[发明专利]一种煤焦油生产针状焦和BTX的方法

说明书

本发明涉及煤化工领域，公开了一种煤焦油生产针状焦和BTX的方法，该方法包括：将煤焦油全馏分切割为煤焦油轻组分和煤焦油重组分；煤焦油轻组分进入第一加氢单元进行反应，煤焦油重组分的澄清油进入第二加氢单元进行反应，得到生产针状焦的原料，再通过延迟焦化和煅烧工艺制得针状焦产品，富含BTX的煤焦油轻组分经过芳烃抽提得到BTX产品。使用本发明的方法，可生产热膨胀系数低的针状焦产品和BTX化工原料。

技术领域

本发明涉及煤化工领域，具体地，涉及一种煤焦油全馏分原料生产针状焦和BTX的方法。

背景技术

煤炭是我国重要的化石能源，在我国一次能源消费结果中占比较高。我国经历了30年的经济快速发展，煤炭资源的消耗量也随之增长迅猛。近年来，我国经济增长速度逐渐降低，并将长期维持中高速的增长速度，随之而来的产业转型升级将是我国经济面临的一个问题。清洁、环保和高效的利用煤炭资源将是我国煤炭产业发展的必然趋势。煤炭分级利用是我国近几年大力倡导的发展方向，其宗旨是高效的利用煤炭资源。煤炭分级利用的关键环节是煤炭的热解及后续产品加工方案，其中煤炭热解的煤焦油产品深加工生产高价值产品是煤炭分级利用的核心技术之一。

目前，煤焦油主要用于生产汽柴油等大宗交通运输燃料，然而随着石油价格长期维持在40～60美金/桶，通过煤焦油加氢生产交通运输燃料的加工方案经济型日益降低，特别是以煤焦油切割馏分生产汽柴油产品的加工方案基本维持在盈亏平衡线上。因此，通过煤焦油生产更高价值产品是煤炭分级利用的关键步骤。

针状焦是制造高功率和超高功率电极的原材料，采用针状焦制备的石墨电极具有热膨胀系数低、机械强度高、氧化性能小等优点，目前，针状焦根据原料的不同，分为石油基针状焦和煤基针状焦，石油基针状焦以渣油或催化裂化油浆为原料，煤基针状焦以煤焦油的重馏分为原料。目前国内能够生产的针状焦均是石油基针状焦，煤基针状焦的生产尚未见报道。国内已经具备了利用针状焦生产高功率电极的技术，但是针状焦原料仍需要大量进口。因此，通过煤焦油生产针状焦具有较大的市场前景。

目前，国内的煤焦油加工企业主要将中低温煤焦油进行加氢工艺处理制备柴油产品和少量石脑油产品，柴油产品在国内已经面临供大于求的局面，因此这种加工工艺的经济性较差。中低温煤焦油的重组分因具有残碳含量高、沥青质胶质含量的特点，且未经处理的中低温煤焦油重组分不能直接作为生产针状焦的原料，一般企业很难有合适的工艺处理这部分重组分。

CN103013566A公布了一种利用煤焦油沥青生产针状焦原料的工艺，该工艺将沥青与溶剂充分混合后除去沥青原料中大部分喹啉不溶物，在将低喹啉不溶物的沥青进行加氢热分解从而获得制备针状焦的原料。该方法中的溶剂是BTX或煤基的芳香族的混合物。该方法未能有机的结和煤焦油轻馏分加工处理后的产品性质特点。

CN103509572A公布了一种利用利用溶剂法制备高品质煤系针状焦的工艺，该工艺将煤系原料与溶剂混合搅拌均匀后采用物理分离的方法除去溶剂不溶物得到澄清液，其中的溶剂包括煤焦油200℃～350℃馏分段或煤焦油馏分加氢后200℃～300℃馏分的烃类。该方法利用富含芳烃的煤焦油馏分段作为溶剂，但未充分利用煤焦油轻馏分的性质特点生产高价值产品。

CN101538482B公布了一种中低温煤焦油深加工方法，该方法将中低温煤焦油预处理后进行分馏得到轻馏分、酚油和重馏分，重馏分进行焦化处理得到焦化汽柴油，焦化汽柴油与轻馏分混合作为加氢精制和加氢裂化的原料，加氢裂化得到的石脑油作为催化重整的原料经催化重整后进行芳烃抽屉获得BTX等化工原料。该方法流程复杂，且未能充分利用煤焦油中的重馏分，因此工艺的经济性较差。

CN106782979A公布了一种利用中低温煤焦油和高温沥青制备针状焦的工艺。该工艺将中低温煤焦油中大于350℃的重馏分进行加氢热解反应，生成的重组分经过离心分离得到的重馏分可作为生产针状焦的原料。该工艺通过加氢反应降低了原料中的喹啉不溶物，装置投资成本较高，且加氢反应的重馏分需要通过离心分离的方法脱除重馏分中的固体催化剂，工艺复杂，且未充分利用中低温煤焦油的轻组分。