[發(fā)明專利]一種大密度煤基航空煤油的制造方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010532595.0
• 申請(qǐng)日: 2020-06-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111676048A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李學(xué)兵;陳松;李廣慈;范芮堃;陳磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C10G1/06
• 分類(lèi)號(hào): C10G1/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種大密度煤基航空煤油的制造方法，其通過(guò)包括(1)煤基熱解油一段非貴金屬催化加氫精制，(2)煤基熱解油二段非貴金屬催化選擇性加氫裂化和后續(xù)的分餾過(guò)程，將煤基熱解油高效轉(zhuǎn)化為密度大(0.87g/mL)、凝點(diǎn)低(?60℃)、硫含量低(5μg/g)、穩(wěn)定性好的大密度航空煤油產(chǎn)品，該方法是以富含多環(huán)芳族的低品質(zhì)煤熱解油為原料進(jìn)行的全餾分加氫處理工藝，具有原料利用率高、過(guò)程對(duì)環(huán)境友好、操作可靠、產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定、生產(chǎn)運(yùn)行周期長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，可以為高性能航空航天飛行器提供充足可靠的燃料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大密度煤基航空煤油的制造方法，屬于煤化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

航空煤油作為三大運(yùn)輸燃料之一，伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和交通運(yùn)輸業(yè)的飛速發(fā)展，其需求量顯著增加。目前航空煤油的主要來(lái)源是石油，而我國(guó)石油資源并不豐富，使得航空煤油需求量不斷增加與石油資源過(guò)度消耗之間的矛盾日益加劇。因此，如何緩解供需矛盾已成為現(xiàn)階段重要的研究課題之一。

煤熱解油是煤炭干餾過(guò)程中的主要液體產(chǎn)物，是一種高芳香度的碳?xì)浠衔锏膹?fù)雜混合物，絕大部分為帶側(cè)鏈或不帶側(cè)鏈的多環(huán)、稠環(huán)化合物和含氧、硫、氮的雜環(huán)化合物，并含有少量脂肪烴、環(huán)烷烴和不飽和烴，平均密度為1.18～1.23g/mL。我國(guó)煤炭資源豐富，煤熱解油產(chǎn)量大，價(jià)格低。此外，煤熱解油具有密度大和多環(huán)結(jié)構(gòu)的特性，經(jīng)過(guò)加氫處理后可以獲得密度大、雜原子含量少、環(huán)烷基組分多的高品質(zhì)烴類(lèi)產(chǎn)物，因此非常適合作為制備大密度航空煤油的原料。

和常規(guī)的低密度航空煤油相比，在相同體積的裝填量下，大密度航空煤油可以為飛行器提供更大的推力和更遠(yuǎn)的航程，不僅提高了飛行器的性能，也可以減少燃料的使用量。因此，使用大密度航空煤油替代傳統(tǒng)航空煤油將在一定程度上降低我國(guó)航空煤油的整體需求量，對(duì)于緩解供需緊張狀況具有重要意義。

CN 201110222378.2公開(kāi)了一種煤基高密度噴氣燃料的生產(chǎn)方法。該方法使用的原料是煤直接液化產(chǎn)生的輕質(zhì)餾分油，并未以煤基熱解油為原料，操作過(guò)程復(fù)雜，且所得噴氣燃料密度相對(duì)偏低(0.85g/mL)。

CN200410043708.1公開(kāi)了一種高溫煤焦油加氫裂化生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)汽油、柴油和潤(rùn)滑油的工藝。該工藝是采用煤焦油經(jīng)加氫精制后，進(jìn)行分餾，尾油進(jìn)入加氫裂化反應(yīng)器，經(jīng)氣液分離后，所得液相生成油再與加氫精制生成油進(jìn)入分餾塔，最終獲得高品質(zhì)的汽油、柴油和潤(rùn)滑油產(chǎn)品。盡管該工藝可以生產(chǎn)具有較高密度的柴油產(chǎn)品，但其凝點(diǎn)過(guò)高(-10℃)，很難滿足航空航天飛行器的要求。

CN201610036712.8公開(kāi)了一種以蒽油為原料制備高密度煤基噴氣燃料的方法。該方法通過(guò)蒽油二段加氫過(guò)程制備了高密度、高閃點(diǎn)、低冰點(diǎn)、穩(wěn)定性好并且符合6號(hào)噴氣燃料標(biāo)準(zhǔn)的高密度煤基噴氣燃料。但所得燃料的硫含量相對(duì)較高(200μg/g)，很難滿足國(guó)家目前及今后對(duì)超低硫清潔燃料的要求。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)在生產(chǎn)大密度航空燃料方面存在的不足，本發(fā)明目的在于提供一種從煤熱解油生產(chǎn)密度大、熱值高、低凝點(diǎn)的超低硫航空煤油的方法，該方法不僅可以滿足我國(guó)對(duì)于大密度航空燃料的實(shí)際需求，還將低品質(zhì)的煤熱解油進(jìn)行的高值化利用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種大密度煤基航空煤油的制造方法，具體步驟如下：

以煤基熱解油為原料，在一種非貴金屬大孔徑加氫催化劑存在下，采用兩段連續(xù)式固定床加氫處理的臨氫催化過(guò)程。

所述的大密度煤基航空煤油的制造方法，其特征是，兩段連續(xù)式固定床加氫處理過(guò)程包括：(1)煤基熱解油原料在8～16MPa，反應(yīng)溫度250～400℃，液時(shí)空速0.3-1.0h^-1，非貴金屬大孔徑加氫催化劑存在下進(jìn)行加氫精制；(2)上述加氫精制產(chǎn)物的油相在8～16MPa，反應(yīng)溫度300～450℃，液時(shí)空速0.3-1.0h^-1，非貴金屬選擇性加氫裂化催化劑存在下進(jìn)行加氫精制。