粉煤熱解中低溫煤焦油制取燃料油的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種粉煤熱解中低溫煤焦油制取燃料油的方法，其主要由粉煤熱解、煤氣提氫、煤焦油加氫以及生成油分離等步驟組成，從而制得燃料油，本發(fā)明以粒徑小于≤6mm的粉煤為原料，通過粉煤熱解產(chǎn)生中低溫煤焦油并將煤焦油加氫反應后進一步分餾得到石腦油、柴油等燃料油，整個工藝簡單，原料供應充足，合理利用粉煤資源，相對投資低，產(chǎn)品質(zhì)量好，安全運行穩(wěn)定，適于工業(yè)化應用。
【專利說明】粉煤熱解中低溫煤焦油制取燃料油的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬煤化工領(lǐng)域，具體涉及一種粉煤熱解中低溫煤焦油制燃料油的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]從我國“缺油、少氣、煤炭資源相對豐富”的資源稟賦條件和現(xiàn)有的技術(shù)發(fā)展分析，能源自給率的保障只能來自于煤炭資源的大規(guī)模使用，以煤為主的能源戰(zhàn)略是必然的選擇。
[0003]雖然我國煤炭資源相對豐富，但隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，其生產(chǎn)量和消費量已均為世界第一位，在發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)過程中，一定要堅持最大限度地利用煤炭資源，走高效率、低排放、清潔加工轉(zhuǎn)化利用的發(fā)展之路。
[0004]對于占我國煤炭總量、探明保有儲量以及目前煤炭產(chǎn)量均在55%以上的低階煤(褐煤、長焰煤、不黏煤、弱黏煤)，其煤巖組分中凝膠化組分相對較高，工業(yè)分析組成中揮發(fā)分較高，其有機質(zhì)化學結(jié)構(gòu)中側(cè)鏈較多，有機質(zhì)元素組成中氫氧含量較高。低階煤的化學結(jié)構(gòu)特點決定了可以最小的能耗和物耗，通過科學的煤炭轉(zhuǎn)化方式，同步獲取所需的化學品和清潔能源，實現(xiàn)煤炭資源的高效轉(zhuǎn)化及多聯(lián)產(chǎn)利用。
[0005]多年來，國內(nèi)外對煤熱解制半焦、煤焦油、煤氣，并將煤氣轉(zhuǎn)化為氫氣與煤焦油加氫生成燃料油進行了研究和工業(yè)化生產(chǎn)。中國專利CN102337144A中公布的塊煤干餾中低溫煤焦油制取輕質(zhì)化燃料的方法，包括塊煤干餾、干餾煤氣提取氫氣、煤焦油的延遲焦化、煤焦油加氫裂化四個步驟，是國內(nèi)目前實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的一個典型工藝。在我國煤炭機械化開采過程中，所采的煤炭≥20mm以上的塊煤約占25%左右，≤6mm以下的粉煤約占30%左右。在煤炭市場中塊煤O 20mm以上)每噸的價格一般高于粉煤(< 6mm以下)200元左右，因此，該技術(shù)中使用塊煤會出現(xiàn)供應不足、成本高，工藝過程復雜、投資高的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種粉煤熱解中低溫煤焦油制取燃料油的方法，該方法工藝簡單，投資成本低，產(chǎn)品質(zhì)量好，運行安全穩(wěn)定。
[0007]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括以下步驟:
[0008](I)粉煤熱解
[0009]將粒徑< 6mm的粉煤在熱解裝置中常壓、490~550°C進行熱解，制得半焦、煤焦油和煤氣；
[0010](2)煤氣提氫
[0011]將步驟(1)所得煤氣送入制氫裝置中，制得純度大于99.9%的氫氣；
[0012](3)煤焦油加氫
[0013]將步驟(1)所得煤焦油經(jīng)脫渣后與步驟(2)所得氫氣在加氫反應器中，230~410°C、10~14Mpa、氫油體積比為1100~2000:1，平均液體空速為0.28~5h-1條件下反應，制得生成油；[0014](4)生成油分離
[0015]將生成油在分餾裝置中分餾，制得燃料油；
[0016]上述燃料油為石腦油、柴油和加氫尾油。
[0017]它還包括步驟(5)，將步驟(4)的加氫尾油輸送至加氫反應器中進行循環(huán)利用。
[0018]在步驟(3 )中，將步驟(I)所得煤焦油經(jīng)脫渣后與步驟(2 )所得氫氣在加氫反應器中，優(yōu)選反應條件為:280-350°C、12-14MPa、氫油體積比為1500-1800:1，平均液體空速為1.2-41 h-1，制得生成油。
[0019]在步驟(3 )中，將步驟(I)所得煤焦油經(jīng)脫渣后與步驟(2 )所得氫氣在加氫反應器中，較佳反應條件為:300°C、13MPa、氫油體積比為1600:1，平均液體空速為21h-1，制得生成油。
[0020]上述粉煤為褐煤、長焰煤、弱黏煤或不黏煤。
[0021]本發(fā)明的粉煤熱解中低溫煤焦油制取燃料油的方法以粒徑≤6mm的粉煤為原料，通過粉煤熱解產(chǎn)生中低溫煤焦油并將煤焦油加氫反應后進一步分餾得到石腦油、柴油等燃料油，整個工藝簡單，原料供應充足，合理利用粉煤資源，相對投資低，產(chǎn)品質(zhì)量好，安全運行穩(wěn)定，適于工業(yè)化應用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0023]現(xiàn)結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行進一步說明，但是本發(fā)明不僅限于下述的實施情形。
[0024]實施例1
[0025]本實施例以粒徑< 6_的榆林市大保當長焰煤為粉煤原料，其熱解中低溫煤焦油制取燃料油的方法由以下步驟實現(xiàn)，參見圖1:
[0026](I)粉煤熱解
[0027]將粒徑≤ 6mm的粉煤在熱解裝置I中常壓下500°C進行熱解，制得半焦、煤焦油和煤氣；
[0028]本實施例的熱解裝置I采用半焦熱載體移動床快速熱解爐；
[0029](2)煤氣提氫
[0030]將步驟(I)所得煤氣送入制氫裝置2中經(jīng)轉(zhuǎn)化、變換和變壓吸附后，制得純度大于99.9%的氫氣，使其達到煤焦油加氫的要求；
[0031](3)煤焦油加氫
[0032]將步驟(I)所得煤焦油經(jīng)脫渣后與步驟(2)所得氫氣在加氫反應器3中，300°C、13MPa、氫油體積比為1600:1，平均液體空速為21h-1條件下反應，制得生成油；
[0033](4)生成油分離
[0034]按照常規(guī)的分餾方法將生成油在分餾裝置4中分餾，制得燃料油，即石腦油、柴油和加氫尾油。
[0035]為了降低工藝成本，節(jié)約資源，在步驟(4)之后還包括步驟(5)，將步驟(4)所制取的加氫尾油通過管道輸送至加氫反應器3中進行循環(huán)利用。
[0036]上述的粉煤原料的主要指標見表1，本實施例制取的煤焦油的主要性質(zhì)見表2，石腦油的主要指標見表3，柴油餾分的主要指標見表4。
[0037]表1粉煤的主要指標
[0038]
【權(quán)利要求】
1.一種粉煤熱解中低溫煤焦油制取燃料油的方法，其特征在于包括以下步驟: (1)粉煤熱解 將粒徑≤ 6mm的粉煤在熱解裝置中常壓、490~550°C進行熱解，制得半焦、煤焦油和煤氣; (2)煤氣提氫 將步驟(I)所得煤氣送入制氫裝置中，制得純度大于99.9%的氫氣； (3)煤焦油加氫 將步驟(I)所得煤焦油經(jīng)脫渣后與步驟(2)所得氫氣在加氫反應器中，230~410°C、10~14Mpa、氫油體積比為1100~2000:1，平均液體空速為0.28~5h-1條件下反應，制得生成油； (4)生成油分離 將生成油在分餾裝置中分餾，制得燃料油； 上述燃料油為石腦油、柴油和加氫尾油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤熱解中低溫煤焦油制取燃料油的方法，其特征在于:它還包括步驟(5)，將步驟(4)的加氫尾油輸送至加氫反應器中進行循環(huán)利用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤熱解中低溫煤焦油制取燃料油的方法，其特征在于:在步驟(3)中，將步驟(I)所得煤焦油經(jīng)脫渣后與步驟(2)所得氫氣在加氫反應器中，280~350°C、12~14MPa、氫油體積比為1500~1800:1，平均液體空速為1.2~4h-1條件下反應，制得生成油。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤熱解中低溫煤焦油制取燃料油的方法，其特征在于:在步驟(3)中，將步驟(I)所得煤焦油經(jīng)脫渣后與步驟(2)所得氫氣在加氫反應器中，300°C、13MPa、氫油體積比為1600:1，平均液體空速為2h-1條件下反應，制得生成油。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤熱解中低溫煤焦油制取燃料油的方法，其特征在于:所述粉煤為褐煤、長焰煤、弱黏煤或不黏煤。
【文檔編號】C01B3/50GK103468285SQ201310419477
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】楊占彪, 王樹寬, 馬寶岐 申請人:神木富油能源科技有限公司