[发明专利]一种由煤焦油生产大比重、高热值煤油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤焦油加工领域，具体而言，涉及一种由煤焦油生产大比重、高热值煤油的方法。

背景技术

随着世界范围内石油资源的日益减少，从能源角度保障国防安全越来越受到各国的重视，其中以煤基液体燃料为主路线的替代能源技术开发逐渐受到重视。

煤基液体燃料可以分为三大类：一类为煤直接液化油，一类为煤间接液化油，第三类为煤焦油燃料油。煤直接液化油和煤间接液化油装置的投资高，而煤焦油加工设备的投资比前二者低很多。

煤焦油具有非常高的芳烃含量，其芳烃含量通常在95％以上，所含的芳烃及环烃的比重高于链烷烃，烃组成结构决定了煤焦油具备转化为大比重煤油(例如火箭煤油等)的条件。但由于煤焦油芳烃含量高，决定了其氢含量低的特点，由此带来其热值较低的缺点。通过对煤焦油的加氢，可以提高煤焦油的氢含量及热值。十氢化萘被公认为是大比重、高热值煤油的优良组分，其具有密度高、热值高的优点，因此在煤焦油加氢过程中，如何将双环芳烃加氢饱和为十氢化萘是关键。另外更为关键的是十氢化萘具有同分异构体，即顺式十氢化萘和反式十氢化萘，其中顺式十氢化萘的密度为0.898g/cm3，重量热值为42.64MJ/kg，体积热值为38.29MJ/L；反式十氢化萘的密度为0.870g/cm3，热值为42.56MJ/kg，体积热值为37.02MJ/L。可以看出，顺式十氢化萘具有更高的密度和体积热值。然而现有技术中还没有一种将煤焦油选择性加氢为顺式十氢化萘以得到大比重、高热值煤油的生产方法。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由煤焦油生产大比重、高热值煤油的方法，所述的方法能够高选择性地将双环芳烃加氢为顺式十氢化萘，提高了油品中顺式十氢化萘的含量，从而将煤焦油转化为大比重、高热值的煤油。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种由煤焦油生产大比重、高热值煤油的方法，包括下列步骤：

步骤A：在固定床中对煤焦油进行加氢精制，得到加氢精制产物；所述加氢精制的反应条件为：反应温度300-400℃、反应压力8-20MPa、液时空速0.2-2.0h-1、氢油体积比1000-4000:1，油品流动线速度在0.15mm/s以上，且在反应压力下气体实际状态的流动线速度在2mm/s以上；

步骤B：对所述加氢精制产物进行分馏，收集沸点为190-280℃的馏分，得到最终产品。

上述生产方法采用特定的反应条件使双环芳烃高选择性转化为顺式十氢化萘，同时使其他芳烃或环烃加氢生成高热值、大比重的物质，从而在整体上提高油品的比重和热值；最后再分馏出190-280℃的馏分，该馏分中包含全部的十氢化萘以及其它高热值、大比重的烃，密度至少可达到0.835kg/m³，体积热值至少可达到35.3MJ/L，是一种性能非常优异的煤油，可以作为火箭燃料的优异原料。而且上述生产方法的设备投资成本低，在市场具备相当大的优势。

另外，上述方法中的原料—煤焦油可以选自中低温煤焦油或高温煤焦油的全馏分或其中一个馏分段等。

进一步地，在所述步骤B中，收集馏分时还收集沸点>280℃的馏分，并将该馏分返回所述步骤A的加氢精制反应中。

将以上馏分返回加氢精制反应中，可以提高油品的线速度，从而提高生成顺式十氢化萘的选择性。

进一步地，在所述步骤B中，收集馏分时还收集沸点<190℃的馏分：<190的馏分可以作为石脑油，或者作为其它燃料的原料，充分利用了煤焦油的工业价值。

进一步地，在所述步骤A中，加氢精制的方法为：先从煤焦油中切割出沸点<350℃的馏分，再对切割出的沸点<350℃的馏分进行加氢精制。

由于煤焦油中沸点≥350℃的馏分不仅杂质含量高，而且加氢条件苛刻，因此，预先将这部分馏分除去可以提高生产效率，改善产品质量，延长反应器的使用周期。

进一步地，所述步骤A中加氢精制所用的催化剂采用以下方法制得：按重量计，

取130-150份主要物相为拟薄水铝石的大孔干胶粉；

将6-10份聚乙烯醇溶于水中，制得胶溶液；

将所述胶溶液和所述大孔干胶粉、助剂混合，混匀后挤条成型，得到干燥条；

将所述干燥条在530-570℃下焙烧制成氧化铝载体；

将所述氧化铝载体浸渍金属组分后，在320-370℃下焙烧制成催化剂。