專利名稱：一種煤焦油制燃料油的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種煤焦油加氫制燃料油的方法，具體地講涉及一種一步催化反應的煤焦油加氫制燃料油的方法。
背景技術：
隨著世界經(jīng)濟的飛速發(fā)展，尤其是汽車、航空等工業(yè)的發(fā)展，石油資源日益短缺， 且價格不斷飛漲。在我國，石油進口比例逐年猛增，以其為原料的燃料油、柴油等缺口也隨之增大。而我國的煤炭資源相對豐富，經(jīng)過探索，以煤生產(chǎn)燃料油成為一種趨勢，現(xiàn)有技術中，煤直接液化或間接液化可以產(chǎn)出燃料油，但二者工藝技術相當復雜，操作成本和難度較大。煤化工過程中的副產(chǎn)煤焦油，也可以加以利用生產(chǎn)燃料油。煤焦油一般來說是通過煤的干餾來產(chǎn)生的，又分為低溫干餾、中溫干餾和高溫干餾，其中煤的低溫干餾中煤焦油的產(chǎn)率最高，而適用于低溫干餾的煤是無黏結性的非煉焦用煤，如褐煤或高揮發(fā)性的煙煤， 在我國，這類煤種儲量豐富，是低溫干餾生產(chǎn)煤焦油，以及制燃料油和柴油的基礎。低溫干餾過程比煤的氣化或直接液化簡單很多，且條件溫和，若能使之得到合理的利用，則可以成為很好的燃料油生產(chǎn)來源。CN1287152A公開了一種燃料油的生產(chǎn)方法，是將煉焦后產(chǎn)生的的焦油經(jīng)脫水處理制得精焦油，再加入煤油、粗苯調配而成，雖然其方法簡單，但是要消耗成品煤油，而且燃料油中要加入15-25wt%的粗苯作為稀釋劑，對環(huán)境有害。US4855037介紹了一種加氫處理煤焦油的催化劑和方法，加氫處理后的煤焦油用于延遲焦化，該方法主要是通過改進催化劑的孔徑、孔分布以及金屬組分，并選擇合適的工藝條件來提高催化劑的穩(wěn)定性，該方法主要是用于延遲焦化的預處理，并不生產(chǎn)目的產(chǎn)品。專利CN100348702C 發(fā)明了一種煤焦油制燃料油的方法，其通過一級催化反應以Mo-NiAl2O3為催化劑對煤焦油餾分中的S、N進行脫除，再進入二級催化反應體系以W-Mo-NiAl2O3為催化劑進行芳烴飽和反應以及進一步脫除S、N等雜質，得到合格的燃料油產(chǎn)品，但其缺點是反應體系為二級催化反應體系，較為復雜，增加了設計難度和設備成本。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供的一種煤焦油加氫制燃料油的方法，所述方法工藝簡單，改進以往的兩步催化反應體系為一步催化體系，可脫除煤焦油餾分中的S、N、0等雜質的同時，也能使芳烴飽和或異構化，成本較低，可大量應用于煤焦油深加工和燃料油制備領域。為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案如下一種煤焦油加氫制燃料油的方法，以氫油體積比為850-1100的氫氣和煤焦油餾分混合后進入反應器，反應溫度為345-390°C，優(yōu)選為365-380°C ；反應壓力為2_16MPa，優(yōu)選為6-12MPa ；空速為0.日-處―1，優(yōu)選為0. 5-2^1 ；在催化劑作用下進行反應，經(jīng)氣液分離出液態(tài)產(chǎn)物即得。所述催化劑活性組分為Co、Mo、W，載體為納米Al2O3載體，催化劑組成為4-6wt%的CoO，15-20wt%的MoO3,15_25wt%的W03，其余為納米Al2O3載體，納米Al2O3載體的粒子直徑為5-20nm，優(yōu)選為5_10nm。本發(fā)明具有下述優(yōu)點1.本發(fā)明的方法為一步催化反應體系，在脫除煤焦油餾分中的S、N、0等雜質的同時，也能使芳烴飽和或異構化，省去了兩級催化反應的繁瑣步驟，降低了設計難度和設備成本；2.本發(fā)明的催化劑中采用納米Al2O3為載體，是一種用于煤焦油加氫制燃料油的催化劑領域中新穎的載體，通過高分辨透射電子顯微鏡TEM表征顯示，納米Al2O3載體的粒子直徑大小在5-20nm之間，載體本身比表面積增大，從而使更多的催化劑上載到載體上， 催化劑活性增大，甚至呈指數(shù)性增大；另外由于納米粒子所具有的尺寸效應，更加有利于與活性組分的結合和相互作用，使催化活性得到了進一步的提高，其收率最高可達99%，S含量不高于200 μ g，N含量不高于280 μ g，芳烴的含量不高于35 %，可作為成品燃料油使用；


圖1為本發(fā)明的納米Al2O3載體的透射電子顯微鏡(TEM)圖。
具體實施例方式通過下述實施例及附圖將有助于理解本發(fā)明，但不限制本發(fā)明的內容。實施例1一種煤焦油加氫制燃料油的方法，以氫油體積比為1000的氫氣和煤焦油餾分混合后進入反應器，反應溫度為370°C，反應壓力為lOMPa，空速為^Γ1，在催化劑作用下進行反應，經(jīng)氣液分離出液態(tài)產(chǎn)物即得。所述催化劑活性組分為Co、Mo、W，載體為納米Al2O3載體，催化劑組成為5wt%的 CoO, 17. 5wt %的MoO3,WO3，其余為納米Al2O3載體，如圖1所示，納米Al2O3載體的粒子直徑為5-20nm，其中大部分在5-lOnm之間。產(chǎn)品收率可達99%，S含量為159 μ g，N含量為2 μ g，芳烴的含量為32.8%，可作為成品燃料油使用。實施例2一種煤焦油加氫制燃料油的方法，以氫油體積比為850的氫氣和煤焦油餾分混合后進入反應器，反應溫度為345°C，反應壓力為2MPa，空速為0.證―1，在催化劑作用下進行反應，經(jīng)氣液分離出液態(tài)產(chǎn)物即得。所述催化劑活性組分為Co、Mo、W，載體為納米Al2O3載體，催化劑組成為的 CoO, 20wt % 的 MoO3, 25wt % 的 WO3,其余為納米 Al2O3 載體。產(chǎn)品收率可達96%，S含量為193 μ g，N含量為277 μ g，芳烴的含量為35%，可作為成品燃料油使用。實施例3一種煤焦油加氫制燃料油的方法，以氫油體積比為1100的氫氣和煤焦油餾分混合后進入反應器，反應溫度為390°C，反應壓力為16MPa，空速為41Γ1，在催化劑作用下進行反應，經(jīng)氣液分離出液態(tài)產(chǎn)物即得。
所述催化劑活性組分為Co、Mo、W，載體為納米Al2O3載體，催化劑組成為6wt%的 CoO, 15wt % 的 MoO3,15wt % 的 WO3,其余為納米 Al2O3 載體。產(chǎn)品收率可達95%，S含量為145 μ g, N含量為255 μ g，芳烴的含量為；34. 1 %，可作為成品燃料油使用。實施例4一種煤焦油加氫制燃料油的方法，以氫油體積比為1000的氫氣和煤焦油餾分混合后進入反應器，反應溫度為365°C，反應壓力為12MPa，空速為11Γ1，在催化劑作用下進行反應，經(jīng)氣液分離出液態(tài)產(chǎn)物即得。所述催化劑活性組分為Co、Mo、W，載體為納米Al2O3載體，催化劑組成為6wt%的 CoO, 15wt % 的 MoO3,15wt % 的 WO3,其余為納米 Al2O3 載體。產(chǎn)品收率可達97 %，S含量為142 μ g，N含量為278 μ g，芳烴的含量為；34. 8 %，可作為成品燃料油使用。實施例5一種煤焦油加氫制燃料油的方法，以氫油體積比為1000的氫氣和煤焦油餾分混合后進入反應器，反應溫度為380°C，反應壓力為6MPa，空速為0.他―1，在催化劑作用下進行反應，經(jīng)氣液分離出液態(tài)產(chǎn)物即得。所述催化劑活性組分為Co、Mo、W，載體為納米Al2O3載體，催化劑組成為5wt%的 CoO, 20wt % 的 MoO3, 20wt % 的 WO3,其余為納米 Al2O3 載體。產(chǎn)品收率可達99%，S含量為162 μ g, N含量為238 μ g，芳烴的含量為33. 1 %，可作為成品燃料油使用。
權利要求
1.一種煤焦油加氫制燃料油的方法，其特征在于以氫油體積比為850-1100的氫氣和煤焦油餾分混合后進入反應器，反應溫度為345-390°C，反應壓力為2-16MPa，空速為 0. 5-41Γ1，在催化劑作用下進行反應，經(jīng)氣液分離出液態(tài)產(chǎn)物即得。所述催化劑活性組分為Co、Mo、W，載體為納米Al2O3載體，催化劑組成為4-6wt %的CoO， 15-20襯％的MoO3,15-25襯％的WO3，其余為納米Al2O3載體，納米Al2O3載體的粒子直徑為 5_20nmo
2.根據(jù)權利要求1所述的煤焦油加氫制燃料油的方法，其特征在于所述反應溫度為 365-380 "C。
3.根據(jù)權利要求1所述的煤焦油加氫制燃料油的方法，其特征在于所述反應壓力為 6-12MPa0
4.根據(jù)權利要求1所述的煤焦油加氫制燃料油的方法，其特征在于所述空速為 ο. 5-ar1。根據(jù)權利要求ι所述的煤焦油加氫制燃料油的方法，其特征在于所述催化劑中納米Al2O3載體的粒子直徑為5-lOnm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤焦油加氫制燃料油的方法，具體地講涉及一種一步催化反應的煤焦油加氫制燃料油的方法。所述方法為將氫油體積比為850-1100的氫氣和煤焦油餾分混合后加入反應器，反應溫度為345-390℃，反應壓力為2-16MPa，空速為0.5-4hW，在催化劑作用下進行反應，經(jīng)氣液分離出液態(tài)產(chǎn)物即得。該方法工藝簡單，改進以往的兩步催化反應體系為一步催化反應體系，可脫除煤焦油餾分中的S、N、O等雜質的同時，也能使芳烴飽和或異構化，成本較低，可大量應用于煤焦油深加工和燃料油制備領域。
文檔編號B01J23/888GK102477310SQ201010559650
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權日2010年11月25日
發(fā)明者李有為, 邵素英 申請人:邵素英