本发明所述的方法，优选地，所述煤直接液化起始溶剂的密度为0.98～1.03g/cm³，馏程为220～450℃，芳烃含量>90wt%,由其配制的45wt％油煤在60℃的浆粘度<500mPa·s。