本发明专利技术涉及煤炭转化方法，任选与特别是生物质类型的其它原料一起共处理，包括至少一个液化步骤，随后为固定床加氢裂解步骤和催化重整步骤。利用该方法，可以由含有煤炭的原料获得芳烃化合物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种任选在与其它原料，特别是生物质类型的其它原料一起共处理中，由煤炭制造芳烃化合物的方法。更确切地，本专利技术涉及一种煤炭转化的方法，包括至少一个液化步骤，随后为适当强度的固定床加氢裂解步骤，以使轻芳烃前体的生产最大化，和催化重整步骤。本专利技术的方法也可以获得中间馏分。芳烃化合物，特别是苯、甲苯和二甲苯(BTX)为用于合成树脂、增塑剂和聚酯纤维的石油化学中的构成单元化合物。BTX制造的主要来源为催化重整，由精制器使用，用于通过制造芳烃改善汽油的辛烷值。该方法由石脑油产生富含被称为芳香族烃的重整产物馏分，由其可以提取、分离和转化芳烃。芳烃的制造目前主要基于石油来源。现有国际环境特征为希望减少对于石油来源的原料的依赖。关于这一点，寻找来源于非石油来源的新原料构成日益重要的挑战。考虑到丰富的煤炭储量，制造石油化学中的中间体的有吸引力的替代方案为煤炭液化。通过煤炭的直接液化制造燃料基质是已知的。因此，申请FR 2957607描述一种在两个使用沸腾床反应器的连续步骤，随后为加氢裂解步骤中直接液化煤炭的方法。该方法允许获得符合所需规格的燃料基质(柴油和煤油)，尽管环烷烃(naphtheno)-芳烃和更具体地环烷烃的含量高。本专利技术目的为使用包括液化步骤，随后加氢裂解和催化重整步骤的方法，由煤炭制造BTX型的芳烃化合物。更具体地，本发 明涉及一种将煤炭转化为芳烃化合物的方法，包括以下步骤: a)在氢气存在下煤炭液化步骤， b)将步骤a)结束时获得的排出物分离成为含有在最多500°C下沸腾的化合物的烃类的轻馏分和残余馏分的步骤， c)在氢气存在下，至少一部分步骤b)结束时获得的烃类的所谓轻馏分在至少一个包含固定床加氢裂解催化剂的反应器中的加氢裂解步骤，所述加氢裂解步骤中200°C +馏分的转化率大于30 wt%，优选为50至100 wt%, d)将步骤c)结束时获得的排出物分离成为至少一种含有石脑油的馏分和比石脑油馏分更重的馏分， e)含有石脑油的馏分的催化重整步骤，产生氢气和含有芳烃化合物的重整产物， f)将芳烃化合物与重整产物分离的步骤。本申请人对煤炭液化进行的研究工作使其意外地发现，这种煤炭液化，随后固定床加氢裂解步骤的方法可以在分离之后获得，由于其化学性质和其极少的杂质量而特别适用于通过催化重整制造芳烃化合物的石脑油馏分。实际上，离开液化和加氢裂解的石脑油具有极高的环烷烃含量(50至90 wt%)，和在相同的时间下，具有极低的杂质含量(通常低于0.5 ppm的硫和低于0.5 ppm的氮)，使得可以将其在没有任何预处理的基础上直接输送至催化重整中。其独特的结构赋予其对于芳化反应优异的反应性。液化步骤可以首先获得仍然具有高杂质含量的烃类，所述杂质为硫、氮和氧的杂元素以及烯烃和聚芳烃。将这些烃类的轻馏分(石脑油)输送至催化重整之前，因此必须进行剧烈的加氢裂解步骤。该加氢裂解步骤因此可以通过裂解获得大量石脑油馏分和更重的烃类馏分(主要为瓦斯油和真空瓦斯油)，但是同样通过深度加氢处理，去除所有杂质，以便不使后续催化重整的敏感催化剂中毒。另外，加氢裂解步骤的强度可以提高石脑油馏分的产率(以主要为瓦斯油的中间馏分为代价)，因此最终提高芳烃和重整期间产生的氢气的产率。详细说明 将参考附图说明图1和2做出说明，附图并不限制解释。原料 使用的原料包括优选属于浙青或亚浙青类型的煤炭。但是，也可以使用褐煤。液化技术也允许在与其它原料一起共处理中进行煤炭转化。煤炭可以与选自以下的原料一起共处理:石油残油、石油来源的真空蒸镏物、原油、合成原油、拔顶原油(toppedcrudes)、脱浙青油、来自脱浙青的树脂、来自脱浙青的浙青或焦油、来自石油转化法的衍生物、由润滑剂基质的生产线获得的芳烃提取物、浙青砂或其衍生物、油页岩或其衍生物，或这些原料的混合物。更通常地，术语来自石油的烃类原料将覆盖含有至少50 wt%的高于250°C蒸馏的产物和至少25 wt%的高于350°C蒸馏的产物的烃类原料。煤炭也可以与以下原料一起共处理:烃类废物和/或工业聚合物，有机废物或家用塑料，植物或动物油和 脂肪，不能改质或难以改质的源于生物质气化和/或Fischer-Tropsch合成的焦油和洛油,煤炭或石油残洛,木质纤维生物质或一种或多种选自纤维素、半纤维素和/或木质素的纤维素生物质的成分，藻类，木煤，来自木质纤维生物质或藻类热解的油，热解木质素，来自木质纤维生物质或藻类的热液转化的产物，来自净水处理工程的活性污泥，或这些原料的混合物。在与生物质型原料一起共处理的情况下，后者可以选自藻类、木质纤维生物质和/或一种或多种选自纤维素、半纤维素和/或木质素的木质纤维生物质的成分。木质纤维生物质主要包括三种天然聚合物:纤维素、半纤维素和木质素。其通常含有杂质(硫、氮等)和各种无机化合物(碱、过渡金属、卤素等)。木质纤维生物质可以由木材或植物废物构成。木质纤维生物质材料的其它非限制实例为农业残余物(稻草等)、林业残余物(来自第一次疏枝的产物)、林业产物、专用作物(短期轮作矮林)、食品工业残余物、家用的有机废物、来自木材加工装置的废物、来自建筑的用过的木材、纸张，不论是否是回收的。木质纤维生物质也可以来源于造纸工业的副产物，例如牛皮纸木质素，或来自浆柏制造的黑液。液化中可用的藻类为大藻和/或微藻。因此，原料可以包括原核生物，例如蓝绿藻或蓝藻细菌，或真核生物，例如具有单细胞物类的族群(Euglenophyta、Cryptophyta、Haptophyta、Glaucophyta等)，具有单细胞或多细胞形式的族群,例如红藻或Rhodophyta,和Stramenopila,特别包括娃藻和褐藻或Phaeophyceae。最终，生物质型的原料也可以包括大藻，例如绿藻(引起绿潮)，昆布或海草(也称作巨藻)。原料预处理 在液化之前，原料可以经历一个或多个预处理步骤。煤炭任选经历预处理，以减少其灰分；这些技术(洗涤、萃取等)广泛描述于文献中。在有或没有用于灰分减少的预处理的基础上，煤炭优选经历用于减少其含水量的预处理(干燥)，随后为减少粒度的步骤(碾磨)。干燥步骤在低于250°C，优选低于200°C的温度下优选进行15至200分钟。然后将煤炭送入碾磨机中，以获得所需的粒度测定。预处理之后，获得具有I至50%，优选I至35%和更优选I至10%的含水量，和低于600 μ m,优选低于150 μ m的粒度的煤炭颗粒。在与生物质型原料一起共处理的情况下，类似地，在液化之前，生物质可以经历一个或多个预处理步骤。优选，预处理包括部分减少含水量的步骤(或干燥)，随后为减少粒度的步骤，直到达到适合于配制用于在液化 反应器中处理的生物质/溶剂悬浮液的粒度范围。干燥步骤在低于250°C，优选低于20(TC的温度下优选进行15至200分钟。然后将生物质送入碾磨机中，以获得所需的粒度测定。适合于原料特性的其它预处理可以补充或替代干燥和碾磨步骤，特别是在木质纤维生物质的情况下，为烘焙，或者在藻类的情况下，为脱矿物质；这些技术广泛描述于文献中。在木质纤维生物质或其成分的情况下，烘焙步骤在20(TC至30(TC，优选225°C至275°C的温度下，在没有空气存在下进行优选15至120本文档来自技高网...
【技术保护点】
将煤炭转化为芳烃化合物的方法，所述方法包括以下步骤：a)?在氢气存在下的煤炭液化步骤，b)?将步骤a)结束时获得的排出物分离成为含有在至高500℃下沸腾的化合物的烃类的轻馏分和残余馏分的步骤，c)?在氢气存在下，至少一定比例的步骤b)结束时获得的所述烃类的轻馏分在至少一个包含固定床加氢裂解催化剂的反应器中的加氢裂解步骤，在所述加氢裂解步骤中200℃+馏分的转化率大于30?wt%，d)?将步骤c)结束时获得的排出物分离成为至少含有石脑油的馏分和比所述石脑油馏分更重的馏分，e)?含有石脑油的馏分的催化重整步骤，产生氢气和含有芳烃化合物的重整产物，f)?将所述芳烃化合物与重整产物分离的步骤。
【技术特征摘要】
2011.12.07 FR 11/03757;2011.12.07 FR 11/037531.将煤炭转化为芳烃化合物的方法，所述方法包括以下步骤: a)在氢气存在下的煤炭液化步骤， b)将步骤a)结束时获得的排出物分离成为含有在至高500°C下沸腾的化合物的烃类的轻馏分和残余馏分的步骤， c)在氢气存在下，至少一定比例的步骤b)结束时获得的所述烃类的轻馏分在至少一个包含固定床加氢裂解催化剂的反应器中的加氢裂解步骤，在所述加氢裂解步骤中200°C +馏分的转化率大于30 wt%, d)将步骤c)结束时获得的排出物分离成为至少含有石脑油的馏分和比所述石脑油馏分更重的馏分， e)含有石脑油的馏分的催化重整步骤，产生氢气和含有芳烃化合物的重整产物， f)将所述芳烃化合物与重整产物分离的步骤。2.根据在前权利要求的方法，其中氢气存在下的液化步骤a)在沸腾床担载催化剂存在下，在分散在喷流床中的催化剂存在下或在不添加催化剂的情况下进行。3.根据在前权利要求之一的方法，其中液化步骤a)在各自包含沸腾床担载催化剂的串联排列的至少两个反应器中进行。4.根据在前权利要求的方法，其中液化步骤a)在对于第一反应器是300°C至440°C，对于第二反应器是350°C至470°C的温度，和在各反应器中在15至25 MPa的压力，0.1至5h-1的液体时空速率((进料吨数/h) /催化剂吨数)和0.1至5 NmVkg的氢气/进料比下操作。5.根据在前权利要求之一的方法，其中加氢裂解步骤c)在250至480°C的温度，2至25 MPa的压力，0.1至20 IT1的空间速率下操作，引入的氢气量使得氢气对烃类的体积比为80 至 5000 NmVm3。6.根据在前权利要求之一的方法，其中步骤c)中的加氢裂解催化剂包括沸石。7.根据在前权利要求之一的方法，其中所述催化重整步骤在0.1至4 MPa的压力，400至700°C的温度，0.1至10...
【专利技术属性】
技术研发人员：A基尼亚尔，E桑切斯，JF勒科兹，
申请(专利权)人：IFP新能源公司，
类型：发明
国别省市：
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