清潔煤基合成制蠟的方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種煤基合成蠟的制備方法，具體是一種W年輕變質的高活性煤為主 要原料，高溫干饋后將焦炭直接加入氣化爐中生產水煤氣，并與焦爐氣所制的氨氣混合，審U 取合成氣生產費托合成蠟產品的工藝。
【背景技術】
[0002] 2012年全球潔凈合成蠟的消費量為65萬噸，國內需求量為10萬噸，且將W每年 6%的速度遞增，價格約在1. 0~1. 5萬元/噸。近幾年國內潔凈合成蠟是供給小于需求， 供給不足部分靠進口補足，進口量逐年增加，主要來自美國、英國、德國和法國。預計2017 年全球潔凈合成蠟的需求量可達到90萬噸，屆時國內消費量接近20萬噸，預計價格保持在 1. 1~1. 6萬元/噸。費托蠟不僅本身可W作為普通石油蠟，且因其超低雜質含量、高烙點、 高硬度、窄饋分等其他天然蠟或石油合成蠟所不具有的特殊性能在許多領域中得到廣泛應 用。
[0003][0004][0005][0006] 我國新疆煤炭資源豐富、活性高、煤變質程度相對年輕，生產冶金焦質量差、但氣 化反應活性高。采用新疆煤進行上述工藝流程所生產的費托合成蠟產率低、質量差；并且在 原料氣的生產過程中存在環境污染和能量利用問題。亟需開發一種適用于新疆煤通過氣化 及費托合成反應生產費托蠟的工藝技術路線。
【發明內容】
[0007] 本發明所要解決的具體技術問題是基于新疆煤炭資源的特性，尋求一種適合本地 資源特性的清潔煤基合成制蠟的方法。
[0008] 為了實現上述目的，本發明所采取的措施是一種W新疆本地的年輕變質的高活性 煤為主要原料，經高溫干饋后，將溫度> 80(TC焦炭直接加入氣化爐中生產水煤氣，再經凈 化后作為合成蠟的原料氣，然后與焦爐氣所制的氨氣混合，制取合成氣生產費托合成蠟產 品，所合成的蠟產品與石油加工蠟相比具有高烙點、高硬度、窄饋分、高潔凈度等特點，該 方法的具體工藝步驟如下：
[000引 （1)高溫干饋
[0010] W高活性煤為主要原料，加入焦爐中進行高溫干饋，獲得高溫干饋產物；其原料的 煤質分析數據按百分含量如下：
[0011] 水分心5.0~7.8%;灰分44:3.5~18%;揮發分1?41:20~45%;固定碳(：：50~ 70% ;硫分St:0.4 ~4% ;最大反射率Rmax% :0.65 ~0.8% ;
[0012] 似氣化
[0013] 將上述步驟（1)的高溫干饋產物在溫度> 800°C的狀態下，直接加入純氧連續 氣化爐中，通入純度高于99. 9%的氧氣及水蒸氣，其氧耗及水耗分別為1000mV226m3及 lOOOmVo. 8t，獲得水煤氣，后經除塵、換熱、洗涂降溫至40°C后儲存；
[0014] 其水煤氣各組分的體積百分比如下為：
[0015] &:39 ~46 ;C0 :40 ~45 ;C0 2:8 ~15 ;邸4:〇. 5 ~1. 2 ;N2+Ar:1 ~4 ;〇2:0, 2 ~ 0. 5 ;總硫含量為2~3g/Nm3;
[0016] (3)濕法脫硫
[0017] 將儲存的水煤氣除去焦油，增壓到0.〇51MPa脫除硫化氨及有機硫，再次凈化為： &S《50mg/Nm3的氣體；
[0018] 其水煤氣各組分體積百分比如下：
[0019] &:39 ~46 ;C0:40 ~45 ;C02:8 ~15 ;CH4:0. 5 ~1. 2 ;N2+A;t: 1 ~4 ;〇2:0. 2 ~ 0. 5 ;合計：100化0 :飽和；
[0020] (4)水解脫硫
[0021] 將上述步驟（3)的水煤氣中有機硫采用水解脫硫劑轉化為無機硫化2巧，再次脫 硫，至總硫含量<Ippm;
[002引妨脫碳
[0023] 在0.16MI^a的加壓狀態下，經水解脫硫的水煤氣中的C〇2被吸附，其它未被吸附的 氣體稱為脫碳氣，送入下一步驟，進行精脫硫凈化；C〇2在降壓狀態下解析出來，經凈化及冷 卻后生產得到干冰產品；
[0024](6)焦爐氣提氨
[00巧]焦爐氣經除油除雜質后，其中的C0變換為C〇2和H2,并進行脫氧、脫硫后，經變壓 吸附使焦爐氣中的氨氣與其它氣體分離，得到氨氣W及W甲燒為主要成分的解吸氣，氨氣 與上述步驟巧）的脫碳氣混合后送精脫硫凈化，解吸氣返回焦爐；
[002引 （7)精脫硫
[0027] 上述步驟巧）的脫碳氣和步驟化）的氨氣按H/C為2. 05~2. 1混合后，進一步凈 化，得到合成原料氣；
[0028] 凈化后的原料氣組份按體積百分比如下：
[0029] &:55 ~65 ;C0:27 ~32 ;C02:2 ~10 ;邸4:0. 4~1.0 ;N2+Ar:l~3;合計：100;總 硫含量< 40ppb;
[0030] 做費托合成
[0031] 在壓力為4.OMPa，溫度為160~350°C，及鉆基催化劑的作用下，由電與C0反應 生成蠟和無硫無芳控溶劑。
[0032] 進一步的，附加技術特征如下。
[0033] 所述濕法脫硫是采用ADA+PDS雙催化進行脫硫。
[0034] 所述費托合成的反應器是鉆基固定床反應器。
[003引所述肥與C0反應生成蠟的凝固點是85°C、130 °C下粘度是17、漠值是 50m濁r/lOOg。
[0036] 所述的清潔煤基合成制蠟的方法，其所述&與CO反應生成無硫無芳控溶劑的初 饋點是164~2src、干點是192~307°C、密度是0. 772~0. 819g.cm3、芳控含量<0.Ippm 和硫含量< 0.Ippm。
[0037] 實施上述所提供的一種清潔煤基合成制蠟的方法，與現有技術相比，本方法主要 有W下優點于積極效果。
[0038] 本方法的工藝過程將煤高溫干饋后直接加入氣化爐中生產水煤氣，避免了傳統工 藝中的焰焦過程，無煙塵、NO、、SO、和0)方^排，減少環境污染。此外，煤在高溫干饋過程中 回收了部分化學產品，避免了煤直接氣化所引起的環境污染，實現了煤炭的潔凈轉化利用。
[0039] 本方法的工藝過程取消了傳統焰焦工藝中的廢熱鍋爐系統，簡化了操作和維護過 程，使投資和運行費用大大降低。
[0040] 本方法的工藝過程將高溫焦炭直接加入氣化爐中來生產原料氣，可利用高溫焦炭 的顯熱，節約了大量能源。
[0041] 本方法的工藝過程中，選擇焦爐氣提氨作為原料，剩余氣體用作燃料，使得焦爐氣 中的各種氣體得到合理的綜合利用。
[0042]本方法充分利用了本地資源的特性，并將年輕變質高活性煤為制蠟的主要原料， 合成具有高烙點、高硬度、窄饋分、高潔凈度的蠟產品，與現有石油加工制蠟相比，利用了資 源，降低了成本，也為新疆本地資源開發利用開辟了一條有效的途徑。
【附圖說明】
[0043] 圖1本發明方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0044] 通過【附圖說明】和具體實施例能夠對本發明所提供的一種低階煤制甲燒的工藝做 出更進一步的說明，而非對本發明工藝做出限定。
[0045] 實施例1
[0046] 實施本發明所提供的一種清潔型煤基合成蠟的方法，W年產62900噸的煤基合成 蠟工藝流程為例，其所述具體方法的工藝過程是按下列步驟進行的：
[0047] 本實施例W新疆煤為原料，其煤質分析數據見下表一。
[0048] 表一新疆煤煤質分析（空干基％ )
[0049]
[0050] 將560t/天新疆煤原煤破碎、篩分至5-9mm，然后輸送至JD4350型焦爐中，在 1000°C下干饋2地后，得到370t/天高溫焦炭。
[0051] 新疆煤高溫干饋所產生焦爐氣與額外供給的焦爐氣混合后組成及含量見下表二。
[0052] 表二焦爐氣組成及其含量
[0053]
[0054] 將8. 4X105mV天焦爐氣除去油及雜質后，先后通過變換裝置及變壓吸附裝置，使 焦爐氣中的氨氣與其它氣體分離，得到4. 40952X1〇5mV天富氨氣W及W甲燒為主要成分 的解吸氣，其中富氨氣組成及含量見下表=。
[00巧]表=富氨氣組成及其含量
[0056]
[0057] 將干饋得到的高溫焦炭在溫度> 800°C的狀態下，直接加入純氧連續氣化爐中，并 通入氧氣及水蒸氣，其氧耗及水耗分別為1. 8984Xl〇SmV天及5. 46X105t/天，獲得水煤氣 8. 4X105mV天，所得水煤氣經除塵、換熱、洗涂降溫至40。其組成及含量見下表四。
[0058] 表四水煤氣組成及其含量
[0059]
[0060] 水煤氣經濕法脫硫、水解脫硫和脫碳等過程處理后，水煤氣中的C〇2通過吸附及脫 附過程被分離出來用于制造干冰；其它氣體稱為脫碳氣，其組成及含量見下表五。
[0061] 表五脫碳氣組成及其含量
[0062]
[006引將6. 8688X105mV天的脫碳氣與從焦爐氣中提取的4. 40952X105mV天富氨氣混 合后，進行精脫硫凈化，得到10. 992X105mV天合成原料氣，凈化后的原料氣組成及含量見 下表六。
[0064] 表六凈化后原料氣組成及其含量
[0065]
[0066] 將凈化后的原料氣通入鉆基固定床反應器中，