[发明专利]一种煤温和液化的工艺方法

摘要

本工艺主要步骤为：干燥粉碎煤样与催化剂和供氢溶剂混合成浆，加热后注入反应器Ⅰ中，在温和条件下煤与供氢溶剂发生催化加氢反应，产物和煤中可溶组分不断溶出。再注入反应器Ⅱ，闪蒸出部分产物和溶剂，升高温度使留余产物裂解焦化生成低沸点化合物和焦炭，焦炭可制备活性炭和制氢。减压闪蒸和汽提吹扫的产物经分离后得到不同组分：低于200℃组分冷凝后得到轻油、不凝气和水；200-300℃组分为中油，加氢处理后可作为供氢溶剂，300-500℃组分为重油，可制备化学品或高级碳素材料；高于500℃组分为渣油，可制备高级碳素材料。本工艺反应条件温和，反应器耦合，设备效率高，液体产物收率高，且设备投资较低、能量转化效率高。

主权项

一种煤温和液化的工艺方法，其特征在于，所述方法主要通过热溶萃取‑催化加氢‑裂解焦化耦合工艺将煤进行分级转化，得到液体产物和固体焦炭，低沸点液体产物通过减压闪蒸至分离塔，高沸点液体产物和固体残渣通过裂解焦化转化为低沸点产物和固体焦炭，具体步骤包括：（1）煤样粉碎制备煤浆：试验煤样经干燥处理粉碎后，将粉碎煤样与催化剂和供氢溶剂混合均匀制得料浆；其中，供氢溶剂:煤的质量比=（1～5）:1，初次操作时供氢溶剂为蒽油，催化剂：煤的质量比=1：（1～500）；（2）热溶萃取‑催化加氢：将步骤（1）所得料浆加热至300‑380℃，注入反应器Ⅰ，通入450‑480℃的高温不凝气，维持反应器内温度在400‑430℃、压力在0.2‑5MPa，同时搅拌料浆；其中，初次操作时的高温不凝气采用加氢尾气，中油蒸汽；（3）减压闪蒸：热料浆在反应器Ⅰ内停留15‑60min后，注入反应器Ⅱ进行减压闪蒸，降低反应器Ⅱ压力至0.1‑2MPa，同时通入450‑480℃的高温中油蒸汽，提高反应器温度至430‑480℃，闪蒸得到的产物进入分离塔；其中，初次操作时的中油蒸汽采用蒽油；（4）裂解焦化：减压闪蒸结束后往反应器Ⅱ内通入450‑480℃高温不凝气，提高反应器Ⅱ温度至450‑480℃，同时进一步降低反应器Ⅱ压力至0.1‑0.5MPa，反应器Ⅱ内的残渣焦化后，得到液相产物和焦炭，轻质组分通入分离塔；（5）汽提提油：裂解焦化结束后，往反应器Ⅱ内通入过热水蒸气，吹扫出反应器Ⅱ内剩余的液相产物，通入分离塔；（6）卸焦：用高压水转移出反应器Ⅱ内的焦炭；（7）产物分离：减压闪蒸、裂解焦化和汽提提油得到的产物经分离塔分离后得到四个组分：沸点低于200℃的组分经冷凝后得到轻油、不凝气和水，沸点在200‑300℃之间为中油组分，沸点在300‑500℃之间为重油组分，沸点高于500℃为渣油组分；部分中油组分经加热后以高温中油蒸汽的形式返回反应器Ⅱ参加减压闪蒸；部分不凝气经脱硫脱碳加热后，一部分返回反应器Ⅰ参加热溶萃取‑催化加氢，另一部分返还反应器Ⅱ参加裂解焦化；（8）溶剂加氢：部分焦炭用于制氢，所得氢气用于中油组分的加氢处理，处 理后的中油组分作为供氢溶剂，参与煤浆制备步骤，初次操作采用蒽油进行加氢，加氢尾气通至反应器Ⅰ和反应器Ⅱ。