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：1)将煤直接液化油与氢气混合后进行加氢反应；2)将步骤1)得到的加氢产物经热高压分离器分离出热高分气和热高分油；3)将步骤2)得到的热高分油一部分与煤直接液化油混合后循环加氢，另一部分与热高分气冷却得到的冷高分油混合进入分馏塔；4)分馏塔分馏得到轻质馏分油、中质馏分油和重质馏分油；5)将重质馏分油与部分中质馏分油混合得到煤直接液化循环溶剂。应用本发明专利技术的技术方案，将煤直接液化循环溶剂加氢工艺中的部分热高分油进行循环加氢，增加循环溶剂中重质芳烃的活性氢数量，提高循环溶剂供氢性能，提高煤的转化率和液化油收率。

Coal direct liquefaction circulating solvent and preparation method thereof

The invention discloses a direct liquefying cycle solvent for coal and a preparation method thereof. Among them, the preparation method comprises the following steps: 1) mixing direct coal liquefaction oil with hydrogen after hydrogenation reaction; 2) step 1) hydrogenation products obtained by hot high pressure separator separates the hot gas and high heat high oil; 3) step 2) obtained a high heat oil mixture part of the direct coal liquefaction oil circulation hydrogenation, mixed cold high pressure oil enters the fractionating tower and the other part of the high heat gas cooling; 4) light distillate oil, medium distillate oil and heavy distillate from fractionating tower distillation; 5) the heavy distillate oil and some mixed distillate oil solvent to obtain directly coal liquefaction cycle. The technical scheme of the invention, the direct coal liquefaction cycle heat high solvent oil hydrogenation process in cyclic hydrogenation, increase active hydrogen quantity of heavy aromatic solvent circulation, improve the circulation of the solvent hydrogen supply performance, improve the conversion rate of coal and liquefied oil yield.

【技术实现步骤摘要】
煤直接液化循环溶剂及其制备方法
本专利技术涉及煤直接液化
，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
煤直接液化是煤在高温、高压、临氢、溶剂和催化剂存在下，热解加氢生成液态产品的工艺过程。在煤直接液化过程中，溶剂起了十分重要的作用：溶剂与煤配成煤浆，便于煤的输送和加压；能够溶解煤、防止煤热解产生的自由基碎片缩聚，从而提高煤液化油收率；能够溶解气相氢，使氢分子向煤或催化剂表面扩散；能够向自由基碎片直接供氢或传递氢。因此煤直接液化溶剂既要对煤热解的自由基碎片有较强的溶解能力，同时也具备良好的供氢能力。溶剂直接向自由基碎片的供氢是煤液化过程中溶剂的特殊功能，研究发现部分氢化的多环芳烃(如四氢萘、二氢菲、二氢蒽、四氢蒽等)具有很强的供氢性能。在目前实现长周期连续运转的煤直接液化工艺中，溶剂来自煤直接液化工艺本身，即煤直接液化油经过加氢稳定制得，并在煤直接液化过程中循环使用，也称作循环溶剂。提高溶剂供氢能力，能够促进煤的转化，增加煤液化油收率，同时还有利于煤浆制备、输送和在加热炉中的流动等。因此，进一步提高循环溶剂的供氢性能或开发性能优良的溶剂是煤炭直接液化技术进步的一个重要方面。
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，以提高煤直接液化循环溶剂的供氢性能。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：1)将煤直接液化油与氢气混合后进行加氢反应；2)将步骤1)得到的加氢产物经热高压分离器分离出热高分气和热高分油；3)将步骤2)得到的热高分油一部分与煤直接液化油混合后循环加氢，另一部分与热高分气冷却得到的冷高分油混合进入分馏塔；4)分馏塔分馏得到轻质馏分油、中质馏分油和重质馏分油；5)将重质馏分油与部分中质馏分油混合得到煤直接液化循环溶剂。进一步地，煤直接液化油是煤炭直接液化过程中由煤炭通过直接加氢液化生成，为煤直接液化全馏分油或大于200℃馏分油；优选的，煤直接液化油的馏程范围为200～500℃。进一步地，步骤1)中加氢反应的温度为300～420℃、反应压力为8.0～20.0MPa、主剂总体积空速为0.5～4.0h-1、氢油比为300～1500v/v，循环比为1:1～3:1。进一步地，步骤1)中加氢反应采用的催化剂由活性组分和载体组成，其中，活性组分为元素周期表中Ⅷ族或/和Ⅵ族金属的氧化物，活性组分的含量占催化剂重量的5～30％，载体为无定型氧化铝或硅酸铝。进一步地，活性组分为Co、Mo、Ni、W金属氧化物中的一种或多种，进一步地，步骤3)中热高分油是指>300℃的馏分；优选的，热高分油是指>320℃的馏分。进一步地，步骤4)中，轻质馏分油是指<200℃的馏分，中质馏分油是指200～350℃的馏分，重质馏分是指>350℃的馏分。进一步地，轻质馏分<220℃，中质馏分油230～350℃。进一步地，步骤1)中，加氢反应在加氢反应器中进行，加氢反应器为沸腾床反应器、浆态床反应器、膨胀床反应器，或者沸腾床反应器、浆态床反应器、膨胀床反应器中的一种与固定床反应器组成的串联反应系统。根据本专利技术的另一方面，提供了一种煤直接液化循环溶剂。该煤直接液化循环溶剂由上述任一种制备方法制备得到。应用本专利技术的技术方案，将煤直接液化循环溶剂加氢工艺中的部分热高分油进行循环加氢，增加循环溶剂中重质芳烃的活性氢数量，提高循环溶剂供氢性能，提高煤的转化率和液化油收率，从而提升煤液化技术的经济性。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实施例的煤直接液化循环溶剂的制备方法的流程示意图。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。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：1)将煤直接液化油与氢气混合后进行加氢反应；2)将步骤1)得到的加氢产物经热高压分离器分离出热高分气和热高分油；3)将步骤2)得到的热高分油一部分与煤直接液化油混合后循环加氢，另一部分与热高分气冷却得到的冷高分油混合进入分馏塔；4)分馏塔分馏得到轻质馏分油、中质馏分油和重质馏分油；5)将重质馏分油与部分中质馏分油混合得到煤直接液化循环溶剂。溶剂直接向自由基碎片的供氢是煤液化过程中溶剂的特殊功能，部分氢化的多环芳烃(如四氢萘、二氢菲、二氢蒽、四氢蒽等)具有很强的供氢性能，因此循环溶剂适度加氢效果最好。本专利技术的专利技术人发现中温溶剂中的组分处于强供氢状态，再次加氢会因加氢过渡降低供氢性能；高温溶剂中组分处于供氢不足的状态，再次加氢可使其供氢性能增强，加氢不足或加氢过渡都不利于溶剂供氢。应用本专利技术的技术方案，将煤直接液化循环溶剂加氢工艺中的部分热高分油进行循环加氢，增加循环溶剂中重质芳烃的活性氢数量，提高循环溶剂供氢性能，提高煤的转化率和液化油收率，从而提升煤液化技术的经济性。优选的，煤直接液化油是煤炭直接液化过程中由煤炭通过直接加氢液化生成，为煤直接液化全馏分油或大于200℃馏分油；优选的，煤直接液化油的馏程范围为200～500℃。因为在煤直接液化过程中，溶剂起了十分重要的作用，既要具备良好的供氢性能，同时也要有好地溶解性能、分散性能和成浆性能。根据相似相溶的原理，溶剂结构与煤分子近似的多环芳烃对煤热解的自由基碎片有较强的溶解能力。馏程范围控制在此范围能够保证溶剂在煤液化过程中的使用性能，太重或太轻使用性能均会受到影响。优选的，步骤1)中加氢反应的温度为300～420℃、反应压力为8.0～20.0MPa、主剂总体积空速为0.5～4.0h-1、氢油比为300～1500v/v，循环比(循环油：原料油质量比)为1:1～3:1。在此反应条件下可将煤直接液化油加工成煤直接液化过程中所需的溶剂。根据本专利技术一种典型的实施方式，步骤1)中加氢反应采用的催化剂由活性组分和载体组成，其中，活性组分为元素周期表中Ⅷ族或/和Ⅵ族金属的氧化物，活性组分的含量占催化剂重量的5～30％，载体为无定型氧化铝或硅酸铝。优选的，活性组分为Co、Mo、Ni、W金属氧化物中的一种或多种。优选的，步骤3)中热高分油是指>300℃的馏分；优选的，热高分油是指>320℃的馏分。此范围内的馏分正好是循环溶剂中加氢不足的馏分段。优选的，步骤4)中，轻质馏分油是指<200℃的馏分，中质馏分油是指200～350℃的馏分，重质馏分是指>350℃的馏分。此处馏程范围控制目的是服务于后续工艺流程，轻质馏分油和部分中质馏分油用于进行深度加氢处理生产汽柴油，部分中质馏分油和全部重质馏分油用于煤液化单元循环溶剂，方便工业化生产。优选的，轻质馏分<220℃，中质馏分油230～350℃。根据本专利技术一种典型的实施方式，步骤1)中，加氢反应在加氢反应器中进行，加氢反应器为沸腾床反应器、浆态床反应器、膨胀床反应器，或者沸腾床反应器、浆态床反应器、膨胀床反应器中的一种与固定床反应器组成的串联反应系统。根据本专利技术一种典型的实施方式，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：1)将煤直接液化油与氢气混合后进行加氢反应；2)将步骤1)得到的加氢产物经热高压分离器分离出热高分气和热高分油；3)将步骤2)得到的所述热高分油一部分与煤直接液化油混合后循环加氢，另一部分与所述热高分气冷却得到的冷高分油混合进入分馏塔；4)所述分馏塔分馏得到轻质馏分油、中质馏分油和重质馏分油；5)将所述重质馏分油与部分所述中质馏分油混合得到所述煤直接液化循环溶剂。

【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：1)将煤直接液化油与氢气混合后进行加氢反应；2)将步骤1)得到的加氢产物经热高压分离器分离出热高分气和热高分油；3)将步骤2)得到的所述热高分油一部分与煤直接液化油混合后循环加氢，另一部分与所述热高分气冷却得到的冷高分油混合进入分馏塔；4)所述分馏塔分馏得到轻质馏分油、中质馏分油和重质馏分油；5)将所述重质馏分油与部分所述中质馏分油混合得到所述煤直接液化循环溶剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煤直接液化油是煤炭直接液化过程中由煤炭通过直接加氢液化生成，为煤直接液化全馏分油或大于200℃馏分油；优选的，所述煤直接液化油的馏程范围为200～500℃。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述加氢反应的温度为300～420℃、反应压力为8.0～20.0MPa、主剂总体积空速为0.5～4.0h-1、氢油比为300～1500v/v，循环比为1:1～3:1。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述加氢反应采用的催化剂由活性组分和载体组成，其中，所述活性组分为...

【专利技术属性】
技术研发人员：白雪梅，李克健，章序文，高山松，冯玉艳，
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