本发明专利技术公开了一种煤制清洁燃料的方法，包括：将原料煤热解，得到煤焦油、半焦和热解煤气；将半焦经气化得到气化粗煤气，经变换后制备甲醇，得到甲醇和甲醇驰放气；将热解煤气与甲醇驰放气混合，提氢得到氢气；将煤焦油进行蒸馏分离，得到酚油馏分和重质馏分；将酚油馏分与甲醇进行醚化反应，得到高辛烷值组分；将重质馏分进行加氢精制和加氢裂化处理，产物经分馏得到汽油馏分和柴油馏分；将高辛烷值组分与汽油馏分调和生产高辛烷值的汽油；将柴油馏分进行加氢改质处理生产改质柴油。本发明专利技术从原料煤直接生产高品质的清洁燃料，对煤炭资源的充分深加工，实现了各个生产工艺之间的系统连通，达到了煤炭资源的高效和清洁利用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤炭深加工领域，具体地，涉及一种煤制清洁燃料的方法。
技术介绍
我国是煤炭资源丰富而石油资源相对短缺的国家，随着国民经济的快速发展我国对油品的需求持续高速增长，因此，为了保障我国国民经济的可持续发展，优化能源结构，降低对石油进口的依赖，充分利用我国丰富的煤炭资源优势，大力发展煤化工高新技术产业，以煤化工产品替代部分石油化工产品，已经成为我国能源战略的必然选择。煤制油(Coal-to-liquids,CTL)是以煤炭为原料，通过化学加工过程生产油品和石油化工产品的一项技术，目前常用的煤制油技术主要有煤直接液化和煤间接液化等方法。煤的直接液化将煤在高温高压条件下，通过催化加氢直接液化合成液态烃类燃料，并脱除硫、氮、氧等原子。具有对煤的种类适应性差，反应及操作条件苛刻，产出燃油的芳烃、硫和氮等杂质含量高，十六烷值低的特点，在发动机上直接燃用较为困难，油品不符合国家标准(GB 19147-2009)。煤的间接液化首先把煤气化，再通过费托合成转化为烃类燃料。生产的油品硫、氮含量低，但油品的十六烷值等指标仍不符合国家标准。而煤先通过热解过程得到煤焦油，再将煤焦油进行加氢处理以生产液体燃料(如柴油)的技术越来越受到重视。CN101643654A公开了一种不粘结性煤或弱粘结性煤的加工工艺。不粘结性煤或弱粘结性煤进行中低温干馏反应，生成煤气、半焦和煤焦油；通过变压吸附将所述煤气中的氢气提出；将所述半焦送入煤气发生器，在煤气发生器中半焦、氧气和水蒸气反应生成合成气和煤灰，所述合成气包含一氧化
碳和氢气；或者将所述半焦送入循环流化床锅炉进行发电；将所述煤焦油进行常压分馏，得到轻馏分、酚油和塔底重油，塔底重油经过减压分馏脱除拖尾沥青得到重馏分；酚油进行酚油抽提得到酚类和脱酚油；将轻馏分、脱酚油和重馏分,与氢气进行加氢反应。CN 102816596 A公开了一种不粘结性煤或弱粘结性煤的深加工方法。将不粘结性煤或弱粘结性煤进行中低温干馏反应，生成煤气、半焦和煤焦油；通过变压吸附方法将所述煤气中的氢气进行分离，得到的氢气用于加氢反应过程；半焦在煤气发生器生成合成气，合成气进行费-托合成反应生产石蜡类烃类；焦油原料、延迟焦化反应得到的油气和加氢裂化液相产物共同进入蒸馏塔，蒸馏出石脑油馏分、含酚油馏分、蜡油馏分和塔底油；石脑油馏分与氢气混合进入石脑油加氢精制反应段；含酚油馏分经脱酚后得到的脱酚油与蜡油馏分混合进入加氢处理反应段；加氢处理反应液相分馏为轻馏分和重馏分，重馏分进行加氢裂化；蒸馏得到的塔底油进入延迟焦化装置CN 103160305 A公开了一种采用煤直接制备燃料油的系统及工艺。首先，原料煤在热解炉中进行热解，生成煤气、煤焦油和半焦；半焦通过气化炉转化为气化粗煤气和煤焦油；粗煤气经分离和洗涤得到合成气，合成气进行费托合成柴油；利用变压吸附将热解煤气中氢气分离出来；气化煤焦油与热解煤焦油混合得到混合煤焦油，利用抽提的氢气对混合煤焦油进行加氢精制处理，得到煤焦油加氢柴油，随后，与费托合成柴油调配得到高品质柴油。但是上述现有技术对于煤焦油的加工工艺还不完善，得到的油品无法达到国家标准，因此煤焦油制得的油品需要与石化油品混配，才能够使最终油品的十六烷值等指标符合国家标准。因此，迫切需要开发一种能够将煤炭资源转化为符合国标甚至更高标准要求的燃料的工艺方法。
技术实现思路
为了克服现有煤制油工艺存在的油品差的缺点，提供一种能够将煤炭资源转化为符合国家标准甚至更高标准要求的清洁燃料的工艺方法，该方法包括：(1)在450-650℃条件下，将原料煤进行热解，得到煤焦油、半焦和热解煤气；(2)将步骤(1)得到的半焦经气化得到气化粗煤气，经变换后进行甲醇合成反应，得到甲醇和甲醇驰放气；(3)将步骤(1)得到的热解煤气与步骤(2)得到的甲醇驰放气混合，并在提氢条件下，得到氢气；(4)在190-220℃的条件下，将步骤(1)得到的煤焦油进行蒸馏分离，得到酚油馏分和重质馏分；(5)将步骤(4)得到的酚油馏分与步骤(2)得到的甲醇进行醚化反应，得到高辛烷值组分；(6)将步骤(4)得到的重质馏分进行加氢精制，精制产物经分馏得到汽油馏分、柴油馏分以及尾油馏分；(7)将步骤(5)得到的高辛烷值组分与步骤(6)中分馏得到的汽油馏分进行调和，制得高辛烷值的汽油；(8)将柴油馏分进行加氢改质处理，制得改质柴油；(9)将步骤(3)得到的至少一部分氢气通入步骤(6)的加氢精制和/或步骤(8)的加氢改质反应中。本专利技术的另一方面提供了由所述的煤制清洁燃料的方法获得的高辛烷值的汽油和改质柴油。本专利技术提供的煤制清洁燃料的方法实现了对煤炭资源的充分深加工，获得了高辛烷值组分，生产高品质的清洁燃料，同时实现了各个生产工艺之间
的系统连通，提高了系统能效使能源的利用最大化，达到了煤炭资源的高效和清洁利用。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明图1是本专利技术实施例1中工艺流程的示意图；图2是本专利技术实施例2中工艺流程的示意图；图3是本专利技术另一种实施方式的示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种煤制清洁燃料的方法，其中，该方法包括：(1)在450-650℃条件下，将原料煤进行热解，得到煤焦油、半焦和热解煤气；(2)将步骤(1)得到的半焦经气化得到气化粗煤气，经变换后进行甲醇合成反应，得到甲醇和甲醇驰放气；(3)将步骤(1)得到的热解煤气与步骤(2)得到的甲醇驰放气混合，并在提氢条件下，得到氢气；(4)在190-220℃的条件下，将步骤(1)得到的煤焦油进行蒸馏分离，得到酚油馏分和重质馏分；(5)将步骤(4)得到的酚油馏分与步骤(2)得到的甲醇进行醚化反应，得到高辛烷值组分；(6)将步骤(4)得到的重质馏分进行加氢精制，精制产物经分馏得到汽油馏分、柴油馏分以及尾油馏分；(7)将步骤(5)得到的高辛烷值组分与步骤(6)中分馏得到的汽油馏分进行调和，制得高辛烷值的汽油；(8)将柴油馏分进行加氢改质处理，制得改质柴油；(9)将步骤(3)得到的至少一部分氢气通入步骤(6)的加氢精制和/或步骤(8)的加氢改质反应中。本专利技术中，步骤(6)得到的尾油属于重质馏分，可以对其进行加氢裂化，因此，优选情况下，本专利技术提供的煤制清洁燃料的方法还包括：将步骤(6)得到的尾油馏分进行加氢裂化，其裂化产物并入步骤(4)得到的重质馏分和/或步骤(6)得到的精制产物中，进而实现对重质馏分的有效利用。所述加氢裂化的条件可选范围较大，优选情况下，所述加氢裂化的条件可以包括：裂化温度可以为360-400℃，压力可以为8-20MPa，氢油体积比可以为800-2000：1，平均液体空速可以为0.5h-1-3h-1。根据本专利技术，所述加氢裂化反应优选在催化剂存在下进行，所述催化剂没有具体限定，可以为本领域的常规选择，加氢裂化过程所用催化剂为常规的加氢裂化催化剂，主要以第VIB族和第VIII族金属为活性组分，以无定型硅铝和分子筛为载体，第VIB族金属一般为Mo和/或W，第VIII族金属Co和/或Ni。本专利技术中，为了更进一步提高得到的柴油组本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种煤制清洁燃料的方法，其中，该方法包括：(1)在450‑650℃条件下，将原料煤进行热解，得到煤焦油、半焦和热解煤气；(2)将步骤(1)得到的半焦经气化得到气化粗煤气，经变换后进行甲醇合成反应，得到甲醇和甲醇驰放气；(3)将步骤(1)得到的热解煤气与步骤(2)得到的甲醇驰放气混合，并在提氢条件下，得到氢气；(4)在190‑220℃的条件下，将步骤(1)得到的煤焦油进行蒸馏分离，得到酚油馏分和重质馏分；(5)将步骤(4)得到的酚油馏分与步骤(2)得到的甲醇进行醚化反应，得到高辛烷值组分；(6)将步骤(4)得到的重质馏分进行加氢精制，精制产物经分馏得到汽油馏分、柴油馏分以及尾油馏分；(7)将步骤(5)得到的高辛烷值组分与步骤(6)中分馏得到的汽油馏分进行调和，制得高辛烷值的汽油；(8)将柴油馏分进行加氢改质处理，制得改质柴油；(9)将步骤(3)得到的至少一部分氢气通入步骤(6)的加氢精制和/或步骤(8)的加氢改质反应中。
【技术特征摘要】
1.一种煤制清洁燃料的方法，其中，该方法包括：(1)在450-650℃条件下，将原料煤进行热解，得到煤焦油、半焦和热解煤气；(2)将步骤(1)得到的半焦经气化得到气化粗煤气，经变换后进行甲醇合成反应，得到甲醇和甲醇驰放气；(3)将步骤(1)得到的热解煤气与步骤(2)得到的甲醇驰放气混合，并在提氢条件下，得到氢气；(4)在190-220℃的条件下，将步骤(1)得到的煤焦油进行蒸馏分离，得到酚油馏分和重质馏分；(5)将步骤(4)得到的酚油馏分与步骤(2)得到的甲醇进行醚化反应，得到高辛烷值组分；(6)将步骤(4)得到的重质馏分进行加氢精制，精制产物经分馏得到汽油馏分、柴油馏分以及尾油馏分；(7)将步骤(5)得到的高辛烷值组分与步骤(6)中分馏得到的汽油馏分进行调和，制得高辛烷值的汽油；(8)将柴油馏分进行加氢改质处理，制得改质柴油；(9)将步骤(3)得到的至少一部分氢气通入步骤(6)的加氢精制和/或步骤(8)的加氢改质反应中。2.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：将步骤(6)得到的尾油馏分进行加氢裂化，其裂化产物并入步骤(4)得到的重质馏分和/或步骤(6)得到的精制产物中。3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)中，所述气化的条件包括：气化压力为0.07-3MPa，气化温度为1000-1200℃。4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)中，所述甲醇合成反应是在固定床反应器上进行，所述甲醇合成反应的条件包括：温度为220-280℃，压力为5-10MPa，合成气空速为4000-10000h-1。5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：次东辉，崔鑫，宋鹏翔，王锐，郭小汾，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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