一种中低温煤焦油加工转化工艺的制作方法

本申请涉及煤化工，具体涉及一种中低温煤焦油加工转化工艺。

背景技术：

1、随着航空航天事业的快速发展，我国对喷气燃料的需求与日俱增，2021年我国航空煤油消费量达2817.5万吨，同比增长达7.7％。目前，喷气燃料的主要来源是经直接炼制和二次加工从原油中提炼出来的，产量较低。近年来，我国的石油进口量逐年增长，2021年我国的原油进口量升至5.13亿吨，对外依存度达到72.1％，且80％的原油进口需要通过马六甲海峡等军事敏感地区，严重影响了我国的能源安全。

2、由神华集团承担的“863”计划“煤基高密度军用航空燃油制备技术”，针对煤基喷气燃料的研究已经取得了突破性进展，其制备得到的煤基喷气燃料具有硫和氮含量低，比重大，热容高，热安定性高和体积热值高等优点，多项指标优于石油基航空燃料。2021年9月10日，由煤科院煤化工分院承担的国家重点研发课题“煤液化重组分制特种燃料及化学品技术”在北京顺利通过了国家科技部的课题综合绩效评价会验收，与美国军用标准(jp-8、jp-900)、俄罗斯军用标准(t-8)和国内石油基喷气燃料(rp-3)对比评价表明，煤科院自主研发的产品具有密度大、高体积热值、高体积比热容，高热安定性(耐热485℃不分解)、低硫(<1ppm)、低氮(<1ppm)、低凝点(-70℃)、低芳烃(<2％)和耐腐蚀等特点。但是上述两种工艺的原料为煤直接液化油。

3、煤焦油作为煤热解/干馏的产物，每年产量巨大，目前我国主要以煤焦油为原料，通过加氢路线生产汽柴油。以煤焦油为原料生产航空煤油的工艺技术路线尚未见报道，与国外先进的煤焦油加氢转化技术制备的喷气燃料尚有差距。

技术实现思路

1、为了解决本领域存在的上述不足，本申请旨在提供一种中低温煤焦油加工转化工艺。通过对煤焦油进行延迟焦化、催化加氢精制、异构、改质、分馏等一系列技术手段，加工生产航空煤油，并副产针状焦等高值产品，可以大大提高煤焦油资源利用率，与传统的煤焦油加工生产汽柴油及石脑油对比，在煤焦油深加工领域走出一条全新的加工路线。

2、根据本申请的一方面，提供一种中低温煤焦油加工转化工艺，包括：

3、将中低温煤焦油原料通入延迟焦化装置，得到针状焦和延迟焦化产品油；所述延迟焦化的反应温度300-500℃，反应压力0.2mpa-1mpa；

4、将所述延迟焦化产品油进入分馏塔分馏，分离出酚油；

5、将所述酚油进行脱酚，得脱酚油；

6、将所述脱酚油进入加氢精制工段，得加氢精制产品油；所述加氢精制的反应温度为150-400℃，压力为5-20mpa，氢油体积比为800:1-3000:1，液时空速为0.2-2h-1；

7、将所述加氢精制产品油进入分馏塔分馏，分离汽油馏分、柴油馏分及煤油馏分；

8、将所述煤油馏分进入加氢异构工段，得加氢异构产品油；所述加氢异构反应温度为200-450℃，压力为2-15mpa，氢油体积比为800:1-3000:1，液时空速为0.2-2h-1；

9、将所述加氢异构产品油进入加氢改质工段，得加氢改质产品油；所述加氢改质反应温度为80-300℃，压力为5-20mpa，氢油体积比为800:1-3000:1，液时空速为0.2-2h-1；

10、将所述加氢改质产品油进入分馏塔，获得航空煤油空白油；

11、其中，所述加氢精制的催化剂以氧化铝为载体，ni、mo、w中的一种或多种为活性金属，负载量为1％-15％，比表面积为100-300m2/g，长度为3-10mm；

12、所述加氢异构的催化剂以分子筛为载体，pt、pd等贵金属为活性组分，负载量为5-40％，比表面积为150-350m2/g，长度1.4-2mm；

13、所述加氢改质的催化剂以氧化铝为载体，ni、mo、w中的一种或多种为活性金属，负载量为1％-15％，比表面积为200-400m2/g，长度1-3mm。

14、根据本申请的一些实施例，所述分馏塔为常压蒸馏装置。

15、根据本申请的一些实施例，所述加氢精制、加氢异构和加氢改质工段的氢气为煤干馏、煤热解产生的荒煤气、热解气。

16、根据本申请的一些实施例，所述加氢精制产品油的s和n含量均小于2ppm。

17、根据本申请的一些实施例，在工业化生产时，中低温煤焦油中的机械杂质含量低于0.55％，水分小于2.5％。

18、与现有技术相比，本申请至少包括如下有益效果：

19、本申请提供一种中低温煤焦油加工转化工艺，以中低温煤焦油为原料，通过对焦油深加工进行综合利用，加工生产航空煤油和汽、柴油、酚类化学品、针状焦等高值化学品，大大提高煤焦油资源利用率，同时将煤焦油深加工涉足高值材料领域，充分实现煤焦油加工的可持续发展。

20、本申请的工艺路线中脱除了酚油，可以有效提高加氢原料油的h/c和洁净性，降低了后续加氢过程的氢气消耗量，同时生产了苯酚、邻甲酚等高值化学品，有效增加了煤焦油的附加值。

技术特征：

1.一种中低温煤焦油加工转化工艺，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的中低温煤焦油加工转化工艺，其特征在于，所述分馏塔为常压蒸馏装置。

3.根据权利要求1所述的中低温煤焦油加工转化工艺，其特征在于，所述加氢精制、加氢异构和加氢改质工段的氢气为煤干馏、煤热解产生的荒煤气、热解气。

4.根据权利要求1所述的中低温煤焦油加工转化工艺，其特征在于，所述加氢精制产品油的s和n含量均小于2ppm。

5.根据权利要求1所述的中低温煤焦油加工转化工艺，其特征在于，所述中低温煤焦油原料的机械杂质含量低于0.55％，水分小于2.5％。

6.根据权利要求1所述的中低温煤焦油加工转化工艺，其特征在于，所述延迟焦化的反应温度300-500℃，反应压力0.2mpa-1mpa。

7.根据权利要求1所述的中低温煤焦油加工转化工艺，其特征在于，所述脱酚工艺为溶剂萃取法。

8.根据权利要求7所述的中低温煤焦油加工转化工艺，其特征在于，所述溶剂萃取法包括：

9.根据权利要求1所述的中低温煤焦油加工转化工艺，其特征在于，所述加氢精制的催化剂比表面积为100-300m2/g；

10.根据权利要求9所述的中低温煤焦油加工转化工艺，其特征在于，所述加氢精制的催化剂长度为3-10mm；

技术总结本申请公开一种中低温煤焦油加工转化工艺，包括：中低温煤焦油原料通入延迟焦化装置，得针状焦和延迟焦化产品油；所述延迟焦化产品油进入分馏塔，分离酚油；所述酚油进行脱酚，得脱酚油；所述脱酚油进入加氢精制工段，得加氢精制产品油；所述加氢精制产品油进入分馏塔，切割汽油、柴油及煤油馏分；所述煤油馏分进入加氢异构工段，得加氢异构产品油；所述加氢异构产品油进入加氢改质工段，得加氢改质产品油；所述加氢改质产品油进入分馏塔，得航空煤油空白油。通过对焦油深加工综合利用，加工生产航空煤油和汽、柴油、酚类化学品、针状焦等高值化学品，提高煤焦油资源利用率，同时将煤焦油深加工涉足高值材料领域，充分实现煤焦油加工可持续发展。技术研发人员：白柏杨,王玥,张青婷,魏子库,郎群,吕子胜,苏怀强受保护的技术使用者：陕西煤基特种燃料研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/22