加氢处理煤焦油料流的方法技术

描述了一种加氢处理煤焦油料流的方法。提供煤焦油料流并用惰性气流使所述煤焦油料流膨胀以提供膨胀的液体煤焦油料流。加氢处理所述膨胀的液体煤焦油料流。所述煤焦油料流在膨胀之前可以与烃溶剂反应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权声明本申请要求2013年11月19日提交的临时申请序号No.61/905,980的权益，其内容全文经此引用并入本文。专利技术背景由石油加工产生许多不同类型的化学品。但是，近几十年来由于提高的需求量，石油变得更加昂贵。因此，已经试图提供用于制造化学品的原材料的替代来源。现在的注意力集中在由固体碳质材料，如在美国和中国等国家可大量供应的煤制造液态烃。煤的热解产生焦炭和煤焦油。炼焦或“焦化”工艺由在无氧的封闭容器中将材料加热到极高温度构成。焦炭是主要为碳和无机灰分的多孔但硬的残渣，其用于炼钢。煤焦油是在加热过程中驱出的挥发性材料，其包含许多烃化合物的混合物。可将其分离产生各种有机化合物，如苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽和菲。这些有机化合物可用于制造许多产品，例如染料、药物、炸药、香料、香精、防腐剂、合成树脂和漆和着色剂。该分离留下的残余沥青用于铺路、铺屋顶、防水和保温。煤焦油包括许多污染物。对许多工艺而言，最好处理煤料流以除去这些污染物。但是，煤焦油的一些处理方法不足以除去污染物或产生不合意结果，如饱和芳环。需要改进煤焦油料流的处理。专利技术概述本专利技术的一个方面涉及一种加氢处理煤焦油料流的方法。提供煤焦油料流并用惰性气流使所述煤焦油料流膨胀以提供膨胀的液体煤焦油料流。加氢处理所述膨胀的液体煤焦油料流。附图简述该图是本专利技术的方法的一个实施方案的图示。专利技术详述该图显示基本煤转化方法5的一个实施方案。将煤进料10送往热解区15。或者或另外，在一些方法中，将一部分煤进料10送往气化区(未显示)，在此将煤进料与氧气和蒸汽混合并在气化区中在热和压力下反应以形成合成气，其是一氧化碳和氢气的混合物。该合成气可以使用费托反应进一步加工以产生汽油或使用水煤气变换反应进一步加工以产生更多氢气。在热解区15中，在不存在氧气的情况下在高温，例如最多2,000℃(3600°F)下加热煤以馏出挥发性组分。炼焦产生焦炭料流25和煤焦油料流20。焦炭料流25可用于其它工艺，如制钢。对来自热解区的煤焦油料流20或来自其它来源的煤焦油料流施以处理工艺以提供可用于各种下游工艺的处理过的料流。为降低煤焦油料流20的芳香度，可以将煤焦油料流20送往反应区35，在此煤焦油料流20在烃溶剂30存在下与外加的氢气反应。反应区35可以是例如连续搅拌釜反应器(CSTR)、料浆加氢裂化反应器或固定床反应器。烃溶剂30可包括例如石油部分或其它芳香型烃。示例性反应条件包括4.8MPa(700psig)至8.3MPa(1200psig)的压力和232℃(450°F)至371℃(700°F)的温度。在反应区35中可以使用催化剂，如用于重质进料的Ni/Mo加氢处理催化剂，或如果S水平足够低，Pt/Al2O3催化剂，但不是所有实施方案中都要求的。反应区35产生芳香度相对于煤焦油料流20降低的液体煤焦油料流40。将液体煤焦油料流40供入膨胀区50。用供入膨胀区50的惰性气流45使煤焦油料流40膨胀。该膨胀优选在高压，如10.3MPa(1500psi)至17.2MPa(2500psi)下进行，示例性范围是2000psi(13.8MPa)、合适的惰性气体包括，但不限于，二氧化碳、氮气和轻质烃，如CH4、C2H4、C3H8和C4H10。惰性气流45提供膨胀区50中的气相溶剂并改进稍后加氢处理中的氢气溶解度，以使液相更有反应性。膨胀的液体煤焦油料流55包括来自反应区35的烃溶剂30。在另一些方法中，可以省略反应区35并可以将煤焦油料流20供入膨胀区50。在这种布置中，膨胀的液体煤焦油料流不包括烃溶剂30。膨胀的液体煤焦油料流55然后在加氢处理区60中加氢处理。加氢处理是在主要有效地从烃原料中除去杂原子，如硫、氮和金属的合适催化剂存在下使氢气与烃料流接触的工艺。在加氢处理中，可以使具有双键和三键的烃饱和。也可以使芳族化合物饱和。在加氢处理区60中的加氢处理优选在4.8MPa(700psi)至8.3MPa(1200psi)的压力和在260C(500F)至370C(700F)的温度范围、0.5hr-1至4hr-1的液时空速和168至1,011Nm3/m3油(1,000-6,000scf/bbl)的氢气比率下进行。条件可随溶剂而变。该氢化可以在催化剂存在下进行。典型的加氢处理催化剂包括在高表面积载体材料，优选氧化铝上的至少一种第VIII族金属，优选铁、钴和镍，和至少一种第VI族金属，优选钼和钨。其它典型的加氢处理催化剂包括沸石催化剂以及贵金属催化剂，其中该贵金属选自钯和铂。加氢处理可包括加氢脱硫、加氢脱氮或两者。所得加氢处理料流65提供预处理料流，其可送往加工区70以提供一种或多种产物75。这种预处理料流可以相对不含污染物，如硫和氮。示例性加氢处理料流65具有50ppm或更低的硫含量和10ppm或更低的氮含量。可以调节加氢处理、反应和/或膨胀条件以提供煤焦油料流40的合意净化。加工区70可通过加氢裂化、流化催化裂化、烷基化、烷基转移、氧化、氢化或此类工艺的组合加工加氢处理料流65。也可以将加氢处理料流65调配在燃料中。可以将加氢处理料流65分馏。或者，可以在处理前将煤焦油料流20,40分馏。煤焦油包含具有宽范围的沸点的杂环芳族化合物和它们的衍生物的复杂混合物。可以如本领域中公知的那样改变部分数和各种部分中的组分。典型分离工艺涉及将煤焦油分离成4至6个料流。例如，可存在包含NH3、CO和轻质烃的部分、具有0℃至180℃的沸点的轻油部分、具有180℃至230℃的沸点的中质油部分、具有230至270℃的沸点的重油部分、具有270℃至350℃的沸点的蒽油部分和沥青。轻油部分含有如苯、甲苯、二甲苯、石脑油、香豆酮-茚、二环戊二烯、吡啶和甲基吡啶之类的化合物。中质油部分含有如酚、甲酚和甲苯基酸、二甲苯酚、萘、高沸焦油酸和高沸焦油碱之类的化合物。重油部分含有苯吸收油和杂酚油。蒽油部分含有蒽。沥青是主要含有芳烃和杂环化合物的煤焦油蒸馏残渣。加氢裂化是烃在氢气存在下裂化成较低分子量烃的工艺。典型加氢裂化条件可包括290℃(550°F)至468℃(875°F)的温度、3.5MPa(500psig)至20.7MPa(3000psig)的压力、1.0至小于2.5hr-1的液时空速(LHSV)和421至2,527Nm3/m3油(2,500-15,000scf/bbl)的氢气比率。典型加氢裂化催化剂包括与一种或多种第VI本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法(5)，其包括：提供煤焦油料流(20)；用惰性气流(45)使煤焦油料流(20)膨胀以提供膨胀的液体煤焦油料流(55)；和加氢处理(60)所述膨胀的液体煤焦油料流(55)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.19 US 61/905,9801.一种方法(5)，其包括：
提供煤焦油料流(20)；
用惰性气流(45)使煤焦油料流(20)膨胀以提供膨胀的液体煤焦油料流(55)；
和
加氢处理(60)所述膨胀的液体煤焦油料流(55)。
2.权利要求1的方法，其中加氢处理(60)所述膨胀的液体煤焦油料流
(55)包括对所述膨胀的液体煤焦油料流(55)施以加氢脱硫或加氢脱氮或两
者。
3.权利要求1-2任一项的方法，其进一步包括：
通过加氢裂化、流化催化裂化、烷基化、烷基转移、氧化和氢化中的一种
或多种加工(70)加氢处理料流(65)以提供至少一种产物(75)。
4.权利要求1-2任一项的方法，其中所述惰性气体选自二氧化碳、
氮气和轻质烃。
5.权利要求1-2任一项的方法，其中所述加氢处理(60)在催化剂存在
下进行。
6.权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·L·布里克，P·T·巴杰，J·A·科贾尔，M·利普曼，K·M·旺当布舍，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：发明
国别省市：美国;US