一種煤焦油生產低凝柴油和液體石蠟的方法
2023-04-30 06:01:26 1
一種煤焦油生產低凝柴油和液體石蠟的方法
【專利摘要】本發明涉及一種用煤焦油生產低凝柴油和液體石蠟的方法，其由煤焦油的緩和加氫精制、加氫產物的分餾、柴油餾分的尿素絡合脫蠟、尿素絡合物的分解的步驟組成，從而製得低凝柴油和液體石蠟，本發明的方法採用緩和加氫-脫蠟耦合工藝方法對煤焦油進行處理，獲得的低凝柴油和液體石蠟質優，低凝柴油符合國家GB/T19147-2003《車用柴油》中-50號柴油標準，可用在高寒地區，液體石蠟符合SH/T0416-1992《重質液體石蠟》標準，而且更加合理的利用煤焦油資源，有效地解決了煤焦油加氫柴油組分凝點較高的問題，延長了煤焦油的加氫產業鏈，提高了煤焦油的利用價值，適用於工業化應用，大大提高經濟效益。
【專利說明】一種煤焦油生產低凝柴油和液體石蠟的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於煤焦油加工【技術領域】，特別涉及一種用煤焦油生產低凝柴油和液體石蠟的方法。
【背景技術】
[0002]近年來，我國油氣資源不足和國民經濟迅速發展的矛盾日益突出。我國煤炭儲量豐富，推動以煤為主的多元化能源發展思路已成為我國調整和優化能源結構的重要手段。其中，採用煤熱解、煉焦或氣化副產的煤焦油通過加氫改質生產輕質燃料技術，不但可以有效緩解石油資源緊缺的能源現狀，同時還可以充分提高煤焦油綜合利用價值，並解決煤焦油低值利用而造成的環境汙染等問題。
[0003]煤焦油加氫技術是通過加氫反應脫除煤焦油中硫、氮等對環境產生汙染的組分，生產環境友好的清潔燃料。煤焦油加氫技術目前主要包括全餾分加氫技術、寬餾分加氫技術、延遲焦化加氫裂化技術、懸浮床加氫技術等。通過這些技術可以得到清潔的輕質燃料油品，但是，所得到的柴油組分凝點較高，需要加入特定的降凝劑或進一步深度加氫裂化來得到低凝柴油，影響到了該技術的進一步推廣和應用。
[0004]目前液體石蠟的生產方法主要有分子篩脫蠟和尿素脫蠟兩種，分子篩脫蠟是20世紀60年代末發展起來的液蠟生產工藝。該工藝利用5A分子篩的選擇吸附性能，在工業上將煤油(或柴油)餾分中的正構烷烴分離出來，以獲得高純度的正構烷烴。這種工藝早期主要用於提高汽油辛烷值，以後為了獲得正構烷烴。尿素異丙醇脫蠟工藝主要利用油中正構烷烴與尿素在異丙醇溶液中反應，生成固體絡合物從油中分離出來，再在較高溫度下使絡合物分解，得到正構烷烴和尿素，尿素循環使用。
[0005]以上兩種工藝技術的 原料均為石油餾分油，尚沒有以煤焦油或其衍生產品為原料製備液體石蠟的工藝報導。發明人在研發過程中進一步發現，煤焦油加氫產品中具有製備液體石蠟的理想組分，可以作為製備低凝燃料和液體石蠟的原料。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供了一種新的利用煤焦油資源，得到優質液體石蠟的煤焦油生產低凝柴油和液體石蠟的方法，有效地解決了煤焦油加氫柴油組分凝點較高的問題。
[0007]本發明所採用的技術方案由以下步驟組成:
[0008]( I)煤焦油的緩和加氫精制
[0009]將煤焦油和氫氣混合後在加氫反應器中在鑰-鎳型催化劑催化作用下進行緩和加氫精制，反應溫度為300-350°C，反應壓力為8-lOMPa，氫油體積比為800-1000:1，液體體積空速為0.5-1.0tT1，得到加氫精制生成油；
[0010](2)加氫產物的分餾
[0011]將加氫精制生成油在分餾塔中進行分餾，得到小於180°C的石腦油餾分、180-360°C的柴油餾分和大於360°C的渣油組分；[0012](3)柴油餾分的尿素絡合脫蠟
[0013]將異丙醇、尿素和水混合製成尿液，在反應器中50-60°C進行尿液飽和，按照柴油和尿液體積比為1:3-5的比例加入柴油，攪拌，絡合脫蠟反應I-3h，反應終溫為25-33°C，靜置0.5-2h，分離出低凝柴油和尿素絡合物；
[0014]上述尿液中異丙醇佔30-45wt%，尿素佔30-45wt%，餘量為水；
[0015](4)尿素絡合物的分解
[0016]將步驟(3)所得尿素絡合物加熱到60-70°C在分解反應器中分解，得到液體石臘。
[0017]上述鑰-鎳型催化劑是以三氧化二鋁為載體，其催化活性金屬中三氧化鑰含量為6-15wt%,氧化鎳含量為I-4wt%,總孔體積至少為0.6mL/g,比表面積至少為100m2/g。
[0018]上述步驟(I)中將煤焦油和氫氣混合後在加氫反應器中在鑰-鎳型催化劑催化作用下進行緩和加氫精制，反應溫度優選310-330°C，反應壓力優選lOMPa，氫油體積比優選900-1000:1，液體體積空速優選0.65-0.8h-l，得到加氫精制生成油。
[0019]上述步驟(I)中將煤焦油和氫氣混合後在加氫反應器中在鑰-鎳型催化劑催化作用下進行緩和加氫精制，較佳的反應條件為:反應溫度為310°C,反應壓力為IOMPa,氫油體積比為900:1，液體體積空速為0.7h-1，得到加氫精制生成油。
[0020]上述步驟(3)中將異丙醇、尿素和水混合形成尿液，在反應器中50°C進行尿液飽和，按照柴油和尿液體積比優選為1:3-4的比例加入柴油，攪拌，絡合脫蠟反應優選I-2h，反應終溫優選為25-33°C，靜置0.5-1.5h，分離出低凝柴油和尿素絡合物。
[0021]上述步驟(3)中將異丙醇、尿素和水混合形成尿液，在反應器中50°C進行尿液飽和，按照柴油和尿液體積比為1:3的比例加入柴油，攪拌，絡合脫蠟反應lh，反應終溫為26°C，靜置lh，分離出低凝柴油和尿素絡合物。
[0022]上述尿液中優選異丙醇佔35wt%，尿素佔35-40wt%，餘量為水。
[0023]本發明所提供的煤焦油生產低凝柴油和液體石蠟的方法，採用緩和加氫-脫蠟耦合工藝方法對煤焦油進行處理，以獲得優質的低凝柴油和液體石蠟，所得低凝柴油符合國家GB/T19147-2003《車用柴油》中-50號柴油標準，可用在高寒地區，所得液體石蠟符合SH/T0416-1992《重質液體石蠟》標準，而且更加合理的利用煤焦油資源，有效地解決了煤焦油加氫柴油組分凝點較高的問題，延長了煤焦油的加氫產業鏈，提高了煤焦油的利用價值，適用於工業化應用，大大提高經濟效益。
【具體實施方式】
[0024]現對本發明的技術方案進行進一步說明，但是本發明不僅限於下述的實施情形。
[0025]實施例1
[0026]以原料是煤炭在氣化、煉焦或生產半焦過程中產生的500-700°C低溫煤焦油為例，生產低凝柴油和液體石蠟的方法由以下步驟實現:
[0027]( 1)煤焦油的緩和加氫精制
[0028]將煤焦油和氫氣混合後在加氫反應器中在鑰-鎳型催化劑催化作用下進行緩和加氫精制，反應溫度為310°C,反應壓力為IOMPa,氫油體積比為900:1,液體體積空速為0.7h-1，得到加氫精制生成油；[0029]本實施例的鑰-鎳型催化劑是採用北京石油科學研究院開發的RDM-2型催化劑(http://www.qmchj.com/products_detail/&productId=6.html),其是以三氧化二招為載體，其催化活性金屬中三氧化鑰含量為10wt%，氧化鎳含量為2wt%，總孔體積大於0.6mL/g,比表面積大於100m2/g。
[0030](2)加氫產物的分餾
[0031]將加氫精制生成油在分餾塔中進行分餾，得到小於180°C的石腦油餾分、180-360°C的柴油餾分和大於360°C的渣油組分；
[0032](3)柴油餾分的尿素絡合脫蠟
[0033]將異丙醇、尿素和水混合形成尿液，在反應器中50°C進行尿液飽和，按照柴油和尿液體積比為1:3的比例加入柴油，攪拌，絡合脫蠟反應lh，反應終溫為26°C，靜置lh，分離出低凝柴油和尿素絡合物；
[0034]上述尿液中異丙醇佔35wt%，尿素佔35wt%，餘量為水；
[0035](4)尿素絡合物的分解
[0036]將步驟(3)所得尿素絡合物加熱到60°C在分解反應器中分解，得到液體石蠟。
[0037]本實施例所得低凝柴油與液體石蠟的收率及其性質分別見表1、表2和表3。
[0038]表I實施例1所得到的各種產品的收率
[0039]
【權利要求】
1.一種用煤焦油生產低凝柴油和液體石蠟的方法，其特徵在於由以下步驟組成: (1)煤焦油的緩和加氫精制 將煤焦油和氫氣混合後在加氫反應器中在鑰-鎳型催化劑催化作用下進行緩和加氫精制，反應溫度為300-350°C，反應壓力為8-lOMPa，氫油體積比為800-1000:1，液體體積空速為0.5-1.0h-1，得到加氫精制生成油； (2)加氫產物的分餾 將加氫精制生成油在分餾塔中進行分餾，得到小於180°C的石腦油餾分、180-360°C的柴油餾分和大於360°C的渣油組分； (3)柴油餾分的尿素絡合脫蠟 將異丙醇、尿素和水混合製成尿液，在反應器中50-60°C進行尿液飽和，按照柴油和尿液體積比為1:3-5的比例加入柴油，攪拌，絡合脫蠟反應I-3h，反應終溫為25-33°C，靜置0.5-2h，分離出低凝柴油和尿素絡合物； 上述尿液中異丙醇佔30-45wt%，尿素佔30-45wt%，餘量為水； (4)尿素絡合物的分解 將步驟(3)所得尿素絡合物加熱到60-70°C在分解反應器中分解，得到液體石蠟。
2.根據權利要求1所述的用煤焦油生產低凝柴油和液體石蠟的方法，其特徵在於:所述鑰-鎳型催化劑是以三氧化二鋁為載體，其催化活性金屬中三氧化鑰含量為6-15wt%，氧化鎳含量為I-4wt%，總孔體積至少為0.6mL/g,比表面積至少為100m2/g。
3.根據權利要求1所述的用煤焦油生產低凝柴油和液體石蠟的方法，其特徵在於:所述步驟(I)中將煤焦油和氫氣混合後在加氫反應器中在鑰-鎳型催化劑催化作用下進行緩和加氫精制，反應溫度為310-330°C，反應壓力為lOMPa，氫油體積比為900-1000:1，液體體積空速為0.65-0.StT1，得到加氫精制生成油。
4.根據權利要求1所述的用煤焦油生產低凝柴油和液體石蠟的方法，其特徵在於:所述步驟(1)中將煤焦油和氫氣混合後在加氫反應器中在鑰-鎳型催化劑催化作用下進行緩和加氫精制，反應溫度為310°C，反應壓力為lOMPa，氫油體積比為900:1，液體體積空速為0.71h-1，得到加氫精制生成油。
5.根據權利要求1所述的用煤焦油生產低凝柴油和液體石蠟的方法，其特徵在於:所述步驟(3)中將異丙醇、尿素和水混合形成尿液，在反應器中50°C進行尿液飽和，按照柴油和尿液體積比為1:3-4的比例加入柴油，攪拌，絡合脫蠟反應I-2h，反應終溫為25-33°C，靜置0.5-1.5h，分離出低凝柴油和尿素絡合物。
6.根據權利要求1所述的用煤焦油生產低凝柴油和液體石蠟的方法，其特徵在於:所述步驟(3)中將異丙醇、尿素和水混合形成尿液，在反應器中50°C進行尿液飽和，按照柴油和尿液體積比為1:3的比例加入柴油，攪拌，絡合脫蠟反應lh，反應終溫為26°C，靜置lh，分離出低凝柴油和尿素絡合物。
7.根據權利要求1或4所述的用煤焦油生產低凝柴油和液體石蠟的方法，其特徵在於:所述尿液中異丙醇佔35wt%，尿素佔35-40wt%，餘量為水。
【文檔編號】C10G73/24GK103450937SQ201310419391
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月13日 優先權日:2013年9月13日
【發明者】楊佔彪, 王樹寬 申請人:王樹寬