[发明专利]由煤焦油加氢加工烃料流

说明书

优先权陈述

本申请要求2013年11月19日提交的美国临时申请序列号61/905,988 的权益，通过引用将其内容结合到本文中。

发明背景

许多不同类型的化学物质由石油的加工生产。然而，由于近几十年来 提高的需求，石油变得越来越昂贵。

因此，尝试提供用于生产化学物质的原料的备选来源。现在关注由在 国家如美国和中国大量可得的固体含碳材料如煤生产液态烃。

煤的热解产生焦炭和煤焦油。焦炭制备或“焦化”方法由将材料在密闭 容器中在不存在氧气下加热至非常高的温度组成。焦炭是多孔但硬的残余 物，其主要是碳和无机灰，其用于制备钢。

煤焦油是在加热期间释放的挥发性材料，并且它包含多种烃化合物的 混合物。可将它分离以得到多种有机化合物，例如苯、甲苯、二甲苯、萘、 蒽和菲。这些有机化合物可用于制备大量产品，例如染料、药物、炸药、 调味料、香料、防腐剂、合成树脂以及油漆和着色剂。由分离留下的残余 沥青用于铺路、铺屋顶、防水和绝缘。

煤焦油烃料流，尤其是较重烃料流和沥青可能难以在加氢加工中裂化， 产生不理想的沥青与更具价值的挥发性产物的比。

需要煤焦油料流的改进加氢加工方法。

发明概述

本发明一方面涉及煤焦油方法。提供煤焦油料流并将煤焦油料流分离 以提供多个烃料流。将至少一个烃料流在流化床加氢加工区中用催化剂加 氢加工以提供气体挥发性产物和吸收在催化剂上的固体重质烃产物。将气 体挥发性产物与催化剂分离。通过将吸收的重质烃产物与催化剂分离使催 化剂再生。使再生催化剂再循环至加氢加工区中。

本发明另一方面涉及煤焦油方法。将煤进料热解以提供煤焦油料流和 焦炭料流。将煤焦油料流分离以提供多个烃料流。将至少一个烃料流在流 化床加氢加工区中用催化剂加氢加工以提供气体挥发性产物和吸收在催化 剂上的固体重质烃产物。将气体挥发性产物与催化剂分离并通过将吸收的 重质烃产物与催化剂分离而使催化剂再生。使再生催化剂再循环至加氢加 工区中。

本发明另一方面涉及煤焦油方法。将来自煤焦油料流的烃料流在流化 床加氢加工区中用催化剂加氢加工以提供气体挥发性产物和吸收在催化剂 上的固体重质烃产物。将气体挥发性产物与催化剂分离，并通过将吸收的 重质烃产物与催化剂分离而使催化剂再生。使再生催化剂再循环至加氢加 工区中。

附图简述

附图为对本发明方法的一个实施方案的阐述。

发明详述

附图显示本发明方法5的一个实施方案。可将煤进料10送入热解区 15中用于热解。在一些示例方法中，将一部分煤进料10送入气化区(未显 示)中，例如可将煤进料10分离成两部分并送入二者中。

在一些方法中，将所有或一部分煤进料10与氧气和蒸汽混合并在气化 区中在热和压力下反应以形成合成气，其为一氧化碳和氢气的混合物。可 将合成气使用费托反应进一步加工以产生汽油或者使用水煤气轮换反应以 产生更多氢气。

在热解区15中，将煤在高温，例如达2,000℃(3600℉)下在不存在氧 气下加热以除去挥发性组分。焦化产生焦炭料流20和煤焦油料流25。焦 炭料流20可用于其它方法如钢的生产中。

将煤焦油料流25送入分馏区30中用于分离。煤焦油包含具有宽范围 沸点的杂环芳族化合物及其衍生物的复杂混合物。馏分的数目和各种馏分 中的组分可如本领域中熟知的变化。典型的分离方法涉及将煤焦油料流25 分离成4-6个料流。例如，可存在包含NH₃、CO和轻质烃的馏分35，具 有0℃至180℃的沸点的轻油馏分40，具有180℃至230℃的沸点的中油馏 分45，具有230-270℃的沸点的重油馏分50，具有270℃至350℃的沸点 的蒽油馏分，和沥青55。

轻油馏分包含化合物，例如苯、甲苯、二甲苯、石脑油、香豆酮-茚、 二环戊二烯、吡啶和皮考啉。中油馏分包含化合物，例如苯酚、甲酚和甲 苯基酸、二甲酚、萘、高沸点焦油酸和高沸点焦油碱。重油馏分包含例如 杂芬油。蒽油馏分包含蒽。沥青为主要包含芳族烃和杂环化合物的煤焦油 蒸馏残余物。