專利名稱：高硫煤煉油和回收硫的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高硫煤煉油的方法，特別是涉及一種高硫煤煉油和回收硫的方法。
背景技術(shù)：
目前，煤碳液化制油技術(shù)已經(jīng)非常成熟，尤其是中國礦業(yè)大學(xué)陳清心院士推薦的利用粉煤磨擦靜電分選技術(shù)，突破了“高硫必高灰”的難題，為在煤碳液化制技術(shù)中集中利用高硫煤，回收硫，解決環(huán)境污染問題，奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，也解決了直接法對原料煤灰份含量的要求較嚴(yán)，只能使用低灰份年輕煤作原料的問題，擴(kuò)大了直接法的煤原料來源。因?yàn)槊褐械幕曳輹勾呋瘎┲卸?，降低催化劑的活性和壽命；間接液化法可以使用含灰份量較高的煤為原料，但是，其生產(chǎn)成本較前者高，在油價(jià)飛漲的今天，間接法也有了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
我國低硫年輕煤礦區(qū)分布不均勻，僅靠低硫的年輕煤制油遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)市場的需要，大多數(shù)優(yōu)質(zhì)年輕煤都是(含硫＞1.5％)高硫煤，不適合直接法制油。一方面，我國硫的缺口較大，每年需要花費(fèi)大量外匯進(jìn)口硫；另一方面，煤中含有的硫又以二氧化硫的形式隨煙氣排向大氣，得到不到回收，既污染了環(huán)境，又浪費(fèi)了資源，并且國家為減少污染還限制含硫＞3％煤開采。
煤炭工業(yè)出版社1983年出版的《煤炭的加工和利用》一書就對當(dāng)時(shí)煤煉油技術(shù)做了較為全面的介紹，其介紹的高壓加氫法(直接液化法)有溶劑精制煤法、汽油法、供氫溶劑法、氫-煤法、半焦—能法、合成油法和CO+H2O液化法。間接液化法有菲特合成法和甲醇轉(zhuǎn)化法。我國煤資源并不多，但也有不準(zhǔn)開采高硫煤的政策，如果我國在煤煉油的同時(shí)能完成硫的回收，就能做到了煤資源的充分利用。時(shí)至今日，不論是上述的直接法、還是間接法都已經(jīng)更加完善和成熟。
目前，我國因?yàn)榘l(fā)電企業(yè)煙氣脫硫設(shè)備投資大、負(fù)擔(dān)重，為滿足環(huán)保要求多數(shù)煤電站只能使用低硫煤，發(fā)電用的低硫煤缺口較大，與煤煉油的爭煤問題非常突出，發(fā)展煤煉油的出路只能是大力開發(fā)高硫煤煉油?，F(xiàn)在我國煤炭電選能力已達(dá)五億多噸，利用率只有一半，當(dāng)務(wù)之急就是結(jié)合新技術(shù)充分發(fā)揮其潛能，來彌補(bǔ)脫硫產(chǎn)能利用不足的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種能夠利用高硫年輕煤的高硫煤煉油和回收硫的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明高硫煤煉油和回收硫的方法是年輕的高硫煙煤或褐煤電選，得到高灰份高硫煤和低灰份中低硫煤；其中，電選后的高灰份高硫煤用間接液化法制油或用于發(fā)電；電選后的低灰份中低硫煤用直接加氫液化法制油，直接加氫液化法得到的固體殘煤用間接液化法造氫制油；前兩種方法得到的硫化氫都用克勞斯法制硫。如此設(shè)計(jì)，既能充分發(fā)揮了高硫煤煉油的優(yōu)勢，又解決了高硫煤發(fā)電產(chǎn)生含硫煙氣對大氣的污染問題，還能回收大量硫磺，緩解進(jìn)口壓力，做到資源充分利用。
作為優(yōu)化，直接加氫液化法包括溶劑精制煤法、汽油法、供氫溶劑法、氫-煤法、半焦—能法、合成油法；間接液化法包括菲特合成法和甲醇轉(zhuǎn)化法。如此設(shè)計(jì)，可根據(jù)具體需要選擇適用不同的工藝路線。菲特合成法更優(yōu)選太原煤化所的菲特(F-T)合成法。
作為優(yōu)化，克勞斯法是硫化氫在克勞斯?fàn)t中用空氣中的氧部分氧化轉(zhuǎn)化為硫。
作為優(yōu)化，直接加氫液化法中的合成油法是電選后的低灰份中低硫煤與循環(huán)油混合，制成煤漿；煤漿與循環(huán)氫混合后，經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱，送入固定床催化反應(yīng)器，反應(yīng)器中裝有以硅活性鋁為載體的鈷、鉬系球形催化劑；反應(yīng)器出來的產(chǎn)物進(jìn)入高壓分離器，進(jìn)行氣、液分離；分離的液體再進(jìn)入低壓分離器，將高壓下溶于液體中的氣體釋放出來，從高低壓分離器得到的液態(tài)產(chǎn)物，再用離心方式把固體物除掉，最終得到合成油；從高壓分離器得到的氣體，送入氣體精制器里脫除硫化氫和其它副產(chǎn)物，供循環(huán)再用。如此設(shè)計(jì)，既能提高收率，又能保證油品質(zhì)量。
作為優(yōu)化，電選后的低灰份中低硫煤與循環(huán)油的混合比為30-45～70-55；反應(yīng)器的反應(yīng)條件為壓力140-280公斤/厘米2，溫度450℃。
作為優(yōu)化，間接液化法中的菲特合成法是先將電選后的高灰份高硫煤進(jìn)行氣化，生成的混合氣體分離出硫化氫和其它副產(chǎn)氣體后得到一氧化碳和氫氣，再在反應(yīng)器中和催化劑作用下，進(jìn)行加氫合成，生成烴類油。生成直鏈烴為主的油品，可與直接法生產(chǎn)的芳烴為主的油品調(diào)配成市場需要的成品油。
作為優(yōu)化，間接液化法得到的一氧化碳和氫氣與直接法的低灰份中低硫煤在同一工序中進(jìn)行加氫液化。間接液化法中得到的過量氫再用作直接加氫液化法的原料。直接和間接液化法得到的油再經(jīng)分餾得到成品油和殘?jiān)?，殘?jiān)僮鳛殚g接液化法的原料。如此聯(lián)產(chǎn)有利于減少設(shè)備投資和提高生產(chǎn)能力及設(shè)備利用率和降低生產(chǎn)成本。
采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明高硫煤煉油和回收硫的方法直接法投資少、單耗低、輕油含芳烴高；而間接法催化合成的油，烴多呈直鏈，成品油含十六烷值高，易與輕油調(diào)成不同規(guī)格的油品，以滿足市場需要。再從生產(chǎn)中的半成品看，直接法原煤液化時(shí)需要大量氫氣，液化后產(chǎn)生的50％的固體殘煤用于間接法煉油，可使兩者的投資成本大大降低，既能充分利用高硫煤、中硫煤產(chǎn)油和回收硫磺，又能消除煙氣污染，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益都非常突出。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)例作更一步的說明本發(fā)明高硫煤煉油和回收硫的方法是含硫1.5-2.5％的年輕高硫煙煤或褐煤電選，得到高灰份高硫煤和含硫1.5-0.5％的低灰份中低硫煤；其中，電選后的高灰份高硫煤用間接液化法制油或用于發(fā)電；電選后含硫1.5-0.5％的低灰份中低硫煤用直接加氫液化法制油，直接加氫液化法得到的固體殘煤用間接液化法制油；前兩種方法得到的硫化氫用克勞斯法制硫?？藙谒狗ㄊ橇蚧瘹湓诳藙谒?fàn)t中用空氣中的氧部分氧化轉(zhuǎn)化為硫。
直接加氫液化法中的合成油法是電選后含硫1.5-0.5％的中低硫煤與循環(huán)油混合，制成煤漿；煤漿與循環(huán)氫混合后，經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱，送入固定床催化反應(yīng)器，反應(yīng)器中裝有以硅活性鋁為載體的鈷、鉬系球形催化劑；反應(yīng)器出來的產(chǎn)物進(jìn)入高壓分離器，進(jìn)行氣、液分離；分離的液體再進(jìn)入低壓分離器，將高壓下溶于液體中的氣體釋放出來，從高低壓分離器得到的液態(tài)產(chǎn)物，再用離心方式把固體物除掉，最終得到合成油；從高壓分離器得到的氣體，送入氣體精制器里脫除硫化氫和其它副產(chǎn)物，供循環(huán)再用。其中，電選后含硫1.5-0.5％的低灰份中低硫煤與循環(huán)油的混合比為30-45～70-55；反應(yīng)器的反應(yīng)條件為壓力140-280或180-190公斤/厘米2，溫度450℃。
間接液化法中的菲特合成法是先將電選后的高灰份高硫煤進(jìn)行氣化，生成的混合氣體分離出硫化氫和其它副產(chǎn)氣體后得到一氧化碳和氫氣，再在反應(yīng)器中和催化劑作用下，進(jìn)行加氫合成，生成富直鏈烴類油。生成直鏈烴為主的油品，與直接法生產(chǎn)的芳烴為主的油品調(diào)配成市場需要的成品油。
間接液化法中得到的富余氫再用作直接加氫液化法的原料。間接液化法得到的一氧化碳和氫氣與直接法含硫1.5-0.5％的低灰份中低硫煤在同一工序中進(jìn)行加氫液化。直接和間接液化法得到的油再經(jīng)分餾得到成品油和殘?jiān)?，殘?jiān)僮鳛殚g接液化法的原料。
權(quán)利要求
1.一種高硫煤煉油和回收硫的方法，其特征在于年輕的高硫煙煤或褐煤電選，得到高灰份高硫煤和低灰份中低硫煤；其中，電選后的高灰份高硫煤用間接液化法制油或用于發(fā)電；電選后的低灰份中低硫煤用直接加氫液化法制油，直接加氫液化法得到的固體殘煤用間接液化法造氫制油；前兩種方法得到的硫化氫都用克勞斯法制硫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高硫煤煉油和回收硫的方法，其特征在于直接加氫液化法包括溶劑精制煤法、汽油法、供氫溶劑法、氫-煤法、半焦一能法、合成油法間接液化法包括菲特合成法和甲醇轉(zhuǎn)化法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高硫煤煉油和回收硫的方法，其特征在于克勞斯法是硫化氫在克勞斯?fàn)t中用空氣中的氧部分氧化轉(zhuǎn)化為硫。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述高硫煤煉油和回收硫的方法，其特征在于直接加氫液化法中的合成油法是電選后的低灰份中低硫煤與循環(huán)油混合，制成煤漿；煤漿與循環(huán)氫混合后，經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱，送入固定床催化反應(yīng)器，反應(yīng)器中裝有以硅活性鋁為載體的鈷、鉬系球形催化劑；反應(yīng)器出來的產(chǎn)物進(jìn)入高壓分離器，進(jìn)行氣、液分離；分離的液體再進(jìn)入低壓分離器，將高壓下溶于液體中的氣體釋放出來，從高低壓分離器得到的液態(tài)產(chǎn)物，再用離心方式把固體物除掉，最終得到合成油；從高壓分離器得到的氣體，送入氣體精制器里脫除硫化氫和其它副產(chǎn)物，供循環(huán)再用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述高硫煤煉油和回收硫的方法，其特征在于電選后的低灰份中低硫煤與循環(huán)油的混合比為30-45～70-55；反應(yīng)器的反應(yīng)條件為壓力140-280公斤/厘米2，溫度450℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述高硫煤煉油和回收硫的方法，其特征在于間接液化法中的菲特合成法是先將電選后的高灰份高硫煤進(jìn)行氣化，生成的混合氣體分離出硫化氫和其它副產(chǎn)氣體后得到一氧化碳和氫氣，再在反應(yīng)器中和催化劑作用下，進(jìn)行加氫合成，生成烴類油。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述高硫煤煉油和回收硫的方法，其特征在于間接液化法得到的一氧化碳和氫氣與直接法的低灰份中低硫煤在同一工序中進(jìn)行加氫液化。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述高硫煤煉油和回收硫的方法，其特征在于間接液化法中得到的過量氫再用作直接加氫液化法的原料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述高硫煤煉油和回收硫的方法，其特征在于直接和間接液化法得到的油再經(jīng)分餾得到成品油和殘?jiān)?，殘?jiān)僮鳛殚g接液化法的原料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高硫煤煉油和回收硫的方法，為解決現(xiàn)有技術(shù)不能利用高硫年輕煤煉油的問題，其是年輕的高硫煙煤或褐煤電選，得到高灰份高硫煤和低灰份中低硫煤；其中，電選后的高灰份高硫煤用間接液化法制油或用于發(fā)電；電選后的低灰份中低硫煤用直接加氫液化法制油，直接加氫液化法得到的固體殘煤用間接液化法造氫制油；前兩種方法得到的硫化氫都用克勞斯法制硫。其直接法投資少、單耗低、輕油含芳烴高；而間接法催化合成的油，烴多呈直鏈，成品油含十六烷值高，易與輕油調(diào)成不同規(guī)格的油品，以滿足市場需要。再從生產(chǎn)中的半成品看，直接法原煤液化時(shí)需要大量氫氣，液化后產(chǎn)生的50％的固體殘煤用于間接法煉油，可使兩者的投資成本大大降低，既能充分利用高硫煤、中硫煤產(chǎn)油和回收硫磺，又能消除煙氣污染，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益都非常突出。
文檔編號C01B17/00GK1903986SQ20061010376
公開日2007年1月31日 申請日期2006年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月31日
發(fā)明者葉奕森 申請人:葉奕森