[發明專利]一種煤基重油加工方法

無效

• 申請號: 201110460129.7
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN102585879A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 何巨堂
• 申請（專利權）人: 何巨堂
• 主分類號: C10G9/00
• 分類號: C10G9/00;C10G49/00;C10G69/06;C10B55/02;C10B53/00;C10J3/00;C01B3/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種煤基重油加工方法，特別地講本發明涉及一種使用煤基重油附炭固化體的煤基重油的熱加工方法。

背景技術

目前煤干餾過程比如煤制蘭炭過程存在的一個工藝缺陷是煤焦油產品均含有一定數量的煤基重油(比如常規沸點高于450℃或480℃的煤焦油餾分)，煤基重油具備氫含量低、膠質和瀝青質含量高、灰分含量高、金屬含量高、受熱極易縮合結焦、硫含量高、氮含量高、完全燃燒條件苛刻等特點而難于利用。

中低溫煤焦油的煤基重油的第一種已知加工方法是延遲焦化方法，需要設置焦化進料加熱爐、焦炭塔(至少兩個)、分餾塔、輕組分回收系統、焦化污水處理系統、卸焦系統、息焦池、儲焦倉等，工藝流程長、系統復雜、投資大、操作穩定性差，為了防止焦化進料加熱爐爐管結焦，通常將常規沸點為300～480℃或350～480℃的煤焦油餾分的一部分或全部作為煤基重油組分焦化過程的溶劑和或載熱溶液一并引入延遲焦化過程，這必然增加了焦炭產量、降低了油品產量，工業運行表明，焦炭產率已經接近或大于中低溫煤基重油數量。實際上，對于煤基重油而言，延遲焦化方法主導反應是瀝青質、膠質的熱裂解和縮合，由于焦化目標組分屬于低氫、多炭、多灰劣質油，焦化目標組分溶劑油屬于多環芳烴、缺乏供氫能力，其熱加工過程結果是裂化(產氣)反應、縮合(生焦)反應等非產油反應成為主導反應，產焦率高、低分子氣體產率高，而產油率極低。對于大量劣質煤基重油而言，延遲焦化方法改進(降低產氣率、降低生焦率)后屬于可用方案，但是對于少量煤基重油，延遲焦化方法屬于投資高、油品收率低的不經濟方案。

煤基重油的第二種已知加工方法是懸浮床加氫轉化方法，需要設置加熱爐、懸浮床加氫反應器、熱高壓分離系統、固體產物分離系統、熱高分油分離系統、冷高分油分離系統、催化劑制備系統、加氫原料和催化劑混合系統等，工藝流程長、系統復雜、投資大，對于大量劣質煤基重油而言，懸浮床加氫轉化方法屬于液體油品收率高的高耗氫方案，與焦化方案相比，可以充分利用煤基重油分子尺寸已經靠近油品的特性，但是對于少量煤基重油，懸浮床加氫轉化方法屬于投資太高的不經濟方案。

煤基重油的第三種已知加工方法是用作氣化原料比如使用多元料漿爐工藝造合成氣或使用重油氣化工藝造合成氣，投資巨大，與廉價的煤料氣化相比，不具備經濟性，屬于投資高的不經濟方案。

煤基重油的第四種已知加工方法是用作燃料，但是燃燒不完全、煙氣環保處理流程長、投資大，且與廉價的煤燃料相比，不具備經濟性，屬于不經濟方案。

分析上述技術路線可以看出，上述煤基重油加工屬于熱高工過程，熱裂解是不可缺少的步驟。

分析上述技術路線缺點可以看出，適宜的煤基重油尤其是少量的煤基重油的加工方案，降低工程投資、同時提高產品價格是關鍵性指標，這要求使用簡練的熱加工流程。

實質上，在煤基重油連續加工方法的常規概念中，焦化加熱爐煤基重油進料是液體、氣體形式，多元料漿爐工藝煤基重油進料是瀝青水漿流體形式，重油造氣工藝煤基重油進料是霧狀液體、氣體形式，煤基重油燃燒借助霧化水蒸汽成為霧狀流體，以上均為流體形式，即“煤基重油組分加工前狀態為流體”。本發明認為，正是這一概念束縛了現有相關技術思想。

中低溫煤基重油焦化試驗證明，410～440℃時，中低溫煤基重油即開始快速分解，保持溫度為約500℃時，4.0～5.0小時時間即可完成焦化，產生約60～70％的焦炭、約12～16％的焦油和低分子烴氣體，即中低溫煤基重油具備受熱易分解結焦性能。

一方面，由于煤基重油氫含量很低(中低溫煤焦油氫含量通常低于7％、一般低于6.5％)，較高溫度(比如250℃)時呈高粘度流體，但是常溫下呈固態，高溫受熱易分解結焦，綜合特性可以視之為“煤中高沸點烴構成的擬煤體”，借助“擬煤體”這一概念，本發明認為煤干餾過程或焦炭氣化過程等熱加工過程的技術可以移植使用或聯合使用于煤基重油的熱加工，從而實現工藝流程的簡化。另一方面，由于煤基重油在較高溫度時呈流體會堵塞部分氣體通道，將對煤干餾過程或焦炭氣化過程等熱加工過程的技術移植形成障礙，本發明設想將“對煤基重油具備吸附、分散、耐熱支撐的焦炭”與煤基重油混合形成“混合狀態固體一體物或液體煤基重油流動空間限制物”，使煤基重油熱加工形成的固體產物與焦炭一體化省去清焦過程或使熱加工過程形成的煤基重油灰渣產物與焦灰渣產物一體化清除，為上述的技術移植創造了條件。