煤直接加氢液化富产芳烃的方法技术

本发明专利技术是关于一种煤直接加氢液化富产芳烃的方法，其包括：油煤浆制备；深度加氢液化；常减压蒸馏得到石脑油；将石脑油催化重整，得到轻质芳烃产品。本发明专利技术将煤直接液化和催化重整、加氢裂化技术进行耦合，通过柴油馏分二次加氢裂化，达到煤直接液化最大化生产高附加值轻质芳烃的目的。本发明专利技术煤转化率高，得到的高芳香烃潜含量石脑油收率高，芳潜值高；得到的混合芳烃产品收率高，轻质芳烃含量高。

A Method for Producing Aromatic Hydrocarbons by Direct Hydroliquefaction of Coal

The invention relates to a method for producing aromatic hydrocarbons by direct hydroliquefaction of coal, which includes: preparation of coal-oil slurry; deep hydroliquefaction; atmospheric and vacuum distillation to obtain naphtha; catalytic reforming of naphtha to obtain light aromatic hydrocarbon products. The invention couples coal direct liquefaction with catalytic reforming and hydrocracking technology, and maximizes coal direct liquefaction to produce light aromatics with high added value through secondary hydrocracking of diesel fraction. The invention has high coal conversion rate, high yield of naphtha with high aromatic hydrocarbon potential content and high aromatic potential, high yield of mixed aromatic hydrocarbon products and high light aromatic hydrocarbon content.

【技术实现步骤摘要】
煤直接加氢液化富产芳烃的方法
本专利技术涉及一种煤炭清洁利用
，特别是涉及一种煤直接加氢液化富产芳烃的方法。
技术介绍
芳烃(BTX)为大宗基础有机化工原料，广泛应用于橡胶、树脂、纺织、化纤和塑料等领域。特别是随着以PX-精对苯二甲酸(PTA)-聚酯(PET)-聚酯纤维(涤纶)、聚酯塑料(聚酯薄膜、聚酯包装瓶)为主的芳烃产业链快速发展，作为芳烃生产原料的石油资源，面临着越来越严重的短缺局面，已成为制约我国芳烃发展的主要瓶颈之一。目前我国芳烃年消费量超过2000万吨，2016年对二甲苯(PX)对外依存度高达56％。工业上，芳烃97％以上来源依赖于石油原料，由乙烯裂解生产芳烃产品。与石油相比，原料煤大分子本身富含1～3环芳环结构，通过煤热解、气化和直接加氢液化等转化过程得到的煤基油，仍充分保留了其芳环分子结构，具有芳烃和环烷烃含量高的特点，含量约60-80％，远高于石油馏分中芳烃和环烷烃含量。开发以煤为原料生产芳烃技术，利用煤炭资源弥补石油资源不足来生产芳烃等基础化学品，既符合我国能源禀赋现状，又可实现煤炭洁净高效利用，成为石油化工的有益补充。目前，以煤为原料生产芳烃技术可分为两大类：一是合成气直接制芳烃技术，二是合成气经甲醇再制芳烃的间接制芳烃技术。现有煤制芳烃专利，如CN106268924、CN101422743、CN1880288、CN1869159、CN103074097和CN101892078等，均以煤为原料，首先生成合成气(CO+H2)再直接/间接转化制芳烃，工艺路线长，直接将大分子煤变成小分子的合成气，未充分利用煤大分子中富含1-3环芳香环结构特征，过程能耗高，能源利用效率低。专利CN104004542虽涉及煤基芳烃生产技术，仅是以传统煤直接液化过程的生成油为原料，且高芳烃潜含量原料油收率仅15％左右，存在收率偏低，未涉及煤直接液化过程调控富产芳烃的系统与方法。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，提供一种新型的煤直接加氢液化富产芳烃的方法，所要解决的技术问题是使煤直接液化最大化富产芳烃，从而更加适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种煤直接加氢液化富产芳烃的方法，其包括：油煤浆制备：将原料煤破碎干燥得到煤粉，将所述煤粉与第一催化剂、助催化剂和溶剂混合，得到油煤浆；深度加氢液化反应：将所述的油煤浆与氢气混合预热，进行深度加氢液化反应，气液分离得到第一气相物料和第一液相物料；常减压蒸馏分离：将所述的第一液相物料加热后常压蒸馏，得到轻相油品和重相油品；将所述的重相油品进行减压蒸馏，得到馏出油和含固油渣；加氢提质：将所述的轻相油品和馏出油加热进行加氢提质，气液分离得到第二气相物料和第二液相物料；其中第二液相物料包括轻质油馏分、柴油馏分和重质油；催化重整：将所述的轻质油馏分与氢气混合，催化重整，气液分离，得到第三气相物料和第三液相物料；将所述的第三液相物料经过溶剂抽提，得到轻质芳烃产品和抽余油。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的煤直接加氢液化富产芳烃的方法，其中所述的原料煤为褐煤、次烟煤和烟煤中的至少一种；所述的煤粉的粒度为50-200目，含水量为0.5-3wt％；所述的第一催化剂为复合多金属催化剂，第一催化剂的活性组分包括高活性组分和低活性组分，其中高活性组分包括钴、钼和镍的氧化物、氢氧化物或卤化物，低活性组分包括铁和锌的氧化物、氢氧化物或卤化物；所述高活性组分和低活性组分中金属元素的质量比为1:5-500；催化剂的粒径为100-800nm；第一催化剂含量为所述煤粉重量的0.2-4.0％；所述的助催化剂为硫磺或硫化物；所述的助催化剂的含量与催化剂活性组分的摩尔比为0.5-3；所述的油煤浆中固体浓度为35-50wt％；所述的溶剂包括外加溶剂和循环溶剂；其中外加溶剂为煤焦油、石油重油、澄清油和减压渣油中的至少一种；循环溶剂为所述加氢提质得到的重质油；所述的重质油的沸点大于350℃；所述的溶剂为煤粉质量的10-150％。优选的，前述的煤直接加氢液化富产芳烃的方法，其中所述的深度加氢液化反应的温度为430-480℃，反应压力为15-25MPa，气液比为800-2500NL/kg，油煤浆空速：0.5-5.0h-1。优选的，前述的煤直接加氢液化富产芳烃的方法，其中加氢提质的反应温度为300-430℃，反应压力为7-22MPa，氢油比为400-2500Nm3/m3，空速为0.5-3.5h-1；所述的轻质油馏分和柴油馏分的蒸馏切割温度为140-160℃；所述的柴油馏分和重质油的蒸馏切割温度为360-400℃。优选的，前述的煤直接加氢液化富产芳烃的方法，其中所述的加氢提质所述的加氢提质采用第二催化剂进行催化；所述的加氢提质为固定床加氢提质时，第二催化剂为条形或球形的固体负载型催化剂，所述的第二催化剂的活性金属为铁、钴、镍、铂、钨和钼中的至少一种，第二催化剂的载体为氧化铝、氧化硅和氧化钛中的至少一种；所述的加氢提质为沸腾床加氢提质时，第二催化剂的载体为无机氧化物、碳纳米管或分子筛，活性金属为钼、铁、钨、镍和钴的至少一种。优选的，前述的煤直接加氢液化富产芳烃的方法，其中所述的催化重整反应压力为0.5-2.5MPa，反应温度为460-550℃，液体体积空速为1.5-4.0h-1，氢油比为900-2000Nm3/m3，气液分离条件温度为40-55℃、压力为1.0-1.8MPa。优选的，前述的煤直接加氢液化富产芳烃的方法，其中所述的柴油馏分加氢裂化，得到第四气相物料和第四液相物料；所述的第四液相物料进行加氢提质进行蒸馏分离。优选的，前述的煤直接加氢液化富产芳烃的方法，其中所述的加氢裂化采用第三催化剂进行催化；所述的加氢裂化为固定床加氢裂化时，所述的第三催化剂为Ni-Mo、Ni-Co或Ni-W系催化剂；所述的加氢裂化的反应温度为360-450℃；加氢裂化的反应压力为12-20MPa；氢油比为800-1800Nm3/m3；空速为0.5-2.0h-1；所述的加氢裂化为沸腾床加氢裂化时，所述的第三催化剂的活性组分为Ⅷ族和/或ⅥB族非贵金属；加氢裂化的反应温度为330-450℃；反应压力为8-26MPa；氢油比为900-2600Nm3/m3；空速为0.5-2.5h-1；所述的加氢裂化为悬浮床加氢裂化时，所述的第三催化剂的活性组分为钼、镍、钴、钨和铁中的至少一种，第三催化剂为粒径为1-200um；加氢裂化的反应温度为340-450℃；反应压力为10-25MPa；氢油比为900-2000Nm3/m3；空速为0.5-2.0h-1。优选的，前述的煤直接加氢液化富产芳烃的方法，其中所述的轻质油馏分为石脑油馏分。借由上述技术方案，本专利技术煤直接加氢液化富产芳烃的方法至少具有下列优点：1)开发一种煤直接加氢液化富产芳烃方法，丰富了煤制芳烃技术路线，促进了芳烃原料多样化，对解决我国石油短缺，保证能源安全、稳定供给具有重大现实意义和战略意义；2)煤自身富含1-5个的芳环结构，对其直接加氢开环制清洁燃料油，将会消耗大量的氢气，因此煤直接液化制芳烃，充分利用了煤炭中芳烃结构的独特特点，提高了煤炭资源的利用率，增加了煤加氢液化的经济性，提高了煤加氢液化与石油化工的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤直接加氢液化富产芳烃的方法，其特征在于，其包括：油煤浆制备：将原料煤破碎干燥得到煤粉，将所述煤粉与第一催化剂、助催化剂和溶剂混合，得到油煤浆；深度加氢液化反应：将所述的油煤浆与氢气混合预热，进行深度加氢液化反应，气液分离得到第一气相物料和第一液相物料；常减压蒸馏分离：将所述的第一液相物料加热后常压蒸馏，得到轻相油品和重相油品；将所述的重相油品进行减压蒸馏，得到馏出油和含固油渣；加氢提质：将所述的轻相油品和馏出油加热进行加氢提质，气液分离得到第二气相物料和第二液相物料；其中第二液相物料包括轻质油馏分、柴油馏分和重质油；催化重整：将所述的轻质油馏分与氢气混合，催化重整，气液分离，得到第三气相物料和第三液相物料；将所述的第三液相物料经过溶剂抽提，得到轻质芳烃产品和抽余油。

【技术特征摘要】
1.一种煤直接加氢液化富产芳烃的方法，其特征在于，其包括：油煤浆制备：将原料煤破碎干燥得到煤粉，将所述煤粉与第一催化剂、助催化剂和溶剂混合，得到油煤浆；深度加氢液化反应：将所述的油煤浆与氢气混合预热，进行深度加氢液化反应，气液分离得到第一气相物料和第一液相物料；常减压蒸馏分离：将所述的第一液相物料加热后常压蒸馏，得到轻相油品和重相油品；将所述的重相油品进行减压蒸馏，得到馏出油和含固油渣；加氢提质：将所述的轻相油品和馏出油加热进行加氢提质，气液分离得到第二气相物料和第二液相物料；其中第二液相物料包括轻质油馏分、柴油馏分和重质油；催化重整：将所述的轻质油馏分与氢气混合，催化重整，气液分离，得到第三气相物料和第三液相物料；将所述的第三液相物料经过溶剂抽提，得到轻质芳烃产品和抽余油。2.根据权利要求1所述的煤直接加氢液化富产芳烃的方法，其特征在于，所述的原料煤为褐煤、次烟煤和烟煤中的至少一种；所述的煤粉的粒度为50-200目，含水量为0.5-3wt％；所述的第一催化剂为复合多金属催化剂，第一催化剂的活性组分包括高活性组分和低活性组分，其中高活性组分包括钴、钼和镍的氧化物、氢氧化物或卤化物，低活性组分包括铁和锌的氧化物、氢氧化物或卤化物；所述高活性组分和低活性组分中金属元素的质量比为1:5-500；催化剂的粒径为100-800nm；第一催化剂含量为所述煤粉重量的0.2-4.0％；所述的助催化剂为硫磺或硫化物；所述的助催化剂的含量与催化剂活性组分的摩尔比为0.5-3；所述的油煤浆中固体浓度为35-50wt％；所述的溶剂包括外加溶剂和循环溶剂；其中外加溶剂为煤焦油、石油重油、澄清油和减压渣油中的至少一种；循环溶剂为所述加氢提质得到的重质油；所述的重质油的沸点大于350℃；所述的溶剂为煤粉质量的10-150％。3.根据权利要求1所述的煤直接加氢液化富产芳烃的方法，其特征在于，所述的深度加氢液化反应的温度为430-480℃，反应压力为15-25MPa，气液比为800-2500NL/kg，油煤浆空速：0.5-5.0h-1。4.根据权利要求1所述的煤直接加氢液化富产芳烃的方法，其特征在于，加氢提质的反应温度为300-430℃，反应压力为7-22MPa，氢油比为400-2500Nm3/m3，空速为0.5-3....

【专利技术属性】
技术研发人员：毛学锋，胡发亭，赵鹏，李军芳，钟金龙，张晓静，李伟林，谷小会，朱肖曼，王光耀，黄澎，陈来夫，马博文，石智杰，常秋连，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11