一种煤炭加氢提质的方法技术

本发明专利技术提供了一种煤炭加氢提质的方法，包括如下步骤：将煤粉和循环溶剂油混合制备油煤浆；升温后的油煤浆和热高分油混合、加压后和加热后的氢气混合得到反应产物；反应产物分离出热高分气和热高分油；热高分油部分和油煤浆混合，另一部分进行减压，塔底油为重质循环溶剂油和洁净煤；热高分气分离出冷高分气、冷高分油及含硫污水；塔底油分离出重质循环溶剂油和洁净煤产品；减压中段的轻质、中质供氢溶剂油的部分和重质循环溶剂油混合作为配置煤浆的循环溶剂油，另一部分和冷低分油混合作为煤基油产品。本发明专利技术将煤液化反应与液化油、循环溶剂油的加氢反应放在一个反应系统中，减少了一套溶剂油加氢稳定装置，大大降低了建设投资及总能耗。及总能耗。及总能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种煤炭加氢提质的方法


[0001]本专利技术涉及煤化工
，特别涉及一种煤炭加氢提质的方法。

技术介绍

[0002]煤直接液化工艺是将粉煤与循环溶剂混合，在一定的温度、压力条件下与氢气反应，使煤的有机质直接转化为液化油；再通过脱硫、脱氮，进一步改善液化油质量，使产品能在一般炼油厂中加工生产出运输燃料和化工产品。煤直接液化的优点是油收率高，热效率高；主要缺点是加氢工艺的操作条件较苛刻，为了追求高转化率，装置能耗较高，投资较大。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种煤炭加氢提质的方法，将煤炭通过加氢反应转化为优质的洁净煤与煤基轻油，同时保证装置能实现长周期稳定运行，大大降低了装置的能耗及投资。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种煤炭加氢提质的方法，所述煤炭加氢提质方法包括如下步骤：
[0006]S1.将煤粉和循环溶剂油在油浆搅拌罐中混合制备油煤浆，所述油煤浆经过加压泵加压后进入加热罐，油煤浆和进入所述加热罐中的热高分气直接接触使油煤浆换热升温；
[0007]S2.升温后的油煤浆和热高分油在加热罐内混合后，进入中继加压泵加压，加压后和来自于氢气加热炉的加热后的氢气混合，并进入沸腾床反应器内反应得到反应产物；
[0008]S3.所述反应产物经过热高压分离罐分离出热高分气和热高分油；
[0009]S4.所述步骤S3中的热高分油部分进入加热罐和加热罐底部的油煤浆混合，另一部分减压进入热低分罐，热低分罐得到的低油进入减压塔分离，减压中段油为轻质、中质供氢溶剂油，塔底油为重质循环溶剂油和洁净煤；
[0010]S5.所述步骤S3中的热高分气经过加热罐并进入空冷器冷却后进入冷高分罐分离出冷高分气、冷高分油及含硫污水，所述冷高分气进入循环氢缓冲罐缓冲后进入循环氢压缩机升压后，与从新氢压缩机进入的氢气混合进入氢气加热炉，所述冷高分油及含硫污水进入冷低分罐，分离出含硫干气、含硫污水及冷低分油；
[0011]S6.所述步骤S4中的塔底油进入固液分离单元分离出重质循环溶剂油和洁净煤产品；
[0012]S7.所述步骤S4中的轻质、中质供氢溶剂油的部分和所述步骤S6中的重质循环溶剂油混合作为配置煤浆的循环溶剂油，另一部分轻质、中质供氢溶剂油和所述步骤S5中的冷低分油混合作为煤基油产品。
[0013]进一步的，步骤S1中，所述煤粉和循环溶剂油的质量比为1:0.8～2。
[0014]进一步的，步骤S1中，所述煤粉、循环溶剂油和第一催化剂在油浆搅拌罐中混合制备油煤浆，所述催化剂选自均相型催化剂或颗粒型催化剂。
[0015]进一步的，步骤S2中，所述油煤浆和热高分油的质量比例为1:0.5～5。
[0016]进一步的，步骤S2中，所述升温后的油煤浆、热高分油和第二催化剂在加热罐内混合，所述第二催化剂为微球型催化剂。
[0017]进一步的，步骤S2中，所述沸腾床反应器为一台沸腾床反应器或多台沸腾床反应器串联。
[0018]进一步的，步骤S2中，反应温度为340～450℃，反应压力为6～20MPa，氢气和热高分油的体积比为450～1500。
[0019]进一步的，步骤S2中，所述沸腾床反应器的底部设置间歇操作的催化剂装卸罐，所述催化剂装卸罐内部设置固液分离器，用于分离失效的催化剂和油煤浆。
[0020]进一步的，步骤S4中，所述减压塔塔底含固残油的切割馏程为420～550℃。
[0021]进一步的，步骤S4中，通过注入汽提蒸汽保证减压塔的切割要求。
[0022]本专利技术获得的洁净煤产品既可以作为发电、冶金等的清洁燃料，又可以作为生产电石、铁合金等的原料；煤基油产品性质优于煤焦油产品性质，既可以作为生产芳烃产品的原料，又可以作为生产煤基氢化油产品的优质原料。
[0023]相对于现有技术的煤直接液化技术，本申请的一种煤炭加氢提质的方法具有如下优势：煤炭加氢提质的主要目标产物为结晶洁净煤与煤基轻油，不追求油的收率，更多的是生产优质的洁净煤，因此操作条件相对缓和，装置能耗低；同时将煤液化反应与液化油、循环溶剂油的加氢反应放在一个反应系统中，与煤直接液化技术相比，减少了一套溶剂油加氢稳定装置，大大降低了建设投资及总能耗。
附图说明
[0024]构成本专利技术的一部分的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：
[0025]图1为本专利技术所述的煤炭加氢提质的方法的流程图。
[0026]附图标记说明：
[0027]1、油浆搅拌罐；2、加压泵；3、加热罐；4、氢气加热炉；5、沸腾床反应器；6、热高压分离罐；7、空冷器；8、催化剂装卸罐；9、热低分罐；10、冷高分罐；11、冷低分罐；12、循环氢压缩机；13、新氢压缩机；14、循环氢缓冲罐；15、减压塔；16、换热器；17、固液分离单元；18、中继加压泵。
具体实施方式
[0028]下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。首先应说明的是，下述实验例中的数据是由专利技术人通过大量实验获得，限于篇幅，在说明书中只展示其中的一部分，且本领域普通技术人员可以在此数据下理解并实施本专利技术。这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些改动或修改同样落于本申请所保护的范围。
[0029]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0030]如图1所示，本专利技术的一种煤炭加氢提质的方法包括如下步骤：
[0031]S1.将煤粉和循环溶剂油在油浆搅拌罐1中混合制备油煤浆，所述油煤浆经过加压
泵2加压后进入加热罐3，油煤浆和进入所述加热罐3中的热高分气直接接触使油煤浆换热升温；
[0032]具体的，所述煤粉选自煤化程度低的泥煤、烟煤、褐煤中至少一种。
[0033]进一步的，步骤S1中，煤粉和循环溶剂油的质量比为1:0.8～2。
[0034]进一步的，步骤S1中，煤粉、循环溶剂油和第一催化剂在油浆搅拌罐1中混合制备油煤浆，所述第一催化剂选自均相型催化剂或颗粒型催化剂。所述均相型催化剂为Ni、Co、Mo及W中的一种或多种金属混合后的水溶性催化剂或溶性催化剂；所述颗粒型催化剂为铁系金属，将颗粒型催化剂担载至煤粉上。更进一步的，第一催化剂的用量占干煤粉的比例为100～10000ppmw。
[0035]进一步的，步骤S1中，加热罐3的底部设置热高分气进料分布管，用于使进入加热罐3内的热高分气分布均匀。加热罐3的停留时间为20～120min。
[0036]采用热高分气加热油煤浆既不会对设备产生磨损降低使用寿命，有利于装置的长周期运行，又能利用热高分气中的硫化氢与催化剂接触反应，达到硫化催化剂的目的。利用了反应产生的硫化氢节约了催化剂硫化需要的硫化剂(液硫或二甲基二硫等)，大大降低了环保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤炭加氢提质的方法，其特征在于，所述煤炭加氢提质方法包括如下步骤：S1.将煤粉和循环溶剂油在油浆搅拌罐(1)中混合制备油煤浆，所述油煤浆经过加压泵(2)加压后进入加热罐(3)，油煤浆和进入所述加热罐(3)中的热高分气直接接触使油煤浆换热升温；S2.升温后的油煤浆和热高分油在加热罐(3)内混合后，进入中继加压泵(18)加压，加压后和来自于氢气加热炉(4)的加热后的氢气混合，并进入沸腾床反应器(5)内反应得到反应产物；S3.所述反应产物经过热高压分离罐(6)分离出热高分气和热高分油；S4.所述步骤S3中的热高分油部分进入加热罐(3)和加热罐(3)底部的油煤浆混合，另一部分减压进入热低分罐(9)，热低分罐(9)得到的低油进入减压塔(15)分离，减压中段油为轻质、中质供氢溶剂油，塔底油为重质循环溶剂油和洁净煤；S5.所述步骤S3中的热高分气经过加热罐(3)并进入空冷器(7)冷却后进入冷高分罐(10)分离出冷高分气、冷高分油及含硫污水，所述冷高分气进入循环氢缓冲罐(14)缓冲后进入循环氢压缩机(12)升压后，与从新氢压缩机(13)进入的氢气混合进入氢气加热炉(4)，所述冷高分油及含硫污水进入冷低分罐(11)，分离出含硫干气、含硫污水及冷低分油；S6.所述步骤S4中的塔底油进入固液分离单元(17)分离出重质循环溶剂油和洁净煤产品；S7.所述步骤S4中的轻质、中质供氢溶剂油的部分和所述步骤S6中的重质循环溶剂油混合作为配置煤浆的循环溶剂油，另一部分轻质、中质供氢溶剂油和所述步骤S5中的冷低分油混合作为煤基油产品。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李欢龙，冯光平，方丽，吴是非，
申请(专利权)人：上海竣铭化工工程设计有限公司，
类型：发明
国别省市：