一种页岩油重质油馏分与煤加氢共处理的新方法

本发明属于煤化工，尤其涉及一种页岩油重质油馏分和煤加氢共处理的新方法。

背景技术：

1、面对巨大的石油缺口和传统化石能源消耗带来的严重危机，把页岩油作为传统化石能源的补充或替代，合理利用页岩油对高效利用非常规能源和支撑我国能源的可持续发展具有重大战略意义。

2、由于原油重质化和劣质化趋势加剧，加工困难，利用效率低，煤油共炼作为一种新的煤直接液化技术，收到广泛关注。重质油与煤共炼是利用重质油代替或者部分代替加氢循坏油作为溶剂，进行煤催化加氢液化的工艺工程，其核心是原料煤直接液化时的反应条件与重油的加氢裂化反应条件近似，可使两种资源同时进行加工处理。

3、煤油之间有协同作用，煤不但可以液化成油，重质油也能液化成比较低的馏分，同时缓解了加氢循环溶剂不足的问题，有效解决石油炼制过程中劣质重油高效合理利用问题，该技术具有生产效率高、油品质量高和氢的利用率高等优势，并且煤油共炼过程操作简单，装置生产能力高，投资和操作费用相对较低。因此，煤油共炼是解决重油深加工和煤炭资源合理利用的有效途径之一。

4、煤直接液化技术易存在循环溶剂油短缺的问题，采用重质油代替所需要的循环溶剂，取得了不错的效果，但是重质油粘度，供氢能力和煤的种类不同都会影响共液化效果，所以对重质油和煤的性质都有较高要求。

5、诸如，中国专利文献cn104178213a公开了一种减粘重油与煤共处理工艺，其特征是：采用减粘重油代替加氢循环溶剂与煤粉进行共炼反应，可以大大提高了液体燃料的收率。

6、公开文献炼油与化工2021（32）6:13-15报道了fcc油浆与煤共炼的可行性，同时可缓解煤直接液化装置溶剂油不足的问题。相较煤直接液化技术，在悬浮床加氢装置上进行fcc油浆与煤共炼的技术具有整体液收高，氢气消耗少，煤转化率高的特点。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种页岩油重质油馏分和煤加氢共处理的新方法。

2、本发明的页岩油重质油馏分和煤加氢共处理的新方法的具体步骤如下：

3、将煤粉和页岩油重质油馏分油浆，按油煤质量比1～3加入反应釜中、然后加入催化剂，开始搅拌，升温，加氢，控制在一定反应温度与反应压力条件下，反应一段时间，反应结束收集产品。

4、所述的煤粉采用褐煤、无烟煤等，为干基无灰煤粉。

5、所述的油重质油采用的是页岩油重质油馏分，页岩油中重质油馏分相对含量为30～80%。

6、所述的催化剂是铁、钴、镍等过渡金属基的活性炭（金属占干基无灰煤质量1～4wt.%）。

7、反应釜的搅拌速率是300～600r/min。

8、反应温度为350～450℃，反应压力是2～8mpa，反应时间为30～70min。

9、本发明的页岩油重质油馏分和煤加氢共处理的新方法操作简单安全、成本低、共液化效果显著，转化率达到了87.38%，油产率达到了56.32%，且沥青质产率低，提高了对页岩油重质油馏分的利用率。

10、本发明将煤与页岩油重质油馏分进行共处理，缓解煤直接液化装置溶剂油不足的问题，为煤和重质油的综合利用提供了新方法，对实际工业生产具有非常重要的现实意义，且该方法简单、操作安全、成本低、共液化效果显著。

11、实施方式

12、以下结合实施例，对本发明作进一步具体描述，但不局限于此。

13、实施例1

14、本发明的页岩油重质油馏分和煤加氢共处理的新方法的具体步骤如下：

15、将煤粉和页岩油重质油馏分油浆，按油煤质量比1～3加入反应釜中、然后加入催化剂，开始搅拌，升温，加氢，控制在一定反应温度与反应压力条件下，反应一段时间，反应结束收集产品。

16、所述的煤粉采用褐煤，为干基无灰煤粉。

17、所述的油重质油采用的是页岩油重质油馏分，页岩油中重质油馏分含量为68.08%。

18、所述的催化剂是铁基的活性炭（fe占干基无灰煤质量3wt.%）。

19、反应釜的搅拌速率是400r/min。

20、反应温度为400℃，反应压力是3mpa，反应时间为40min。

21、实施例2

22、本发明的页岩油重质油馏分和煤加氢共处理的新方法的具体步骤如下：

23、将煤粉和页岩油重质油馏分油浆，按油煤质量比1～3加入反应釜中、然后加入催化剂，开始搅拌，升温，加氢，控制在一定反应温度与反应压力条件下，反应一段时间，反应结束收集产品。

24、所述的煤粉采用褐煤，为干基无灰煤粉。

25、所述的油重质油采用的是页岩油重质油馏分，页岩油中重质油馏分含量为68.08%。

26、所述的催化剂是铁基的活性炭（fe占干基无灰煤质量3wt.%）。

27、反应釜的搅拌速率是400r/min。

28、反应温度为420℃，反应压力是4mpa，反应时间为40min。

29、实施例3

30、本发明的页岩油重质油馏分和煤加氢共处理的新方法的具体步骤如下：

31、将煤粉和页岩油重质油馏分油浆，按油煤质量比1～3加入反应釜中、然后加入催化剂，开始搅拌，升温，加氢，控制在一定反应温度与反应压力条件下，反应一段时间，反应结束收集产品。

32、所述的煤粉采用褐煤，为干基无灰煤粉。

33、所述的油重质油采用的是页岩油重质油馏分，页岩油中重质油馏分含量为68.08%。

34、所述的催化剂是铁基的活性炭（fe占干基无灰煤质量3wt.%）。

35、反应釜的搅拌速率是400r/min。

36、反应温度为420℃，反应压力是4mpa，反应时间为50min。

37、实施例4

38、本发明的页岩油重质油馏分和煤加氢共处理的新方法的具体步骤如下：

39、将煤粉和页岩油重质油馏分油浆，按油煤质量比1～3加入反应釜中、然后加入催化剂，开始搅拌，升温，加氢，控制在一定反应温度与反应压力条件下，反应一段时间，反应结束收集产品。

40、所述的煤粉采用褐煤，为干基无灰煤粉。

41、所述的油重质油采用的是页岩油重质油馏分，页岩油中重质油馏分含量为68.08%。

42、所述的催化剂是铁基的活性炭（fe占干基无灰煤质量3wt.%）。

43、反应釜的搅拌速率是400r/min。

44、反应温度为430℃，反应压力是4mpa，反应时间为70min。

45、实施例5

46、本发明的页岩油重质油馏分和煤加氢共处理的新方法的具体步骤如下：

47、将煤粉和页岩油重质油馏分油浆，按油煤质量比1～3加入反应釜中、然后加入催化剂，开始搅拌，升温，加氢，控制在一定反应温度与反应压力条件下，反应一段时间，反应结束收集产品。

48、所述的煤粉采用褐煤，为干基无灰煤粉。

49、所述的油重质油采用的是页岩油重质油馏分，页岩油中重质油馏分含量为68.08%。

50、所述的催化剂是铁基的活性炭（fe占干基无灰煤质量3wt.%）。

51、反应釜的搅拌速率是400r/min。

52、反应温度为430℃，反应压力是6mpa，反应时间为60min。

53、实施例6

54、本发明的页岩油重质油馏分和煤加氢共处理的新方法的具体步骤如下：

55、将煤粉和页岩油重质油馏分油浆，按油煤质量比1～3加入反应釜中、然后加入催化剂，开始搅拌，升温，加氢，控制在一定反应温度与反应压力条件下，反应一段时间，反应结束收集产品。

56、所述的煤粉采用褐煤，为干基无灰煤粉。

57、所述的油重质油采用的是页岩油重质油馏分，页岩油中重质油馏分含量为68.08%。

58、所述的催化剂是镍基的活性炭（ni占干基无灰煤质量1wt.%）。

59、反应釜的搅拌速率是400r/min。

60、反应温度为430℃，反应压力是6mpa，反应时间为60min。

61、实验完成后，计算转化率和油产率并测定产物组成；转化率的计算公式如下：转化率：转化率=1—（液化反应后固、液混合物质量—fe2o3质量—硫质量—煤中灰分质量）/干基无灰煤粉的质量；油产率的计算公式如下：油产率＝1+气相氢耗—气产率—沥青质产率。

62、本发明实施例1-6的实验数据如表1所示：

63、表1

64、 样品 转化率（%） 油产率（%） 实施例1 63.37 31.40 实施例2 79.51 39.97 实施例3 84.80 43.04 实施例4 85.22 50.93 实施例5 86.11 51.69 实施例6 87.38 56.32

65、述仅为本发明较佳实施例，本领域技术人员容易理解，实施例并不用以限制本发明，凡在本发明精神和原则之内所作修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。