一种供氢溶剂及利用供氢溶剂制备燃料油的方法技术

本发明专利技术提供一种燃料油的制备方法，包括如下步骤：将煤焦油与供氢溶剂混合，在加氢催化剂存在下，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℃的煤系馏分和沸点为200~538℃的石油系馏分的混合物。本发明专利技术所述方法，具有煤焦油加氢过程中设备和操作步骤简单、燃料油的成本大大降低的优点。通过本发明专利技术所述燃料油的制备方法制备得到的燃料油，其＜350℃馏分收率为85～96%。

【技术实现步骤摘要】
一种供氢溶剂及利用供氢溶剂制备燃料油的方法
本专利技术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

技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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。本专利技术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。所述经加氢处理后的煤系馏分为加氢脱晶蒽油。所述煤焦油为中低温煤焦油中沸点高于350℃的重质馏分。所述煤焦油加氢催化剂为以Fe2O3或镍为活性组分的加氢催化剂；其中，以煤焦油的添加量计，所述煤焦油加氢催化剂中活性组分的添加量为0.5~5.0wt%。所述煤焦油的加氢热分解工艺条件为：氢气初压3~10MPa，反应压力为10~19MPa，反应温度为400~470℃，氢油比为2:8~5:5。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：（1）本专利技术所述供氢溶剂，通过选择沸点为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为供氢溶剂，由于上述供氢溶剂，尤其是供氢溶剂中的石油系馏分，在加氢热分解过程中，可以与煤焦油热分解过程中的中间生成物进行充分溶合，进而可以更为有效地对煤焦油加氢热分解过程进行供氢，便于提高煤焦油的加氢热分解效果，具有优异的供氢性能。（2）本专利技术所述燃料油的制备方法，通过选择供氢溶剂为沸点为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，由于上述供氢溶剂，尤其是供氢溶剂中的石油系馏分，在加氢热分解过程中，可以与煤焦油热分解过程中的中间生成物进行充分溶合，进而可以更为有效地对煤焦油加氢热分解过程进行供氢，这样便于提高煤焦油的加氢热分解效果，还可以有效抑制结焦，进而提高燃料油馏分收率、减少气体中的氢耗量，具有煤焦油加氢过程中设备和操作步骤简单、燃料油的成本大大降低的优点。通过本专利技术所述燃料油的制备方法制备得到的燃料油，其＜350℃馏分收率为85～96%。（3）本专利技术所述燃料油的制备方法，进一步地，所述加氢溶剂中石油系馏分为经加氢处理后的石油系馏分，所述煤系馏分为经加氢处理后的煤系馏分，由于经加氢处理后的石油系馏分和煤系馏分，其不但具有氢含量高的优点，还富含饱和的芳烃类物质，具有良好的热稳定性和良好的供氢能力，可以大大提高燃料油馏分收率、减少气体中的氢耗量，同时还可以有效抑制结焦。（4）本专利技术所述燃料油的制备方法，进一步地选择所述煤焦油与所述供氢溶剂的混配比为1:9~5:5，在此混配比条件下，所述煤焦油与所述供氢溶剂能够完全溶合，且所述供氢溶剂具有优异的供氢效果，可以增强重质油的加氢热分解效果、提高燃料油馏分收率、减少气体中的氢耗量；更进一步地，优选所述煤焦油与所述供氢溶剂的混配比为2:8~3:7，在此混配比条件下，所述供氢溶剂能够提供最佳的供氢效果，可以大大增强重质油的加氢热分解效果、提高燃料油馏分收率、减少气体中的氢耗量。具体实施方式以下结合实施例，对本专利技术作进一步具体描述，但不局限于此。实施例中所述化学原料如非特指均为市售的化学原料，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供氢溶剂，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种燃料油的制备方法，由如下步骤组成：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；所述煤焦油与所述供氢溶剂的混配质量比为1:9~5:5；所述煤焦油的加氢热分解工艺条件为：氢气初压3~10MPa，反应压力为10~19MPa，反应温度为400~470℃，氢油比为2:8~5:5。2.根据权利要求1所述燃料油的制备方法，其特征在于，所述煤焦油与所述供氢溶剂的混配质量比为2:8~3:7。3.根据权利要求1所述燃料油的制备方法，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：任相坤，井口宪二，坂脇弘二，崔永君，
申请(专利权)人：北京宝塔三聚能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11