整合型煤液化方法技术

本发明专利技术提供了一种整合型煤液化方法，它包括以下步骤：回收煤液化工艺过程中产生的二氧化碳；以所述二氧化碳与氨合成尿素；以所述尿素与甲醇合成碳酸二甲酯。该方法可降低煤液化工艺过程中二氧化碳的排放，同时充分利用碳资源，具有较高的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的一方面涉及整合型煤液化方法，特别是包括利用二氧化碳、氨以及甲醇生产碳酸二甲酯的整合型煤液化方法。
技术介绍
在煤制包括燃油的化工产品的过程中通常涉及合成气的生产。合成气是主要成分为一氧化碳和氢气的混和物，可用于生产种类繁多的化工产品，比如燃油、甲醇、乙酸、二甲醚、羰基合成醇及异氰酸酯等。利用目前已经商业化的气化装置，可通过煤气化获得氢碳比为0.5至1的合成气，但较为理想的用于合成液态产品合成气的氢碳比为2左右，一般需要通过水气转换反应来获得这个氢碳比的合成气，但因此会产生和排放大量的二氧化碳。目前，主要有两种以合成气生产燃油或者润滑油的途径。其一，是费托合成；其二，是先利用合成气生产甲醇，再通过甲醇制汽油工艺(MTG)生产高芳烃汽油。这两种途径都会排放大量的二氧化碳。煤液化工艺过程排放的二氧化碳不仅会对环境造成污染，同时也是碳资源的浪费。业界需要能降低二氧化碳排放，同时又能有效利用碳资源的煤液化工艺方法。
技术实现思路
本专利技术一方面提供了一种整合型煤液化方法，将煤液化工艺过程中产生的二氧化碳或者一氧化碳作为原料生产液态含氧产品，比如液态燃油及燃油添加剂，以减少二氧化碳的排放并充分利用碳资源。本专利技术的一方面提供了一种整合型煤液化方法，包括以下步骤：将含煤原料转化为第一合成气；将至少部分第二合成气转化为液态产品与第一副产物二氧化碳，该第二合成气包括第一合成气；用氨和含二氧化碳的气体制尿素，其中所述含二氧化碳的气体包括所述第一副产物二氧化碳；用甲醇和至少部分所述尿素制碳酸二甲酯并获得氨，回收该氨用作所述用氨和含二氧化碳的气体制尿素的步骤的原料。-->在一个实施例中，所述整合型煤液化方法还包括：以天然气生产第三合成气，并使所述第二合成气包含至少部分所述第三合成气。在一个实施例中，所述整合型煤液化方法还包括：在煤直接液化工艺条件下把煤直接转化为液态产品，并获得副产物氨与残渣。在一个实施例中，所述副产物氨被回收用作所述用氨和含二氧化碳的气体制尿素的步骤的原料。在一个实施例中，所述残渣被回收并作所述制第一合成气的步骤的原料。在一个实施例中，该整合型煤液化工艺方法还进一步包括：以天然气生产第三合成气，从至少部分所述第三合成气中回收氢气作为所述将煤直接转化为液态产品的步骤的原料，并使所述第二合成气包含至少部分所述被回收氢气后的第三合成气。在一个实施例中，所述整合型煤液化方法还包括：将生物质原料气化获得第四合成气，并获得第二副产物二氧化碳。在一个实施例中，所述第二合成气包含至少部分所述第四合成气。在一个实施例中，所述含二氧化碳的气体包含至少部分所述第二副产物二氧化碳。所述生物质原料可以是木材、秸杆、玉米芯、藻类、以及木材等物质裂解或水解后获得的残渣、其它植物性原料等、或所述物质的组合。在一个实施例中，所述将至少部分第二合成气转化为液态产品与第一副产物二氧化碳的步骤可以是费托合成与合成气制甲醇工艺之一或者组合。在一个实施例中，该步骤包括合成气制甲醇工艺，其将至少部分第二合成气转化为甲醇与第一副产物二氧化碳，并将至少部分所获得的甲醇用作所述用甲醇和尿素制碳酸二甲酯的步骤的原料。本专利技术一方面充分利用了二氧化碳，从而可至少部分避免昂贵的二氧化碳处理，比如二氧化碳的压缩、液化、凝固等，进而降低了煤液化工艺过程的成本，并使之更符合环保要求。同时还获得了附加价值较高的绿色燃油添加剂产品，从而进一步提高了经济效益。【附图说明】图1为一实施例中整合型煤液化方法的流程图。图2为一实施例中整合型煤液化方法的流程图。【具体实施方式】-->甲醇和一氧化碳或者二氧化碳可用于生产更高分子量的产品，其中一个途径为利用甲醇、氨以及二氧化碳生产碳酸二甲酯(dimethylcarbonate)。在一个实施例中，甲醇可以由煤气化产生的合成气合成，也可以由生物质(biomass)(比如木材、玉米芯、秸秆、藻类等)气化产生的合成气合成，还可以由纤维材料(比如木材等)水解或裂解获得的残渣经气化获得的合成气合成，还可以由外部购得。在一个实施例中，从煤液化装置中回收二氧化碳，并将回收得到的二氧化碳用于与氨进行羰基化反应生产尿素。二氧化碳可从煤液化工艺过程中任何可能的来源回收，包括但不限于：合成气流、合成气转化装置输出的气流、费托合成输出的气流以及以上来源的组合等。可以采用各种传统的手段回收二氧化碳，包括但不限于：吸附(比如变压吸附(pressure swing adsorption)以及“displacement purgecycles”)、深冷分离、膜分离及其组合等。从合成气与尾气中回收二氧化碳可能需要经过一次或者一次以上分离，而从重整装置或者含有3个以上碳原子的产物的加工装置所产生的副产物气体中回收二氧化碳可能不需要经过分离，因为其氢气与水的含量较低，所以只需将重质烃(含六个以上碳原子的碳氢化合物)冷凝即可获得富含二氧化碳的气体。另外，还可从整合型煤液化方案中的其他工艺步骤回收二氧化碳，以补充或代替上述二氧化碳来源。从费托合成等以二氧化碳为副产物的步骤所产生的富含二氧化碳的气流中回收二氧化碳可能需要采用膜分离或者湿化学分离手段(wet chemical separation)。一些步骤所产生的富含二氧化碳的气流仅通过冷凝重质烃也可用于后续与氨进行羰化反应以获得尿素。费托合成所采用的催化剂及反应条件为业界熟知，比如欧洲专利第EP0921184A1所揭示，因而此处不再赘述。通过对计量比的研究可了解费托合成的反应。费托合成的反应产物主要为烷烃和烯烃，可大致以通式—(CH2)n—表示，该通式精确地表达了单烯烃的分子构成，也大致表达了含5个以上碳原子的烷烃的分子构成。其中，所述通式中的n(产物碳原子数的平均值)由包括但不限于以下因素所决定：催化剂、合成气组成、温度、压力以及空速等。理想的合成气氢碳比接近2，与费托合成产物的平均碳数无关，由以下反应式决定：-->费托一氧化碳加氢反应：2nH2+nCO→-(CH2)n-+nH2O        (a)水煤气转换反应：H2O+CO→H2+CO2                 (b)若费托合成过程中反应式a所表示的反应消耗大于95％碳原子，或水煤气转换反应，即反应式b所表示的反应消耗小于5％碳原子，那么理想的氢碳比为接近2。其中，—(CH2)n—表示费托合成的主要产物—烷烃和烯烃。在一个实施例中，通过石脑油重整获得氢气，可将这些氢气用于煤的直接液化，也可用于提高合成气的氢碳比，还可用于比如对含有5个以上碳原子的产物进行加氢处理，以饱和烯烃、去除含氧原子及含其他杂原子的化合物。在石脑油重整工艺过程中，一部分含有5个以上碳原子的费托合成产物被转化成芳香族化合物并且产生氢气。以己烷为例，典型的反应为：C6H14→C6H6+4H2             (c)石脑油重整所获得的芳香族化合物可用于多种用途，比如作为汽油添加剂(通常为C7-10的产物比如甲苯、二甲苯、乙苯、异丙基苯等)以提高汽油的辛烷值，苯可作为制造化工产品的原料，甲苯与二甲苯还可用于制造化工产品特别是对位二甲苯。费托合成产物的脱氢使得含有5个以上碳原子的产物的氢碳比(产物的氢碳比指产物中氢原子对碳原子的摩尔比)降低，也就是说，即使费托合成产物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整合型煤液化方法，包括以下步骤：　将含煤原料转化为第一合成气；　将第二合成气转化为液态产品与第一副产物二氧化碳，该第二合成气包括第一合成气；　用氨和含二氧化碳的气体制尿素，其中所述含二氧化碳的气体包括所述第一副产物二氧 化碳；　用甲醇和至少部分所述尿素制碳酸二甲酯并获得氨，回收该氨用作制所述尿素的原料。

【技术特征摘要】
CN 2007-11-16 200710186415.21.一种整合型煤液化方法，包括以下步骤：将含煤原料转化为第一合成气；将第二合成气转化为液态产品与第一副产物二氧化碳，该第二合成气包括第一合成气；用氨和含二氧化碳的气体制尿素，其中所述含二氧化碳的气体包括所述第一副产物二氧化碳；用甲醇和至少部分所述尿素制碳酸二甲酯并获得氨，回收该氨用作制所述尿素的原料。2.如权利要求1所述的整合型煤液化方法，其特征在于，该方法还包括：以天然气生产第三合成气，所述第二合成气包含至少部分所述第三合成气。3.如权利要求1所述的整合型煤液化方法，其特征在于，该方法还包括：在煤直接液化工艺条件下把煤直接转化为液态产品，并获得副产物氨与残渣。4.如权利要求3所述的整合型煤液化方法，其特征在于，所述副产物氨被回收用作制所述尿素的原料。5.如权利要求3所述的整合型煤液化方法，其特征在于，所述残渣被回收并作制所述第一合成气的原料。6.如权利要3所述的整合型...

【专利技术属性】
技术研发人员：瑞寇费雅图，
申请(专利权)人：亚申科技研发中心上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]