[發明專利]用于煤瀝青輕質化工藝的二段床反應催化劑的制備方法及其使用方法

有效

• 申請號: 201010562669.1
• 申請日: 2010-11-29
• 公開（公告）號: CN102008974A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 朱志榮;李富娟
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B01J29/48
• 分類號: B01J29/48;B01J29/80;B01J29/78;B01J29/24;C10G47/20
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明涉及一種用于煤瀝青加氫裂解輕質化工藝的二段床反應催化劑的制備方法及其使用方法。具體地說是以煤瀝青和甲苯的混合物為原料，采用固定床反應器，通過該二段床組合催化劑的高效催化作用，實現煤瀝青的加氫裂解輕質化反應。該方法用于煤瀝青加氫裂解輕質化反應工藝中不僅反應活性較高、輕質化收率高，且能有效簡化生產工藝，降低其生產能耗物耗與成本。

背景技術

我國是煤煉焦大國，煤焦油瀝青占煤焦油總量的一半以上。目前，煤焦油瀝青主要用于改質瀝青建筑防水、瀝青延遲焦、碳黑/針狀焦等生產方面，用于制造高附加值產品的利用比率并不高，且現有加工利用方法易于產生二次污染。另一方面，隨著國際原油價格的不斷攀升和波動，利用煤焦油替代重油作為燃料油等因素的影響，導致國內煤焦油價格的上升，而煤焦油瀝青主要應用于一些低附加值產品領域，通常這部分產品的價格低于原料煤焦油的價格，形成與原料價格倒掛的現象。與此同時，利用煤焦油瀝青生產高品質瀝青焦的國內技術還不是很成熟，針狀焦雖已取得重大突破，但技術上仍然達不到國際先進水平，這些現狀導致我國每年約600萬噸的煤瀝青資源難以得到有效地轉化。

目前，隨著石油資源面臨枯竭，供需矛盾日益增長，原油價格飛漲，由原油生產的油品與芳香烴的價格也大幅上漲。同時，由煤焦油生產各類燃料油與化工產品受到了極大的關注，各國都在積極開發煤焦油的加工利用技術。CN?20021225737采用了加氫精制或改質技術對<350℃餾分的輕質煤焦油進行加氫生產石腦油及柴油。專利CN?00123146提出了一種煤焦油生產柴油的方法，主要是為提高柴油的十六烷值，對輕質煤焦油進行加氫精制，再經脫芳烴催化劑降低油品中芳烴的含量。CN?1276059發明了一種以低溫、中溫、高溫煤焦油以及從他們中提取部分化工原料后的剩余混合餾分油為原料，通過加氫精制工藝與延遲焦化工藝的組合，生產化工產品酚、萘以及燃料油（包括溶劑油、柴油或輕質燃料油）的方法。但是這些專利涉及的大部分是輕質煤焦油，采用煤焦油中的重質瀝青作為主要原料來加工生產芳烴以及各類燃料油的方法至今罕見報道。

日本專利CN?85105609公開過一個氫化煤焦油瀝青的方法，使用耐火無機氧化物作為載體的氫化催化劑，該催化劑是元素周期表ⅥB類和Ⅷ類金屬元素的金屬，氫化物、硫化物之中選擇最少一種。催化劑含有6至30%重量的ⅥB類金屬（氫化物形式），和至少1.5%重量的Ⅷ類金屬（氧化物形式），載體則主要由氧化鋁組成。此專利尤其適合于含有大量不溶解甲苯物質的煤焦油瀝青，但是該專利僅適合于輕度氫化，氫化程度在0.03至0.5之間，同時仍含有低濃度雜原子，如氮、硫、氧和金屬等。目前，煤焦油瀝青的加氫裂解技術一般都是對煤焦油瀝青的輕度加氫，從而將其轉化為有利于碳質原料工業生產的改性煤焦油瀝青，以適用于高品質的針狀焦與碳纖維生產。但是，這種加氫方法只是對煤焦油瀝青原料分子結構的部分加氫，其完整的多環縮合構型仍在，并沒有發生裂解與分子量下降而使煤焦油瀝青轉變為輕質油品的輕質化作用。CN?1012503?B提出了將煤焦油的重質瀝青經處理后加氫，再焦化生產針狀焦的方法。韓麗娜等使用超臨界水對煤焦油瀝青進行輕質化的反應，但是發現難以掌控加氫和裂解這二個平行反應。

可見，目前國內外專利報道的煤焦油瀝青催化加氫僅是對煤焦油瀝青的輕度加氫，催化劑的活性較低，或者無法催化瀝青組分的深度加氫與裂化反應，或者難以掌握加氫與裂解之間的平衡，導致煤焦油瀝青的分子量難以有效降低從而輕質化轉變為高附加值油品。