[发明专利]一种共炼与煤炭热解一体化工艺

说明书

一种共炼与煤炭热解一体化工艺，将煤炭热解所产生的全馏分的中低温煤焦油作为共炼工艺中油煤浆态床加氢装置的进料之一，所述全馏分的中低温煤焦油在浆态床原料油中的占比≤80wt％，或者中低温煤焦油的轻质馏分油作为共炼工艺中油煤浆态床加氢装置的进料之一，所述轻质馏分油的沸点不高于450℃，该轻质馏分油占进料原料油的比例不受限制。本发明提供了一种炼油和煤化工的耦合技术，该技术以原油和煤炭为原料，以共炼和煤热解技术为核心，形成原油和煤炭的清洁高效加工工艺。

技术领域

本发明涉及一种共炼与煤炭热解一体化工艺，属于石油化工和煤化工领域。

背景技术

随着中国经济的快速发展及汽车用量迅猛增加，中国的石油消费量逐步提高，近两年由于经济增速放缓，原油用量增速也降低，但现在和将来的相当一段时期，中国的石油消费量还将保持增长态势。我国石油对外依存度不断攀升，在2015年已超过60％，今后如果不做重大战略调整，还会进一步提高，给我国能源安全、经济安全乃至于军事安全都形成了威胁。我国的资源禀赋是油少煤多，中国地质调查局最新调查结果表明，我国能源矿产保有经济可储量折合2150亿吨油当量，其中，煤炭占97％、石油1％、天然气1.5％、铀矿不足1％，一煤独大，结构失衡。清洁高效地利用煤炭生产成品油和化工品，是我国能源发展的必然选择，能够保障我国能源安全。

基于上述情况，人们开发了共炼技术和煤炭低温热解技术，目的是实现原油和煤炭的清洁高效加工。共炼技术是以原油和煤炭为原料，以浆态床加氢为核心加工装置生产超清洁油品和芳烃，工艺路线为：煤粉在原油蒸馏后的渣油中进行溶胀预处理，再与催化剂混合制成油煤浆；油煤浆升温后加入氢气，在浆态床组合装置的高温高压环境中，按照自由基反应机理，实现渣油和煤粉变成轻质馏分油；馏分油再经固定床加氢、催化重整工艺处理，最后生成汽油、航煤、柴油、芳烃和液化气等产品。煤的热解是指将煤在惰性气氛下持续加热至较高温度时发生的一系列物理变化和化学反应的复杂过程。在此过程中，煤发生交联键断裂、产物重组和二次反应得到气体(煤气)、液体(焦油和水)及固体(半焦)等产物。

共炼技术的一个特点是氢耗高，如果采用煤制氢工艺，水耗高，采用天然气制氢，天然气消耗量大；煤炭低温热解目前急需解决的问题是固体产物半焦的利用问题，因为锅炉对进料煤的挥发分有一定要求，煤热解后挥发分一般降低到10％以下，无法满足煤粉锅炉进料。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种共炼与煤炭热解一体化工艺，将共炼工艺与煤炭热解工艺结合起来，具体方案如下：

一种共炼与煤炭热解一体化工艺，其特征在于将煤炭热解所产生的全馏分的中低温煤焦油作为共炼工艺中油煤浆态床加氢装置的进料之一，所述全馏分的中低温煤焦油在浆态床原料油中的占比≤80％(质量比)，或者中低温煤焦油的轻质馏分油作为共炼工艺中油煤浆态床加氢装置的进料之一，所述轻质馏分油的沸点不高于450℃，该轻质馏分油占进料原料油的比例不受限制。

优选的煤焦油掺混比例为15％-40％。

所述中低温煤焦油优选的指煤炭在不超过1000℃的温度下热解所产生的煤焦油。

优选的煤炭在热解过程中所产的水作为共炼工艺的脱盐水。

优选的煤炭在热解过程中所产的合成气经处理后得到氢气，所述氢气作为共炼工艺的原料。

优选的煤炭热解所产半焦与共炼工艺中油煤浆态床加氢工艺所产油煤焦结合生产改性半焦，改性半焦的挥发分在10％以上。

进一步优选的将所述半焦研磨后与所述油煤焦进行均匀搅拌，冷凝后在造粒成型为改性半焦，其中油煤焦在改性半焦中占5-30wt％。

本发明技术效果：