《一种减粘重油与煤共处理工艺.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种减粘重油与煤共处理工艺.pdf（10页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104178213A43申请公布日20141203CN104178213A21申请号201310200228022申请日20130527C10G67/0220060171申请人任相坤地址100020北京市朝阳区北辰东路8号北辰时代大厦250872发明人井口宪二坂脇弘二74专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250代理人张杰54发明名称一种减粘重油与煤共处理工艺57摘要本发明提供一种减粘重油与煤共处理工艺，包括如下步骤（1）重油在400500下、加热不超过30MIN，进行热裂化减粘处理，得到减粘生成物；（2）对上述步骤（1）中的减粘生成物在催化剂的存在下进行催化加氢。
2、，得到催化加氢产物；（3）将所述步骤（2）中的催化加氢产物进行分离，得到气相物质和液相物质；（4）向上述步骤（3）中的液相物质中加入溶剂油混合均匀，得到混合溶剂；（5）将上述步骤（4）中混合溶剂、煤粉和催化剂混合，配制得到油煤浆；（6）所述油煤浆经加氢反应制备得到液体燃料。本发明采用减粘重油代替重油与煤粉进行共炼反应，可以大大提高了液体燃料的收率。51INTCL权利要求书1页说明书8页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书8页10申请公布号CN104178213ACN104178213A1/1页21一种减粘重油与煤共处理工艺，包括如下步骤（1）重油在400500下。
3、、加热不超过30MIN，进行热裂化减粘处理，得到减粘生成物；（2）对上述步骤（1）中的减粘生成物在催化剂的存在下进行催化加氢，得到催化加氢产物；（3）将所述步骤（2）中的催化加氢产物进行分离，得到气相物质和液相物质；（4）向上述步骤（3）中的液相物质中加入溶剂油混合均匀，得到混合溶剂；（5）将上述步骤（4）中混合溶剂、煤粉和催化剂混合，配制得到油煤浆；（6）所述油煤浆经加氢反应制备得到液体燃料。2根据权利要求1所述减粘重油与煤共处理工艺，其特征在于，所述步骤（1）中，所述重油在450480下、加热不超过10MIN，进行热裂化减粘处理。3根据权利要求1或2所述减粘重油与煤共处理工艺，其特征在于，。
4、所述步骤（2）中减粘生成物的催化加氢处理条件为温度为300420、氢分压为1020MPA；以减粘生成物的质量计，所述催化剂添加量为025WT。4根据权利要求1或2所述减粘重油与煤共处理工艺，其特征在于，所述步骤（4）中，所述溶剂油为所述步骤（1）中的减粘生成物、或所述步骤（2）中所述的催化加氢产物、或所述步骤（6）中制备得到的液体燃料中250500的馏分。5根据权利要求1或2所述减粘重油与煤共处理工艺，其特征在于，所述步骤（3）中，所述催化加氢产物经闪蒸塔进行气液分离。6根据权利要求16任一所述减粘重油与煤共处理工艺，其特征在于，所述步骤（5）中，以干基煤粉质量计，所述混合溶剂、煤粉和催化剂的。
5、添加量的比值为（3070）7030025。7根据权利要求16任一所述减粘重油与煤共处理工艺，其特征在于，所述步骤（5）中，所述煤粉的粒径小于3MM。8根据权利要求17任一所述减粘重油与煤共处理工艺，其特征在于，所述步骤（6）中，所述加氢反应的条件为在温度为380460、压力为1020MPA。9根据权利要求18任一所述减粘重油与煤共处理工艺，其特征在于，所述重油为环烷基重油、中间基重油或石蜡基重油中一种或几种。10根据权利要求19任一所述减粘重油与煤共处理工艺，其特征在于，所述催化剂为铁系加氢催化剂、NIW系加氢催化剂、NIMO系加氢催化剂中的任意一种。权利要求书CN104178213A1/8页。
6、3一种减粘重油与煤共处理工艺技术领域0001本发明涉及一种减粘重油与煤共处理工艺，属于煤化工领域。背景技术0002煤液化包括煤直接液化和煤间接液化，其中煤直接液化技术是指在高温、高氢气压力条件下，通过加氢使煤中复杂的有机高分子结构直接转化为较低分子的液体燃料的过程。煤直接液化技术中，为了获得较高的液体燃料产率，提高氢气利用率，除了较高的温度和氢气压力外，还需要使用预加氢的循环溶剂和价格昂贵的催化剂，造成了煤直接液化技术一次投资高、操作费用高的问题。0003煤油共炼制油技术是基于石油工业重油加氢裂化工艺发展形成的一种煤制油技术，主要是将石油中的重油、渣油产品作为溶剂，配入煤粉形成油煤浆通过高温高。
7、压加氢而生产液体燃料油。由于煤具有“富芳构贫氢”的特点，而重油或渣油具有“贫芳构富氢”的特点，将煤与重油或渣油共炼时，可通过调节共处理过程条件，大大降低煤直接液化过程的苛刻度。0004诸如，中国专利文献CN101649220A公开了一种煤和重油共处理同时生产液体燃料和沥青类铺路材料的方法，包括如下步骤（1）煤粉、催化剂与重油混合制浆；（2）油煤浆预热后，进入反应器进行反应；（3）反应产物进行分离，分离出气态物质、轻质油、水和重质混合物，分离出的气态物质通过变压吸附提氢，提纯的氢气返回到反应器中循环使用，其余气体经净化后用作燃料；分离出的轻质油和水进行油水分离，得到轻质油和水；（4）重质混合物进。
8、入蒸馏塔，经蒸馏分离得到粗油和塔底产物；（5）将粗油和轻质油混合，经提质加工可得汽油、煤油、柴油、燃料油等液体燃料；（6）塔底产物经处理，得沥青类铺路材料。上述技术通过将“富芳构贫氢”的煤和“贫芳构富氢”的重油以及催化剂有机结合，通过调节共处理过程，在大大降低了煤直接液化过程的苛刻度的条件下，制备得到液体燃料和沥青类铺路材料，在一定程度上提高了煤直接液化的经济性。0005上述煤油共炼技术采用重油与煤共炼制备液体燃料，但是由于石油重油的粘度很大，当把石油重油作为溶剂油直接用于配制煤浆时，存在以下问题粘度大的石油重油作为溶剂油时，为了保证煤浆具有良好的稳定性和流动性，通常需要降低油煤浆的固含量，而。
9、油煤浆的固含量降低会影响煤油共液化时液体燃料的收率。0006如何能够降低石油重油粘度，将其用于煤共炼中，制备液体燃料，是本领域技术人员亟待解决的问题。而现有技术中，虽然有重油的热裂化减粘技术，但是由于现有技术中的重油热裂化减粘的目的是为了提高重质油加工深度，降低渣油燃料油的产率，增加轻质油产品的产率。此外，由于重油的热裂化减粘是一种热转化过程，在减粘裂化过程中，重油中的饱和烃及芳香烃经裂化得到较小分子的烃类，而胶质和多环芳烃不仅会裂解为小分子烃，而且还有相当一部分会经缩合生成大分子的沥青质，沥青质进一步缩合形成更大的稠环芳香分子，更进一步缩合会形成焦炭，导致重油的热裂化减粘技术制备得到的轻质燃。
10、料油的产率较低，因此该技术已经被重油的加氢裂化所取代。也正是由于重油的热裂化减粘说明书CN104178213A2/8页4技术中存在上述问题，因此，尚未有人将重油的热裂化减粘技术用于重油与煤共液化的技术中，以解决重油与煤共液化时存在重油粘度大影响油煤浆的固含量的问题。发明内容0007本发明所要解决的技术问题是解决现有技术中由于煤粉与重油共炼时存在液体燃料的总收率降低的问题，进而提供一种能够提高液体燃料总收率的煤焦油与煤共反应的方法。0008为了解决上述技术问题，本发明提供了一种减粘重油与煤共处理工艺，包括如下步骤0009（1）重油在400500下、加热不超过30MIN，进行热裂化减粘处理，得到减。
11、粘生成物；0010（2）对上述步骤（1）中的减粘生成物在催化剂的存在下进行催化加氢，得到催化加氢产物；0011（3）将所述步骤（2）中的催化加氢产物进行分离，得到气相物质和液相物质；0012（4）向上述步骤（3）中的液相物质中加入溶剂油混合均匀，得到混合溶剂；0013（5）将上述步骤（4）中混合溶剂、煤粉和催化剂混合，配制得到油煤浆；0014（6）所述油煤浆经加氢反应制备得到液体燃料。0015所述步骤（1）中，所述重油在450480下、加热不超过10MIN，进行热裂化减粘处理。0016所述步骤（2）中减粘生成物的催化加氢处理条件为温度为300420、氢分压为1020MPA；以减粘生成物的质量计。
12、，所述催化剂添加量为025WT。0017所述步骤（4）中，所述溶剂油为所述步骤（1）中的减粘生成物、或所述步骤（2）中所述的催化加氢产物、或所述步骤（6）中制备得到的液体燃料中250500的馏分。0018所述步骤（3）中，所述催化加氢产物经闪蒸塔进行气液分离。0019所述步骤（5）中，以干基煤粉质量计，所述混合溶剂、煤粉和催化剂的添加量的比值为（3070）7030025。0020所述步骤（5）中，所述煤粉的粒径小于3MM。0021所述步骤（6）中，所述加氢反应的条件为在温度为380460、压力为1020MPA。0022所述重油为环烷基重油、中间基重油或石蜡基重油中一种或几种。0023所述催化剂。
13、为铁系加氢催化剂、NIW系加氢催化剂、NIMO系加氢催化剂中的任意一种。0024本发明与现有技术相比具有如下优点0025（1）本发明所述减粘重油与煤共处理工艺，首先将重油在特定温度和特定加热时间下进行热裂化减粘处理，重油在特定条件下的减粘过程中，主要发生链烷烃的裂化和芳烃断侧链的反应，生成一部分相对较小分子的烃，可以大幅度降低重油的粘度，同时也提高了重油中芳烃的浓度；然后将经减粘处理后的减粘重油进行催化加氢，催化加氢的的目的是除去减粘重油中生成的部分烯烃，这样可以减少后续加氢时减粘生成物中的烯烃与煤粉、减粘重油等原料之间竞争氢源，从而可以节省氢气用量，降低成本；然后再将催化加氢说明书CN104。
14、178213A3/8页5产物进行分离，得到的液相物质一方面其粘度相比减粘处理前重油的粘度来说大大降低，另一方面液相物质中芳烃浓度相比减粘处理前重油的芳烃浓度大大提高；再将该液相物质与溶剂混合，由于该液相物质粘度适宜，有利于其与溶剂油的混合，并且其与溶剂油组成的混合溶剂更易于与煤粉颗粒之间的接触，改善了煤浆的稳定性和流动性，同时提高了煤浆的固含量，将该油煤浆进行加氢反应制备液体燃料，可以大大提高液体燃料的收率。通过本发明所述方法制备得到的液体燃料收率可以高达WT。0026（2）本发明所述减粘重油与煤共处理工艺，进一步限制了所述重油在450480下、加热时间不超过10MIN的条件下进行热裂化减粘处。
15、理，在该特定条件下得到的减粘重油，经气液分离后获得的液相物质使具有最佳的粘度，并且其芳烃含量最高，与煤混合制备得到的油煤浆的固含量最高，可达70WT，液体燃料的收率可以高达7943WT。具体实施方式0027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。0028实施例10029本实施例所述减粘重油与煤共处理工艺，包括如下步骤0030（1）将10KG的环烷基重油在400下加热30MIN，进行热裂化减粘处理，得到减粘生成物；0031（2）将上述步骤（1）中的减粘生成物在硫酸亚铁催化剂存在下，在温度为420、氢分压为10MPA条件下进行催化加氢，得到催化加氢产物；以减粘生成物的质量计，所述硫。
16、酸亚铁催化剂添加量为02WT；0032（3）所述步骤（2）中的催化加氢产物进入分离器进行气液分离，得到气相物质和液相物质；0033（4）将上述步骤（3）中的液相物质与步骤（1）中的减粘生成物按体积比为19混合均匀，得到混合溶剂；0034（5）将上述步骤（4）中混合溶剂与煤粉（以干基煤粉计）、硫酸亚铁催化剂按703002的质量比混合，配制得到固含量为30WT的油煤浆，且该油煤浆60下粘度为300MPAS；0035（6）所述油煤浆，在温度为460、氢分压为10MPA的条件下经加氢反应制备得到液体燃料；0036本实施例所述液体燃料收率为6543WT。0037实施例20038本实施例所述重油与煤共处理。
17、工艺，包括如下步骤0039（1）将10KG的石蜡基重油在420下加热20MIN，进行热裂化减粘处理，得到减粘生成物；0040（2）将上述步骤（1）中的减粘生成物在赤泥催化剂存在下，在温度为405、氢分压为12MPA条件下进行催化加氢，得到催化加氢产物；以减粘生成物的质量计，所述赤泥催化剂添加量为1WT；0041（3）所述步骤（2）中的催化加氢产物进入分离器进行气液分离，得到气相物质和液相物质；说明书CN104178213A4/8页60042（4）将上述步骤（3）中的液相物质与步骤（2）中的减粘生成物的催化加氢产物按体积比为28混合均匀，得到混合溶剂；0043（5）将上述步骤（4）中混合溶剂与煤。
18、粉（以干基煤粉计）、羟基氧化铁催化剂按604005的质量比混合，配制得到固含量为40WT的油煤浆，且该油煤浆60下粘度为310MPAS；0044（6）所述油煤浆，在温度为450、氢分压为13MPA的条件下经加氢反应制备得到液体燃料。0045本实施例所述液体燃料收率为6874WT。0046实施例30047本实施例所述重油与煤共处理工艺，包括如下步骤0048（1）将10KG的石蜡基重油在450下加热10MIN，进行热裂化减粘处理，得到减粘生成物；0049（2）将上述步骤（1）中的减粘生成物在羟基氧化铁催化剂存在下，在温度为390、氢分压为14MPA条件下进行催化加氢，得到催化加氢产物；以减粘生成物。
19、的质量计，所述羟基氧化铁催化剂添加量为2WT；0050（3）所述步骤（2）中的催化加氢产物进入分离器进行气液分离，得到气相物质和液相物质；0051（4）将上述步骤（3）中的液相物质与步骤（2）中的减粘生成物的催化加氢产物按体积比为37混合均匀，得到混合溶剂；0052（5）将上述步骤（3）中混合溶剂与煤粉（以干基煤粉计）、赤泥催化剂按45553的质量比混合，配制得到固含量为55WT的油煤浆，且该油煤浆60下粘度为310MPAS；0053（6）所述油煤浆，在温度为420、氢分压为16MPA的条件下经加氢反应制备得到液体燃料。0054本实施例所述液体燃料收率为7291WT。0055实施例40056本。
20、实施例所述重油与煤共处理工艺，包括如下步骤0057（1）将10KG的中间基重油在480下加热7MIN，进行热裂化减粘处理，得到减粘生成物；0058（2）将上述步骤（1）中的减粘生成物在NIMO系催化剂存在下，在温度为380、氢分压为16MPA条件下进行催化加氢，得到催化加氢产物；以减粘生成物的质量计，所述NIMO系催化剂催化剂添加量为3WT；0059（3）所述步骤（2）中的催化加氢产物进入分离器进行气液分离，得到气相物质和液相物质；0060（4）将上述步骤（3）中的液相物质与步骤（1）中的减粘生成物按体积比为54混合均匀，得到混合溶剂；0061（5）将上述步骤（4）中混合溶剂与煤粉（以干基煤粉。
21、计）、NIMO系催化剂按35654的质量比混合，配制得到固含量为65WT的油煤浆，且该油煤浆60下粘度为325MPAS；0062（6）所述油煤浆，在温度为400、氢分压为18MPA的条件下经加氢反应制备得到说明书CN104178213A5/8页7液体燃料。0063本实施例所述液体燃料收率为7749WT。0064实施例50065本实施例所述重油与煤共处理工艺，包括如下步骤0066（1）将10KG的环烷基重油在500下加热5MIN，进行热裂化减粘处理，得到减粘生成物；0067（2）将上述步骤（1）中的减粘生成物在NIW系催化剂存在下，在温度为360、氢分压为17MPA条件下进行催化加氢，得到催化加。
22、氢产物；以减粘生成物的质量计，所述NIW系催化剂催化剂添加量为4WT；0068（3）所述步骤（2）中的催化加氢产物进入分离器进行气液分离，得到气相物质和液相物质；0069（4）将上述步骤（3）中的液相物质与步骤（2）中的减粘生成物的催化加氢产物按体积比为64混合均匀，得到混合溶剂；0070（5）将上述步骤（4）中混合溶剂与煤粉（以干基煤粉计）、NIW系催化剂按703002的质量比混合，配制得到固含量为30WT的油煤浆，且该油煤浆60下粘度为280MPAS；0071（6）所述油煤浆，在温度为380、氢分压为20MPA的条件下经加氢反应制备得到液体燃料。0072本实施例所述液体燃料收率为6682W。
23、T。0073实施例60074本实施例所述重油与煤共处理工艺，包括如下步骤0075（1）将10KG的减压渣油在470下加热8MIN，进行热裂化减粘处理，得到减粘生成物；0076（2）将上述步骤（1）中的减粘生成物在赤泥催化剂存在下，在温度为340、氢分压为18MPA条件下进行催化加氢，得到催化加氢产物；以减粘生成物的质量计，所述赤泥催化剂催化剂添加量为5WT；0077（3）所述步骤（2）中的催化加氢产物进入分离器进行气液分离，得到气相物质和液相物质；0078（4）将上述步骤（3）中的液相物质与步骤（2）中的减粘生成物的催化加氢产物按体积比为82混合均匀，得到混合溶剂；0079（5）将上述步骤（4。
24、）中的混合溶剂与煤粉（以干基煤粉计）、NIW系催化剂按30705的质量比混合，配制得到固含量为70WT的油煤浆，且该油煤浆60下粘度为330MPAS；0080（6）所述油煤浆，在温度为380、氢分压为20MPA的条件下经加氢反应制备得到液体燃料。0081本实施例所述液体燃料收率为7993WT。0082实施例70083本实施例所述重油与煤共处理工艺，包括如下步骤0084（1）将10KG的环烷基重油在430下加热25MIN，进行热裂化减粘处理，得到减粘说明书CN104178213A6/8页8生成物；0085（2）将上述步骤（1）中的减粘生成物在硫酸亚铁催化剂存在下，在温度为320、氢分压为19MP。
25、A条件下进行催化加氢，得到催化加氢产物；以减粘生成物的质量计，所述硫酸亚铁催化剂催化剂添加量为2WT；0086（3）所述步骤（2）中的催化加氢产物进入分离器进行气液分离，得到气相物质和液相物质；0087（4）将上述步骤（3）中的液相物质与步骤（2）中的减粘生成物的催化加氢产物按体积比为91混合均匀，得到混合溶剂；0088（5）将上述步骤（4）中的混合溶剂与煤粉（以干基煤粉计）、NIW系催化剂按50501的质量比混合，配制得到固含量为50WT的油煤浆，且该油煤浆60下粘度为320MPAS；0089（6）所述油煤浆，在温度为380、氢分压为20MPA的条件下经加氢反应制备得到液体燃料。0090本实。
26、施例所述液体燃料收率为7341WT。0091实施例80092本实施例所述重油与煤共处理工艺，包括如下步骤0093（1）将10KG的环烷基重油在490下加热6MIN，进行热裂化减粘处理，得到减粘生成物；0094（2）将上述步骤（1）中的减粘生成物在赤泥催化剂存在下，在温度为300、氢分压为20MPA条件下进行催化加氢，得到催化加氢产物；以减粘生成物的质量计，所述赤泥催化剂催化剂添加量为4WT；0095（3）所述步骤（2）中的催化加氢产物进入分离器进行气液分离，得到气相物质和液相物质；0096（4）将上述步骤（3）中液相物质与溶剂油按64体积比混合均匀得到混合溶剂；0097（5）将步骤（4）中的混。
27、合溶剂、煤粉（以干基煤粉计）、NIMO系加氢催化剂按48522的质量比混合，配制得到固含量为52WT的油煤浆，且该油煤浆60下粘度为310MPAS；0098（6）所述油煤浆，在温度为380、氢分压为20MPA的条件下经加氢反应制备得到液体燃料；其中液体燃料中250500馏分作为溶剂油循环至所述步骤（4）。0099本实施例所述液体燃料收率为7433WT。0100需要说明的是，上述所有实施例中的加氢反应可以在现有技术中使用的任意形式的可进行加氢反应的装置中进行，如流通式鼓泡反应塔等，作为优选的实施方式，所述加氢反应器可以是固定床加氢反应器，从而避免了得到的制备针状焦的原料中存在催化剂沉淀的现象。0。
28、101上述所有实施例中所述的分离器的工作原理为对所述加氢热分解的产物进行闪蒸分离，分离成高分油与低分油。所述分离器在加温至350，物料进入分离器内，沸点350以下的成分变成蒸发气体在分离器上部，沸点350以上的成分形成液体或浆态置于分离器底部，上述所有实施例中所述的液相物质分即为350以上的成分。0102上述所有实施例中所述液体燃料收率是指加氢产物能够作为液体燃料使用的说明书CN104178213A7/8页9C4350的产品以及沸点大于350的产品的总收率。0103此外，上述实施例中所用的煤粉的粒径小于3MM；上述所有实施例中所述硫酸亚铁加氢催化剂、赤泥催化剂、羟基氧化铁催化剂、NIMO系催化。
29、剂、NIMO系加氢催化剂均为本领域常用的现有技术，其中，所述NIMO系催化剂和所述NIW系催化剂可以是NI和MO或者是NI和W的金属微粒，也可以是将所述活性组分NI和MO或者NI和W负载在催化剂载体上制备而成，所述载体可以是AL2O3载体，在本发明中不再赘述。此外，本发明中所述的NIMO系催化剂和所述NIW系催化剂为市售的任意产品。0104对比例0105对比例中所述煤焦油与煤共反应制备液体燃料的方法，包括如下步骤0106（1）将40KG的煤粉、60KG的减压渣油、02KG的加氢催化剂混合得到油煤浆；0107（2）将上述油煤浆预热至350后，进入加氢反应器，在温度为420、压力为17MPA条件下。
30、进行加氢反应；0108（3）加氢完成后的物流在温度为320、压力为10MPA下进行气液分离，得到气相物质和液相物质，所述气相物质进入在温度为25、压力为14MPA下进行二级气液分离得到氢气和轻质油；所述液相物质进入减压蒸馏塔，在360、0009MPA下得到粗油；0109（4）粗油和轻质油混合，在温度为450下，压力为16MPA下加氢重整得到液体燃料；0110本对比例中所述的加氢催化剂为硫酸亚铁催化剂0111本对比例所述液体燃料收率为6408WT。0112实验例0113在本发明实验例中首先对上述所有实施例和对比例中用到的原料煤、环烷基重油、中间基重油、减压渣油或石蜡基重油以及各实施例中减粘生成物。
31、的性能进行分析，结果如表1、表2和表3所示0114表1原料油的性质分析结果01150116表2减粘生成物的收率和性质0117说明书CN104178213A8/8页100118表3原料煤的性能分析结果0119灰分,AD770C7881H524N080S047O14680120由上述结果可知，经减粘处理后的重油的粘度降低在70以上，粘度降低后的减粘生成物经催化加氢后再进行气液分离，得到的液相物质其粘度相比未经处理的重油也大大降低，经测试液相物质的粘度相比未经处理的重油的粘度降低在30以上，因此该液相物质在与溶剂油混合后作为煤粉的混合溶剂，可以大大提高油煤浆的固含量，进而可以提高液体燃料的收率。0121显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。说明书CN104178213A10。