[发明专利]用于烃料流的加氢裂化方法

说明书

优先权声明

本申请要求2013年11月19日递交的临时申请No.61/905,964的优先 权，将其内容全部引入本文供参考。

发明背景

许多不同类型的化学品是从石油加工生产的。但是，因为近年来的需 求增加，石油越来越昂贵。

所以，已经尝试提供用于生产化学品的原料的替代来源。现在致力于 研究从固体碳质材料例如煤制备液体烃，煤可以在许多国家例如美国和中 国大量获得。

煤的热解反应产生焦炭和煤焦油。制备焦炭或“焦化”方法包括将材 料在密闭容器中在不存在氧气的情况下加热到非常高的温度。焦炭是多孔 的、但是硬的残余物，其大部分是碳和无机灰尘，用于制钢中。

煤焦油是在加热期间排出的挥发性物质，其包含多种烃化合物的混合 物。其可以进行分离以获得多种有机化合物，例如苯、甲苯、二甲苯、萘、 蒽和菲。这些有机化合物可以用于生产多种产品，例如染料、药物、炸药、 调味料、香料、防腐剂、合成树脂以及油漆和颜料。从分离留下的残余沥 青用于铺路、屋顶、防水和绝缘应用。

需要用于提高从烃例如煤焦油有机化合物制备所需芳族化合物例如二 甲苯的产率的其它方法。

发明概述

本发明的一个方面涉及煤焦油料流的烷基转移方法。提供煤焦油料流， 并将其分级以提供至少一个具有多环芳族化合物的烃料流。将烃料流在加 氢处理区中加氢处理，然后在加氢裂化区中进行加氢裂化。将轻质芳族化 合物料流加入加氢裂化区中。轻质芳族化合物料流含有一种或多种轻质芳 族化合物，其具有甲基/芳族可用位置的比率低于经加氢处理的料流的甲基 /芳族可用位置的比率。芳族可用位置定义为在芳环中的碳，且与之键接的 氢原子被也作为另一个环的一部分的碳取代，所述另一个环是芳环或环烷 烃的环。经加氢裂化的料流在加氢裂化区中进行烷基转移反应。

本发明的另一个方面提供一种氢化煤焦油料流的方法。将煤焦油料流 进行分级以提供至少一个含有多环芳族化合物的烃料流。将此烃料流加入 加氢裂化区。烃料流在加氢裂化区中进行加氢裂化，从而将第一部分的多 环芳族化合物转化成单环芳族化合物。第二部分的多环芳族化合物进行氢 化以形成氢给体分子。

本发明的另一个方面提供一种氢化烃料流的方法。将烃料流进行分级 以提供至少一个含有多环芳族化合物的烃料流。将已分级的料流加入加氢 裂化区。已分级的料流在加氢裂化区中进行加氢裂化，从而将第一部分的 多环芳族化合物转化成单环芳族化合物。第二部分的多环芳族化合物进行 氢化以形成氢给体分子。

附图简述

图1显示本发明方法的第一个实施方案。

图2显示本发明方法的第二个实施方案。

图3显示本发明方法的第三个实施方案。

发明详述

图1显示基础煤转化工艺5的一个实施方案。提供煤焦油料流，例如 通过煤进料10提供，将其加入热解区15、例如焦化炉。在热解区15中， 煤在不存在氧气的情况下在高温、例如高达2000℃(3600°F)的温度下加热， 从而驱除挥发性组分。焦化产生了焦炭料流20和煤焦油料流25。焦炭料 流20可以用于其它工艺中，例如制钢。在其它实施方案中，煤焦油料流 25是从其它来源获得的。

在一些方法中，全部或部分的煤进料10与氧气和水蒸气混合，并在加 热和压力下在气化区中(未显示)反应以形成合成气，合成气是一氧化碳和 氢气的混合物。合成气可以采用费-托(Fischer-Tropsch)反应进一步加工 以生产汽油，或采用水煤气轮换反应进一步加工以生产更多的氢气。

煤焦油料流25在分级区30中进行分级。煤焦油包含具有宽沸点范围 的杂环芳族化合物及其衍生物的复杂混合物。级分的数目和在不同级分中 的组分可以变化，这是本领域公知的。典型的分离方法涉及将煤焦油料流 25分离成4-6个料流。例如，可以有含NH₃、CO和轻质烃的级分35，具 有0-180℃沸点的轻质油级分40，具有180-230℃沸点的中间油级分43， 具有230-270℃沸点的重质油级分45，具有270-350℃沸点的蒽油级分50， 以及沥青55。