[發明專利]一種中低溫煤焦油加氫生產高密度噴氣燃料的方法

有效

• 申請號: 201610036983.3
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN105694970B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 李冬;裴亮軍;薛鳳鳳;袁揚;李穩宏
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: C10G67/00
• 分類號: C10G67/00
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司61201
• 代理人: 曹宇飛

技術領域

本發明屬于煤焦油加工技術領域，特別涉及一種用煤焦油生產高密度噴氣燃料的方法。

技術背景

近年來我國油氣資源不足與國民經濟發展的矛盾日益突出。我國煤炭儲量豐富，推動以煤為基礎的多元化能源發展思路已成為我國調整和優化能源結構的重要技術手段。其中，采用煤熱解、煉焦或氣化副產的煤焦油通過加氫改質生產輕質燃料技術，不但可以緩解石油資源短缺的能源現狀，而且還可以提高煤焦油綜合利用價值，還解決煤焦油低值利用而造成的的環境污染等問題。

同時我國地域、海域遼闊，需要一支強大的空軍來保衛，軍用飛機迫切需要高密度的噴氣燃料。高密度噴氣燃料是一種高密度、單位熱值高的液體碳氫化合物燃料。與使用普通的低密度的噴氣燃料相比，使用高密度噴氣燃料，能有效地滿足飛機的高航速和遠航程的要求。我國的高密度噴氣燃料一般是環烷基原油經蒸餾、加氫精制等一系列加工工序生產得到的，由于環烷基原油資源有限，不能滿足要求。

中國專利CN102304387公布了一種用煤直接液化制煤基高密度噴氣燃料的生產方法。該方法包括以下步驟：來自煤直接液化過程的液化輕油和液化餾分油進入帶強制內循環的膨脹床加氫處理反應器，與氫氣、加氫處理催化劑接觸，膨脹床加氫處理反應器的出口物流經分離、分餾后，得到輕質餾分油、中質餾分和重質餾分油；輕質餾分油和中質餾分油混合后進入深度加氫精制固定床反應器，與氫氣、加氫精制催化劑接觸、反應，深度加氫精制固定床反應器出口物流經分離、分餾后，即可得到符合6號噴氣燃料標準的高密度噴氣燃料。該方法以煤為原料，生產過程中副產物較多，設備投資巨大，能耗比較大。

中國專利CN103059902A公布了一種用動植物油為原料制備噴氣燃料調和油的方法。動植物脂肪進入第一反應器在催化劑作用下進行加氫脫氧反應，反應得到的烴類液相物流進入中間分餾塔得到C₁₆～C₂₄，再從頂部進入第二加氫反應器，在存在氫氣的情況下于裂化段進行選擇性裂化、分餾得到的C₆～C₁₅，再從中部進入異構段進行異構反應，從第二反應段分餾得到噴氣燃料調和組分。該方法所得產物不純，各種副產物較多，噴氣燃料調和油的收率較低，在裂化和異構化過程中生成部分烯烴，影響噴氣燃料的顏色等問題。

CN1408820A公布了一種噴氣燃料的精制方法，包括未精制的噴氣燃料餾分以0.5～6h^～1空速通入溫度為30～60℃的負載強酸和酸性氧化物或氧化性鹽的活性炭反應器，以0.5～6h^～1空速通入溫度為30～60℃的負載強堿和金屬氧化物的活性炭反應器，收集了符合噴氣燃料的餾分。該方法在生產過程中對環境產生一定的污染，噴氣燃料的收率較低。

因此迫切需要開發一種環境污染小、原料成本低、副產物少并且產物質量好的高密度噴氣燃料。

發明內容

本發明的目的是在現有技術的基礎上提供了一種中低溫煤焦油加氫生產高密度噴氣燃料的方法，該方法拓寬了生產高密度噴氣燃料的原料來源，實現了利用中低溫煤焦油生產抗定性好、相同體積燃燒釋放能量高的噴氣燃料，不但滿足了我國對高品質噴氣燃料的需求，而且使工藝流程得到簡化，減少了資源浪費，降低了環境污染。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案由以下步驟組成：

(1)煤焦油加氫處理

將中低溫煤焦油與氫氣混合進入加氫反應器中，加熱至反應溫度后，依次通過加氫保護催化劑床層和加氫精制催化劑床層進行加氫反應，氫分壓為12～14MPa，保護劑床層反應溫度為180～210℃，精制劑床層反應溫度為360～390℃，氫油體積比為1200～1500:1，加氫保護催化劑床層的平均液體體積空速為0.8～1.1h^-1，加氫精制催化劑的平均液體體積空速為0.4～0.5h^-1，反應后氣液分離，得到加氫生成油；

(2)加氫產物的分餾

將加氫生成油送入分餾塔內進行分餾，得到小于180℃的石腦油，180～300℃的粗噴氣燃料及大于300℃的尾油，將尾油的20～30質量％返回步驟(1)中，與原料中低溫煤焦油混合進入加氫反應器；

(3)粗噴氣燃料的白土精制

在氮氣保護下，將步驟(2)所分餾的粗噴氣燃料與白土混合，白土加入量為粗噴氣燃料的7～9wt％，攪拌，135～150℃下反應30～40min，冷卻，過濾，得到高密度噴氣燃料，該方法能夠較好的改善噴氣燃料的顏色、抗氧化安定性、抗乳化性、絕緣性和殘炭值。