煤焦油制清洁燃料的方法及煤制清洁燃料的方法和得到的清洁燃料技术

本发明专利技术公开了一种煤焦油制清洁燃料的方法及煤制清洁燃料的方法，其中煤焦油制清洁燃料的方法包括：煤焦油进行蒸馏分离，得到酚油馏分、中间馏分和重馏分；将酚油馏分与甲醇进行醚化反应，得到高辛烷值组分；重馏分进行萃取分离，得到脱沥青油；将中间馏分与脱沥青油进行加氢精制和加氢裂化后，经分馏得到汽油馏分和柴油馏分；将高辛烷值组分加入到汽油馏分中，得到调和汽油。煤制清洁燃料的方法将原料煤热解，得到煤焦油、半焦和热解煤气。通过上述技术方案，本发明专利技术实现了对煤焦油资源和煤炭资源的充分深加工，获得了高辛烷值组分，获得了符合国家标准的汽油馏分。

【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，涉及一种煤焦油制清洁燃料的方法及一种煤制清洁燃料的方法，以及由所述两种方法制备得到的清洁燃料。
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以及煤焦油加氢处理等方法。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。这种方法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(GB19147—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，但是煤的间接液化以生产化学品(直链烃)为主，燃料油品为副，燃料油产品选择性较差。煤焦油加氢处理生产附加值较高的燃料油，多采用加氢精制和/或加氢裂化工艺，但是得到的燃料油十六烷值低，油品仍不符合国家标准(GB19147—2009)。例如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。CN101580728A公开了一种不粘结性煤或弱粘结性煤的加工工艺。首先，在中低温下将不粘结性煤或弱粘结性煤进行中低温干馏，生成半焦、煤气和煤焦油；然后分别对这三种干馏产物进行处理，第一，将半焦通过气化成合成气，然后将合成气进行费-托合成制备石蜡类烃类，第二，利用变压吸附技术将煤气中的氢气提出，第三，对煤焦油进行分馏，分馏得到含酚油、塔顶油和塔底油，对于含酚油又进行抽提，得到酚类和脱酚油，将塔底重油和脱酚油进行延迟焦化，得到焦化气、焦化石脑油、焦化柴油、焦化蜡油和焦炭；然后，利用抽提的氢气对石蜡烃类和焦化石脑油、焦化柴油、焦化蜡油进行加氢处理；最后，将分别得到的加氢产出进行混合。CN 102634369 A公开了一种高温煤焦油加氢、后延迟焦化与焦炉煤气制甲醇组合工艺。焦化厂生产焦炭时，副产焦炉煤气和高温煤焦油，焦炉煤气作为生产甲醇的原料，甲醇副产的驰放气经过变压吸附装置制取氢气作为高温煤焦油加氢的原料，高温煤焦油加氢副产的软沥青进入后延迟焦化装置，作为生产针状焦的原料。由于目前煤制油的制备工艺得到的油品无法达到国家标准，因此煤制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
为了克服上述缺陷，本专利技术提供一种能够将煤焦油资源和煤炭资源转化为符合国家标准甚至更高标准要求的燃料的工艺方法。本专利技术的第一方面，提供了一种煤焦油制备清洁燃料的方法，其中，该方法包括：(1)将煤焦油进行蒸馏分离，得到酚油馏分、中间馏分和重馏分，其中，所述酚油馏分为小于220℃馏分，所述中间馏分为220-350℃馏分，所述重馏分为大于350℃馏分；(2)将步骤(1)得到的酚油馏分与甲醇进行醚化反应，得到高辛烷值组分；(3)用萃取剂对步骤(1)得到的重馏分进行萃取分离，得到脱沥青油；(4)将步骤(1)得到的中间馏分与步骤(3)得到的脱沥青油进行加氢精制和加氢裂化后，裂化产物经分馏得到汽油馏分和柴油馏分；(5)将步骤(2)得到的高辛烷值组分加入到步骤(4)得到的汽油馏分中，制得高辛烷值的汽油；(6)将柴油馏分进行加氢改质处理，制得改质柴油。本专利技术的第二方面，提供了一种煤制备清洁燃料的方法，其中，该方法包括：该方法包括：(1)在450-800℃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)将步骤(1)得到的煤焦油进行蒸馏分离，得到酚油馏分、中间馏分和重馏分，其中，所述酚油馏分为小于220℃馏分，所述中间馏分为220-350℃馏分，所述重馏分为大于350℃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)用萃取剂对步骤(4)得到的重馏分进行萃取分离，得到脱沥青油；(7)将步骤(4)得到的中间馏分与步骤(6)得到的脱沥青油进行加氢精制和加氢裂化后，裂化产物经分馏得到汽油馏分和柴油馏分；(8)将步骤(5)得到的高辛烷值组分加入到步骤(7)得到的汽油馏分中，制得高辛烷值的汽油；(9)将柴油馏分进行加氢改质处理，制得改质柴油；(10)将步骤(3)得到的至少一部分氢气通入步骤(7)的加氢精制和/或加氢裂化反应中。本专利技术还提供了由上述两种方法制备得到的高辛烷值的汽油和改质柴油。通过上述技术方案，本专利技术提供的煤焦油制清洁燃料的方法以及煤制清洁燃料的方法实现了对煤焦油和煤碳资源的充分深加工，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。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：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是本专利技术实施例4中工艺流程的示意图。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。本文所述的清洁燃料指高辛烷值的汽油和改质柴油。本专利技术第一方面，提供了一种煤焦油制备清洁燃料的方法，其中，该方法包括：(1)将煤焦油进行蒸馏分离，得到酚油馏分、中间馏分和重馏分，其中，所述酚油馏分为小于220℃馏分，所述中间馏分为220-350℃馏分，所述重馏分为大于350℃馏分；(2)将步骤(1)得到的酚油馏分与甲醇进行醚化反应，得到高辛烷值组分；(3)用萃取剂对步骤(1)得到的重馏分进行萃取分离，得到脱沥青油；(4)将步骤(1)得到的中间馏分与步骤(3)得到的脱沥青油进行加氢精制和加氢裂化后，裂化产物经分馏得到汽油馏分和柴油馏分；(5)将步骤(2)得到的高辛烷值组分加入到步骤(4)得到的汽油馏分中，制得高辛烷值的汽油；(6)将柴油馏分进行加氢改质处理，制得改质柴油。根据本专利技术，步骤(2)的醚化反应中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤焦油制清洁燃料的方法，其中，该方法包括：(1)将煤焦油进行蒸馏分离，得到酚油馏分、中间馏分和重馏分，其中，所述酚油馏分为小于220℃馏分，所述中间馏分为220‑350℃馏分，所述重馏分为大于350℃馏分；(2)将步骤(1)得到的酚油馏分与甲醇进行醚化反应，得到高辛烷值组分；(3)用萃取剂对步骤(1)得到的重馏分进行萃取分离，得到脱沥青油；(4)将步骤(1)得到的中间馏分与步骤(3)得到的脱沥青油进行加氢精制和加氢裂化后，裂化产物经分馏得到汽油馏分和柴油馏分；(5)将步骤(2)得到的高辛烷值组分加入到步骤(4)得到的汽油馏分中，制得高辛烷值的汽油；(6)将柴油馏分进行加氢改质处理，制得改质柴油。

【技术特征摘要】
1.一种煤焦油制清洁燃料的方法，其中，该方法包括：(1)将煤焦油进行蒸馏分离，得到酚油馏分、中间馏分和重馏分，其中，所述酚油馏分为小于220℃馏分，所述中间馏分为220-350℃馏分，所述重馏分为大于350℃馏分；(2)将步骤(1)得到的酚油馏分与甲醇进行醚化反应，得到高辛烷值组分；(3)用萃取剂对步骤(1)得到的重馏分进行萃取分离，得到脱沥青油；(4)将步骤(1)得到的中间馏分与步骤(3)得到的脱沥青油进行加氢精制和加氢裂化后，裂化产物经分馏得到汽油馏分和柴油馏分；(5)将步骤(2)得到的高辛烷值组分加入到步骤(4)得到的汽油馏分中，制得高辛烷值的汽油；(6)将柴油馏分进行加氢改质处理，制得改质柴油。2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)的醚化反应中，酚油馏分中的酚与甲醇的摩尔比为1:1-5。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述醚化反应的条件包括：温度为350-450℃，平均液体空速为0.5h-1-2h-1，醚化反应的催化剂为Al2O3、SiO2、Al2O3-SiO2复合氧化物载体负载的酸催化剂和碱催化剂中的至少一种。4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(3)中，所述萃取分离为超临界萃取分离，其中，超临界萃取分离的条件包括：温度为120-220℃，压力为3-8MPa。5.根据权利要求1或4所述的方法，其中，所述萃取剂为C3-C5的烷烃
\t中的至少一种，其中，相对于100重量份重馏分，所述萃取剂的用量为100-1000重量份。6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(4)的分馏过程中，汽油馏分的馏程温度为65-195℃，柴油馏分的馏程温度为220-365℃。7.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)得到的高辛烷值组分与步骤(4)中分馏得到的汽油馏分的重量比为1：0.3-7。8.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(4)中，所述加氢精制的条件包括：反应温度为360-400℃，压力为8-15MPa，氢油体积比为800-2000：1，平均液体空速为0.2h-1-2h-1。9.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(4)中，所述加氢裂化的条件包括：反应温度为360-400℃，压力为8-15MPa，氢油体积比为800-2000：1，平均液体空速为0.2h-1-2h-1。10.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(6)中，所述加氢改质的条件包括：反应温度为360-400℃，压力为8-15MPa，氢油体积比为800-2000：1，平均液体空速为0.2h-1-2h-1。11.根据权利要求1-10中任一项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。12.一种煤制清洁燃料的方法，其中，该方法包括：(1)在450-800℃条件下，将原料煤进行热解，得到煤焦油、半焦和热
\t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)将步骤(1)得到的煤焦油进行蒸馏分离，得到酚油馏分、中间馏分和重馏分，其中，所述酚油馏分为小于220℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锐，宋鹏翔，崔鑫，次东辉，邓甜音，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