一种航空煤油及煤焦油加氢生产航空煤油的方法技术

本发明专利技术公开了一种航空煤油及煤焦油加氢生产航空煤油的方法，属于航空煤油生产领域。本发明专利技术的煤焦油加氢生产航空煤油的方法，煤焦油加氢精制反应，发生加氢脱硫、加氢脱氮和芳烃饱和等精制反应，之后与加氢裂化催化剂接触，发生链烷烃和烷基侧链的支链化反应，通过以上反应不仅降低了反应产物的冰点、粘度，还提高了产品中航煤馏分的收率；得到的反应产物再与加氢异构催化剂接触，防止裂化程度过高降低航煤的收率，添加异构使得其冰点降低；本发明专利技术以全馏分煤焦油作为原料生产高密度航煤，为生产高价值产品提供了一种新的方法，本发明专利技术副产品轻油组分可以生产较为纯净的汽油，实现了资源的二次利用。

【技术实现步骤摘要】
一种航空煤油及煤焦油加氢生产航空煤油的方法
本专利技术属于航空煤油生产领域，尤其是一种航空煤油及煤焦油加氢生产航空煤油的方法。
技术介绍
中国航空煤油消费量在过去几年中稳步增长。华东、华北和中南是航空煤油的主要消费区，其中华北区的消费量约占全国消费量的26％。我国石油资源短缺，天然气资源不足，但煤炭资源较为丰富，煤炭产量和消费量在一次能源结构中所占的比重一直保持在70％以上。“富煤、缺油、少气”的能源赋存特征决定了我国以煤为主的能源结构在未来很长一段时期内不会改变。煤焦油是煤炼焦、干馏或气化过程中得到的副产物，是一种具有极大发展潜力的替代能源。采用煤焦油生产航空煤油，可以减少能源浪费，而现有航煤生产受原料及设备的影响，使生产的航煤难以达到质量要求。煤焦油组分复杂、馏分重、沥青质含量高，加氢程度难以进行。因此，要将煤焦油加工生产到符合航煤的标准比较困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中采用煤焦油生产航空煤油难以达标的缺点，提供一种航空煤油及煤焦油加氢生产航空煤油的方法。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种煤焦油加氢生产航空煤油的方法，包括以下步骤：1)将煤焦油作为原料进行加氢精制反应；所述加氢处理反应区内含有加氢保护催化剂，加氢精制反应区含有加氢精制催化剂；2)将步骤1)的反应物进行裂化反应，反应条件为：在加氢裂化催化剂的条件下，反应温度为250～450℃，氢气压力为3.0～10.0MPa，体积空速0.2～10h-1，氢油比为100～2000Nm3/m3；所述加氢裂化催化剂为以多级孔的Beta分子筛为载体，钼和/或钨为活性金属成分；或者加氢裂化催化剂为以多级孔的Beta分子筛为载体，以镍和/或钴为活性金属成分；将裂化反应产物进行异构反应，反应条件为：在临氢异构催化剂的条件下，反应温度为280-380℃，氢气压力为8-10MPa，体积空速为0.6-1.5，氢油比为500-1000Nm3/m3；临氢异构催化剂为硅表面改性中孔分子筛；3)将步骤2)的反应物进行分馏得到轻油组分、煤油组分和重质油组分，将重质油组分循环步骤1)和步骤2)，由此循环分馏出煤油组分，即航空煤油。进一步的，步骤1)作为原料的煤焦油为经预处理去除水分和金属杂质的煤焦油。进一步的，步骤1)中加氢精制催化剂，以重量份数计，氧化镍5～15份，氧化钼5～25份，氧化钨5～20份，氟5～15份，氧化磷1.0～7.5份，氧化硅为5-35份，氧化铝为10-40份。进一步的，步骤1)中加氢精制反应区的反应条件为：氢分压为1～20MPa，反应温度为240～400℃，体积空速为0.3～10h-1，氢油体积比为(100～3000)：1。进一步的，在步骤2)中，临氢异构催化剂和加氢裂化催化剂的填装比例为(1：9)-(9：1)。本专利技术的生产航空煤油的方法得到的航空煤油。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的煤焦油加氢生产航空煤油的方法，煤焦油加氢精制反应，发生加氢脱硫、加氢脱氮和芳烃饱和等精制反应，之后与加氢裂化催化剂接触，发生链烷烃和烷基侧链的支链化反应，其包括正构烷烃的异构反应、少支链烷烃向多支链的异构反应、烷基侧链的异构反应，通过以上反应不仅降低了反应产物的冰点、粘度，还提高了产品中航煤馏分的收率；得到的反应产物再与加氢异构催化剂接触，防止裂化程度过高降低航煤的收率，添加异构使得其冰点降低；上述两种加氢催化剂的级配显著提高目标反应的选择性，从而提高了航煤产品的收率，提高了氢气的利用效率。本专利技术以全馏分煤焦油作为原料生产高密度航煤，为生产高价值产品提供了一种新的方法，本专利技术副产品轻油组分可以生产较为纯净的汽油，实现了资源的二次利用；本专利技术对于分馏出来的重质油进行再次循环，既减少了能源的浪费，还有效减少了反应热及氢耗；本专利技术所生产的煤油组分达到了航煤的指标，能够作为航煤使用；同时，在进行生产航煤时，副产品轻油组分能够生产出较为纯净的汽油。进一步的，煤焦油已经在事先进行了预处理，因为煤焦油富含多种化合物，提前对煤焦油进行脱除水分及金属，产物含杂质的成分大大的减小了。进一步的，加氢精制催化剂是具有芳烃加氢饱和、加氢脱氮和加氢脱硫性能的催化剂，对煤焦油总的芳烃及S、N进行处理，使得芳烃变成环烷烃，S变成硫化氢，氮变成氨气。本专利技术的生产航空煤油，基本符合GB6537的3号喷气燃料标准，双环以上芳烃含量极低，不大于20％，降低了发动机的积炭速率，有效地延长了发动机寿命；硫含量低，硫含量不大于2％，减少了环境污染。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：参见图1，图1为本专利技术的工艺流程图，本专利技术的工艺流程为：将预处理过的煤焦油和氢气送入原料炉，经原料炉进入加氢处理反应区和加氢精制反应区中进行反应，反应得到的流出物送入裂化区和异构区内进行反应，反应流出物送入分馏塔，分馏得到轻油组分、煤油组分和重质油组分；其中，重质油组分再重新送入到原料炉中，循环参与反应；而煤油组分即作为航空煤油。加氢精制催化剂是具有芳烃加氢饱和、加氢脱氮和加氢脱硫性能的催化剂，为了使得本专利技术所的航煤馏分的收率更高、质量更加优良，优选的加氢精制催化剂，以重量份数计，包括：氧化镍5～15份，氧化钼5～25份，氧化钨5～20份，氟5～15份，氧化磷1.0～7.5份，氧化硅为5-35份，氧化铝为10-40份。加氢裂化催化剂为一种含Beta分子筛的加氢裂化催化剂，含改性Y分子筛15％-50％，具有较强的芳烃转化能力，能够将重组分中芳烃转化为更小的分子,并分布到重脑油馏分和3#油调和油{煤油}馏分中。加氢裂化催化剂包括载体和负载在载体上的加氢活性金属组分，所述载体为Beta型分子筛或氧化铝，加氢活性金属组分选自第VIB族的钼和/或钨以及第VIII族的镍和/或钴。载体是一种多级孔，其孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤焦油加氢生产航空煤油的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)将煤焦油作为原料进行加氢精制反应；/n所述加氢处理反应区内含有加氢保护催化剂，加氢精制反应区含有加氢精制催化剂；/n2)将步骤1)的反应物进行裂化反应，反应条件为：/n在加氢裂化催化剂的条件下，反应温度为250～450℃，氢气压力为3.0～10.0MPa，体积空速0.2～10h

【技术特征摘要】
1.一种煤焦油加氢生产航空煤油的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将煤焦油作为原料进行加氢精制反应；
所述加氢处理反应区内含有加氢保护催化剂，加氢精制反应区含有加氢精制催化剂；
2)将步骤1)的反应物进行裂化反应，反应条件为：
在加氢裂化催化剂的条件下，反应温度为250～450℃，氢气压力为3.0～10.0MPa，体积空速0.2～10h-1，氢油比为100～2000Nm3/m3；
所述加氢裂化催化剂为以多级孔的Beta分子筛为载体，钼和/或钨为活性金属成分；
或者加氢裂化催化剂为以多级孔的Beta分子筛为载体，以镍和/或钴为活性金属成分；
将裂化反应产物进行异构反应，反应条件为：
在临氢异构催化剂的条件下，反应温度为280-380℃，氢气压力为8-10MPa，体积空速为0.6-1.5，氢油比为500-1000Nm3/m3；
临氢异构催化剂为硅表面改性中孔分子筛；
3)将步骤2)的反应物进行分馏得到轻油组分、煤油组分和重质油组分，将重质油组分循环步骤1)和步骤2)，由此循环分馏出煤油组分，...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘柳依，杨晨，佛扬，魏子东，淡勇，姚瑞清，李稳宏，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61