一種差異化分段供給循環溶劑的煤直接液化方法與流程

本發明涉及煤直接液化，具體涉及一種差異化分段供給循環溶劑的煤直接液化方法。

背景技術：

1、煤直接液化技術主要是通過高溫高壓破壞煤分子結構并對其進行加氫使其進一步轉化為小分子液體燃料的過程。一般來說，在煤直接液化技術中，首先將煤、催化劑以及供氫溶劑共同混合配制油煤漿，隨后油煤漿進入反應器升溫熱解，斷裂的煤自由基碎片不斷被來自于氣相和供氫溶劑中的活性氫穩定，從而生成小分子產物。

2、工業上采用的煤直接液化供氫溶劑一般為煤直接液化反應自產的循環油，例如中國神華工藝(專利cn1257252c)所采用的循環溶劑為煤液化油加氫后餾程為220-450℃的餾分段且一次性用于煤漿配置。目前針對煤直接液化循環溶劑的研究主要集中在循環溶劑的組成以及制備方法：專利申請cn103468315a和專利申請cn101333448a均采用煤直接液化油外加煤焦油、石油/石油煉制副產品制備煤液化循環溶劑，專利申請cn107118799a、cn106479564a和cn105925304a均采用不同的蒸餾方法制備煤液化循環溶劑。

3、然而，現有的煤直接液化工藝中，在油煤漿配置階段一次性加入循環溶劑，隨著油煤漿的輸送、反應，在反應器底部的部分區域可能會造成局部貧氫，導致煤直接液化反應階段溶劑易出現供氫性能不足而結焦等，降低了煤直接液化油產率和轉化率。

技術實現思路

1、本發明提供一種差異化分段供給循環溶劑的煤直接液化方法，本發明的方案中，將煤液化油加氫后分餾得到不同餾分段的輕質餾分、中溫餾分和重質餾分，并基于這些餾分差異化的配制得到多種循環溶劑，并分別供給至油煤漿的配制環節和不同的液化反應階段；采用本發明的方法，通過差異化為煤直接液化不同階段提供循環溶劑，能夠提高煤直接液化轉化率和油產率，提升整體煤直接液化效能。

2、本發明為達到其目的，提供如下技術方案：

3、本發明提供一種差異化分段供給循環溶劑的煤直接液化方法，包括如下步驟：

4、(1)采用包括煤和循環溶劑i的物料配制油煤漿；

5、(2)將循環溶劑ii和所述油煤漿送入第一液化反應器進行第一液化反應；然后將反應所得物料和循環溶劑iii送入第二液化反應器繼續進行第二液化反應，從所述第二液化反應得到的反應后物料中分離得到煤液化油；

6、所述循環溶劑i、所述循環溶劑ii和所述循環溶劑iii分別采用輕質餾分、中溫餾分和重質餾分中的一種或多種配制得到，所述輕質餾分、所述中溫餾分和所述重質餾分為煤液化油經加氫得到的加氫后液化油進行分餾得到；其中，所述輕質餾分的餾程為220℃～x1℃，所述中溫餾分的餾程為x1～x2℃，所述重質餾分的餾程>x2℃；x1的取值在240～280℃之間，優選在250～270℃之間；x2的取值在300～360℃之間，優選在310～350℃之間；

7、所述循環溶劑i至少包括所述中溫餾分和所述重質餾分，所述循環溶劑ii至少包括所述中溫餾分，所述循環溶劑iii至少包括所述輕質餾分、所述中溫餾分中的一種或多種。

8、本發明另一方面提供一種用于煤直接液化工藝中的循環溶劑體系，所述煤直接液化工藝包括將煤配成油煤漿的步驟和將所述油煤漿進行液化反應以得到煤液化油的步驟，所述循環溶劑體系包括循環溶劑i、循環溶劑ii和循環溶劑iii；

9、循環溶劑i、ii、iii分別采用包含輕質餾分、中溫餾分和重質餾分中的一種或多種的溶劑配制得到；

10、所述循環溶劑i至少包括所述中溫餾分和所述重質餾分，所述循環溶劑ii至少包括所述中溫餾分，所述循環溶劑iii至少包括所述輕質餾分、所述中溫餾分中的一種或多種；

11、所述輕質餾分的餾程為220℃～x1℃，所述中溫餾分的餾程為x1～x2℃，所述重質餾分的餾程>x2℃，其中，x1的取值在240～280℃之間，優選在250～270℃之間，x2的取值在300～360℃之間，優選在310～350℃之間；

12、所述循環溶劑i用作配制所述油煤漿所需的溶劑；所述循環溶劑ii和所述循環溶劑iii用作所述液化反應所需的供氫溶劑；

13、優選地，所述油煤漿進行液化反應包括先后依次進行的第一液化反應和第二液化反應，所述循環溶劑ii用于供應至所述第一液化反應中，所述循環溶劑iii用于供應至所述第二液化反應中；

14、優選地，所述輕質餾分、中溫餾分和重質餾分為所述煤液化油經加氫反應得到的加氫后液化油進行分餾得到。

15、本發明提供的技術方案具有如下有益效果：

16、本發明通過對煤液化油加氫所得加氫后液化油進行分餾，獲得具有本發明所要求的餾程特點的輕質餾分、中溫餾分和重質餾分，并基于這些餾分差異化的調配提供循環溶劑i/ii/iii，將至少包括中溫餾分和重質餾分的循環溶劑i循環用于油煤漿的配制，將至少包括所述中溫餾分的循環溶劑ii循環用于第一液化反應器中，將至少包括所述輕質餾分、所述中溫餾分中的一種或多種的循環溶劑iii循環用于第二液化反應器中，采用這樣的方式進行煤直接液化，能夠充分發揮不同餾分段循環溶劑的差異化作用，能有效克服現有技術中在煤直接液化反應階段溶劑易出現供氫性能不足導致產物結焦等問題，利于提升油產率和轉化率。

技術特征：

1.一種差異化分段供給循環溶劑的煤直接液化方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據權利要求1所述的煤直接液化方法，其特征在于，所述煤直接液化方法還包括如下步驟(3)和(4)：

3.根據權利要求1或2所述的煤直接液化方法，其特征在于，所述循環溶劑i包括所述中溫餾分和所述重質餾分，并任選地包括所述輕質餾分；

4.根據權利要求1-3任一項所述的煤直接液化方法，其特征在于，所述循環溶劑ii至少包括中溫餾分，并任選地包括輕質餾分、重質餾分中的一種或多種；優選地，所述循環溶劑ii包括中溫餾分和輕質餾分；

5.根據權利要求1-4任一項所述的煤直接液化方法，其特征在于，步驟(2)中，所述循環溶劑iii至少包括所述輕質餾分、所述中溫餾分中的一種或多種，并任選地包括所述重質餾分；優選地，所述循環溶劑iii至少包括所述中溫餾分；

6.根據權利要求1-5任一項所述的煤直接液化方法，其特征在于，步驟(2)中，所述循環溶劑ii和所述煤的質量比為(0.1-5):1，優選(0.2-5):1，更優選(0.2～2):1；

7.根據權利要求1-6任一項所述的煤直接液化方法，其特征在于，步驟(2)中，所述油煤漿在送入所述第一液化反應器之前進行預熱，優選預熱至340-400℃；

8.一種用于煤直接液化工藝中的循環溶劑體系，所述煤直接液化工藝包括將煤配成油煤漿的步驟和將所述油煤漿進行液化反應以得到煤液化油的步驟，其特征在于，所述循環溶劑體系包括循環溶劑i、循環溶劑ii和循環溶劑iii；

9.根據權利要求8所述的循環溶劑體系，其特征在于，所述循環溶劑i包括所述中溫餾分和所述重質餾分，并任選地包括所述輕質餾分；優選地，所述循環溶劑i中，所述輕質餾分的質量占比為0～40％，所述中溫餾分的質量占比為20～80％，所述重質餾分的質量占比為10～80％；更優選地，所述循環溶劑i中，所述輕質餾分的質量占比為0～20％，所述中溫餾分的質量占比為40～60％，所述重質餾分的質量占比為20～60％；

10.權利要求8或9所述的循環溶劑體系在煤直接液化工藝中應用。

技術總結
本發明涉及煤直接液化技術領域，提供一種差異化分段供給循環溶劑的煤直接液化方法，采用本發明的方法，通過差異化為煤直接液化不同階段提供循環溶劑，能夠提高煤直接液化轉化率和油產率。所述煤直接液化方法，包括如下步驟：(1)采用包括煤和循環溶劑I的物料配制油煤漿；(2)將循環溶劑II和所述油煤漿送入第一液化反應器進行第一液化反應；然后將反應所得物料和循環溶劑III送入第二液化反應器繼續進行第二液化反應，從所述第二液化反應得到的反應后物料中分離得到煤液化油；所述循環溶劑I、所述循環溶劑II和所述循環溶劑III分別采用輕質餾分、中溫餾分和重質餾分中的一種或多種配制得到。

技術研發人員：趙潤澤,謝晶,高山松,王洪學,舒歌平,楊葛靈
受保護的技術使用者：中國神華煤制油化工有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21