煤直接液化循环溶剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种煤直接液化循环溶剂及其制备方法和应用。该制备方法包括：步骤S1，将石油炼制副产品和煤直接液化油的混合物进行加氢，得到加氢产物；步骤S2，将加氢产物进行分馏，得到轻质馏分油、中质馏分油和重质馏分油；步骤S3，将重质馏分油和部分中质馏分油混合，得到煤直接液化循环溶剂。在本发明专利技术的制备方法中，一方面由于石油炼制副产品中含有大量芳烃，加氢后产物富含四氢萘等组分，能够明显提高循环溶剂的供氢能力，提高煤直接液化油收率；另一方面，利用石油炼制副产品替换出部分煤直接液化循环溶剂中小于350℃的高附加值的柴油馏分，提高了柴油产率，显著提升煤液化技术的经济性；而且，可以缓解现有的循环溶剂轻质化问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种煤直接液化循环溶剂及其制备方法和应用。该制备方法包括：步骤S1，将石油炼制副产品和煤直接液化油的混合物进行加氢，得到加氢产物；步骤S2，将加氢产物进行分馏，得到轻质馏分油、中质馏分油和重质馏分油；步骤S3，将重质馏分油和部分中质馏分油混合，得到煤直接液化循环溶剂。在本专利技术的制备方法中，一方面由于石油炼制副产品中含有大量芳烃，加氢后产物富含四氢萘等组分，能够明显提高循环溶剂的供氢能力，提高煤直接液化油收率；另一方面，利用石油炼制副产品替换出部分煤直接液化循环溶剂中小于350℃的高附加值的柴油馏分，提高了柴油产率，显著提升煤液化技术的经济性；而且，可以缓解现有的循环溶剂轻质化问题。【专利说明】煤直接液化循环溶剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及煤液化领域，具体而言，涉及一种煤直接液化循环溶剂及其制备方法和应用。
技术介绍
煤直接液化生产液体燃料是煤洁净转化和高效利用的重要途径，也是弥补石油资源不足的有效方法之一。作为能源的战略储备技术，煤直接液化一直受到发达国家的高度重视，已成功开发了 NED0L、IG0R和HTI等先进的煤炭直接液化工艺。国内多家单位也开展了煤直接液化工艺方面的研究。神华集团有限责任公司2004年申请了一种煤炭直接液化方法的中国专利CN200410070249，于2008年在鄂尔多斯建成100万吨/年规模的煤炭直接液化示范装置，并成功投产。在煤直接液化过程中，溶剂起了十分重要的作用:溶剂与煤配成煤浆，便于煤的输送和加压；能够溶解煤、防止煤热解产生的自由基碎片缩聚，从而提高煤液化油收率；能够溶解气相氢，使氢分子向煤或催化剂表面扩散；能够向自由基碎片直接供氢或传递氢。根据相似者相溶的原理，溶剂结构与煤分子近似的多环芳烃对煤热解的自由基碎片有较强的溶解能力，且溶剂具有直接向自由基碎片供氢的特殊功能。研究发现部分氢化的多环芳烃(如四氢萘、二氢菲、二氢蒽、四氢蒽等)具有很强的供氢性能。在目前实现长周期连续运转的煤直接液化工艺中，溶剂来自煤直接液化工艺本身，即煤直接液化油经过加氢稳定制得，并在煤直接液化过程中循环使用，也称作循环溶剂。目前循环溶剂的供氢性能成为煤直接液化技术研究领域的重点之一，进一步提高循环溶剂的供氢性能或开发性能优良的溶剂是煤炭直接液化技术进步的一个重要方面。循环溶剂的主要组成是2~4环的芳烃和氢化芳烃，在煤直接液化过程中，溶剂的循环量较大，循环溶剂中200~350°C馏分油在50%以上，这部分重质油可用来生产高附加值的柴油。循环溶剂中部分较轻馏分油不能作为产品影响了煤直接液化过程的经济性，而且在不断循环使用过程中会进一步轻质化，破坏油煤浆的稳定性，其后果是在煤直接液化反应器内溶剂气化严重，导致液固相浓度过高而发生沉积，影响煤直接液化的反应效果，严重时还会导致反应器堵塞。Orchin 等(Orchin M, Srorch M.1nd Eng Chem IEC, 1948，40 (8): 1385)将四氢萘与甲酚以不同比例混合作为溶剂进行煤直接液化转化研究表明，甲酚和四氢萘混合在一起，两者有相互促进作用，增大了供氢性能。阎瑞萍等(兖州煤与石家庄减压渣油共处理的研究.煤炭学报.25 (6).2000.655-659)研究了兖州煤与石家庄减压渣油共处理中反应条件对兖州煤转化及共处理产物分布的影响变化规律，通过与煤及渣油单独处理结果的比较，阐述了共处理中煤与洛油之间的相互作用。Steedman等人(Steedman W，Flynn T, Kempff.1nternational Journal of Energy Research, 1994，18:299 ~307)用煤和石油禮:油共处理，发现纯渣油不是好的煤液化溶剂，这些渣油经预氢化处理后，煤转化率明显提高。中国专利申请CN100567463C公开了一种褐煤直接液化循环溶剂的加氢方法，主要特点在于在缓和的工艺条件下实现煤液化溶剂的不完全饱和加氢，提高溶剂的供氢量。中国专利申请CN200610083582.X介绍了一种煤直接液化起始溶剂的制备方法，该方法介绍了以馏程为220~538°C的一种石油馏分作为原料，通过催化加氢过程制备煤直接液化需要的起始溶剂。 总结现有技术可以发现，目前仍然没有一种既能够提高煤液化经济性能，又能提高煤直接液化循环溶剂的供氢性能的煤直接液化循环溶剂的制备方法。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种煤直接液化循环溶剂及其制备方法和应用，既提高了煤液化经济性能，又提高了煤直接液化循环溶剂的供氢性能。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种煤直接液化循环溶剂的制备方法，制备方法包括:步骤SI，将石油炼制副产品和煤直接液化油的混合物进行加氢，得到加氢产物；步骤S2，将加氢产物进行分馏，得到轻质馏分油、中质馏分油和重质馏分油；步骤S3，将重质馏分油和部分中质馏分油混合，得到煤直接液化循环溶剂。进一步地，上述石油炼制副广品的懼程为220~500 C，优选石油炼制副广品的懼程为250~460°C ;石油炼制副产品的比重为1.0~1.lg/cm3，优选石油炼制副产品的比重为1.01~1.08g/cm3 ;石油炼制副广品中桐环芳经含量大于60wt%,优选石油炼制副广品中稠环芳烃含量大于70wt%。进一步地，上述混合物中石油炼制副产品的重量含量为5~30%，优选混合物中石油炼制副产品的重量含量为5~20%。进一步地，上述石油炼制副产品选自催化裂化回炼油、催化裂化油浆、芳烃抽提油、常压渣油、减压渣油、润滑油抽出芳烃、减粘重油、焦化重油中的一种或多种。进一步地，上述步骤SI在沸腾床反应器、浆态床反应器或膨胀床反应器、或沸腾床反应器、浆态床反应器、膨胀床反应器中的一种与固定床反应器组成的串联反应系统中进行加氢。进一步地，上述步骤SI中的加氢在主催化剂和助催化剂的催化作用下进行。进一步地，上述主催化剂由活性组分和载体组成，活性组分为元素周期表中VDI族或/和VI族金属的氧化物，优选Co、Mo、Ni或W的金属氧化物中的一种或多种，活性组分的重量占主催化剂重量的5~30%。进一步地，上述步骤SI的加氢的反应温度在300~420°C之间，反应压力在8.0~20.0MPa之间，主催化剂总体积空速在0.5~4.0h-1，氢油比在200~1500V/V。进一步地，上述轻质馏分油与中质馏分油的切割温度在200~250°C间，优选轻质馏分油与中质馏分油的切割温度在220~230°C之间；中质馏分油与重质馏分油的切割温度在300~350°C之间，优选中质馏分油与重质馏分油的切割温度在330~350°C之间。根据本专利技术的另一方面，提供了一种煤直接液化循环溶剂，煤直接液化循环溶剂采用上述的制备方法制备而成。进一步地，上述煤直接液化循环溶剂中中质馏分油和重质馏分油的重量比为1:1 ~1:1.3。根据本专利技术的又一方面，提供了一种上述煤直接液化循环溶剂在煤液化工艺中的应用。应用本专利技术的技术方案，一方面由于石油炼制副产品中含有大量芳烃，加氢后产物富含四氢萘等组分，从而能够明显提高循环溶剂的供氢能力，促进煤的转化，提高煤直接液化油收率；另一方面，可以利用石油炼制副产品替换出部分煤直接液化循环溶剂中小于3500C的高附加值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤直接液化循环溶剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：步骤S1，将石油炼制副产品和煤直接液化油的混合物进行加氢，得到加氢产物；步骤S2，将所述加氢产物进行分馏，得到轻质馏分油、中质馏分油和重质馏分油；步骤S3，将所述重质馏分油和部分所述中质馏分油混合，得到所述煤直接液化循环溶剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白雪梅，李克健，章序文，高山松，李骏峰，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，中国神华煤制油化工有限公司，中国神华煤制油化工有限公司上海研究院，
类型：发明
国别省市：