一种制备燃料油的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备燃料油的方法，本发明专利技术利用催化剂以煤焦油为原料制备燃料油，采用高温反应，蒸馏分离等方法获得燃料油，本发明专利技术从煤焦油制备燃料油时具有工艺简单、对设备要求低、转化率高的优点，燃料油收率高达６４％以上，属于煤焦油制燃料油领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤化工领域，特别涉及煤焦油制备燃料油的方法。
技术介绍
如何有效地利用煤炭资源并使其符合环境保护要求一直是各国的研究方向。煤焦 油是煤干馏和煤造气的产物之一。在我国，煤焦油的深加工在二十世纪50、60年代曾倍受 关注并投入大量资金和人力进行研究。由于大庆、辽宁、山东、河南、新疆等地发现了石油， 从二十世纪60、70年代起，我国对煤焦油深加工制取优质环保型液体产品的研发几乎停滞 不前。直到二十世纪90年代末，随着世界范围内石油资源的日益消耗及国内进口原油比例 的逐年增加，如何合理利用煤焦油这一石油的替代品以获得优质的燃料油和其它化工原料 受到越来越多的重视。目前，国内炼钢企业所需的焦炭大部分来自煤炭，炼焦过程会生成副产物煤焦油。 国内许多城市有气化厂生产城市煤气，煤焦油也是副产品，煤焦油产量在5万吨/年以下的 气化厂较多。近年来，市场对燃料油的需求量逐年增加，中、低温煤焦油具有天然原油的特 性，但与普通原油相比存在密度大、粘度高、硫含量高，尤其是H/C摩尔比低、氮含量高、残 炭和浙青质高，因此质量较差，比较难于加工。随着市场对燃料油需求量的逐年增加，国内 许多煤焦油加工企业正在寻找一种将煤焦油加工成燃料油的经济方法。目前，我国煤焦油加工企业对煤焦油的处理方法大致有三种途径第一种途径，煤 焦油经过常减压蒸馏切取轻油、酚油、萘油、洗油和蒽油等各种馏分，使酚、萘、蒽等欲提取 的单组分产品浓缩到相应馏分中，再进一步利用物理和化学方法进行分离，得到萘、酚、蒽、 菲、咔唑、浙青等高附加值产品。这类加工方法工艺流程复杂、投资规模大，正在向高技术含 量、大规模化方向发展。第二种途径，煤焦油经过常压蒸馏后，馏分油经过酸碱精制作为劣质燃料油直接 燃烧或乳化后作为燃料燃烧。与此同时，其中所含的硫、氮杂质在燃烧过程中变成S0x、N0x， 而且酸碱精制过程又产生了大量的酸渣、碱渣和污水，不但经济效益差，而且污染环境。 CN1064882A公开了一种采用蒸馏加酸碱洗涤生产燃料油的方法。全球正在面临着重大生态 环境问题及我国生态环境面临随工业发展而日趋恶化的现状，在目前普遍重视环境保护的 前提下，这种煤焦油加工途径很难有更好的发展。第三条途径，以煤焦油为原料油，采用合适的加氢精制方法生产与石油产品 相当的清洁燃料或石油产品，不仅具有显著的经济效益，同时也有明显的社会效益。 CN1464031A, CN1772846A, CN1147575C, US4855037都公开了一种煤焦油加氢改质工艺及催 化剂，其工艺特征在于一般采取两段级配的催化剂装填方案，上部装保护剂，下部为加氢精 制催化剂。或者采取三段级配的催化剂装填方案，上部为保护剂，中间为加氢精制催化剂， 最下部为脱芳催化剂，而其核心就是加氢催化剂。与石油二次加工馏分油加氢相比，煤焦油加氢改质催化剂需解决的关键问题是 一是煤焦油中氧含量高，反应过程中产生的水会对加氢催化剂的活性、水热稳定性及强度均产生不利的影响；二是煤焦油中胶质、残炭含量高容易促使催化剂积炭，易造成催化剂的 快速失活；三是煤焦油中硫、氮含量高，必须进行深度脱氮，否则会影响燃料油的安定性； 四是煤焦油中含有大量的芳烃，必须进行深度加氢脱芳烃，并在尽量减少断链的前提下最 大限度地使芳烃饱和，使燃料油的十六烷值提高。这些问题的存在，使煤焦油加氢催化剂与 催化裂化粗燃料油的催化加氢催化剂相比，煤焦油加氢催化剂更难于实现工业化。因此，目前开发的煤焦油加氢催化剂，一般以多孔的氧化铝、氧化硅、无定形硅铝， 氧化钛和具有适宜酸性的分子筛、沸石为载体，加入其它W，Mo，Ni，F，Co等活性组分。这类 催化剂可以有效地脱除煤焦油馏分中的杂质硫、氮、胶质及浙青质等。但是这类催化剂由于 含有W，Mo等贵金属元素，催化剂的价格很高，同时加氢工艺的投资成本很高。在目前煤焦 油价格逐步上涨、燃料油产率较低和成品油价格还不高的情况下，中小型炼油厂由于很难 收回投资，一般难于采用该类催化剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供制备燃料油的方法，解决目前煤焦油制备燃料油效率低的问题。为实现上述专利技术目的，本专利技术的专利技术人在现有技术的基础上进行了大量的研究和 创造性的劳动，研制出了一种用于煤焦油制备燃料油的催化剂，所述的催化剂包括载体和 活性组分，所述的活性组分为含溴化合物，所述的载体为含分子筛的载体。以催化剂重量为 基准，含溴化合物以Br计为催化剂重量的0. 3-10%，优选为0. 8-3%;所述的含溴化合物为 可溶性化合物，优选为KBr、NaBr、KBr03或NaBr03中的一种或其中几种的混合物。 所述的载体为氧化铝和/或氧化硅与分子筛的混合物，所述的氧化铝为、-A1203、 n-Ai203、0 -AI2O3> S-AI203和X-A1203中的一种或几种；氧化铝为改性氧化铝，改性剂 为钛、磷、镁、硼、锆、钍、铌和稀土中的一种或其中几种的混合物。所述的氧化铝优选为 Y-A1203或含一种或几种选自钛、磷、镁、硼、锆、钍、铌和稀土改性的Y-A1203。所述氧化铝 可以是市售的商品也可由现有技术中任意一种方法制备，例如，可以是由选自三水合氧化 铝、一水合氧化铝和无定形氢氧化铝之中的一种或一种以上的混合物经焙烧后制得。所述的分子筛选自常作为催化裂化活性组分的沸石分子筛和/或非沸石分子筛， 可以为Y型分子筛、3分子筛、丝光沸石、ZRP型分子筛、ZSM-n型分子筛、SAPO-n型分子 筛、MCM-n型分子筛中的一种或其中几种的混合物。最优选的分子筛为其中的Y型分子筛、 3分子筛、ZSM-5分子筛、SAPO-n型分子筛中一种或一种以上的混合物。所述的分子筛可 以是市售的商品，也可以采用任意一种现有技术制备。所述催化剂对溴的引入方法没有限制，优选的方法是将载体在含溴化合物的溶液 中浸渍0. 5-4小时，取出，干燥，即得。所述的含溴化合物的溶液优选含溴化合物的水溶液。 所述的干燥可以采用常规的干燥方法，优选为在温度为100-150°C条件下干燥1-12小时， 优选为在温度为110-130°C条件下干燥2-6小时。按照本方法制备的催化剂不需要焙烧过程。利用上述催化剂进行间歇式煤焦油制备燃料油的方法，所述的方法包括下述步 骤向反应器内加入煤焦油和催化剂，所述催化剂为煤焦油重量的0. 5-4%，反应器密4闭后，将反应器温度加热至320-400°C，优选为350-360°C，恒温0-20分钟，优选为5_15分 钟，降至室温后将反应产物从反应器取出，再进行蒸馏分离，取80-280°C的馏分，即得燃料 油，所述的煤焦油的含水率为0-2wt%。利用上述催化剂进连续式煤焦油制备燃料油的方法，所述的方法包括下述步骤将煤焦油和催化剂的混合物连续导入反应釜中，预热到105-130°C后脱水，脱水后 的煤焦油和催化剂的混合物在反应釜中停留5-60分进行催化反应，反应产物的出口温度 为 320-380 °C ；反应产物从反应釜中导出后再进行蒸馏分离，取80-280°C的馏分，即得燃料油。所述的反应釜优选为管式炉，连续式煤焦油制备燃料油的方法具体包括下述步 骤将煤焦油和催化剂的混合物连续导入管式炉一段中，所述催化剂为煤焦油重量的0.5-4%，加热到105-130°C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备燃料油的方法，其特征在于所述的方法包括下述步骤：向反应器内加入煤焦油和催化剂，反应器密闭后，将反应器温度加热至３２０－４００℃，恒温０－２０分钟，降至室温后将反应产物从反应器取出，再进行蒸馏分离，取８０－２８０℃的馏分，即得燃料油。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邵素英，李有为，李建树，
申请(专利权)人：邵素英，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]