[发明专利]利用煤焦油富环状烃馏分生产航空煤油的方法

说明书

本发明属于煤焦油加氢技术领域，涉及一种利用煤焦油富环状烃馏分生产航空煤油的方法，以中低温煤焦油为原料，经过常减压蒸馏处理切割出到煤焦油富环状烃初级馏分；采用低分子烷烃萃取分离出富饱和馏分和富环状烃二级馏分；富环状烃二级馏分经过芳烃抽提分离得到富芳香烃馏分和富环烷烃馏分；富芳香烃馏分经过加氢精制后，先并入富环烷烃馏分中，再通过加氢精制反应、加氢裂化及异构化化反应，得到航空煤油产品。本发明采用低分子烷烃萃取‑芳烃抽提‑加氢改质三级耦合工艺，可最大化的将煤焦油转化为航空燃料，操作条件缓和，产品品质好，运行稳定，实现大规模生产。

技术领域

本发明属于煤焦油加氢技术领域，涉及一种利用煤焦油富环状烃馏分生产航空煤油的方法。

背景技术

石油基喷气燃料作为航天领域最主要的动力来源，虽然其在密度和吸热等性能上已经达到极限，但是难以满足未来超音速飞机的要求。由于发动机在运行过程中产生的高温，仅靠大气冷却已远远不够，而煤基喷气燃料则能够依靠其本身较大的热容，在燃烧前可以带走大部分热量从而降低发动机温度；同时，煤基燃料可经受500℃高温而不结碳，而传统的石油基喷气燃料则难以承受450℃以上的温度，因此煤基喷气燃料将是未来航空航天喷气燃料发展的必然趋势。

目前我国煤制油项目处于升级示范阶段，在国家政策和市场经济的指导下，我国煤化工产业蓬勃发展，煤制油技术日益成熟，技术模式日益多样化，煤基产物具有来源广泛、资源丰富、成本低廉等先天优点，其煤基燃料主要性能指标与石油基航天喷气燃料接近，且在部分指标表现出更优异的性能，因此煤基航空高性能燃料的开发和产业化应用具有重要的经济意义和社会意义。

目前已有多种煤基原料制备喷气原料的方法。专利CN111676048A公开了一种煤基热解油为原料，通过二次加氢得到煤基航空煤油的方法。专利CN108865263A公开了一种以煤基衍生油为原料，首先蒸馏分离为石脑油馏分、柴油馏分和重质油馏分后，重质油馏分通过加氢裂化轻质化处理得到裂化石脑油馏分和裂化柴油馏分，其次混合的石脑油馏分通过富集芳烃组分和化学合成制取具有立体分子结构的高能量密度燃料组分，混合的柴油馏分通过加氢提质制取大比重航空煤油组分，最后将高能量密度燃料组分、大比重航空煤油组分和添加剂调配得到煤基混合高能量密度燃料的方法。专利CN105132017A公开了一种费托合成馏分油为原料，进行临氢异构化反应，得到煤基喷气燃料或者将其与号喷气燃料复配，用作所述煤基喷气燃料。

目前，煤基原料被喷气燃料的方法普遍存在产率低、反应条件苛刻等问题。针对现有航空煤油存在的技术问题，本发明提供一种利用煤焦油富环状烃馏分生产航空煤油的方法，采用低分子烷烃萃取-芳烃抽提-加氢改质三级耦合工艺，可最大化的将煤焦油转化为航空燃料，操作条件缓和，生产成本低、运行稳定，实现大规模生产。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种利用煤焦油富环状烃馏分生产航空煤油的方法，可最大化的将煤焦油转化为航空燃料，操作条件缓和，生产成本低、运行稳定，实现大规模生产。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种利用煤焦油富环状烃馏分生产航空煤油的方法包括以下步骤：

1)以中低温煤焦油为原料，经过常减压蒸馏处理切割出180～350℃段的馏分，得到煤焦油富环状烃初级馏分；

2)对步骤1)的煤焦油富环状烃初级馏分，采用低分子烷烃萃取分离出富饱和烃馏分和富环状烃二级馏分；

3)步骤2)的富饱和馏分可用于航空煤油调和；对步骤2)的富环状烃二级馏分进行芳烃抽提分离得到富芳香烃馏分和富环烷烃馏分；

4)步骤3)的富芳香烃馏分与氢气混合后，通过采用加氢精制剂进行第一加氢精制反应，得到的第一加氢精制馏分并入步骤3)的富环烷烃馏分中，再与氢气混合，通过采用加氢精制剂进行第二加氢精制反应，脱除原料中的S、N、O及金属杂原子，得到第二加氢精制馏分；