煤直接液化循环溶剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种煤直接液化循环溶剂及其制备方法。其中，该制备方法包括以下步骤：S1，对煤直接液化油在压力为0.02～0.2MPa的条件下进行分馏，得到一级低温油、一级中温油和一级高温油；S2，对一级高温油进行加氢和分馏，得到二级低温油、二级中温油和二级高温油；S3，将全部的二级高温油与部分一级中温油和二级中温油的混合油配比得到煤直接液化循环溶剂，其中，一级低温油和二级低温油馏程<200℃，一级中温油和二级中温油馏程为200～320℃，一级高温油和二级高温油馏程>320℃。应用本发明专利技术的技术方案，可提高煤直接液化工艺过程的煤转化率和产品油收率，同时减少了部分轻质油品的损耗，且减少了残渣的排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤化工领域，具体而言，涉及一种煤直接液化循环溶剂及其制备方法。
技术介绍
煤直接液化工艺是将煤粉、溶剂油、催化剂等配成一定浓度的煤浆再与氢气混合，先后进入煤浆预热器、煤液化反应器，在一定的条件下(反应温度400～450℃，反应压力10～30MPa)先后进行反应，并将反应产物在分离器中进行分离，分别获得气体产品、液化油品、和固体残渣的过程。在现有的煤直接液化工艺中，溶剂在煤直接液化反应过程中，除了将固体的煤粉浆态化，以改善物料的输送性能、热力学性质、溶解煤的热解产物等物理作用外，同时还具有向煤的热解产物提供氢、使热解的低分子产物稳定化等重要的化学作用。煤炭直接液化溶剂不仅具有一般溶剂的功能，同时还具有良好的供氢和传递氢的功能。因此，溶剂的供氢性能,对缓和反应条件、提高煤直接液化油收率有着十分重要的关系。在煤炭直接液化装置的连续运转过程中，使用的溶剂是煤直接液化自身产生的中质油和重质油的混合油，称作循环溶剂，其主要组成是2～4环的芳烃和氢化芳烃。由于其循环控制的氢含量较低，芳碳率高，供氢性很差，为了提高溶剂油的供氢能力，须调整其芳碳率，常用的方法是将循环溶剂进行适当深度的加氢处理。因此，为得到满足煤直接液化供氢性能较好的循环溶剂，技术人员为此做出了许多研究。其中，日本NEDOL工艺的循环溶剂的加工特点是将煤液化单元生产的煤液化油蒸馏后部分作为加氢装置的进料，加氢装置使用Ni-Mo催化剂。中国神华煤直接液化工艺(授权公告号为CN1257252C)循环溶剂的加工特点是将煤液化单元生产的全馏分煤液化油作为加氢装置的进料，分馏切割出的重质馏分油作为循环溶剂加氢装置使用Ni-Mo催化剂。公开号为CN1844318A的中国专利申请公开了一种褐煤直接液化循环溶剂的加氢工艺，提供了一种煤直接液化全馏分油加氢工艺催化剂级配技术，在适当的化学反应条件下，获得供氢循环溶剂。公开号为CN 104194830的专利通过对煤直接液化油先进行分馏，选择性地切割其中馏程大于220℃的重质油馏分，然后对馏分较窄的重质油进行加氢稳定，从而得到供氢性能较优的煤直接液化循环溶剂。但是，上述煤直接液化循环溶剂的加工方法存在氢耗高且供氢性能差的技术问题，这是由于煤直接液化粗油窄馏分随馏程不同，其供氢性能也不同，所以针对不同的窄馏分，也存在着不同的优化的工艺条件，因此，仍需要对现有的循环溶剂的加工方法进行改进。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种煤直接液化循环溶剂及其制备方法，以解决现有技术中煤直接液化循环溶剂的加工方法存在氢耗高且供氢性能差的技术问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种煤直接液化循环溶剂的制备方法。该制备方法包括以下步骤：S1，对煤直接液化油在压力为0.02～0.2MPa的条件下进行分馏，得到一级低温油、一级中温油和一级高温油；S2，对一级高温油进行加氢和分馏，得到二级低温油、二级中温油和二级高温油；S3，将全部的二级高温油与部分一级中温油和二级中温油的混合油配比得到煤直接液化循环溶剂，其中，一级低温油和二级低温油馏程<200℃，一级中温油和二级中温油馏程为200～320℃，一级高温油和二级高温油馏程>320℃。进一步地，S1中，分馏的压力为0.02～0.13MPa，一级低温油的切割温度为<200℃，一级中温油的切割温度为200～320℃，一级高温油的切割温度为>320℃；S2中，分馏采用的是高温分离器、低温分离器及分馏塔进行，高温分离器的分离压力为10～21MPa，分离温度为250～400℃，低温分离器的操作温度为0～20℃，分馏塔的操作压力为0.02～0.2MPa，塔底操作温度<320℃。进一步地，一级高温油在压力为10～21MPa，优选13～19MPa，温度为300～420℃，优选为340～400℃的条件下进行加氢。进一步地，在一级高温油加氢过程中，氢油比为100～1500v/v，反应体积空速为0.5～2.5h-1。进一步地，氢油比为300～800v/v，反应体积空速为0.7～1.5h-1。进一步地，二级高温油加氢的催化剂包括活性组分和载体，活性组分为由Co、Ni、Mo和W及Co、Ni、Mo和W的氧化物组成的组中的一种或多种，载体为Al2O3、Al2O3纤维、分子筛中的一种或者多种混合物。进一步地，催化剂的助剂为Si、P或B的化合物中的一种或多种。进一步地，二级高温油与一级中温油和二级中温油的混合油的质量比为1:5～2:4，优选为1:4～2:6。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种煤直接液化循环溶剂。该煤直接液化循环溶剂通过上述任一种的制备方法制备得到。进一步地，煤直接液化循环溶剂中总芳烃含量为70～86wt％，其中，总单环芳烃的含量为45～65wt％，总双环芳烃的含量为16～28wt％；供氢指数为20.5～26.5mg/g。应用本专利技术的技术方案，煤直接液化油即煤直接液化全馏分油通过切割后，一级低温油和一级中温油不加氢，仅对一级高温油部分进行加氢，因此与煤直接液化全馏分油加氢相比，降低了氢耗和气产率，同时也避免了一级中温油在加氢过程中和一级高温油抢夺氢，从而造成一级中温油过度加氢，而一级高温油加氢不足的结果。因为仅对一级高温油部分加氢，可以在保持相同的体积空速条件下，降低反应器体积；同时针对一级高温油馏程相对较窄、富
含多环芳烃的特点，操作更加稳定。因为对一级中温油不加氢，保证了一级中温油中一定的S元素浓度，而S在煤直接液化过程中是重要的助催化剂，因此可以减少配置煤浆时硫磺的加入量。与此同时，由于一级低温油和一级中温油不加氢，可以避免部分油品加氢裂解成烃类气体，减少了油品的损耗。应用本专利技术的技术方案，可以提高煤直接液化循环溶剂的供氢性能，从而增加煤直接液化油品的产率，同时减少残渣的排放。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术一实施例的煤直接液化循环溶剂的制备方法的工艺流程示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。现有技术中，煤直接液化循环溶剂的加工方法存在氢耗高且供氢性能差的技术问题，针对该技术问题，本专利技术提出了以下技术方案。根据本专利技术一种典型的实施方式，提供一种煤直接液化循环溶剂的制备方法。该制备方法包括以下步骤：S1，对煤直接液化油在压力为0.02～0.2MPa的条件下进行分馏，得到一级低温油、一级中温油和一级高温油；S2，对一级高温油进行加氢和分馏，得到二级低温油、二级中温油和二级高温油；S3，将全部的二级高温油与部分一级中温油和二级中温油的混合油配比得到煤直接液化循环溶剂，其中，所述一级低温油和所述二级低温油馏程<200℃，所述一级中温油和所述二级中温油馏程为200～320℃，所述一级高温油和所述二级高温油馏程>320℃。本专利技术中“一级低温油、一级中温油和一级高温油”只是为了跟后续流程中“一级高温油”分馏出来的低温油、中温油和高温油相区分的命名，其中“一级”和“二级”无特殊含义。应用本专利技术的技术方案，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤直接液化循环溶剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，对煤直接液化油在压力为0.02～0.2MPa的条件下进行分馏，得到一级低温油、一级中温油和一级高温油；S2，对所述一级高温油进行加氢和分馏，得到二级低温油、二级中温油和二级高温油；S3，将全部的所述二级高温油与部分一级中温油和二级中温油的混合油配比得到所述煤直接液化循环溶剂，其中，所述一级低温油和所述二级低温油馏程<200℃，所述一级中温油和所述二级中温油馏程为200～320℃，所述一级高温油和所述二级高温油馏程>320℃。

【技术特征摘要】
1.一种煤直接液化循环溶剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，对煤直接液化油在压力为0.02～0.2MPa的条件下进行分馏，得到一级低温油、一级中温油和一级高温油；S2，对所述一级高温油进行加氢和分馏，得到二级低温油、二级中温油和二级高温油；S3，将全部的所述二级高温油与部分一级中温油和二级中温油的混合油配比得到所述煤直接液化循环溶剂，其中，所述一级低温油和所述二级低温油馏程<200℃，所述一级中温油和所述二级中温油馏程为200～320℃，所述一级高温油和所述二级高温油馏程>320℃。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S1中，所述分馏的压力为0.02～0.13MPa，所述一级低温油的切割温度为<200℃，所述一级中温油的切割温度为200～320℃，所述一级高温油的切割温度为>320℃；所述S2中，所述分馏采用的是高温分离器、低温分离器及分馏塔进行，所述高温分离器的分离压力为10～21MPa，分离温度为250～400℃，所述低温分离器的操作温度为0～20℃，所述分馏塔的操作压力为0.02～0.2MPa，塔底操作温度<320℃。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述一级高温油在压力为10～21MPa，优选13～19MPa，温度为300～420℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：单贤根，李克健，章序文，王洪学，曹雪萍，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，中国神华煤制油化工有限公司，中国神华煤制油化工有限公司上海研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11