一种中低温煤焦油多级分质加工利用工艺的制作方法

本发明属于煤焦油，涉及一种中低温煤焦油多级分质加工利用工艺。

背景技术：

1、中低温煤焦油是一种宝贵的资源，而且随着其产能的增加，对它进行大规模利用的需要也越来越迫切。在生产中，应该根据低温煤焦油的组成与特性，因材施艺，实现分级转化利用，合理的利用资源。在工艺条件下，实现提取酚类化合物与加氢制取燃料油的联合，充分发挥其组成优势，对于其他副产品寻找比较合适的利用途径以求利用最大化，是比较合理的路线。对于其中的诸多珍贵化合物的分离提取，也应该成为低温煤焦油加工利用的一个方向，需要加快研究步伐。

2、专利cn110396427b授权了一种全馏分煤焦油的加工工艺，该加工工艺先对全馏分煤焦油进行分馏，得到各级煤焦油；接着对重质煤焦油进行加氢和分离，得到轻质产品和重质产品，轻质产品再分离，收集气体和液体；对轻质煤焦油和气体进行加氢，收集加氢产物；对重质产品进行分馏，收集蜡油；对中质煤焦油、液体、加氢产物和蜡油进行加氢，收集加氢产物。专利cn110746996a公开了一种粉煤分质综合利用方法，所述方法对干燥后的粉煤进行低温热解反应，制得提质焦粉和高温油气；再对高温油气进行冷却分离，得到粗煤气、粒度＜200μm的细焦粉、热解水和煤焦油，最后对粗煤气、细焦粉、热解水及煤焦油进行后续加工生产高附加值的产品，实现了粉煤的分级利用和清洁高效转化。

3、上述方法均提出了煤焦油的分质利用方法，经过分馏，加氢等一系列步骤，得到产物，实现了煤焦油的加工再利用。但是存在以下问题：

4、(1)现有技术未能明确的表达出最终得到的结果产物及下游产品，且分离回收的产品中杂质较多，产品性能差，具体表现在轻质煤焦油和轻质产品过度裂化，导致多环芳烃化合物附加值不高；中间相沥青生成过程中出现自加速效应，过度反应产生大量重组分和半焦不溶物；(2)中低温煤焦油原料利用不充分，例如现有工艺中重质煤焦油，难以实现再利用，直接放弃不仅造成资源浪费，还对环境产生污染；(3)现有的利用方法，精馏过程生产负荷大，能耗高，投资大，不便于工业化应用。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在产品性能差以及利用不充分的技术问题，本发明提供一种中低温煤焦油多级分质加工利用工艺，产品性能有很大提升和改善，原料利用充分，避免环境污染，能实现工业化应用。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种中低温煤焦油多级分质加工利用工艺，包括以下步骤：

4、1)常压切割馏分

5、中低温煤焦油经过常压蒸馏，分别切割出轻质煤焦油和重质煤焦油；所述轻质煤焦油为低于360℃的馏分段，重质煤焦油为大于360℃的馏分段；

6、2)轻质煤焦油分离纯化

7、2.1)从步骤1)的轻质煤焦油中精馏分离出粗萘组分、粗蒽组分、粗芴组分以及残余轻油组分；从粗萘组分、粗蒽组分和粗芴组分中得到对应精萘产品、精芴产品和精蒽产品；

8、2.2)步骤2.1)的残余轻油组分，继续经过精馏分离，分别得到苯酚产品、甲酚产品及二甲酚产品和轻油母液；

9、2.3)轻油母液通过加氢催化得到柴油；

10、3)重质煤焦油制焦

11、3.1)在n2气氛下，将步骤1)的重质煤焦油与步骤2.3)的柴油按照质量比1～10:1共炭化，热聚改质、分离后得到精制沥青和焦化油；焦化油返回步骤2.3)与轻油母液混合制柴油；

12、3.2)在n2氛围下，将步骤3.1)的精制沥青采用三段变速升温变压工艺得到半焦；

13、3.3)在n2氛围下，将步骤3.2)的半焦经煅烧、冷却得到针状焦粉末。

14、进一步限定，所述步骤2.1)中，粗萘组分的精馏温度为210℃～230℃，粗芴组分的精馏温度为230℃～300℃，粗蒽组分的精馏温度为300℃～360℃。

15、进一步限定，所述步骤2.1)中，精萘产品、精芴产品和精蒽产品通过以下方式得到：

16、2.1.1)粗萘组分依次经溶剂吸收、冷析分离、熔融结晶得到精萘产品；

17、2.1.2)粗芴组分，以二甲苯作为溶剂，经过重结晶得到精芴产品；

18、2.1.3)粗蒽组分，采用精馏-膜技术得到精蒽产品；

19、进一步限定，所述步骤2.1.1)中，溶剂吸收采用溶剂苯，溶剂苯的循环量2kg/h，吸收温度为70℃；所述熔融结晶是将冷析分离后的粗萘组分通过静态熔融结晶方式，常温至结晶终温为75℃～80℃，保持30min；以0.05℃/min的降温速率至室温，得到精萘。

20、进一步限定，所述步骤2.1.2)中，粗芴组分在重结晶后，还采用酸性溶液体系进行分离得到精芴。

21、进一步限定，所述步骤2.1.3)中，在常压、温度60℃～180℃下，粗蒽组分通过沸石分子筛膜分离器得到精蒽，沸石分子筛的孔径为5.0a～7.0a。

22、进一步限定，所述步骤2.3)中，加氢催化的条件为：催化剂nimop/γ-al2o3，温度300℃～360℃、压力10mpa～15mpa、氢油体积比为800～1300:1、液体体积空速为0.3～0.6h-1；所述催化剂中，ni负载量为1wt％～6wt％，mop的负载量为10wt％～12wt％。

23、进一步限定，所述步骤3.1)中，热聚改质的条件为：压力1.5mpa～3mpa下，以3℃/min升温至300℃～340℃，恒温反应2h～4h。

24、进一步限定，所述步骤3.2)中，三段变速升温变压工艺的条件为：首先，压力1.5mpa～3mpa、1℃/min～3℃/min的速率升温至380℃～400℃；其次，压力1.5mpa～2mpa、0.5℃/min～1℃/min的速率升温至420℃～450℃、恒温反应6h～10h；最后，压力0.5mpa～1mpa、0.3℃/min～0.5℃/min的速率升温至480℃～520℃，恒温反应6h～10h。

25、进一步限定，所述步骤3.3)中，煅烧条件为：先在压力0.01mpa～0.03mpa下，以3℃/min～5℃/min的速度升温至500℃～800℃，恒温反应2h～4h；然后，压力0.01mpa～0.03mpa下，以1℃/min～3℃/min的速度升温至1400℃～1600℃，恒温反应2h～4h；所述步骤3.3)中，针状焦粉末的平均电阻率最低为416μω·m，针状焦粉末的压实密度为0.96g/cm3～1.23g/cm3。

26、本发明的有益效果是：

27、1、本发明所提供的中低温煤焦油分级分质加工利用工艺，先对中低温煤焦油进行馏分切割，得到轻质煤焦油和重质煤焦油；进一步轻质煤焦油进行多次精馏获得粗萘组分、粗芴组分和粗蒽组分等粗品，最后对这些粗品分别采用熔融结晶、重结晶、膜技术进行处理，得到对应的精萘产品、精芴产品和精蒽产品，从而有效避免轻质煤焦油和轻质产品过度裂化，从而得到高附加值的多环芳烃化合物轻质产品。

28、2、本发明所提供的中低温煤焦油分级分质加工利用工艺，对轻质煤焦油分离纯化产生的轻油母液进行加氢催化得到柴油，然后利用柴油与重质煤焦油共炭化得到针状焦，本发明将难以利用的重质煤焦油用来制备针状焦，不污染环境，得到的柴油又可作为共炭化剂，同时可以降低体系黏度，有利于避免中间相沥青生成过程的自加速效应，防止过度反应产生大量重组分和半焦不溶物，使混合原料组成得到调整和改善，制备的针状焦结构得到改善，细纤维长度和含量增加，且方向性及有序性变好。

29、3、本发明采用的中低温煤焦油分级分质加工利用工艺，每阶段的组分以及副产物都实现分级分质回收利用，将中低温煤焦油几乎全部转化为产品收集，原料没有损耗；降低精馏过程的生产负荷，节省设备投资，同时减少水电原料的消耗；设备成本，能耗成本。

30、4、本发明在轻油脱n、s后加氢制取柴油时，催化剂nimop/γ-al2o3，且催化剂中，ni负载量为1wt％～6wt％，mo、p的总负载量为10wt％～12wt％，所用催化剂活性好，能更好的脱除n、s。